Anaerobe Gärung
Phasen der Anaeroben Gärung
Biogas entsteht bei der Zersetzung organischer Stoffe unter Luftabschluss. Es handelt sich damit um einen anaeroben Abbauprozess, eine Art Faulen der Fette, Kohlenhydrate und Eiweiße. Diese werden von Mikroorganismen in niedermolekulare Bausteine zerlegt. Das entstehende Biogas besteht zu 50 bis 75 Volumen-% aus Methan (CH4), zu 25 bis 50 Volumen-% aus Kohlendioxyd (CO2) sowie geringen Mengen an Sauerstoff, Stickstoff und Spurengasen.
Die erste Stufe des Abbaus wird als Hydrolyse bezeichnet. Hierbei werden langkettige Stoffe (polymere Substrate) in kürzere Bruchstücke, wie Einfachzucker, Glyzerin, Fettsäuren und Aminosäuren, zerlegt.
In dem zweiten Schritt der Versäuerung nehmen fermentative Mikroorganismen die Zwischenprodukte auf und binden sie in ihren Stoffwechsel ein. Als Endprodukt entstehen überwiegend kurzkettige Fettsäuren, zu kleineren Anteilen kommt es zur Bildung von Milchsäure, Alkoholen, Wasserstoff und Kohlendioxyd.
Die dritte Stufe wird als Essigsäurebildung (Acetogenese) bezeichnet. Ausgangsprodukte sind einige Endprodukte aus der Versäuerungsphase. Von Mikroorganismen werden diese dann zu Essigsäure, Wasserstoff und CO2 umgesetzt.
Im letzten Schritt erfolgt die Methanbildung. Strickte anaerobe Bakterien übernehmen diese Umbaustufe. Die Bakterien verwerten überwiegend Essigsäure, einige Bakterienarten bauen auch Wasserstoff und Kohlendioxyd zu Methan um.
Autor: Dr. Waldemar Gruber