Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Möglichkeiten einer ausgeglichenen Spurenelementversorgung von Biogasanlagen durch Mischungen unterschiedlicher Energiepflanzen

Anschrift
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geowissenschaftliches Zentrum - Sedimentologie/Umweltgeologie
37077 Göttingen
Goldschmidtstr. 3
Kontakt
Prof. Dr. Hans Ruppert
Tel: +49 551399701
E-Mail: hrupper@gwdg.de
FKZ
22041611
Anfang
01.06.2012
Ende
30.09.2013
Aufgabenbeschreibung
Eine ausreichende Menge an Spurenelementen ist für die methanbildenden Prozesse in Biogasanlagen bei alleinigem Maisinput nicht sicher zu stellen. Dies liegt an der geringen Aufnahmekapazität von Mais an Elementen wie z. B. Kobalt und Nickel. Andere mögliche Energiepflanzen nehmen um eine Größenordung mehr an diesen essentiellen Spurenelementen auf. Unterschiedlichste potentielle Energiepflanzen und Sorten sollen auf einem Freilandversuchsfeld auf ihre Spurenelementaufnahme untersucht werden. Aufgrund bisheriger Daten erscheint es möglich, durch Zumischung spurenelementakkumulierender Energiepflanzen zum Mais eine ausreichende Spurenelementversorgung von Biogasanlagen zu gewährleisten. Optimale Pflanzen- und Sortenmischungen sollen durch dieses Forschungsprojekt identifiziert werden. Hiermit wird ein wichtiges Argument für die Aufrechterhaltung und Verbesserung der Agrobiodiversität im Energiepflanzenbau in die Diskussion mit eingebracht. Auf den Einsatz von potentiell risikobehafteten Spurenelementpräparaten, die langfristig den Boden kontaminieren, könnte dann in Zukunft verzichtet werden. Auf einem Freilandversuchsfeld werden in Parzellen diverse verschiedene mögliche Energiepflanzenarten und -sorten angebaut, geerntet und auf ihre Elementgehalte hin analysiert. Besonderer Fokus liegt auf den Elementen Kobalt, Nickel, Molybdän und den Seltenen Erdelementen. Nährelement und Spurenelemente inklusive Schadelementen werden ebenfals untersucht, ausgewertet und interpretiert.
Ergebnisdarstellung
Viele Sommerkulturen mit im Vergleich zu Mais bis zu einer Größenordnung erhöhten Spurenelementgehalten wurden identifiziert. Diese stehen aber meist in Konkurrenz mit dem ertragsstarken spurenelementarmen Mais. Bei den Winterkulturen sind die Getreide Weizen, Triticale, Roggen und Gerste ähnlich spurenelementarm wie Mais. Hier bietet sich die Möglichkeit, durch Wickroggen und Winterackerbohnen vermehrt Spurenelemente bereitzustellen. Bei den Dauerkulturen heben vor allem die Durchwachsene Silphie, Weidelgras, Luzerne und Klee als Biogassubstrat die Spurenelementkonzentrationen im Fermenter an. Blüh- und Wildpflanzenmischungen stellen in der Perspektive eine ideale Möglichkeit dar, Spurenelemente für eine optimale Biogasbildung bereit zu stellen: Malve, Phacelia, Zottelwicke, Sonnenblume, Amarant, Buchweizen, Quinoa, Lein, Luzerne, Klee, Minze und Kamille zeigen alle gegenüber Mais stark erhöhte Spurenelementkonzentrationen. Eine Substratmischung aus 75 % Maissilage und 25 % Winterackerbohne Hiverna stellt nach unseren Berechnungen ausreichend Spurenelemente für eine optimale Methanbildung im Fermenter zur Verfügung. Ebenso denkbar wären 50% Maissilage und je 10% Ackerbohne, Amarant, Weidelgras, Buchweizen und Inkarnatklee. Da der Boden des Freilandversuchsfeldes relativ spurenelementarm ist, dürften für andere Standorte mit normalen Spurenelementgehalten die benötigten Mengen der anderen Energiepflanzen geringer ausfallen. Der zusätzliche Flächenbedarf für die Bereitstellung von Energiepflanzen mit erhöhten Spurenelementgehalten liegt abgeschätzt bei vielen additiv-fütternden Biogasanlagen zwischen 4 und 20 %. Insgesamt kann gefolgert werden, dass die Konzeptidee, Spurenelementadditive durch Pflanzenmischungen zu ersetzten zu einer nachhaltigen (ökonomisch, ökologisch und sozial) Win-Win-Situation für Biogasanlagenbetreiber, substratliefernde Landwirte, die Umwelt und der Bevölkerung vor Ort führen kann.

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