Einmal um den Erdball mit einem Kraftstoff aus Kuhmist

Es mag gelegentlich schwer zu glauben sein, doch auch Abfall hat einen Wert als Rohstoff und wird als solcher immer bedeutsamer. Kuhmist ist eines von vielen Beispielen, für die bereits ein Markt existiert. Er enthält wertvolle Mineralien wie Stickstoff und Phosphor, die für das Wachstum von Pflanzen unersetzlich sind. Außer diesen enthält Mist auch organisches Material. Die darin gespeicherte Energie kann mithilfe von Bakterien in Form von Methan(gas) freigesetzt werden, das wiederum die Grundlage für komprimiertes Erdgas bildet. Und dieses dient als? Richtig – als Kraftstoff für Autos! Der jährlich von einer einzigen Kuh produzierte Mist ist ausreichend, um mit einem PKW bis zu 9.000 km zurücklegen zu können.

Mistproduktion

In der Milchkuhhaltung fällt jeden Tag viel Mist an. Dessen Menge und Zusammensetzung hängen, wie es bei allen Tieren der Fall ist, von der jeweiligen Ernährung ab. Zwar setzen Kühe ihre aufgenommene Nahrung sehr effizient um, sie können jedoch nicht sämtliches organische Material verdauen. Eine Milchkuh produziert durchschnittlich 27 m3 Mist pro Jahr.

Wie kann man Kuhmist zu Kraftstoff machen?

Kuhmist kann mithilfe von Bakterien fermentiert werden. In diesem Prozess, der in einem anaeroben Schlammfaulbehälter stattfindet, entsteht Biogas. Der Faulbehälter wird dabei täglich mit frischem Kuhmist befüllt. Dort verbleibt der Mist durchschnittlich 60 Tage lang, und in dieser Zeit wird der größte Teil des organischen Materials in Biogas umgewandelt. Das Gas im Behälter besteht zu jeweils rund 50 % aus Methan und CO2. Um es als Kraftstoff nutzen zu können, muss das CO2 vom Methan abgeschieden werden. Dazu muss das Biogas aufbereitet werden. Die Mineralien sind von diesem Vorgang nicht betroffen, sodass sie mit den sonstigen Rückständen als Gärrest zurückbleiben, der als Dünger weiterverwendet werden kann.

Biogasaufbereitung

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Um Biogas als Kraftstoff für Fahrzeuge nutzen zu können, muss dieses – aus dem Faulbehälter kommend – aufbereitet werden. Wie bereits erwähnt, muss das CO2 vom Methan (CH4) abgeschieden werden. Biogas kann auf zahlreiche Arten aufbereitet werden. Besonders effizient ist hierbei die Verwendung von Membranen. Das Biogas wird durch ein äußerst feines Geflecht gepresst, wodurch das CO2 vom Methan abgeschieden wird. Das CO2 kann dann in der Getränkeproduktion oder zur Wachstumsstimulation in Gewächshäusern weiterverwendet werden. Es kann aber auch in eine Algenkultur eingespritzt werden, um die Produktion von Biomasse zu fördern. Das Methan- oder Erdgas kann ins Pipelinenetzwerk eingespeist oder als Autokraftstoff verwendet werden. CNG (komprimiertes Erdgas) ist der sauberste zurzeit verfügbare Kraftstoff für Kraftfahrzeuge.

Mit Erdgas um die Welt

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Mit dem derzeit sparsamsten CNG-betriebenen PKW können pro kg CNG 35 km zurückgelegt werden. Gemessen an der jährlichen Mistproduktion einer Kuh entspricht dies einer Strecke von fast 9.000 km. Die jährliche Mistproduktion von fünf Kühen wäre somit ausreichend, um gut 45.000 km zurückzulegen – mehr als der Erdumfang am Äquator (ca. 40.000 km). Zugleich hätten jene fünf Kühe genügend Stickstoff und Phosphor produziert, um 3,0 Hektar Ackerland mit hochertragreichem Weizen düngen zu können.

Biogas kann auf zahlreiche Arten produziert werden. Neben dem Kuhmist kann weiteres organisches Material in Faulbehältern verwendet werden, um die Methan- und Düngemineralienausbeute zu steigern. Beispielsweise können – und werden – Bioabfälle aus städtischen Gebieten und Gräser aus Naturschutzgebieten verwendet, um Methan und Mineralien wie Stickstoff sowie den besonders wichtigen Phosphor zu gewinnen. Vorgänge dieser Art könnten den Verlust von Millionen kg an Phosphor verhindern, die von der niederländischen Stadtbevölkerung jedes Jahr produziert werden. Sie würden auch die Speicherung und Verwertung überschüssiger Mineralien ermöglichen, die heute noch ihren Weg vom Ackerland auf die Naturschutzgebiete finden. Darüber hinaus wird die Verfügbarkeit von Biogas ansteigen und werden sparsamere Autos mehr km im CNG-Betrieb zurücklegen können.

An der Universität Wageningen wird derzeit eine Vielzahl an Projekten zur Nutzbarmachung von wertvollen Rohstoffen wie dem Kuhmist initiiert.