Anaerober Prozess
Das Wort "anaerob" stammt aus dem Altgriechischen und bedeutet "ohne Luft". Folglich ist ein anaerober Prozess grundsätzlich nichts anderes als ein Verfahren, das unter dem Ausschluss von Luft bzw. Sauerstoff stattfindet. Für die Herstellung von Biogas ist der anaerobe Prozess insofern von großer Bedeutung, als dass hier besonders sauerstoffempfindliche (anaerobe) Mikroorganismen zum Einsatz kommen. Der ganze Prozess würde also nicht funktionieren, da sich die entsprechenden Bakterien unter Einwirkung von Sauerstoff nicht vermehren würden und somit die Ausgangssubstanz nicht umwandeln könnten.
Grund dafür ist der Stoffwechsel der Mikroorganismen, der nicht für die Verarbeitung von Sauerstoff vorgesehen ist und die Bakterien bei der Berührung mit diesem – für andere Organismen lebenswichtigen – Stoff abtötet. An diesem anaeroben Prozess sind bei der Herstellung von Biogas verschiedene Arten von Mikroorganismen beteiligt, die jedoch alle einen anaeroben Charakter aufweisen. Wie die genaue Zusammensatzung dieser Organismen aussieht, hängt von mehreren Faktoren ab, z.B. der Zusammensetzung der verwendeten Ausgangsubstanz (Biomasse), der Lagerungstemperatur, dem PH-Wert usw.
Der bekannteste Prozess anaerober Natur ist die Gärung. Allerdings sind nicht alle Organismen, die eine Gärung bewirken, strikt anaerob. So zählen zum Beispiel die bei der alkoholischen Gärung zum Einsatz kommenden Hefebakterien nicht zu den anaeroben Organismen, ebenso verhält es sich bei der Milchsäuregärung, bei der spezielle Milchsäurebakterien zum Einsatz kommen. Bei der technischen Herstellung von Biogas findet der anaerobe Prozess im so genannten Fermenter statt. Oft bezeichnet man diesen auch als Gärbehälter oder Gärtank. Hier muss das Ausgangsmaterial über mehrere Tage gelagert werden, damit sich die Mikroorganismen in ausreichender Zahl vermehren und schließlich Methan bilden können. In der Natur läuft der anaerobe Prozess z.B. im Darm von wiederkäuenden Tieren wie Kühen ab. Auch hier bildet sich Methan, wenn bestimmte Mikroorganismen unter Ausschluss von Sauerstoff die Nahrung des Tieres im Dickdarm zersetzen und gären lassen. Weiterhin bildet sich natürliches Biogas durch anaerobe Prozesse in Mooren, Sümpfen, Jauchegruben oder auf Mülldeponien.