Landwirtschaftliche Biogasanlage

Herstellung

Bioethanol wird mit Hilfe der Fermentation (Vergärung) von nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Als Einsatzstoffe kommen drei Arten von Pflanzen in Betracht:

Neben den stärkehaltigen Pflanzen sind Zuckerrohr und Zuckerrüben die am häufigsten verwendeten Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Bioethanol. Diese können direkt vergoren werden, während die stärke- und zellulosehaltigen Pflanzen zunächst enzymatisch aufgeschlossen werden müssen. Die Pflanzen werden dazu erst einmal zerkleinert und durch die Zugabe von Enzymen und die Erhitzung auf Temperaturen um 90 C verflüssigt. Bei einer Temperatur von 55 - 60 C wird die in der so genannten Maische enthaltene Stärke anschließend durch die erneute Zugabe von Enzymen in Zucker umgewandelt. Danach werden die Stoffe auf 18 - 20 C heruntergekühlt.

Der eigentliche Vergärungsschritt findet unter Zuhilfenahme von Hefe statt. Die Hefen wandeln dabei den in der Maische enthalten Zucker in Kohlendioxid und Alkohol um. Bei einer Gärdauer von 3 - 4 Tagen entwickelt die Maische einen Alkoholgehalt von etwa 12 - 18 %. Der pH-Wert liegt anschließend im sauren Bereich.

Im Anschluss an die Vergärung wird die Maische destilliert. Das bedeutet, sie wird gekocht und das enthaltene Ethanol verdampft. Dem Alkohol, welcher durch das Kondensieren des Dampfes zurückgewonnen wird, wird anschließend Wasser entzogen. Damit besitzt das schließlich gewonnene Bioethanol einen Reinheitsgrad von 99 %. Als Nebenprodukt der Destillation fällt die so genannte Schlempe an. Diese kann als Futtermittel in der Landwirtschaft Verwendung finden oder aber zur weiteren Energiegewinnung direkt als Substrat in Biogasanlagen eingesetzt werden.