Was ist Bio-CNG?

Hinter der Abkürzung Bio-CNG verbirgt sich ein einfaches Prinzip: Biogas aus landwirtschaftlicher Produktion, das auf Erdgasqualität aufbereitet und anschließend auf 200–250 bar verdichtet wird. Das Ergebnis ist ein Kraftstoff, der in jedem CNG-Motor (Compressed Natural Gas) verwendet werden kann – chemisch identisch mit fossilem Erdgas, aber biogen und klimaneutral im Kreislauf.

Um Begriffsverwirrungen zu vermeiden, hier die Abgrenzung der verschiedenen Methan-Kraftstoffe:

Bezeichnung	Quelle	Methangehalt	Druck/Zustand	Einsatz
Biogas (roh)	Biogasanlage	50–65 %	Normaldruck	BHKW (Strom + Wärme)
Biomethan	Aufbereitetes Biogas	>96 %	Normaldruck	Gasnetzeinspeisung
Bio-CNG	Verdichtetes Biomethan	>96 %	200–250 bar	CNG-Fahrzeuge, Traktoren
Bio-LNG	Verflüssigtes Biomethan	>96 %	–162 °C, flüssig	LKW, Schiffe
CNG (fossil)	Erdgas	>96 %	200–250 bar	CNG-Fahrzeuge
E-Methan	Power-to-Gas (Elektrolyse)	>96 %	Variabel	Gasnetz, Fahrzeuge

Der entscheidende Unterschied für Landwirte: Bio-CNG stammt aus eigener Produktion – aus Gülle, Mist, Energiepflanzen und Ernteresten, die ohnehin auf dem Betrieb anfallen. Kein Import, keine Abhängigkeit von Weltmarktpreisen, kein Preisrisiko durch geopolitische Krisen. Das ist ein strategischer Vorteil, den weder E-Fuels noch fossiler Diesel bieten können.

Herstellungsprozess Schritt für Schritt

Der Weg vom Substrat im Fermenter zum tankfertigen Bio-CNG umfasst vier Hauptschritte:

Die Gasaufbereitung ist der technisch anspruchsvollste und kostenintensivste Schritt. Für landwirtschaftliche Betriebe haben sich drei Verfahren etabliert:

Verfahren	Methan-Rückgewinnung	Investitionskosten	Energiebedarf	Eignung
Druckwechseladsorption (PSA)	96–98 %	Mittel	0,20–0,30 kWh/Nm³	Standard, bewährt
Aminwäsche	99,5 %	Hoch	0,10–0,15 kWh/Nm³ (el.) + Wärme	Hohe Gasqualität
Membrantrennung	95–99 %	Niedrig–Mittel	0,20–0,30 kWh/Nm³	Kompakt, gut skalierbar

Für kleinere Hofanlagen (bis 500 Nm³/h Rohbiogas) empfiehlt sich die Membrantrennung: kompakte Bauweise, geringer Wartungsaufwand und gute Skalierbarkeit. Quellen: FNR 2025, DVGW Arbeitsblatt G 260.

Biologische Methanisierung

Ein besonders spannendes Verfahren zur Steigerung der Methanausbeute ist die biologische Methanisierung – die Verknüpfung der Biogasanlage mit einem Wasserstoff-Elektrolyseur:

CO₂ + 4 H₂ → CH₄ + 2 H₂O

Das Prinzip: Statt das CO₂ im Biogas (35–50 %) als Abfallprodukt abzutrennen und in die Atmosphäre abzulassen, wird es mit grünem Wasserstoff aus der PV-Elektrolyse zu zusätzlichem Methan umgesetzt. Methanbildende Archaeen – dieselben Mikroorganismen, die auch im Fermenter arbeiten – katalysieren die Reaktion bei 37–65 °C und Normaldruck.

Die Vorteile für den landwirtschaftlichen Betrieb sind erheblich:

• +40–60 % mehr Methan aus derselben Biogasanlage – ohne zusätzliche Substrate
• Wirkungsgrad 74–75 % der eingesetzten Wasserstoff-Energie wird in Methan umgewandelt
• Speicherfunktion: Überschüssiger PV-Strom wird über H₂ in speicherbares Methan umgewandelt
• Einfache Integration: Reaktor kann direkt in den bestehenden Fermenter oder als separater Blasensäulenreaktor installiert werden
• CO₂-neutral: Das biogene CO₂ wird nicht freigesetzt, sondern in Kraftstoff gebunden

Rechenbeispiel: Eine Biogasanlage mit 500 kW_el produziert ca. 250 Nm³/h Rohbiogas mit 55 % CH₄ und 45 % CO₂. Durch biologische Methanisierung des CO₂-Anteils mit 450 Nm³/h Wasserstoff steigt die Methanproduktion um ca. 112 Nm³/h – eine Steigerung um 81 %. Der dafür benötigte Strom beträgt ca. 2,0–2,5 MWh/h – realisierbar mit einer 2,5-MW-PV-Anlage oder einem Windrad.

Die hofeigene Bio-CNG-Tankstelle

Das Herzstück der Bio-CNG-Strategie ist die hofeigene Tankstelle. Sie macht den Landwirt zum eigenen Kraftstoffproduzenten und eliminiert die Abhängigkeit von Mineralölkonzernen und schwankenden Dieselpreisen.

Komponenten und Kosten

Komponente	Funktion	Investitionskosten
Gasaufbereitungsanlage	Rohbiogas → Biomethan (>96 % CH₄)	120.000–350.000 €
Kompressor (mehrstufig)	Verdichtung auf 250 bar	30.000–80.000 €
Hochdruckspeicher	Pufferspeicher (500–2.000 kg Bio-CNG)	15.000–40.000 €
Zapfsäule mit Zähler	Betankung mit Massendurchflussmesser	10.000–25.000 €
Steuerung & Sicherheitstechnik	SPS, Gaswarnanlage, Not-Aus, ATEX-Schutz	8.000–20.000 €
Installation & Genehmigung	Rohrleitungsbau, Elektrik, Abnahme	15.000–35.000 €

Gesamtinvestition: 80.000–200.000 € (abhängig von Durchsatz und Ausstattung). Für kleinere Anlagen (bis 50 kg/Tag Bio-CNG) liegen die Kosten am unteren Ende, für Anlagen, die mehrere Traktoren und ggf. auch PKW betanken, am oberen Ende.

Genehmigungsanforderungen

• BImSchG: Änderungsgenehmigung für bestehende Biogasanlage (Aufbereitungs- und Verdichtungsanlage)
• BetrSichV: Prüfpflicht für Druckbehälter (>200 bar) durch ZÜS (z.B. TÜV, DEKRA)
• ATEX-Richtlinie: Ex-Schutz-Zonen-Dokumentation für den Tankstellenbereich
• Eichrecht: Zapfsäule mit geeichtem Massendurchflussmesser (bei gewerblicher Abgabe)
• Baurecht: In der Regel im Außenbereich (§ 35 BauGB) als Nebenanlage zur Biogasanlage genehmigungsfähig

Die Genehmigungsdauer beträgt typischerweise 3–6 Monate. Ein erfahrener Anlagenbauer übernimmt die Genehmigungsplanung in der Regel als Teil des Gesamtpakets. Weitere Details zu Regulatorik und Genehmigungsverfahren.

Kraftstoffqualität nach DIN EN 16723-2

Bio-CNG als Kraftstoff muss die europäische Norm DIN EN 16723-2:2017 („Erdgas und Biomethan zur Verwendung im Transportwesen“) erfüllen. Die wichtigsten Parameter:

Parameter	Einheit	Grenzwert	Typischer Wert Bio-CNG
Methangehalt	Vol.-%	≥80 (empf. ≥96)	96–99
Wobbe-Index (oberer)	MJ/Nm³	46,1–56,5	49–52
Heizwert (unterer)	MJ/Nm³	≥34	35–37
Schwefelwasserstoff (H₂S)	mg/Nm³	≤5	<1
Gesamtschwefel	mg/Nm³	≤30	<5
Sauerstoff (O₂)	Vol.-%	≤1	<0,5
Kohlendioxid (CO₂)	Vol.-%	≤2,5	1–2
Wasser (Taupunkt)	°C	≤–8 (bei 200 bar)	–20 bis –30
Siloxane	–	Nicht nachweisbar	n.n. (nur bei Klärgas relevant)

Quelle: DIN EN 16723-2:2017, DVGW Arbeitsblatt G 260, FNR Leitfaden Biomethan (2025). Landwirtschaftliches Biogas ist in der Regel frei von Siloxanen – diese treten vor allem bei Klärgas und Deponiegas auf.

Die Einhaltung dieser Norm ist durch die standardmäßige Gasaufbereitung (PSA, Aminwäsche oder Membran) gewährleistet. Eine kontinuierliche Gasanalyse (Online-Gasmessung) überwacht den Methangehalt, H₂S und Feuchte und stoppt die Betankung automatisch bei Grenzwertüberschreitung.

Kostenvergleich: Bio-CNG vs. Diesel vs. E-Fuels

Die Wirtschaftlichkeit von Bio-CNG wird im direkten Vergleich mit fossilen und synthetischen Alternativen deutlich:

Kraftstoff	Kosten pro Einheit	Kosten pro 100 km (Traktor)	Kosten pro Betriebsstunde	CO₂ (Well-to-Wheel)
Bio-CNG (eigene Produktion)	0,80–1,20 €/kg	24–36 €	12–18 €	5–20 g/kWh (biogen)
Bio-CNG (Zukauf)	1,20–1,80 €/kg	36–54 €	18–27 €	5–20 g/kWh (biogen)
Fossiler Diesel (Agrar)	1,20–1,50 €/L	36–45 €	18–23 €	265 g/kWh
Fossiler Diesel (Straße)	1,60–1,90 €/L	48–57 €	–	265 g/kWh
E-Diesel (2026)	2–5 €/L	60–150 €	30–75 €	15–30 g/kWh
Wasserstoff (grün)	5–7 €/kg	25–49 €	13–25 €	0 g/kWh

Annahmen: 120-PS-Traktor, 30 L Diesel/100 km bzw. 30 kg CNG/100 km, 15 L Diesel/Betriebsstunde. Quellen: FNR 2025, KTBL Betriebsplanung 2025/26, Agora Energiewende 2025.

Bio-CNG aus eigener Produktion ist mit 12–18 € pro Betriebsstunde der günstigste Kraftstoff – und gleichzeitig einer der saubersten. Gegenueber fossilem Diesel spart ein 200-ha-Betrieb mit zwei CNG-Traktoren 15.000–25.000 € pro Jahr an Kraftstoffkosten. Gegenüber E-Diesel ist der Kostenvorteil noch dramatischer: Faktor 3–5.

Welche Traktoren können Bio-CNG tanken?

Die Auswahl an CNG-fähigen Traktoren ist derzeit begrenzt, aber die verfügbaren Modelle decken bereits einen großen Teil der landwirtschaftlichen Anwendungen ab:

Modell	Leistung	Motor	Tankvolumen	Reichweite	Preis (ca.)
New Holland T6.180 Methane Power	175 PS / 129 kW	FPT NEF 6.7L Turbo-CNG	300 L (52 kg CNG)	6–8 h Feldarbeit	145.000–165.000 €
New Holland T7.270 Methane Power	270 PS / 199 kW	FPT Cursor 9 CNG	600 L (104 kg CNG)	6–8 h schwere Feldarbeit	220.000–260.000 €

Der T6.180 gewann 2023 den „Tractor of the Year – Sustainable“ Award und ist seit 2022 in Serie verfügbar. Der T7.270 wurde 2024/2025 vorgestellt und erweitert das Leistungsspektrum in die Großtraktorklasse. Quelle: New Holland Agriculture 2025.

Technische Details: FPT NEF 6.7L CNG-Motor

Der Motor des T6.180 verdient besondere Beachtung, da er zeigt, was CNG-Technik in der Landwirtschaft leisten kann:

• Drehmoment: 740 Nm bei 1.500 U/min – vergleichbar mit dem Diesel-Pendant
• Emissionen: Erfüllt Stage V ohne Partikelfilter und ohne SCR (Harnstoff/AdBlue)
• Wartung: Kein DPF-Regeneration, kein AdBlue-Nachfüllen – geringere laufende Kosten
• Geräusch: 3–4 dB leiser als vergleichbarer Diesel – relevant für siedlungsnahe Flächen
• Lebensdauer: Vergleichbar mit Dieselmotor (15.000–20.000 Betriebsstunden)

Weitere CNG-Traktoren sind in Entwicklung: Fendt testet CNG-Prototypen auf Basis der 700er-Baureihe, Massey Ferguson evaluiert den FPT-Motor für die MF-7S-Serie. Bis 2028 wird die Modellvielfalt voraussichtlich deutlich zunehmen – insbesondere wenn die regulatorischen Anreize (CO₂-Flottengrenzwerte für Non-Road Mobile Machinery) greifen.

Wirtschaftlichkeit für einen 200-ha-Betrieb

Wie rechnet sich Bio-CNG konkret? Die folgende Vollkostenrechnung für einen typischen Ackerbaubetrieb mit bestehender Biogasanlage zeigt die Wirtschaftlichkeit:

Amortisationszeit: 243.000 € / 22.000 €/a = ca. 11 Jahre. Mit steigenden Diesel- und CO₂-Preisen verkürzt sich die Amortisation auf 7–9 Jahre. Betriebe, die zusätzlich Bio-CNG an Nachbarbetriebe oder LKW verkaufen, erreichen die Amortisation in 4–6 Jahren.

Wichtig: Die Rechnung berücksichtigt nur die Kraftstoff-Substitution. Darüber hinaus profitiert der Betrieb von:

• Preisstabilität: Keine Abhängigkeit von Diesel-Weltmarktpreisen
• Image-Vorteil: Klimaneutrale Landwirtschaft als Verkaufsargument für Direktvermarktung
• Energieautarkie: Kombination mit Agri-PV und Batteriespeicher für maximale Unabhängigkeit
• Zukunftssicherheit: Steigende CO₂-Bepreisung macht fossilen Diesel jährlich teurer

Fazit – Bio-CNG als Kraftstoff der Wahl

Bio-CNG ist für landwirtschaftliche Betriebe mit bestehender oder geplanter Biogasanlage der wirtschaftlichste und pragmatischste Weg zur Dekarbonisierung der Maschinenflotte. Im Vergleich:

• Gegenüber E-Fuels: 3–5× günstiger, doppelter Wirkungsgrad, heute verfügbar
• Gegenüber Wasserstoff: Reife Technologie, niedrigere Investitionskosten, keine 700-bar-Infrastruktur
• Gegenüber Batterie-Elektro: Kein Gewichtsproblem bei schweren Landmaschinen, schnelle Betankung, lange Einsatzzeiten

Die ideale Strategie für einen zukunftsorientierten Betrieb: Bestehende Biogasanlage um Gasaufbereitung und hofeigene CNG-Tankstelle erweitern, einen CNG-Traktor als Erstgerät anschaffen und bei positiver Erfahrung die Flotte schrittweise umstellen. Parallel die Option der biologischen Methanisierung prüfen, um PV-Überschüsse in zusätzliches Bio-CNG umzuwandeln. So wird der Hof zum energieautarken Betrieb – vom Feld in den Tank, in einem geschlossenen Kreislauf.