Biomasse-Reaktoren – Welche Rolle spielen sie für die Energiegewinnung?

Gemähter Rasen, abgebrochene Zweige, Obstschalen und Gemüseabfälle, all das hat für den normalen Haushalt keinerlei Wert, ist allenfalls lästig, und landet im Müll. Wenn vorhanden, in einer extra dafür aufgestellten Biotonne.

Dass hier möglicherweise rückgewinnbare Energie auf dem Müll landet, das kann sich kaum jemand vorstellen. Manch ein Landwirt kann darüber nur lächeln, hat er doch längst entdeckt, dass organische Abfälle ein energiereicher Rohstoff für’s Biomassekraftwerk auf seinem Hof sind. Und die oben genannten Stoffe gehören dabei noch zu den Appetitlichen. Auf dem Bauernhof anfallende Gülle gehört nämlich auch zu den energiereichen Ausgangsprodukten der Biomasse. Man kann also sagen, dass selbst Kuhscheiße noch zu Energie und somit zu Geld gemacht werden kann.

Damit das Ganze funktioniert, müssen die organischen Abfälle gut zerkleinert und vermischt werden, bevor sie in einen Biomasse-Reaktor gefüllt werden. Den kann man sich wie einen großen Topf vorstellen, in dem gezielt ein Gärungsprozess in Gang gesetzt wird. In der Regel läuft die Reaktion unter Luftabschluß – Fachleute sprechen von anaerob – das bedeutet, das Reaktorgefäß wird nach Befüllung mit einem Deckel fest verschlossen. Die eigentliche Reaktion besorgen Mikroben; das sind kleinste Organismen. Bei der Zersetzung der organischen Substanzen wird Gas frei, das aufgefangen werden kann. Dieses so genannte Biogas, in der Regel hat es vor allem einen hohen Methangehalt, kann durch Reformierungsprozesse gereinigt und aufbereitet werden. Weil es unter anderem einen ansehnlichen Wasserstoffanteil erhält, eignet es sich zum Beispiel ausgezeichnet zum Betrieb von Brennstoffzellen. Der verbleibende Rest ist Kompost und kann als Dünger zum Einsatz kommen. Der Vorgang ist dem in den Faultürmen mancher Klärwerke vergleichbar.

Die Besonderheit des Biomasse-Reaktors liegt darin, dass er nicht, wie manche andere Kraftwerke, mit stark wechselnder Leistung gefahren werden kann. Damit die Mikroben „bei Laune bleiben“, muss regelmäßig genügend Nachschub eingefüllt werden, so dass der Reaktionsprozess auf einem verhältnismäßig stabilen Niveau kontinuierlich weiterläuft und das erreichte Gärungsmilieu erhalten und fortgeführt werden kann.

Das Prinzip des Biomasse-Kraftwerks besteht darin, die in organischen Substanzen gespeicherte Energie zurückzugewinnen. Die Sonnenenergie die den Pflanzen Energie geliefert hat, wird in diesen durch den Prozess der Photosynthese gespeichert. Bei der  Photosynthese werden nämlich Kohlenwasserstoffe erzeugt und eingelagert. Bioreaktoren sind in der Lage, diese zum Teil zu regenerieren.

Das Geheimnis der Energieeffizienz liegt in der Züchtung leistungsfähiger Mikroben, also besonders geeigneter Bakterienstämme und in der Zugabe der richtigen Enzyme, manchmal nennt man sie auch Fermente, das sind Proteine, die biochemische Reaktionen fördern und/oder beschleunigen. Sie wirken also als Katalysatoren. Diese Enzyme haben wichtige biochemische Steuerungsfunktionen im Stoffwechsel der Mikroorganismen. In der Mischung des optimalen Cocktails liegt der Schlüssel zum Erfolg. Dafür gibt es mittlerweile zahlreiche Spezialisten.

Die energetische Nutzung von Biomasse schont die Ressourcen und ist klimaneutral. Das Potenzial ist bei weitem noch nicht ausgeschöpft.