Aunque los beneficios de la metodología Lean Six Sigma (LSS) han sido probados durante más de 20 años, todavía se utiliza poco en la ciencia ambiental (por ejemplo, en la digestión anaeróbica y la producción de biogás). Para obtener una perspectiva estructural y orientada a datos para la optimización de procesos en el sector de las energías renovables, la aplicación de LSS debe considerarse una de las herramientas más valiosas. Para informar este documento, se llevó a cabo la fase de análisis de LSS en un entorno reducido a través de experimentos de laboratorio detallados. Los resultados mostraron no solo la viabilidad de la aplicación de LSS en la tecnología del biogás, sino también algunos hallazgos útiles, como posibles causas raíz de la baja producción, tales como impurezas, tiempo de espera y métodos de pretratamiento existentes para el problema definido. Los resultados de los experimentos muestran que el uso de sustratos viejos puede reducir la producción de biogás hasta la mitad de la producción con sustratos frescos, y que incluso un contenido de arena del 10% puede reducir la producción hasta un 14.2%, lo que muestra la necesidad de una solución para estos dos problemas.