Biomethan

Ein mit Biomethan betriebener Traktor wird an einer Biomethantankstelle betankt

Biomethan ist ein gasförmiger Kraftstoff, der vorwiegend aus dem brennbaren Gas Methan besteht und im Gegensatz zu fossilem Erdgas aus biogenen Rohstoffen hergestellt wird. Biomethan ist der Hauptbestandteil von Biogas, das durch die Vergärung von Biomasse mithilfe von Mikroorganismen unter Abwesenheit von Sauerstoff in Biogasanlagen entsteht. Als Rohstoffe werden entweder Energiepflanzen, biogene Abfall- und Reststoffe, wie z. B. Speisereste und Pflanzenteile oder Gülle eingesetzt. Von der Art des Rohstoffs hängt auch maßgeblich die Gasausbeute ab. Das Biogas kann entweder direkt in speziellen Motoren genutzt oder zu Biomethan aufbereitet werden.

Die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan erfolgt im Wesentlichen durch die Schritte: Entschwefelung, Trocknung, Abtrennung von Kohlendioxid und Konditionierung. Bei der Konditionierung werden die Eigenschaften so eingestellt, dass das zu Biomethan aufbereitete Biogas die Qualität von Erdgas erreicht und in ein vorhandenes Erdgasnetz eingespeist werden kann. Bei der Einspeisung wird das Biomethan verdichtet und dem Druck in der Erdgasleitung angepasst. Komprimiertes Erdgas bzw. Biomethan wird auch als CNG (engl.: Compressed Natural Gas) bzw. Bio-CNG bezeichnet.

Bei der Abgabe an Tankstellen weist CNG üblicherweise einen Druck von etwa 200 bar auf. So verdichtet beträgt der Energiegehalt nur knapp ein Viertel von Ottokraftstoff. Für die gleiche Reichweite ist also ein mehr als viermal so großes Tankvolumen im Fahrzeug erforderlich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass vor allem bei kaltem Motor und unter dynamischen Fahrbedingungen ein Teil des Treibhausgases Methan unverbrannt den Auspuff verlässt, was auch als Methanschlupf bezeichnet wird. Die Vorteile bei der Verwendung von CNG als Kraftstoff liegen in der rußarmen Verbrennung und den etwas geringeren CO2-Emissionen. Letztere ergeben sich aufgrund der chemischen Struktur des Methanmoleküls mit einem geringeren Verhältnis von Kohlenstoff- zu Wasserstoffatomen als bei Benzin oder Diesel.
Weitaus höher noch als bei der Nutzung von Erdgas ist der Klimaschutzbeitrag von Biomethan. In Abhängigkeit von den Ausgangsstoffen werden Treibhausgaseinsparungen von rechnerisch bis zu 100 % und darüber erreicht. Möglich ist dies z.B. bei der Vergärung von Gülle in Biogasanlagen, weil dadurch Methanemissionen bei der Güllelagerung und Gülleausbringung vermieden und bei der Bilanzierung gutgeschrieben werden können.

Eigenschaften von Biomethan im Vergleich zu Ottokraftstoff
BiomethanOttokraftstoff
Heizwert massebezogen in MJ/kg50,043,9
Heizwert volumetrisch 36,0 MJ/m332,5 MJ/l
Dichte (15 °C)0,72 kg/m30,74 kg/l
ROZ (Oktanzahl)13092
Kraftstoffäquivalenz*1 kg1,5 l

* Lesebeispiel: Der Energieinhalt von 1 kg Biomethan entspricht dem Energieinhalt von ca. 1,5 l Ottokraftstoff.