Eingabe löschen
Zum Inhalt

Hauptnavigation

Zürcher Hochschule
für Angewandte
Wissenschaften

Servicenavigation

MiBAS – Mikro-Biogasanlagen Schweiz

Im Rahmen einer 2-jährigen Studie wurden Betriebsdaten für eine Kleinstbiogasanlage erhoben. Der Testbetrieb auf dem Gelände des Vereins Synergy Village diente der Erhebung von Betriebsdaten, dem Sammeln von Praxiserfahrungen unter schweizerischen Klimabedingungen sowie der Untersuchung genehmigungsrechtlicher und wirtschaftlicher Fragestellungen.

Beschreibung

Mit dem Projekt MiBAS – Mikro-Biogasanlagen Schweiz wurde erstmals eine wissenschaftlich fundierte Datengrundlage zum Betrieb von Mikro-Biogasanlagen unter Schweizer Klimabedingungen geschaffen. Ziel war die Untersuchung des Potenzials dieser Systeme zur dezentralen Verwertung organischer Reststoffe und zur Bereitstellung erneuerbarer Energie in Haushalten, Kleinstwohnformen, Alpwirtschaften und Berggasthäusern.

Im Zentrum des Projekts stand der Aufbau und der einjährige Betrieb einer Forschungs- und Demonstrationsanlage des Typs «(B)calm» mit einem Fermentervolumen von rund 2m³. Die Anlage wurde mit Heiz- und Dämmsystemen, umfangreicher Messtechnik sowie einer automatisierten Datenerfassung ausgestattet.

Während der zwölfmonatigen Messkampagne wurden kontinuierlich Daten zur Prozessstabilität, Biogasproduktion, Gasqualität und Energieausbeute erhoben. Ergänzend wurden rechtliche, wirtschaftliche und anwendungsspezifische Fragestellungen untersucht.

Ergebnis

Insgesamt wurden rund 1.4 t organische Einsatzstoffe verarbeitet. Im Zeitraum vom 50. bis zum 365. Betriebstag entstanden dabei etwa 34 m³ Biogas mit einem durchschnittlichen Methangehalt von 63 %, was einem Energieertrag von rund 215 kWh entspricht. Die mittlere Leistungsabgabe lag bei etwa 28 W. Während der beheizten Betriebsphase wurden durchschnittlich 128 L Biogas pro Tag produziert. Nach dem Abschalten der Heizung sank die Produktion auf rund 89 L pro Tag, womit die hohe Bedeutung der Temperaturführung für die Gasbildung deutlich wurde.

Die Untersuchungen zeigen, dass ein mikrobiologisch stabiler Betrieb von Mikro-Biogasanlagen unter Schweizer Bedingungen grundsätzlich möglich ist. Die gemessenen Prozessparameter, insbesondere pH-Wert und FOS/TAC-Verhältnis, lagen über weite Strecken im optimalen Bereich. Gleichzeitig wurde deutlich, dass Temperaturmanagement, Wärmedämmung und Wärmeübertragung entscheidende Einflussgrössen für den Betrieb und die Energieeffizienz darstellen.

Obwohl durch den Einsatz einer aktiven Beheizung stabile Gaserträge erzielt werden konnten, besteht hinsichtlich der thermischen Auslegung und Energieeffizienz weiterer Optimierungsbedarf. Dieser bezieht sich jedoch primär auf die im Projekt untersuchten Betriebsbedingungen mit geringer Anlagenauslastung und lässt keine generellen Rückschlüsse auf das Leistungsvermögen von Mikro-Biogasanlagen bei optimierter Auslegung und Betriebsweise zu.

Die Wirtschaftlichkeitsanalysen zeigen, dass die Energiegestehungskosten stark von Anlagengrösse und Anlagenauslastung abhängen. Die berechneten Werte lagen zwischen 0.09 und 0.65 CHF/kWh. Grössere Systeme profitieren dabei von Skaleneffekten und weisen unter den getroffenen Annahmen potenziell konkurrenzfähige Energiegestehungskosten auf. Gleichzeitig deuten erste rechtliche Abklärungen darauf hin, dass Mikro-Biogasanlagen unter bestimmten Voraussetzungen bewilligungsfrei erstellt und betrieben werden können.

Insgesamt bestätigt das Projekt die technische Machbarkeit von Mikro-Biogasanlagen und ihr Potenzial zur Förderung der Kreislaufwirtschaft sowie der dezentralen Nutzung organischer Reststoffe. Die gewonnenen Messdaten und Praxiserfahrungen bilden nach Kenntnis der Autorenschaft die bislang umfassendste Datengrundlage für diesen Anwendungsbereich in der Schweiz.

Für eine breitere Anwendung, insbesondere im alpinen Raum und bei netzfernen oder kleinräumigen Versorgungskonzepten, sind jedoch weitere Forschungs- und Demonstrationsprojekte erforderlich. Der Fokus sollte dabei auf der Verbesserung der Energieeffizienz, der Untersuchung alpiner Betriebsbedingungen sowie der Einordnung der Technologie im Vergleich zu bestehenden zentralen Verwertungssystemen liegen.

Eckdaten

Projektleitung

Stellv. Projektleitung

Projektpartner

(B)energy GmbH; Verein Synergy Village

Projektstatus

abgeschlossen, 10/2023 - 11/2025

Institut/Zentrum

Institut für Chemie und Biotechnologie (ICBT); Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen (IUNR)

Drittmittelgeber

Bundesamt für Energie BFE

Privatsphäre-Einstellungen

Wir zeigen Ihnen hier, welche Dienste auf unserer Website laufen können. Sie entscheiden selbst, welche Dienste wir nutzen dürfen. Mehr Informationen finden Sie in unseren Datenschutzhinweisen.

Unsere Website braucht diese Cookies, damit alles richtig funktioniert. Diese Cookies werden automatisch erstellt, wenn Sie auf der Seite aktiv sind – zum Beispiel, wenn Sie Datenschutz-Einstellungen ändern oder Formulare ausfüllen. In Ihrem Browser können Sie die Cookies zwar sperren oder sich warnen lassen. Dann werden aber einige Teile der Website nicht mehr richtig angezeigt. Diese Cookies speichern keine persönlichen Daten von Ihnen.

Mit diesen Diensten können wir sehen, wie unsere Website genutzt wird. Wir wissen aber nicht, wer Sie sind. Wenn Sie diese Dienste aktivieren, helfen Sie uns, die Website für alle besser zu machen.