Biogas

Biogas ist ein brennbares Gasgemisch, das beim mikrobiellen Abbau organischer Stoffe unter Luftabschluss (anaerobe Vergärung) entsteht. Es besteht überwiegend aus Methan (CH₄), typischerweise etwa 50 bis 65 Prozent, und Kohlendioxid (CO₂) sowie geringen Mengen Wasserdampf, Schwefelwasserstoff und weiteren Spurengasen. Biogas wird aus Gülle, Mist, Energiepflanzen, Bioabfällen oder Reststoffen der Lebensmittelindustrie gewonnen und überwiegend zur gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme genutzt. Zu Biomethan aufbereitet kann es fossiles Erdgas ersetzen.

Entstehung: Der Vergärungsprozess

Die Vergärung verläuft in vier biochemischen Stufen, an denen verschiedene Gruppen von Mikroorganismen beteiligt sind:

Hydrolyse: Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße werden in einfache Bausteine wie Zucker, Fettsäuren und Aminosäuren zerlegt.
Versäuerung (Acidogenese): Bakterien wandeln diese in organische Säuren, Alkohole, Wasserstoff und CO₂ um.
Essigsäurebildung (Acetogenese): Es entstehen vor allem Essigsäure, Wasserstoff und CO₂.
Methanbildung (Methanogenese): Methanbildende Archaeen erzeugen daraus Methan und CO₂.

Der Prozess läuft in einem gasdichten, beheizten Behälter, dem Fermenter, meist bei 37 bis 42 Grad Celsius (mesophil) oder 50 bis 55 Grad Celsius (thermophil). Der vergorene Rest, das Gärprodukt, enthält die Nährstoffe der Einsatzstoffe und wird in der Regel als Dünger auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht.

Einsatzstoffe

Gruppe	Beispiele	Hinweise
Wirtschaftsdünger	Rinder- und Schweinegülle, Mist	Vergärung vermeidet Methanemissionen aus offener Lagerung
Nachwachsende Rohstoffe	Mais-, Gras-, Getreideganzpflanzensilage, Zuckerrüben	Hoher Gasertrag, aber Flächenkonkurrenz
Bioabfälle	Inhalt der Biotonne, Speisereste, Grünschnitt	Unterliegen Abfall- und Hygienerecht
Industrielle Reststoffe	Schlempe, Trester, Reststoffe der Lebensmittelverarbeitung	Oft in Co-Vergärungsanlagen

Verwandt, aber rechtlich und technisch gesondert betrachtet, sind Klärgas aus der Schlammfaulung in Kläranlagen und Deponiegas aus Abfalldeponien.

Nutzung

Strom und Wärme vor Ort

Die meisten Anlagen verbrennen das Biogas in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) direkt an der Anlage. Ein Gasmotor treibt einen Generator an, die Abwärme wird für den Fermenter, für Stallungen, Trocknung oder über Nahwärmenetze für Wohngebäude genutzt. Dieses Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung erhöht die Gesamteffizienz.

Aufbereitung zu Biomethan

Wird das CO₂ abgetrennt und das Gas gereinigt, entsteht Biomethan mit Erdgasqualität. Es kann ins Gasnetz eingespeist, an anderer Stelle in BHKW verstromt, als Kraftstoff (Bio-CNG, Bio-LNG) genutzt oder in der Industrie eingesetzt werden. Das abgetrennte biogene CO₂ ist ein möglicher Rohstoff, etwa für synthetische Kraftstoffe.

Bestand in Deutschland

Nach Angaben des Fachverbands Biogas waren Ende 2025 in Deutschland rund 9.300 Biogasanlagen mit Verstromung vor Ort sowie rund 290 Biomethananlagen in Betrieb. Die installierte elektrische Leistung der Vor-Ort-Anlagen lag bei rund 6.800 Megawatt, die Stromerzeugung bei etwa 29 Terawattstunden. Viele Anlagen sind deutlich größer ausgelegt, als ihre durchschnittliche Erzeugung erfordert, damit sie flexibel betrieben werden können.

Rechtlicher Rahmen und Förderung

Die Förderung von Biogasstrom erfolgt über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Viele ältere Anlagen erreichen das Ende ihrer 20-jährigen Förderdauer. Mit dem Gesetz zur Flexibilisierung von Biogasanlagen und Sicherung der Anschlussförderung (Biomassepaket), in Kraft seit Februar 2025, wurden die Ausschreibungsvolumen für Biomasse erhöht und die Förderung auf einen flexiblen Betrieb ausgerichtet:

Ausschreibungsvolumen von 1.300 Megawatt für 2025 und 1.126 Megawatt für 2026, danach sinkend,
Vergütung nur für die Strommenge, die in den 11.680 Viertelstunden mit der höchsten Einspeisung eines Jahres erzeugt wird, um einen bedarfsorientierten Betrieb anzureizen,
Anhebung des Flexibilitätszuschlags von 65 auf 100 Euro je Kilowatt installierter Leistung,
Verlängerung des Anschlussförderzeitraums für Bestandsanlagen von 10 auf 12 Jahre,
ein Teil der Ausschreibungsmenge ist Anlagen vorbehalten, die Wärmenetze versorgen.

Die EU-Kommission genehmigte die Regelung im September 2025 beihilferechtlich. Der Regierungsentwurf zur EEG-Novelle 2027 sieht vor, die Ausschreibungen für Bioenergie bis 2032 fortzuführen; das Verfahren war im Oktober 2026 noch nicht abgeschlossen.

Daneben sind zahlreiche weitere Rechtsbereiche berührt: Größere Anlagen bedürfen einer Genehmigung nach dem BImSchG und fallen ab bestimmten Gasmengen unter die Störfallverordnung (12. BImSchV). Für Gärsubstrate und Gärreste gelten die Anforderungen der AwSV an Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen. Die Ausbringung der Gärreste regelt das Düngerecht, die Verwertung von Bioabfällen die Bioabfallverordnung.

Umwelt- und Klimaaspekte

Methanschlupf: Methan ist ein starkes Treibhausgas. Undichtigkeiten an Fermentern, offene Gärrestlager und unvollständige Verbrennung im BHKW können den Klimavorteil erheblich verringern. Gasdichte Abdeckung der Gärrestlager und regelmäßige Leckageprüfungen sind daher wichtig.
Güllevergärung: Die Vergärung von Gülle vermeidet Methanemissionen, die bei herkömmlicher Lagerung entstehen würden, und gilt deshalb als besonders klimawirksam.
Anbaubiomasse: Ein hoher Maisanteil kann zu engen Fruchtfolgen, Bodenerosion und Nährstoffüberschüssen führen und die Biodiversität beeinträchtigen.
Nährstoffe: Gärreste enthalten Stickstoff und Phosphor. Unsachgemäße Ausbringung kann zu Nitrat-Einträgen ins Grundwasser und Ammoniakemissionen führen.
Störfallrisiko: Biogas ist brennbar, Schwefelwasserstoff giftig. Explosionsschutz und Betriebsorganisation sind deshalb zentral.

Vereinfachtes Beispiel

Ein hypothetischer Milchviehbetrieb vergärt die Gülle seiner Kühe zusammen mit Grassilage in einer kleinen Biogasanlage. Das BHKW erzeugt Strom für das Netz, die Wärme heizt Wohnhaus, Melkstand und über ein kleines Nahwärmenetz mehrere Nachbargebäude. Durch einen größeren Gasspeicher und ein zweites BHKW kann der Betrieb seinen Strom künftig gezielt in den Abendstunden erzeugen, wenn die Strompreise hoch sind und wenig Solarstrom verfügbar ist.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Biogas und Biomethan?

Biogas ist das Rohgas aus dem Fermenter und enthält neben Methan einen großen Anteil CO₂ sowie Verunreinigungen. Biomethan ist aufbereitetes Biogas, aus dem CO₂, Wasser und Schwefelverbindungen weitgehend entfernt wurden. Es entspricht in seiner Qualität Erdgas und kann ins Gasnetz eingespeist oder als Kraftstoff genutzt werden.

Ist Biogas klimaneutral?

Nicht ohne Weiteres. Das bei der Verbrennung freigesetzte CO₂ stammt zwar aus Pflanzen, doch Anbau, Düngung, Transport und vor allem Methanverluste verursachen Emissionen. Die Klimabilanz hängt stark von Einsatzstoffen und Anlagentechnik ab. Anlagen mit hohem Gülleanteil und gasdicht abgedeckten Gärrestlagern schneiden besonders günstig ab.

Was bedeutet flexible Fahrweise bei Biogasanlagen?

Bei flexibler Fahrweise erzeugt eine Anlage ihren Strom nicht gleichmäßig rund um die Uhr, sondern konzentriert ihn auf Zeiten mit hoher Nachfrage und wenig Wind- und Solarstrom. Dazu werden Gasspeicher und zusätzliche BHKW-Leistung benötigt. Das EEG fördert dies mit einem Flexibilitätszuschlag und begrenzt die vergütete Strommenge auf die einspeisestärksten Viertelstunden.

Was passiert mit den Gärresten?

Gärreste werden in der Regel als organischer Dünger auf landwirtschaftlichen Flächen eingesetzt. Sie ersetzen damit teilweise Mineraldünger. Für Lagerung und Ausbringung gelten Vorgaben des Düngerechts und des Wasserrechts, etwa zu Lagerkapazitäten, Sperrfristen und emissionsarmer Ausbringtechnik. Gärreste aus Bioabfällen unterliegen zusätzlich der Bioabfallverordnung.

Wann gilt eine Biogasanlage als Störfallanlage?

Biogas ist ein entzündbares Gas. Überschreitet die vorhandene Gasmenge die Mengenschwellen der Störfallverordnung, gelten zusätzliche Pflichten, etwa ein Konzept zur Verhinderung von Störfällen. Ob eine Anlage betroffen ist, hängt von Gasspeichervolumen und Anlagenkonfiguration ab und wird im Genehmigungsverfahren geprüft.

Die Informationen dienen der allgemeinen Orientierung und ersetzen keine rechtliche Prüfung des Einzelfalls.