Inputstoffe/Substrate
Grundsätzlich muss ein Substrat, um für die Biogasproduktion in Frage zu kommen, bestimmte Grundeigenschaften aufweisen, wobei man bei Stoffen mit etwas schlechteren Eigenschaften durch den Zusatz von Co-Substraten bis zu einem gewissen Grad nachhelfen kann. Auch durch Mischen von verschiedenartigen Grundsubstraten kann man die Eigenschaften des Gesamtsubstrats verändern. Wichtig ist vor allem das Verhältnis von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor, da dieses die Stoffwechselvorgänge im Substrat steuert. Das optimale Verhältnis liegt bei 75:5:1 bis zu 125:5:1.
Die Haupt-Inputstoffe bzw. Substrate, welche in Biogasanlagen verwendet werden, sind landwirtschaftliche und/oder industrielle Abfälle. Im landwirtschaftlichen Bereich handelt es sich hierbei meist um Schweinegülle, Rindergülle, Festmist, Molke, Rübenblätter und ähnliches, außerdem kommen noch Bioabfälle aus der kommunalen Entsorgung sowie Grünschnitt aus der städtischen Landschaftspflege hinzu. Zu beachten ist, dass je nach Auswahl des Substrats die Biogasanlage entsprechend angepasst werden muss. So ist zum Beispiel für die Verarbeitung von Mist eine andere Rührtechnik notwendig als beim Einsatz von Gülle. Zudem liefern einzelne Stoffe eine wesentlich schlechtere Gasausbeute als andere – bei Mist beispielsweise ist die Gasausbeute sehr gering, da der Anteil an kaum abbaubarer Cellulose hier sehr hoch ist. Weiterhin muss bei bestimmten Ausgangssubstraten wie z.B. Gülle auf Rest vom Einsatz von Antibiotika und Desinfektionsmitteln geachtet werden – hier dürfen festgelegte Grenzwerte nicht überschritten werden.
Im industriellen Bereich ist die Auswahl an verschiedenen Inputstoffen sehr groß. Hier bieten sich zum Beispiel die Abfälle von tierverarbeitenden Betrieben wie Metzgereien und Schlachthöfen an, außerdem können Speiseabfälle, Fette und Bioabfälle aus der Gastronomie genutzt werden. Auch bei der Verarbeitung pflanzlicher Rohstoffe fallen in der Regel Reste an, die sehr gut als Substrat für die Biogasproduktion verwendet werden können. Dies sind beispielsweise Pressrückstände aus Mostbetrieben, Biertreber aus Brauereien, Destillationsrückstände und vieles mehr. Auch Klärschlamm bildet einen hervorragenden Inputstoff. Neben den genannten Abfallstoffen können in Biogasanlagen auch nachwachsende Rohstoffe wie Mais und Zuckerrüben verarbeitet werden, meist in Form von Silage. Dabei handelt es sich um eine Art Brei, der durch das Zerkleinern, Zerreiben und Verdichten des Ausgangsstoffes hergestellt wird. Auch aus ganzen Pflanzen und Gras kann eine solche Silage hergestellt werden. Wichtig zu wissen ist, dass beim Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) dem Betreiber der Biogasanlage eine Zusatzvergütung (der so genannte Nawaro-Bonus) für den ins Netz eingespeisten Strom gezahlt wird. Die Kultivation von Nutzpflanzen zur Energiegewinnung soll hiermit gefördert werden.
Soweit zu den Haupt-Substraten. Zusätzlich können so genannte Co-Substrate in kleineren Mengen den Haupt-Substraten beigemischt werden. Sie können zum einen dazu dienen, die Fermentierbarkeit des Haupt-Substrats zu verbessern (z.B. mittels Kalk), andererseits kommen als Co-Substrate auch Stoffe zum Einsatz, die nur in relativ kleinen Mengen verfügbar sind und daher nicht als Haupt-Substrat einsetzbar wären. Dies sind zum Trester oder Fettabscheiderrückstände aus der Gastronomie. Die Erforschung von geeigneten Rohstoffen zur Verarbeitung in Biogasanlagen ist aber noch lange nicht abgeschlossen. Immer wieder werden neue Stoffe hinsichtlich ihrer Eignung zu Erzeugung von Biogas untersucht, so zum Beispiel bestimmte Fruchtsorten oder auch die Abfallstoffe aus der Papierindustrie. Wichtig ist hierbei aber nicht nur die Eignung zur Biogaserzeugung an sich, sondern auch die möglichst stetige Verfügbarkeit des betreffenden Substrats in ausreichenden Mengen. Allein daran scheitern viele Stoffe. Die Gesamtentwicklung im Biogasbereich hat also noch einen langen Weg vor sich.