Neben Wirtschaftsdüngern können auch nachwachsende Rohstoffe, Bioabfälle oder Stoffe tierischer Herkunft in Biogasanlagen vergoren, die dann als Kofermente zu bezeichnen sind.

Biogasanlagen lassen sich unterteilen in Verfahren der Trocken- und Nassfermentation. Die Technik der Trockenfermentation erlaubt die Energiegewinnung aus schüttfähiger und stapelbarer Biomasse. Als Trockenfermentationsanlagen werden Anlagen bezeichnet, deren Trockensubstanzgehalt in dem zu vergärendem Substrat unter 25% liegen. Es eignet sich für die Vergärung von Festmist, Stroheinstreu, Gras und anderen nachwachsenden Rohstoffen.

Die Nassvergärung ist in jenen landwirtschaftlichen Betrieben etabliert, in denen Gülle anfällt.

Die Behälterbauweise liefert stehende wie liegende Baureihen.

Des Weiteren gibt es noch die Unterscheidung zwischen ein-und mehrstufigen Prozessabläufen.

Bei einstufigen Anlagen findet keine räumliche Trennung der verschiedenen Prozessstufen der Vergärung statt. Alle Phasen werden in einem Behälter durchgeführt. Bei mehrstufigen Anlagen wird eine räumliche Trennung vorgenommen.

Eine Biogasanlage unterteilt sich grundsätzlich in vier Prozessstufen.

In der ersten Stufe wird das Substrat, z.B. in Fahrsilos, bereitgestellt, gelagert, je nach Anforderungen abgebaut. In der Methanbildungsphase wird durch anaerobe, so genannte methanogene Bakterien mit Hilfe von molekularem Wasserstoff Methan gebildet.

Als zweite Stufe folgt jeweils der eigentliche anaerobe Vergärungsprozess im Fermenter.

Die dritte Stufe beinhaltet die Gasaufbereitung und die Gasnutzung.

Als vierte Stufe folgt die Lagerung, Verwertung der Gärreste.

Biogas entsteht bei der Zersetzung organischer Stoffe unter Luftabschluss. Es handelt sich damit um einen anaeroben Abbauprozess organischer Masse, der auch in natürlichen Stoffkreisläufen vorkommt und in Zusammenhang mit der Biogasproduktion als Vergärung bezeichnet wird.

Organische Stoffe (Fette, Kohlenhydrate und Eiweißstoffe) werden von Mikroorganismen zerlegt. Dieser anaerobe Umbau wird von verschiedenen Bakterienstämmen geleistet, die in ihrer Arbeit aufeinander aufbauen. Am Ende des schrittweisen Vergärungsprozesses entsteht ein Gasgemisch, das als Produkt einer technischen Anlage, als Biogas bezeichnet wird.

Das Vergären führt zu einer Verminderung der organischen Substanz im Substrat. Durch die Vergärung entsteht ein dünnflüssiger homogener Mehrnährstoffdünger, der schnell in den Boden eindringt und zügig von der Pflanze aufgenommen wird.

Die wichtigsten Prozessgrößen, die Einfluss auf die Prozessstabilität und die Biogasproduktion haben, sind die Gärtemperatur, die hydraulische Verweilzeit und die Raumbelastung.

Die Gärtemperatur beeinflusst die Geschwindigkeit des anaeroben Abbaus. Man unterscheidet drei Temperaturbereiche, in denen die entsprechenden Bakterienstämme gedeihen:

Unter 25°C (psychrophile Stämme)
30°C bis 45°C (mesophile Stämme)
über 50 °C (thermophile Stämme)

Die meisten landwirtschaftlichen Biogasanlagen werden im mesophilen Temperaturbereich betrieben. Die hydraulische Verweilzeit gibt an, wie viele Tage sich das Substrat durchschnittlich im Gärbehälter befindet. Die Faulraumbelastung ist eine wichtige Größe für die Beurteilung der biologischen Belastung des Prozesses. Sie gibt an, welche Mengen organischer Trockensubstanz maximal zugeführt werden können, ohne dass die Bakterien „überfüttert" werden und der Prozess umkippt.

Biogas ist ein Multitalent zukünftiger Energieversorgung. Es besteht zu 50 bis 70 % aus Methan und wird fast immer in örtlichen Blockheizkraftwerken verwendet, um Strom und Wärme zu erzeugen.Wird diese Wärme genutzt, erhöht sich der Wirkungsgrad der Energieausbeute erheblich. Die Nutzung der Prozesswärme ist für die verschiedensten Abnehmer interessant. Es können Wohn- und Betriebsräume, Krankenhäuser, Schulen, Turnhallen beheizt werden. Sogar Thermalbäder lassen sich zu zuverlässig heizen.

In Kälte-Adsorptions-Maschinen gewährleistet Biogas auch Klimatisierungskonzepte für Räume oder versorgt Gartenbaubetriebe mit Wärme und Kohlendioxid.

Weil seine Eigenschaften denen des Erdgases gleichen, kann es die bestehende Infrastruktur nutzen.

Biogas kann aber auch als Kraftstoff eingesetzt werden.

Aus dem Mais, der auf einem Hektar (2 Fußballfelder) geerntet wird, werden in einer Biogasanlage rund 16 Megawattstunden (MWh) Strom gewonnen. Diese Menge reicht aus, um 5 Haushalte mit jeweils 2-3 Personen ein Jahr lang vollständig zu versorgen. Der Vorteil von Biogas und Bioenergie generell, gegenüber anderen erneuerbaren Energien, wie Windkraft und Strom aus Solarzellen, ist die weitgehende Unabhängigkeit von Wetterverhältnissen, von der Tages- und Jahreszeit.

Wo viel Biomasse, wie Gülle oder Maissilage, verarbeitet wird, da kann es schon mal etwas strenger riechen. Das kennt man aus dem Kuhstall. Einen übermäßigen Gestank verursachen Biogasanlagen jedoch nicht. Ganz im Gegenteil: In Biogasanlagen vergorene Gülle riecht bei der Ausbringung viel weniger. Gülle, die zuvor in einer Biogasanlage zur umweltfreundlichen Produktion von Strom und Wärme genutzt (vergoren) wurde, wird als so genannter Gärrest wieder auf die landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht. Dabei ist die Geruchsbildung sehr viel geringer als bei der Verteilung von „normaler" unvergorener Gülle. Dies wirkt sich positiv für die Anwohner aus. Die Vergärung reduziert Bakterienzahl und die Keimfähigkeit von Unkrautsamen: Durch den Vergärungsprozess ist im Gärrest die Anzahl an Bakterien und anderen Keimen deutlich herab gesetzt. Darüber hinaus ist die Keimfähigkeit von Unkrautsamen, die mit dem Gärrest wieder auf den Acker gelangen, verringert.

Nein. Die Rohstoffe werden auf den Flächen produziert, auf denen die Landwirtschaft sonst andere Produkte anbauen würde. Das Verkehrsaufkommen wird daher kaum beeinflusst.

Nein. Der land- und forstwirtschaftliche Anbau von Energiepflanzen erfolgt genauso wie der Anbau von Nahrungsmitteln nach allgemein anerkannten Regeln. Die Einhaltung dieser Regeln wird durch die zuständigen Behörden überwacht.

Mit der Aufnahme von Energiepflanzen in den Anbau werden von den Landwirten zusätzliche Pflanzen in die bestehende Fruchtfolge integriert. Positiver Nebeneffekt ist, dass die Bodenfruchtbarkeit verbessert sowie der Befall durch unerwünschte Beikräuter und Schädlinge reduziert wird.

Das Spektrum der Energiepflanzen wird sich in den nächsten Jahren wesentlich erweitern.

Die Kohlendioxidbilanz der Energiegewinnung aus Biogas ist neutral, da bei der Verbrennung nur so viel Kohlendioxid anfällt, wie die Pflanzen während ihres Wachstums aufgenommen haben. Durch die Umsetzung von Wirtschaftsdüngern wie Gülle oder Stallmist werden zusätzlich Methanemissionen aus der Viehhaltung vermieden, die ebenfalls klimaschädlich sind.

Im Jahr 2005 wurden somit 2,5 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalente durch die Stromproduktion aus Biogas eingespart.