Biogas aus verholzter Biomasse unterstützt Energiewende

Biogasanlagen können effizienter werden, würden die Bakterien auch jene Pflanzenbestandteile in Biogas umwandeln können, die heute noch im Gärrückstand bleiben. Ein neues Verfahren macht dies möglich und eröffnet auch einen Weg, nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie zu gewinnen.

Bei der Einweihung der LX-Anlage bei Straubing war Prominenz dabei: Sabine Blossey vom Brandenburgischen Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz (hinten in der Mitte), Bayerns Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger (vierter von rechts), Friedrich Streffer, Gründer und Gesellschafter von LXP (dazwischen) und Johan Busl, Geschäftstsführer der Biogas Aholfing GmbH (zweiter von links).

Foto: LXP

In Biogasanlagen werden meist Rohstoffe wie Mais, Zuckerrüben, Gras eingesetzt, um Biogas zu erzeugen. Doch nicht alle Bestandteile dieser nachwachsenden Rohstoffe werden dabei auch zu Biogas umgesetzt. Die Bakterien im Fermenter können die verholzten Teile der Pflanzen nicht aufschließen. Diese Teile bestehen bis zu 90 Prozent aus Lignin und langen Zuckermolekülen, der Zellulose und der Hemizellulose. Sie bleiben als Gärrest übrig, den vorwiegend Landwirte als Dünger für ihre Felder nutzen.

Doch auch verholzte Biomasse lässt sich künftig für die Energiewende nutzen. Verholzte Pflanzenreste werden in einer Demonstrationsanlage bei Aholfing im bayerischen Landkreis Straubing-Bogen als ergiebige Rohstoffe für Biogaserzeugung eingesetzt. Die Anlage wurde am 14. Februar eingeweiht – der bayerische Wirtschaftsministers Hubert Aiwanger und Sabine Blossey vom Brandenburgischen Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz sind dabei gewesen.

Biomasse sanft aufschließen

Das Aufschlussverfahren hat die Firma LXP Group GmbH aus Teltow in Brandenburg entwickelt. Der Firma hat einen Weg gefunden, Zellwände verholzter Pflanzenteile sanft aufzuschließen. „Unsere Aufbereitungsmethode ist für fast jede Biomasseart geeignet“, sagt LXP-Geschäftsführer Jeroen van Campen. Die Firma spricht bei diesem Extraktions-Verfahren von der „LX-Technologie“, da dabei auch Lignin gewonnen werden kann.

Die LX-Technologie ist ein mehrstufiges physikalisch-chemisches Verfahren. Im ersten Schritt wird die Biomasse mittels eines Lösungsmittels chemisch bei maximal 80° Celsius aufgelöst. Im Anschluss daran werden die Kohlenhydrate – allen voran Zellulose und die Hemizellulose – ausgeflockt.

Danach werden die Zielprodukte – also Lignin und die beiden Zellulosen – schrittweise voneinander getrennt und mit Wasser gewaschen. Zum Abschluss werden die Betriebsmittel für ihren erneuten Einsatz in der Anlage zurückgewonnen.

Rohstoff für Biogas

Die gereinigten Zellulosen können direkt in Biogasanlagen zur Biogaserzeugung genutzt werden. Dies erhöht deren Ertrag deutlich. Praxistests zur Biogasbildung bestätigten unter anderem, dass mit dem Verfahren auch Herbstlaub mit vergleichbarem Gasertrag wie Maissilage zu Biogas umsetzbar und damit für die Biogaserzeugung sehr gut geeignet ist.

Rohstoff für Chemie

Alternativ lassen sich sowohl Lignin als auch Zellulose als Ausgangsstoffe für Spezialchemikalien einsetzen. Van Campen verweist besonders auf das LX-Lignin. Es kommt chemisch unverändert aus dem Prozess und darf gemäß der EU-Verordnung für Aromen und bestimmte Lebensmitteilzutaten mit Aromaeigenschaften als natürlich bezeichnet werden. Somit sind für dieses Lignin Anwendungen in der Nahrungsmittel- oder Kosmetik-Industrie möglich. Damit stellt es einen zusätzlichen Baustein in der industriellen Wertschöpfungskette dar. Mit einem Augenzwinkern wird daher manchmal im Zusammenhang mit LX-Lignin der LXP auch von „Goldstaub“ gesprochen, weil das getrocknete Lignin wie goldbraunes Pulver aussehen kann und ein sehr wertvoller chemischer Rohstoff ist.

Geplant ist, dass in der Straubinger Anlage jährlich rund 500 Tonnen an trockenem, größtenteils verholztem Gärrest aus der direkt benachbarten Biogasanlage in Aholfing verarbeitet werden. Die Technik wird sich damit erstmals im industriellen Maßstab bewähren. Das gewonnene Substrat wird dann wieder der Aholfinger Biogasanlage zugeführt und verwertet.

Lignin aus Biomasse

Und es geht weiter: Bis Sommer 2020 sind in der Demonstrationsanlage in Bayern Tests mit weiteren Einsatzstoffen für den Biogasprozess geplant. Auch die Lignin-Gewinnung soll dann beginnen. 2021 soll dann – wohl auch in Deutschland – das erste kommerzielle Biogas-Großprojekt starten. Die Brandenburger Firma hat das LX-Verfahren patentrechtlich schützen lassen. Es kann als Plattform-Technologie für eine Industriewende auf Basis verholzter Biomassenreststoffe dienen – und stellt damit einen Meilenstein für die Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft dar, ist nachhaltig und CO₂-neutral.