Archaeen sind verwandt mit Bakterien und reduzieren Kohlenstoffdioxid mithilfe von Wasserstoff zu Methan. In der Natur leben sie in Sümpfen oder in den Sedimenten von stehenden Gewässern (Faulschlamm). Aber auch im Pansen (Magen) von Wiederkäuern und im Darm anderer Tiere, spielen diese methanogenen Archaeen eine wichtige Rolle.

In einer Biogasanlage findet der Prozess der anaeroben Vergärung von Biomasse statt. Dabei werden organische Stoffe wie Mist und Gülle, Pflanzenreste oder Lebensmittelabfälle in einem geschlossenen Behälter, dem sogenannten Fermenter, unter sauerstofffreien Bedingungen von Mikroorganismen abgebaut.

Das Zusammenspiel dieser Mikroorganismen ist sehr wichtig für den reibungslosen Ablauf der anaeroben Vergärung. Ein Ungleichgewicht in der Population dieser Mikroorganismen kann zu einer verminderten Biogasproduktion führen oder sogar zu einem vollständigen Stillstand der Anlage. Deshalb ist es wichtig, dass die Bedingungen im Fermenter, wie z.B. pH-Wert, Temperatur und Nährstoffversorgung, optimal für das Wachstum und die Aktivität dieser Mikroorganismen sind.

Bakterien müssen die für sie viel zu großen Stücke zunächst einmal zerkleinern. Dazu scheiden sie Exoenzyme aus, die das Substrat außerhalb der Bakterie vorverdauen.

In den Bakterien wird das Substrat dann weiter verdaut. Dabei entstehen u.a. Säuren, die wiederum von anderen Bakterien gefressen werden. Am Ende stehen Mikroorganismen, die Methan ausscheiden.
Das Methan wird aufgefangen und bildet zusammen mit anderen Gasen die beim Biomasseabbau entstehen, Biogas.

Es gibt verschiedene Arten von Methanogenen Archaeen, die in Biogasanlagen vorkommen können, einschließlich Methanosarcina, Methanobacterium und Methanococcus.

In Biogasanlagen werden die Bedingungen so optimiert, dass die Methanogenen Archaeen effektiv arbeiten können, um die maximale Menge an Biogas zu produzieren. Das produzierte Biogas kann dann als erneuerbare Energiequelle genutzt werden, z.B. zur Stromerzeugung oder als Brennstoff für Fahrzeuge.