Bei der anaeroben (sauerstofffreien) Vergärung organischer Substanzen (nachwachsender Rohstoffe [NawaRo], Energiepflanzen, organische Abfälle, Mist, Gülle) entsteht Biogas. Dieses Gas besteht hauptsächlich aus Methan (50% bis 75%), Kohlenstoffdioxid und Wasser. Weitere Bestandteile sind Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefelwasserstoff.
Die Dichte von Biogas beträgt 1,21 kg/m³ bei einem durchschnittlichen Gehalt von ca. 60 % Methan, ca. 35 % Kohlendioxid und Spurengasen (O2, H2S, NH4).
Unter Luftabschluss (Feuchtigkeit vorausgesetzt) und bei Temperaturen zwischen 0 ºC und 70 ºC und vergären organische Stoffe unter dem Einfluss von Methanbakterien (Methanococcus- und Methanobacterium-Arten). Während der Vergärung wird der in den Substraten vorhandene Kohlenstoff in vier Phasen zu Biogas abgebaut.
• Hydrolyse
• Versäuerung
• Essigsäurebildung
• Methanbildung
Die anaeroben Vergärung kommt auch in der Natur vor, so z. B. im Schlamm der Meere, in Flüssen und Seen, in Sümpfen und Mooren, in nicht durchlüfteten Bodenschichten, Mülldeponien, Gülle- und Klärgruben und beim Reisanbau. Hier spricht man dann von Sumpfgas, Faulgas, Klärgas, Grubengas, Deponiegas oder im landwirtschaftlichen Bereich von Biogas.
Biogasanlagen werden in
NawaRo-Anlagen und Anlagen mit
Kofermentation unterschieden.