Biogas: Funktionsweise und Filterung einer Methanisierungsanlage verstehen

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Biogas: Funktionsweise und Filterung einer Methanisierungsanlage verstehen

19.02.2026

Was ist Biogas?

Biogas ist ein erneuerbares Gas, das durch anaerobe (sauerstofffreie) Vergärung von organischen Abfällen entsteht, die hauptsächlich aus der Landwirtschaft, der Lebensmittelindustrie und Kommunen stammen (Gülle und Mist, Lebensmittelabfälle, Schlamm, Bioabfälle usw.).

Eine Methanisierungsanlage ist eine industrielle Anlage, die dieses natürliche Phänomen auf kontrollierte Weise nachahmt. Sie produziert ein Rohbiogas, das hauptsächlich aus Methan (CH₄) und Kohlendioxid (CO₂) besteht, zu denen noch Verunreinigungen (Wasserdampf, H₂S, Siloxane, VOC, Partikel) hinzukommen.

Über die Biogasproduktion hinaus umfasst eine Methanisierungsanlage feste Anlagen und mobile Maschinen. Dazu gehören insbesondere die Aufbereitung der organischen Stoffe (sogenannte „Einsatzstoffe“), die Zirkulation des Biogases, die Verwertungsanlagen und die Technikräume. Die Fahrzeuge sorgen für den Transport und die Handhabung vor Ort. Die Zuverlässigkeit dieser Anlagen hängt insbesondere von der Filterung ab, einem Bereich, in dem HIFI FILTER® tätig ist.

Diese Elemente bilden die Gesamtumgebung einer Methanisierungsanlage. Sehen wir uns nun an, wie Biogas hergestellt wird, beginnend mit der Methanisierungsphase.

Methanisierung: Erzeugung von Biogas

Die Inputs werden vor dem Methanisierungsprozess vorbereitet. Diese Vorgänge variieren je nach Art der Abfälle und der Anlage: Entfernung unerwünschter Bestandteile, Homogenisierung und, falls erforderlich, Verdünnung oder Zerkleinerung. Das Ziel besteht darin, ein ausreichend gleichmäßiges und pumpfähiges Material zu erhalten, um den Prozess zu versorgen.

Nach der Vorbereitung werden die organischen Stoffe in den Fermenter gegeben. Dieser hermetisch abgeschlossene und sauerstofffreie Behälter bildet das Herzstück des Prozesses. Um effizient zu funktionieren, erfolgt die Vergärung unter kontrollierten Bedingungen: Die Temperatur wird zwischen 40 und 60 °C gehalten und das Material wird mit Hilfe eines Rührwerks kontinuierlich umgewälzt, um ein homogenes und für die bakterielle Aktivität günstiges Milieu zu gewährleisten. Im Inneren zersetzen Mikroorganismen, die natürlicherweise in den Einsatzstoffen vorhanden sind, nach und nach das organische Material und wandeln einen Teil davon in Gas um.

Bei der Methanisierung entstehen zwei Ströme: ein verwertbarer Gärrest (das flüssige und/oder feste Restmaterial aus der Vergärung) und ein Rohbiogas (ein Gemisch aus CH₄ und CO₂). Dieses Biogas enthält von Natur aus Wasserdampf, H₂S, Siloxane, VOC und Feinstaub, die vor jeder energetischen Verwertung entfernt werden müssen.

Biogasreinigung: eine unverzichtbare Grundlage

Vor jeder Verwertung muss das aus dem Fermenter stammende Biogas behandelt werden, um die nachgeschalteten Anlagen zu schützen. Diese grundlegende Reinigung zielt darauf ab, die wichtigsten Verunreinigungen zu entfernen, die natürlicherweise im Rohbiogas enthalten sind. In der Praxis basiert die Reinigung auf drei wesentlichen Funktionen.

Die erste besteht darin, die im Gas enthaltenen Feststoffpartikel zurückzuhalten, um einen vorzeitigen Verschleiß der Leitungen, Regelorgane und Verwertungsanlagen zu vermeiden. Diese Partikelfiltration wird in der Regel direkt an den Biogasleitungen durchgeführt. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, bietet HIFI FILTER® an den Leitungen montierte Gasfiltergehäuse an (Referenzen KG und SG KIT).

Die zweite Funktion der Reinigung betrifft die Feuchtigkeitsregulierung. Das am Ausgang des Fermenters mit Wasserdampf angereicherte Biogas muss entfeuchtet werden, um die Bildung von korrosiven Kondensaten in den Rohrleitungen und Anlagen zu vermeiden.

Schließlich kann Biogas unerwünschte Verbindungen wie Schwefelwasserstoff (H₂S), Siloxane oder bestimmte flüchtige organische Verbindungen (VOC) enthalten. Durch deren Entfernung lassen sich Korrosion, vorzeitiger Verschleiß der Anlagen und Ablagerungen bei der Verbrennung oder Kompression des Gases begrenzen.

Nach Durchführung dieser gemeinsamen Reinigungsschritte kann das Biogas einem von zwei Verwertungswegen zugeführt werden: der Kraft-Wärme-Kopplung oder der Umwandlung in Biomethan.

Kraft-Wärme-Kopplung

Die Kraft-Wärme-Kopplung ist eine Art der Energieverwertung, bei der gleichzeitig Strom und Wärme aus demselben Brennstoff erzeugt werden. In einer Methanisierungsanlage ist dieser Brennstoff Biogas: Es versorgt einen Motor, der Strom erzeugt, der vor Ort genutzt oder ins Netz eingespeist wird, während die Wärme zurückgewonnen und vor Ort genutzt wird, insbesondere um die Temperatur des Fermenters aufrechtzuerhalten oder Gebäude zu heizen.

Schutz des Blockheizkraftwerksmotors

Die in Methanisierungsanlagen verwendeten Blockheizkraftwerke sind Industriemotoren, die für einen stabilen Betrieb über lange Zeiträume ausgelegt sind. Die Verfügbarkeit des Motors ist daher ein wichtiger Faktor. Eine kontrollierte Wartung, die insbesondere auf einer geeigneten Filterung basiert, gewährleistet einen sicheren Betrieb und begrenzt ungeplante Ausfälle.

Brennkraftmaschinen mit Kraft-Wärme-Kopplung sind mit mehreren Filtern ausgestattet, von denen jeder eine bestimmte Funktion zum Schutz des Motors erfüllt:

Gasfilter: Endfilterung des Biogases vor der Verbrennung, Schutz empfindlicher Bauteile.
Luftfilter: Sauberkeit der in den Motor eingeleiteten Verbrennungsluft.
Ölfilter: Schutz mechanischer Teile durch Entfernung fester Verunreinigungen aus dem Motoröl.
Kühlmittelfilter: Begrenzung von Ablagerungen und Schutz des Kühlkreislaufs.
Kurbelgehäuseentlüftungsfilter: Regulierung der Kurbelgehäuseentlüftung und Begrenzung des Eindringens von Verunreinigungen.

Umgebungsbedingungen bei der Kraft-Wärme-Kopplung

Über die am Motor angebrachten Filter hinaus hat auch die Umgebung einen direkten Einfluss auf die Zuverlässigkeit der KWK-Anlage. In einer Biogasanlage sind die Technikräume und Schaltschränke häufig Staub aus der landwirtschaftlichen oder industriellen Tätigkeit ausgesetzt.
Wenn die Belüftungsluft nicht gefiltert wird, können diese Partikel angesaugt werden, sich auf den Geräten (Ventilatoren, Wärmetauscher, Gitter) ansammeln und die Kühlung beeinträchtigen. Eine geeignete Luftfilterung begrenzt die Verschmutzung und sorgt für stabile Betriebsbedingungen. HIFI FILTER® bietet für die Belüftung von Technikräumen, Containern und Elektroräumen Taschenfilter, Filtermatten, PPI-Schaumstoffe oder Filterbänder an.
Der Schutz von Schaltschränken basiert auf dem gleichen Prinzip: Eine Zufuhr von gefilterter Luft begrenzt die interne Verschmutzung und trägt zur Zuverlässigkeit der Geräte bei.

Lösungen HIFI FILTER®

Wir bieten spezielle Lösungen für die Kraft-Wärme-Kopplung an, die sowohl den Schutz des Motors (Gas-, Luft-, Öl-, Kühlmittel- und Kurbelgehäuseentlüftungsfilter) als auch die Kontrolle der Umgebungsbedingungen (Belüftung von Technikräumen und Schaltschränken) umfassen, insbesondere mit Taschenfiltern, Filtermatten, PPI-Schaumstoffe oder Filterbänder. Unsere Teams helfen Ihnen gerne bei der Auswahl der für Ihren Motor und Ihre Anlage geeigneten Produkte. Kontaktieren Sie uns!

Sonstige Bewertungen

Ergänzend zur Kraft-Wärme-Kopplung kann Biogas in Biomethan umgewandelt werden. Bei der Methanisierung entsteht außerdem ein Nebenprodukt, der Gärrest, der über einen separaten Verwertungsweg verwertet wird.

Verwertung von Biogas zu Biomethan

Biomethan ist ein gereinigtes und mit Methan angereichertes Biogas, dessen Qualität der von Erdgas ähnelt. Bei seiner Herstellung wird Biogas so aufbereitet, dass es den Spezifikationen des Gasnetzes entspricht und eingespeist oder als Kraftstoff verwendet werden kann.
Konkret bedeutet dies, dass nach den üblichen Reinigungsstufen in einem Aufbereitungsprozess der Methangehalt erhöht und der Kohlendioxidgehalt (CO₂) reduziert wird. Diese Technologie stellt daher höhere Qualitätsanforderungen als die Kraft-Wärme-Kopplung.

Verwertung von Gärresten

Zusätzlich zur Biogasproduktion entsteht bei der Methanisierung Gärrest, d. h. organisches Restmaterial nach der Vergärungsphase. Dieser liegt in flüssiger oder fester Form vor oder wird in zwei Fraktionen getrennt.
Der Gärrest ist reich an Nährstoffen (Stickstoff, Phosphor, Kalium) und wird hauptsächlich in der Landwirtschaft als organischer Dünger verwendet, der teilweise mineralische Düngemittel ersetzt. Seine Bewirtschaftung und Verwertung stellen somit einen zusätzlichen Absatzmarkt für den Methanisierungsprozess dar, der sich von der Energieerzeugung unterscheidet.

Durch Methanisierung werden organische Stoffe in Biogas umgewandelt, das in der Kraft-Wärme-Kopplung oder nach einer zusätzlichen Aufbereitung als Biomethan verwertet werden kann. Dabei entsteht auch ein verwertbares Nebenprodukt: Gärrest.
In allen Konfigurationen hängt die Zuverlässigkeit einer Anlage von einer kontrollierten Biogasproduktion und dem Schutz der Anlagen ab. Die Filtration erfolgt in einer Methanisierungsanlage auf mehreren Ebenen, um die Anlagen vor Verschmutzung, Korrosion und vorzeitigem Verschleiß zu schützen. HIFI FILTER® kommt insbesondere in der Biogasleitung, in den Motoren der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage, in der Belüftung der Technikräume und Schaltschränke sowie in den vor Ort eingesetzten Maschinen und Fahrzeugen zum Einsatz.
Über diese Anwendungen hinaus, die in direktem Zusammenhang mit dem Verfahren und der Verwertung von Biogas stehen, können in Methanisierungsanlagen weitere Filteranforderungen auftreten: Filterung von Industrieflüssigkeiten, Hydraulikkreisläufen, Druckluft und Vakuum, Entstaubungslösungen oder auch für die Kraftstoffverteilung. All dies sind Umgebungen, in denen das Fachwissen von HIFI FILTER® zum Einsatz kommen kann.
Um mehr zu erfahren und die mit Ihrer Konfiguration kompatiblen Referenzen zu identifizieren, wenden Sie sich bitte an unsere Teams!

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