Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands - Phase II (EVA II); Teilvorhaben 4: Einfluss der Substratqualität auf die Biogasausbeute in Labor und in der Praxis

Anschrift
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
14469 Potsdam
Max-Eyth-Allee 100
Kontakt
Dr. Monika Heiermann
Tel: +49 331 5699-217
E-Mail: mheiermann@atb-potsdam.de
FKZ
22013308
Anfang
01.02.2009
Ende
31.01.2013
Aufgabenbeschreibung
Die Untersuchungen zum Einfluss von Pflanzenart und Silierung auf Substratqualität und Biogasertrag werden im Rahmen definierter Anbau- und Fruchtfolgesysteme über die Ansätze von EVA1 hinaus fortgeführt. Die Optimierung der Biogasproduktion verschiedener Pflanzenarten in den EVA-Fruchtfolgeversuchen wird anhand ihrer Methanbildungspotenziale in Laborversuchen geprüft. In EVA2 wird insbesondere der Einfluss von neuen Siliermitteln zur Vermeidung aerober Instabilitäten, die gleichzeitige Silierung mehrerer Pflanzenarten (Mischsilagen) und die Auswirkungen von Unkrautbesatz auf Substratbereitstellung und Substratqualität identifiziert und quantifiziert. Die Laborexperimente werden durch großflächige Anbauversuche mit definierten Fruchtfolgen und großtechnischen Silierversuchen in Praxisbetrieben sowie dem Monitoring und der Bewertung der anaeroben Vergärung der pflanzlichen Substrate in Praxisbiogasanlagen ergänzt. Die Gesamtbewertung erfolgt auf Basis dieser wissenschaftlich abgesicherten Erkenntnisse und mündet in der Formulierung von Standards für die Qualität von Biogassilagen und Handlungsempfehlungen für die Landwirtschaft. Die erzielten Ergebnisse können sowohl wirtschaftlich als auch wissenschaftlich verwertet werden. Für die Praxis ergeben sich betriebswirtschaftliche und verfahrenstechnische Vorteile. Die Biogasproduktion und die Qualität des gesamten Prozesses können aufgrund der Erkenntnisse bzgl. geeigneter Pflanzenarten, Fruchtfolgen und der optimalen Konservierung und Lagerung verbessert werden. Weiterhin ergeben sich mit dem vielfältigen Anbau von unterschiedlich verwertbaren Gütern eine Risikostreuung und eine Einkommensstabilisierung.
Ergebnisdarstellung
Die Ergebnisse zeigen, dass die Wahl der Fruchtart ein Haupteinflussfaktor bezüglich der erzielbaren Biogasmenge und -qualität in der Biogasanlage ist, wobei vor allem Unterschiede im Ligningehalt zur Ernte die Biogasausbeute bestimmen. Für die gesamte Bandbreite der in den EVA-Fruchtfolgen angebauten Fruchtarten wurden Richtwerte für Methanausbeuten erarbeitet. Neben der Fruchtart beeinflussen auch die Sorte und Fruchtfolgestellung sowie Standort und Witterungsbedingungen im Anbaujahr das Biogasbildungspotenzial. Eine gezielte Mischung und gemeinsame Silierung zeitgleich geernteter Fruchtarten kann die Vergärbarkeit schwer oder mittelschwer silierbarer Fruchtarten bei Zusatz zucker- oder trockenmassereicher Erntegüter verbessern. Ein erhöhter Anteil an Unkrautbiomasse im Erntegut wirkt sich negativ auf die Biogasbildung und, in Abhängigkeit von Kulturart sowie Art und Zusammensetzung der Begleitvegetation, negativ auf die Siliereignung aus. Ein genereller Verzicht auf Herbizide bei Biogaspflanzen ist daher nicht zu empfehlen, eine Reduzierung kann jedoch sinnvoll sein. Hinsichtlich der Qualität von Silagen war festzustellen, dass aerobe Umsetzungen und Nacherwärmung durch hohe Masseverluste die Biogasbildung erheblich verringern. Daher kommt der Vermeidung von aerober Instabilität für die Nutzungsrichtung Biogasproduktion eine besondere Bedeutung zu. Die Verwendung von Silierzusätzen zur Verbesserung der aeroben Stabilität ist zur Sicherung des Biogasbildungspotenzials eines Erntegutes empfehlenswert, insbesondere wenn keine optimalen Silier- und Lagerbedingungen gewährleistet werden können.

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