Die vorliegende kummulative Dissertation bewertert in 5 Teilkapiteln die Nachhaltigkeit der Biogasproduktion in Deutschland. Ein besonderer Fokus wird dabei auf den Einsatz von Zuckerrüben und Grünlandaufwuchs in der Biogasproduktion und die Gärrestverwertung gelegt. Kapitel 2 stellt einen methodischen Ansatz zur interregionalen Verbringung von Gärresten vor. Dabei dient als Bezugsebene eine Gemeinde. Mit Hilfe eines Verteilalgorithmus werden Nährstoffe, den Regelungen einer verschärften Düngeverordnung folgend, auf umliegende Gemeinde verteilt. Als Untersuchungsregion werden die Bundesländer Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen betrachtet. Es zeigt sich, dass zukünftig mit stark erhöhten Nährstoffverbringungskosten zu rechnen ist. Kapitel 3 erweitert die vorgestellte Transportkostenmodellierung um Experteninterviews zu zukünftig zu erwartenden Verbringungskosten und erweitert die Betrachtungsweise um schweinehaltende landwirtschaftliche Betriebe, die ebenso mit steigenden Nährstoffverbringungskosten im Zuge des neuen Düngefachrechts konfrontiert sind. Kapitel 4 lenkt den Fokus auf eine regionalisierte Modellierung des Substrateinsatzes in der Biogasproduktion in Deutschland. Es wird hierzu ein Modellansatz vorgestellt, der nahezu 8.000 Biogasanlagen mit Standort- und Leistungsangaben verarbeitet. Mit Hilfe eines linearen Optimierungsansatzes wird die Substratwahl im Hinblick auf regionalisierte Substratbereitstellungskosten anlagenindividuell optimiert. Anschließend werden auf Basis der Substratzusammensetzung Treibhausgasemissionen der Stromproduktion berechnet. Kapitel 5 erweitert den Modellansatz um eine Energiebilanzierung und bewertet die Zuckerrübe als Energiepflanze in der Biogasproduktion unter Zuhilfenahme von Szenariorechnungen. Die Modellierung zeigt, dass Silomais mit Abstand das ökonomisch und ökologisch vorzüglichste Substrat darstellt. Die Berechnung der Treibhausgasemissionen zeigt, dass Strom aus Biogas mit rund 160 kg CO2eq je kWh deutlich unter den Emissionen des gegewärtigen Stromix liegt. ...