Setzen Sie bei den Biogassubstraten nicht alles auf die Karte Mais. Es lohnt sich, über Alternativen nachzudenken.
Mais ist bei den Biogassubstraten mit Abstand der Favorit. Jedoch bringen enge Maisfruchtfolgen zunehmend Probleme mit sich, wie z. B.:
Der Schaderreger-Druck mit Maiszünsler und auch Maiswurzelbohrer (Süden) nimmt immer mehr zu.
Problemunkräuter wie Zaunwinden, Ouecken und Storchschnabelarten treten häufiger auf.
Sehr enge Maisfruchtfolgen zehren Humus.
Der konzentrierte Maisanbau um Biogasanlagen führt zu Akzeptanzproblemen in der Öffentlichkeit.
Um die engen Fruchtfolgen aufzulockern, fördert die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe zusammen mit Verbundpartnern ein umfangreiches Projekt zu Energiefruchtfolgen. In einem Teilprojekt haben sie die Eignung verschiedener Ackergras-Mischungen und Leguminosen-Gras-Gemenge zur Ergänzung des Substratmixes auf unterschiedlichen Standorten geprüft und verglichen.
Welche Erträge sind drin?
Untersucht wurden mehrjährige Mischungen an zehn Prüforten in Brandenburg (2), Thüringen (4) und Niedersachsen (4). Dabei repräsentieren die Standorte typische Anbauregionen. Während in Niedersachsen vor allem weidelgrasreiche Mischungen mit eher kurzlebigen Arten wie Welsches Weidelgras oder Bastardweidelgras zum Einsatz kamen, dominierten in Thüringen und Brandenburg ausdauernde Ansaatmischungen, mit z. B. Wiesenlieschgras, Wiesenschwingel und Knaulgras. Zudem wurden hier verstärkt Leguminosen-Mischungen mit Luzerne und Rotklee getestet. Als standortübergreifende Vergleichsvariante diente die A3-Mischung. Diese besteht aus Welschem und Deutschem Weidelgras sowie Bastardweidelgras. Hier die Ergebnisse:
In Brandenburg erzielte die Luzernegrasmischung auf dem trockenheitsgefährdeten Standort Berge TM-Erträge von über 400 dt/ha in der Summe beider Hauptnutzungsjahre (2006/2007). Diese Mischung brachte in 2007 ein Ausnahmeergebnis von 260 dt/ha. Auf dem grundwasserbeeinflussten Standort Paulinenaue dagegen waren weidelgrasbetonte Grasmischungen und auch Rotkleegrasvarianten mit insgesamt 300 dt TM/ha am besten.
Auch in Thüringen zeichneten sich nach zwei Hauptnutzungsjahren deutliche Standort- und Jahreseinflüsse ab. Auf den sommertrockenen Standorten Haufeld und Dornburg konnten ebenfalls die Leguminosen-Gras-Mischungen (Rotkleegras) mit 320 dt TM/ha bzw. die Luzernegrasmischung mit mehr als 250 dt TM/ha punkten. In den günstigen Übergangslagen (Burkersdorf) verringerten sich Ertragsunterschiede zu den reinen Gräsermischungen. In den Mittelgebirgslagen (Oberweißbach) ist der Luzerneanbau wegen niedriger Temperaturen bei hohen Niederschlägen nicht geeignet.
In Niedersachsen haben weidelgrasbetonte Mischungen die Nase vorn. Auf dem Seemarschstandort Sophienhof lagen die Spitzenerträge in der Summe beider Jahre bei 450 dt/ha. Auf dem humosen Sandstandort Wehnen, dem Übergangsmoorgebiet Vreschen-Bokel und dem sandigen Lehmstandort Bramstedt erreichten die zweijährigen Erträge der besten Mischungen 330 dt TM/ha. Im Durchschnitt der Standorte war die Bastardweidelgras-Mischung die ertragsstärkste, gefolgt von der A1- und der A3-Mischung. Rotklee-Bastardweidelgras und die A3-Mischung + Rotklee erreichten dagegen erst bei Etablierung des Klees gute Leistungen, ohne aber an die intensiv mit N gedüngten Gräsermischungen heranzukommen. Zudem erreicht Rotklee in Niedersachsen nicht die Ertragsanteile wie in Brandenburg oder Thüringen.
Weniger Schnitte bringen mehr Methan
Zusätzlich haben wir im Projekt die Leistungen der Mischungen bei unterschiedlicher Schnitthäufigkeit untersucht. Die Intensivvarianten wurden 4- bis 5-mal geschnitten, die extensiven Varianten dagegen nur 3- bis 4-mal pro Jahr. Bei der extensiven Schnittnutzung ernteten wir den ersten Schnitt später und verlängerten die Intervalle zwischen den Schnitten. Standortspezifisch passten wir das N-Düngungsniveau der Nutzung an. Leguminosen erhielten eine stark reduzierte oder keine Stickstoffgabe. Hier die Ergebnisse:
Unabhängig von den Mischungen und Standorten ist die verminderte Schnittfrequenz (3 bis 4 Schnitte) mit durchschnittlich 10 % Mehrertrag im Vorteil.
Auf den ertragsstarken Standorten ließen sich beim ersten Schnitt bis zu 100 dt TM/ha erzielen, allerdings bei bereits überständigem Aufwuchs.
Bei intensiver Nutzung dagegen liegen die Erträge der Sommerschnitte zum Teil unter 10 dt/ha TM. Das verursacht eindeutig zu hohe Erntekosten.
Neben den TM-Erträgen ist für die Bewertung der Mischung vor allem der Methanertrag pro Hektar entscheidend. Für alle untersuchten Mischungen ermittelte daher das Institut für Agrartechnik in Potsdam-Bornim die theoretischen Methanausbeuten. Die Ergebnisse:
Die A3-Mischungen mit den hochverdaulichen Arten Welsches Weidelgras, Deutsches und Bastardweidelgras erreichten auf allen Standorten die höchsten Gasausbeuten. Leguminosenmischungen mit höheren Luzerneanteilen dagegen schnitten wegen geringer Verdaulichkeit schlechter ab. Hier lagen die Methanausbeuten rund 20 bis 30 Normliter je kg organische Trockenmasse unter den A3-Mischungen.
Was bedeutet das für die Methanerträge pro Hektar? Stellen wir die Methanausbeuten mit den TM-Erträgen in Beziehung, zeigt sich, dass sich die Rangfolge der Mischungen trotzdem nicht verändert. So erzielen die Mischungen mit den höchsten TM-Erträgen auf den jeweiligen Standorten auch die höchsten Methanerträge je Hektar.
Leistungen und Kosten der Ackergras-Mischungen
Die Leistungen der Mischungen wurden anhand der Methanerträge berechnet. Berücksichtigung fanden dabei die Annahmen und Berechnungen von Dr. Thore Toews (Uni Gießen). Die Kosten setzten sich zusammen aus Saatgut- und Arbeitserledigungskosten, aus den Kosten für die Gärrestausbringung sowie für die Ernte der jeweiligen Schnitte. Bei der Düngung wurde unterstellt, dass die Gärsubstrate den Grunddüngerbedarf decken.
Um die unterschiedlichen Ansprüche der Mischungen bei der N-Düngung (Gräser- gegenüber Leguminosen-Mischungen) mit einzubeziehen, wurden die Kosten der tatsächlichen N-Düngung bewertet und die im Aufwuchs befindliche N-Menge mit einem Düngewirkungsgrad von 50 % dagegen gerechnet. Dadurch entstanden für die Leguminosen-Mischungen keine oder nur geringe Düngekosten. Hier die Ergebnisse der Deckungsbeiträge auf den verschiedenen Standorten (siehe Übersicht, Seite 77):
Die auf allen Standorten angebaute A 3-Mischung erreichte Deckungsbeiträge von –136 €/ha (Thüringen) bis +192 €/ha (Niedersachsen). Mittlere bis gute Leistungen zeigte sie demnach nur unter humiden Klimabedingungen. Auf den östlichen, eher sommertrockenen Standorten fiel sie jedoch gegenüber den Leguminosen-Mischungen deutlich ab.
Auf den trockenheitsgefährdeten Standorten Berge (Brandenburg) und Dornburg (Thüringen) erreichten die Mischungen aus Luzerne + Rotklee + Gräsern die besten ökonomischen Leistungen. So lag der Deckungsbeitrag in Brandenburg bei 648 €/ha. Der Grund: Durch die geringe bis fehlende N-Düngung reduzierten sich die Kosten deutlich. Dadurch ließen sich die schwächeren Methanerträge in Dornburg gegenüber Wehnen (Niedersachsen) mehr als ausgleichen.
An allen Standorten erzielte zudem die spätere und in der Regel reduzierte Schnittnutzung höhere Methanerträge und damit höhere Leistungen. Neben niedrigeren Erntekosten ließen sich dadurch zum Teil auch die Düngekosten drücken. Erste Ergebnisse zur Methanbildung mit Hilfe von Batch-Untersuchungen deuten aber darauf hin, dass die im frühen Stadium geschnittenen Ackergräser vor allem bei den Folgeaufwüchsen tendenziell höhere Methanausbeuten liefern. Allerdings reicht dieses höhere, spezifische Methanbildungspotenzial je kg organische TM nicht aus, um die Ertragsvorteile des reduzierten Nutzungsregimes zu kompensieren.
