Dabei gilt es, ein Gleichgewicht zu finden zwischen dem, was wirtschaftlich notwendig ist, wie zum Beispiel hohe und sichere Biomasse-Erträge, und dem, was in der Natur ökologisch zu verantworten ist. Um wirksame Effekte für den Klimaschutz zu erzielen, müssen die Emissionen aus der Biogasproduktion selbst gering gehalten werden. Ein wichtiger Aspekt bei der Klimabilanz von Biogas ist auch das Schließen von Kreisläufen. In der Landwirtschaft kann beispielsweise Mineraldünger eingespart werden, der sonst energieaufwendig hergestellt werden muss.
In einer Biogasanlage lassen sich verschiedene Energiepflanzen einsetzen. Die wichtigste ist derzeit der Mais. Er ist in der Lage, Wasser und Nährstoffe besonders effizient in einen hohen Biomasse-Ertrag umzusetzen, und benötigt dabei die geringste Menge an Pflanzenschutzmitteln im Vergleich zu allen anderen Kulturpflanzen. Zunehmend sorgen aber auch viele andere Pflanzen und neue Anbaumethoden für ein größeres Artenspektrum und grüne Felder über das ganze Jahr. Nicht zuletzt die im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2012 festgeschriebene Begrenzung des Maiseinsatzes auf maximal 60 Masseprozent wird diesen Trend zu mehr Vielfalt weiter fördern. Der Energiepflanzenanbau ist in landwirtschaftliche Fruchtfolgen eingebunden und wird durch die Anlage von Blühstreifen ökologisch aufgewertet.
Das bei der Nutzung von Biogas entstehende Kohlendioxid entspricht in etwa der Menge, die von den Pflanzen während ihres Wachstums aufgenommen wurde. Der beim Vergären der Pflanzen anfallende Rest wird wieder zurück auf die landwirtschaftlichen Flächen gebracht. Eine zusätzliche Düngung ist in der Regel nicht mehr notwendig. Damit wird der Einsatz von Mineraldünger reduziert, der sonst energieintensiv hergestellt werden müsste.
Der Nährstoffkreislauf wird geschlossen
Auch organische Reststoffe wie Gartenabfälle oder Speisereste lassen sich in einer Biogasanlage vergären. Für das Klima ist das doppelt gut: Erstens wird verhindert, dass Methan, das beim Zersetzen organischer Masse entsteht, unkontrolliert in die Atmosphäre entweicht (Methan ist 23-mal klimaschädlicher als Kohlendioxid). Zweitens wird dieses Methan durch die Biogasanlage zur Energiegewinnung genutzt. Besonders positiv ist es für das Klima, wenn die in der Tierhaltung anfallende Gülle oder der Mist in der Biogasanlage verwendet werden. Das ist gleichzeitig eine Vorbehandlung, da der Wirtschaftsdünger dadurch pflanzenverträglicher wird und die Methanemissionen beim Lagern und bei der Ausbringung auf Feld oder Grünland verringert werden. Das freut auch die Anwohner, denn die Geruchsemissionen sind beim Ausbringen der Gärprodukte viel geringer als bei herkömmlicher Gülle.
Weniger Emissionen durch den Ersatz fossiler Energie
Eine kWh Strom aus Biogas zu erzeugen verursacht 290 g CO2. Die gleiche Strommenge aus fossilen Energieträgern setzt 720 g CO2 frei. Pro erzeugte kWh Strom werden somit 430 g CO2 eingespart. Im Vergleich zur fossilen Energieerzeugung sind das 60 Prozent weniger. Das Bereitstellen der Substrate verursacht relativ geringe Emissionen, wenn das Einsparpotenzial bei der Mineraldüngung und die Verluste aus der Lagerung der Gülle gegengerechnet werden. Der Anbau der Biomasse sowie notwendige Transportfahrten sind wie alle Emissionen aus dem Bau und Betrieb der Biogasanlage in der Berechnung bereits enthalten. Je mehr Gülle in der Biogasanlage verwendet wird und je effektiver die entstehende Wärme genutzt wird, desto besser fällt die Klimabilanz aus. Werden Reststoffe eingesetzt und wird zusätzlich Wärme bereitgestellt, die bei der Heizung fossile Energieträger verdrängt, verbessert sich die Bilanz noch weiter.
Damit es bei der Biogaserzeugung selbst nicht zu Methanemissionen kommt, werden die Behälter zur Lagerung des vergorenen Gärrestes gasdicht abgedeckt. Bei der Ausbringung dieser Gärreste können die Ammoniak- Emissionen deutlich reduziert werden, wenn das flüssige Material mit Schleppschläuchen dicht an der Wurzel der Pflanzen ausgebracht oder bei unbewachsenen Feldern möglichst schnell in den Boden eingearbeitet wird. Auch die Anlagentechnik selbst wird laufend verbessert: Die Motoren der Blockheizkraftwerke (BHKW), in denen das Biogas zur Stromerzeugung verbrannt wird, erzielen hohe Wirkungsgrade und sind mit Katalysatoren zur Abgasreinigung ausgestattet.