Das beim Gärprozess entstehende Biogas besteht zu 50% bis 70% aus Methan.
Der Methangehalt hängt vor allem von den Ausgangssubstraten ab. Neben Methan besteht das Biogas vor allem aus Kohlendioxid und weiteren Spurenstoffen wie z. B. Schwefelwasserstoff. Direkt aus dem Fermenter kommend ist das Biogas wasserdampfgesättigt.
Um das Biogas weiter verwenden zu können erfolgt in der Regel mindestens eine Trocknung und eine Entschwefelung. Die Biogasspeicherung erfolgt überwiegend drucklos im Kunststofffoliensack oder im Luftraum über der Flüssigkeit in den Gärbehältern. Durch die moderen Anforderungen an Sicherheit und flexibler Fahrweise werden immer höherwertige Gasspeicher eingesetzt. Im Besonderen wurde ein sehr hochwertiger Gasspeicher für diese Anforderungen entwickelt.
Verstromung
Das erzeugte Biogas wird zum größten Teil zur Verstromung eingesetzt. Ein Motor verbrennt das erzeugte Biogas und treibt einen Generator an. Diese Kombination von Verbrennungsmotor mit Elektrogenerator und Wärmetauscher nennt man Blockheizkraftwerk (BHKW. Die elektrische Energie wird ins öffentliche Netz eingespeist. Mit der Motor- und Abgasabwärme wird zunächst der Fermenter beheizt, um dort die notwendige Gärtemperatur aufrecht zu erhalten.
Aufbereitung und Einspeisung
Zunehmend wird auch die Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität und die Einspeisung in das öffentliche Erdgasnetz verfolgt. Dazu müssen das Kohlendioxid und die weiteren Spurengase vom Methan abgetrennt werden. Es gibt hierfür verschiedene Verfahren. Zum einen kann das Kohlendioxid in der sogenannten Druckwechseladsorption an festen Adsorbenten, z. B. Aktivkohle, angelagert werden. Zu den absorptiven Verfahren, bei denen das Kohlendioxid in einer Flüssigkeit gelöst wird, zählen z. B. die Druckwasserwäsche oder die Aminwäsche. Beim Membranverfahren werden die unerwünschten Gasbestandteile an einer Membran abgetrennt. Das so erzeugte Biomethan muss dann noch auf den entsprechenden Druck des Erdgasnetzes gebracht werden. An einer anderen Stelle im Erdgasnetz kann dann das Biomethan entnommen und in einem BHKW eingesetzt werden. Eine weitere Möglichkeit für Biomethan ist die Nutzung als Kraftstoff.
Betrieb von Gasmotorenwärmepumpen zum Heizen und/oder Kühlen
Wird ausschließlich Wärme und/oder Kälte benötigt, kann der Einsatz von Gasmotorenwärmepumpen in Biogasanlagen sinnvoll sein. Es werden Heiztemperaturen etwas über 90 °C und Kühltemperaturen von bis zu -20 °C erreicht.
Rohbiogas in industriellen Thermoprozessanlagen
Auch bei der klimafreundlichen Gestaltung von industriellen Thermoprozessanlagen, wie sie bei der Glasproduktion eingesetzt werden, kann Biogas eine mögliche Lösung zur Emissionsreduktion sein. Neben der Optimierung der Brennertechnik kann eine Substitution von Erdgas durch grobgereinigtes Rohbiogas in Betracht gezogen werden, auch eine Mischung von Erdgas und Rohbiogas ist möglich. Energetisch positiv ist zu bewerten, dass das verwendete Rohbiogas lediglich entschwefelt wird, eine energieaufwendige CO2-Wäsche ist beispielsweise nicht nötig. Für die chemische Industrie, die hohe Ansprüche an die Qualität der Brenngase stellt, ist eine Verwendung von Rohbiogas höchstwahrscheinlich nicht sinnvoll. Grundsätzlich ist die Verwendung von Biogas für die jeweilige Anlage und den Prozess zu prüfen.