Biogas und Biomethan: Prozess, Aufbereitung und Nutzung

Question 1

Biogas entsteht durch welchen Prozess?

Accepted Answer

Anaerober Abbau organischer Substanz

Answer

Katalytische Reaktion von Methan und Kohlendioxid

Answer

Aerobicer Abbau von Biomasse

Question 2

Welches Gas ist der Hauptbestandteil von Biogas?

Accepted Answer

Methan

Answer

Stickstoff

Answer

Kohlendioxid

Answer

Wasserstoff

Question 3

Welche Technik wird zur Aufbereitung von Biogas zu Biomethan eingesetzt?

Accepted Answer

Druckwechseladsorption

Answer

Vergärung

Answer

Kompostierung

Question 4

Welche Faktoren beeinflussen die Biogasausbeute bei der Vergärung?

Accepted Answer

Substratqualität und Prozessparameter

Answer

Nur die Prozessparameter

Answer

Die Art der Vergärungsanlage

Answer

Nur die Substratqualität

Question 5

Welches Gas wird bei der Verbrennung von Biogas freigesetzt?

Accepted Answer

Kohlendioxid

Answer

Wasserstoff

Answer

Methan

Answer

Stickstoff

Question 6

Welche Aussage zur Biogasaufbereitung ist korrekt?

Accepted Answer

Durch die Biogasaufbereitung wird die Qualität des Biogases verbessert.

Answer

Die Biogasaufbereitung entfernt alle Verunreinigungen aus dem Biogas.

Answer

Die Biogasaufbereitung ist ein energieintensiver Prozess.

Answer

Die Biogasaufbereitung ist nur für große Biogasanlagen erforderlich.

Question 7

Welcher Faktor beeinflusst die Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage?

Accepted Answer

Substratverfügbarkeit und -kosten

Answer

Die Art des erzeugten Biogases

Answer

Nur die Größe der Biogasanlage

Answer

Nur die Technologie der Biogasanlage

Question 8

Erläutern Sie die ökologischen und ökonomischen Auswirkungen der Biogasnutzung. Beurteilen Sie anschließend deren Nachhaltigkeit.

Accepted Answer

Die Biogasnutzung hat sowohl ökologische als auch ökonomische Auswirkungen, die sorgfältig abgewogen werden müssen, um ihre Nachhaltigkeit zu beurteilen.

Answer

Die Biogasnutzung hat ausschließlich positive Auswirkungen auf die Umwelt und ist uneingeschränkt nachhaltig.

Answer

Die Biogasnutzung ist immer wirtschaftlich rentabel.

Answer

Die Biogasnutzung ist eine nachhaltige Energiequelle, die bedenkenlos langfristig genutzt werden kann.

Question 9

Welche der folgenden Aussagen zur Biogasproduktion trifft zu?

Accepted Answer

Biogas entsteht durch den anaeroben mikrobiellen Abbau organischer Stoffe.

Answer

Biogas ist eine fossile Energiequelle.

Answer

Biogas ist ausschließlich Methangas.

Question 10

Welcher der folgenden Schritte ist bei der Aufbereitung von Biogas zur Erzeugung von Biomethan nicht erforderlich?

Accepted Answer

Kühlung

Answer

Reinigung von Schwefelwasserstoff

Answer

Entfernung von Kohlendioxid

Answer

Entwässerung

Question 11

Welcher Faktor spielt eine entscheidende Rolle bei der Standortwahl für eine Biogasanlage?

Accepted Answer

Verfügbarkeit nachhaltiger Substrate

Answer

Landschaftliche Attraktivität

Answer

Nähe zu Wohngebieten

Answer

Größe des geplanten Anlagenbetriebs

Question 12

Welche Aufgabe erfüllt eine Gasfackel an einer Biogasanlage?

Accepted Answer

Kontrollierte Verbrennung überschüssigen Biogases

Answer

Überwachung der Biogasqualität

Answer

Speicherung von Biomethan

Answer

Temperaturerhöhung des Substrats

Question 13

Welche der folgenden Aussagen zur Biogasnutzung im Verkehrssektor ist korrekt?

Accepted Answer

Biogas kann in modifizierten Dieselmotoren, Gasturbinen und Brennstoffzellen eingesetzt werden.

Answer

Biogasfahrzeuge emittieren mehr Rußpartikel als herkömmliche Dieselfahrzeuge.

Answer

Biogas ist ein optimaler Treibstoff für Flugzeuge aufgrund seiner geringen Energiedichte.

Question 14

Welcher der folgenden Rohstoffe ist für die Biogaserzeugung ungeeignet?

Accepted Answer

Erdgas

Answer

Klärschlamm

Answer

Gülle

Answer

Mais

Question 15

Worin besteht der Prozess zur Umwandlung von Biogas in Biomethan?

Accepted Answer

Aufbereitung

Answer

Einlagerung

Answer

Verbrennung

Answer

Vergärung

Question 16

Welche der folgenden Techniken wird zur Biogasaufbereitung angewendet?

Accepted Answer

Druckwechseladsorption

Answer

Hydrolyse

Answer

Elektrolyse

Answer

Kompostierung

Question 17

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Nutzung von Biogas anstelle fossiler Brennstoffe?

Accepted Answer

Verringerung der Treibhausgasemissionen

Answer

Erhöhte Brennbarkeit

Answer

Höhere Energieeffizienz

Answer

Geringere Kosten

Question 18

Was ist der Hauptbestandteil von Biogas?

Accepted Answer

Methan

Answer

Kohlendioxid

Answer

Wasserstoff

Question 19

In welchem Temperaturbereich findet die Vergärung, der erste Schritt der Biogasproduktion, typischerweise statt?

Accepted Answer

Mesophil (30-40 °C)

Answer

Hyperthermophil (>80 °C)

Answer

Thermophil (50-60 °C)

Answer

Psychrophil (10-20 °C)

Question 20

Welche der folgenden Aussagen zur Speicherung von Biogas ist richtig?

Accepted Answer

Es kann in Gasbehältern oder unterirdischen Speichern gelagert werden.

Answer

Es ist nicht speicherbar.

Answer

Es muss sofort nach der Produktion verbraucht werden.

Question 21

Welche Technologie ermöglicht die gleichzeitige Erzeugung von Biogas und Wärme?

Accepted Answer

Kraft-Wärme-Kopplung

Answer

Methanisierung

Answer

Brennstoffzelle

Answer

Elektrolyse

Question 22

Welche der folgenden organischen Stoffe eignen sich als Rohstoffe für die Biogaserzeugung?

Accepted Answer

Mist, Gülle, Pflanzenreste

Answer

Kohle

Answer

Erdöl

Answer

Erdgas

Question 23

Welches Aufbereitungsverfahren wird zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Biogas bevorzugt?

Accepted Answer

Eisenoxidverfahren

Answer

Kondensation

Answer

Adsorption

Answer

Filtration

Question 24

Wie erfolgt die Umwandlung von Biogas in Biomethan?

Accepted Answer

Druckwechseladsorption (PSA)

Answer

Konzentration

Answer

Vergärung

Answer

Pyrolyse

Question 25

Welcher wesentliche Vorteil ist mit der Biogaserzeugung verbunden?

Accepted Answer

Erzeugung erneuerbarer Energie

Answer

Niedrige Betriebskosten

Answer

Hohe Effizienz

Answer

Kein CO2-Ausstoß

Question 26

Durch welche Maßnahme kann die Biogasausbeute erhöht werden?

Accepted Answer

Temperaturerhöhung

Answer

Verkürzung der Vergärungszeit

Answer

Zugabe von Chemikalien

Answer

Erhöhung des pH-Wertes

Question 27

Welche Aussage zur Biogaserzeugung ist zutreffend?

Accepted Answer

Biogas ist ein klimaneutrales Gas.

Answer

Biogas ist ein fossiler Brennstoff.

Answer

Die Biogaserzeugung verursacht keine Emissionen.

Answer

Biogas ist nur in großen Anlagen rentabel.

Question 28

Welcher der folgenden Rohstoffe ist NICHT für die Biogaserzeugung geeignet?

Accepted Answer

Kunststoffe

Answer

Speisereste

Answer

Sägespäne

Answer

Gülle

Question 29

Welche Aussage über Biomethan ist korrekt?

Accepted Answer

Kann als Ersatz für Erdgas verwendet werden

Answer

Hat einen geringeren Brennwert als Erdgas

Answer

Kann nur in flüssiger Form gespeichert werden

Answer

Ist giftiger als Biogas

Question 30

Welcher Vorteil ist mit der Nutzung von Biogas verbunden?

Accepted Answer

Reduktion der Treibhausgasemissionen

Answer

Hohe Energiedichte

Answer

Uneingeschränkte Verfügbarkeit

Answer

Geringe Investitionskosten

Question 31

Welche Komponente eines Biogasfermenters ist hauptsächlich für die Zersetzung organischer Stoffe verantwortlich?

Accepted Answer

Mikroorganismen

Answer

Rührer

Answer

Heizung

Answer

Gasspeicher

Question 32

Welcher Parameter beeinflusst die Biogasproduktion am stärksten?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Lichtintensität

Answer

pH-Wert

Answer

Druck

Question 33

Welche Anwendung von Biomethan ist noch NICHT im kommerziellen Einsatz weit verbreitet?

Accepted Answer

Flugzeugtreibstoff

Answer

Kraftstoff für Fahrzeuge

Answer

Heizung

Answer

Stromerzeugung

Question 34

Welcher der folgenden Faktoren hat KEINEN wesentlichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage?

Accepted Answer

Wetterbedingungen

Answer

Betriebskosten

Answer

Investitionskosten

Answer

Subventionspolitik

Question 35

Welcher der folgenden Rohstoffe eignet sich nicht für die anaerobe Vergärung zur Biogaserzeugung?

Accepted Answer

Erdöl

Answer

Mais

Answer

Gülle

Answer

Bioabfälle

Question 36

Welche der folgenden Anlagen eignet sich für die Verwendung von Biomethan als Kraftstoff?

Accepted Answer

Blockheizkraftwerk (BHKW)

Answer

Solarthermieanlage

Answer

Kernkraftwerk

Answer

Windkraftanlage

Question 37

Welcher Vorteil ergibt sich durch die Nutzung von Biomethan im Vergleich zu Erdgas?

Accepted Answer

Reduzierung von Treibhausgasemissionen

Answer

Vereinfachte Lagermöglichkeiten

Answer

Höhere Energiedichte

Answer

Geringere Kosten

Question 38

Welche Funktion hat der Fermenter im Prozess der Biogaserzeugung?

Accepted Answer

Ort der anaeroben Vergärung

Answer

Aufbereitung des Biogases

Answer

Speicher für das produzierte Biogas

Answer

Wandlung von Biogas in Strom

Question 39

Welche Rolle spielen Mikroorganismen bei der Biogaserzeugung?

Accepted Answer

Sie zersetzen organisches Material zu Biogas

Answer

Sie speichern das produzierte Biogas

Answer

Sie bereiten das Biogas auf

Answer

Sie erzeugen Wärme

Question 40

Welches Verfahren der Biogasaufbereitung entfernt Schwefelwasserstoff (H2S) effektiv?

Accepted Answer

Biowäsche

Answer

Ammoniakwäsche
**(Hinweis: Ammoniakwäsche entfernt hauptsächlich Ammoniak.)**

Answer

Membranfiltration
**(Hinweis: Membranfiltration entfernt hauptsächlich CO2.)**

Answer

Druckwechseladsorption
**(Hinweis: Druckwechseladsorption entfernt hauptsächlich CO2 und andere Verunreinigungen, aber nicht H2S.)**

Question 41

Welcher Faktor hat den größten Einfluss auf die Biogaserzeugung?

Accepted Answer

Temperatur
**(Hinweis: Die Temperatur ist ein kritischer Faktor für die Aktivität der Bakterien im Bioreaktor. Optimale Temperaturen liegen typischerweise zwischen 35 °C und 40 °C.)**

Answer

Substratkonsistenz
**(Hinweis: Die Substratkonsistenz kann die Biogaserzeugung beeinflussen, ist aber weniger entscheidend als die Temperatur.)**

Answer

pH-Wert
**(Hinweis: Der pH-Wert beeinflusst die Biogaserzeugung, ist aber weniger entscheidend als die Temperatur.)**

Answer

Rührgeschwindigkeit
**(Hinweis: Die Rührgeschwindigkeit kann die Gasfreisetzung verbessern, ist aber kein primärer Faktor für die Biogaserzeugung.)**

Question 42

Nennen Sie die Hauptkomponente von Biogas:

Accepted Answer

Methan

Answer

Ammoniak
**(Hinweis: Ammoniak ist ein Nebenprodukt der Biogaserzeugung, aber keine Hauptkomponente.)**

Answer

Kohlendioxid
**(Hinweis: Kohlendioxid ist eine Hauptkomponente von Biogas, aber nicht die Hauptkomponente.)**

Answer

Wasserstoff
**(Hinweis: Wasserstoff ist eine Nebenkomponente von Biogas.)**

Question 43

Welche der folgenden Anwendungen ist für Biomethan am relevantesten?

Accepted Answer

Erzeugung erneuerbarer Energie
**(Hinweis: Biomethan kann zur Stromerzeugung, Wärmebereitstellung und als Kraftstoff verwendet werden.)**

Answer

Kunststoffherstellung
**(Hinweis: Biomethan kann als Rohstoff für die Kunststoffherstellung verwendet werden, ist aber nicht die Hauptanwendung.)**

Answer

Chemische Synthese
**(Hinweis: Biomethan kann als Rohstoff für chemische Synthesen verwendet werden, ist aber nicht die Hauptanwendung.)**

Answer

Düngemittelproduktion
**(Hinweis: Biomethan wird nicht direkt zur Düngemittelproduktion verwendet.)**

Question 44

Welches der folgenden Substrate weist das höchste Biogasertragspotenzial auf?

Accepted Answer

Tierkot

Answer

Gras
**(Hinweis: Gras hat ein geringeres Biogasertragspotenzial als Tierkot.)**

Answer

Holz
**(Hinweis: Holz hat ein geringeres Biogasertragspotenzial als Tierkot.)**

Answer

Mais
**(Hinweis: Mais hat ein geringeres Biogasertragspotenzial als Tierkot.)**

Question 45

In welchem pH-Bereich läuft die Biogaserzeugung optimal ab?

Accepted Answer

6,8 - 7,2

Answer

4,5 - 5,5
**(Hinweis: Ein pH-Wert unter 6,8 kann die Methangärung hemmen.)**

Answer

8,0 - 8,5
**(Hinweis: Ein pH-Wert über 7,2 kann die Methangärung hemmen.)**

Question 46

Welche Methode wird verwendet, um die Aufenthaltszeit des Substrats im Bioreaktor zu messen?

Accepted Answer

Tracer-Studien

Answer

Mikrobiologische Untersuchungen
**(Hinweis: Mikrobiologische Untersuchungen messen die mikrobielle Aktivität, nicht die Aufenthaltszeit.)**

Answer

Fermentationsanalysen
**(Hinweis: Fermentationsanalysen messen die Aktivität des Substrats, nicht die Aufenthaltszeit.)**

Answer

Gaschromatographie
**(Hinweis: Die Gaschromatographie misst die Zusammensetzung von Gasen, nicht die Aufenthaltszeit.)**

Question 47

Welche Aussage beschreibt korrekt den Prozess der Biogaserzeugung?

Accepted Answer

Biogas entsteht durch den anaeroben Abbau organischer Materialien.

Answer

Biogas wird durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe gewonnen.

Answer

Biogas ist ein aus Erdöl gewonnenes Produkt.

Question 48

Welcher Faktor hat den größten Einfluss auf die Biogasausbeute?

Accepted Answer

Qualität der eingesetzten Substrate

Answer

Temperatur des Fermenters

Answer

Verweilzeit im Fermenter

Answer

pH-Wert des Gärsubstrats

Question 49

Welche Aussage zur Biogastrocknung ist zutreffend?

Accepted Answer

Biogastrocknung kann sowohl durch Kondensation als auch durch Adsorption erfolgen.

Answer

Biogastrocknung erfolgt immer durch Adsorption.

Answer

Biogastrocknung ist nicht erforderlich.

Question 50

Welches der folgenden Substrate ist am besten für die Biogaserzeugung geeignet?

Accepted Answer

Maissilage

Answer

Plastikabfälle

Answer

Altglas

Answer

Holzhackschnitzel

Question 51

Welcher Unterschied besteht zwischen Biogas und Biomethan?

Accepted Answer

Biomethan ist aufbereitetes Biogas mit einem höheren Methangehalt.

Answer

Biogas wird durch Verbrennung von Biomasse erzeugt, Biomethan durch Vergärung.

Answer

Biogas ist ein fossiler Brennstoff, während Biomethan erneuerbar ist.

Question 52

Welches Verfahren wird für die Entfernung von Kohlendioxid und anderen unerwünschten Gasen bei der Biomethanaufbereitung eingesetzt?

Accepted Answer

Aminwäsche

Answer

Filtration

Answer

Destillation

Answer

Sedimentation

Question 53

Welcher Faktor hat den größten Einfluss auf die Biogasproduktion in einer Biogasanlage?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Luftdruck

Answer

Windgeschwindigkeit

Answer

Lichtintensität

Question 54

Welches Gas macht den größten Teil des Biogases aus?

Accepted Answer

Methan

Answer

Sauerstoff

Answer

Kohlendioxid

Answer

Stickstoff

Question 55

Welcher Vorteil ergibt sich aus Biogasanlagen für die Landwirtschaft?

Accepted Answer

Erzeugung von hochwertigem Dünger aus Gärresten

Answer

Verringerung des Wasserverbrauchs

Answer

Reduktion des Pestizideinsatzes

Question 56

Welcher Nachteil kann bei Biogasanlagen auftreten?

Accepted Answer

Potenzielle Geruchsbelästigung

Answer

Hohe CO2-Emissionen

Answer

Erschöpfung der fossilen Ressourcen

Answer

Gefahr von Explosionen durch Wasserstoffbildung

Question 57

Wie wird die Einspeisung von Biomethan ins Erdgasnetz in Deutschland gefördert?

Accepted Answer

Durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)

Answer

Durch das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG)

Answer

Durch das Wasserhaushaltsgesetz (WHG)

Answer

Durch das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG)

Question 58

Welche der folgenden Stoffe sind geeignete Substrate für die Biogasproduktion?

Accepted Answer

Gülle, Pflanzenabfälle, Lebensmittelreste

Answer

Benzin, Diesel, Kerosin

Answer

Plastik, Glas, Metalle

Answer

Papier, Holz, Textilien

Question 59

Was ist der Hauptbestandteil von Biogas?

Accepted Answer

Methan

Answer

Stickstoff

Answer

Sauerstoff

Answer

Kohlendioxid

Question 60

Welche der folgenden Aussagen zur Aufbereitung von Biogas zu Biomethan ist korrekt?

Accepted Answer

Die Aufbereitung entfernt unerwünschte Bestandteile wie Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid.

Answer

Die Aufbereitung dient nur der Reduzierung von Geruchsemissionen.

Answer

Die Aufbereitung erhöht den Methangehalt, ohne andere Bestandteile zu entfernen.

Question 61

Welches Verfahren wird typischerweise für die Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Biogas eingesetzt?

Accepted Answer

Adsorption

Answer

Elektrolyse

Answer

Destillation

Answer

Filtration

Question 62

Welche Einsatzmöglichkeiten gibt es für Biomethan?

Accepted Answer

Heizung, Stromerzeugung, Kraftstoffe

Answer

Baumaterialien, Textilien, Papier

Answer

Kosmetik, Lebensmittel, Getränke

Answer

Düngemittel, Futtermittel, Medikamente

Question 63

Welche Herausforderungen bestehen bei der großtechnischen Biogasproduktion?

Accepted Answer

Substratsicherheit, Nährstoffmanagement, Transportlogistik

Answer

Geringe Umweltbelastung, hohe CO2-Emissionen, geringe Produktionskapazität

Answer

Geringe Rentabilität, hoher Energieverbrauch, geringer Platzbedarf

Question 64

Welche Rolle spielt die Politik bei der Förderung der Biogasproduktion?

Accepted Answer

Subventionspolitik, gesetzliche Rahmenbedingungen, Förderprogramme

Answer

Überwachung der Umweltbelastung, Förderung der Forschung und Entwicklung, Kontrolle der Biogasqualität

Answer

Direkte Investitionen in Biogasanlagen, Kontrolle der Produktionsmenge, Festlegung der Substratpreise