Biogas in der Landwirtschaft
Stromerzeugung mithilfe von Biogas in der Landwirtschaft hat in den letzten Jahren stetig an Bedeutung gewonnen. Nicht zuletzt deshalb spielt die Branche als Rohstofflieferant heute eine zentrale Rolle. Insbesondere von 2007 bis 2014 stieg die Anzahl der Biogasanlagen rasant an – auch wegen der Förderrichtlinien im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG), die in Deutschland 2000 in Kraft traten. Auf Ebene der Europäischen Union (EU) existieren Aktionspläne und Richtlinien, die für wachsende Anteile erneuerbarer Energieträger im Bereich Biogas in der Landwirtschaft sorgen. So beschleunigt beispielsweise die Methanstrategie des Green Deal der EU die Marktentwicklung für Biogas in der Landwirtschaft aus nachhaltigen Quellen. Auch das „Fit für 55“-Paket der EU setzt hier an. Konsequenterweise wächst der Stellenwert der Anlagen, sodass die Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft elementar ist für die Versorgung mit erneuerbarem Strom und Wärme. Der Erhalt einer relevanten Größe an Biogasanlagen erfordert ein gutes Anbaumanagement, um die Anbauverhältnisse effizient zu gestalten und zu überblicken. Für eine nachhaltige Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft sind standortangepasste und ausgewogene Fruchtfolgesysteme ideal. Eine durchdachte Fruchtfolge- und Sortenplanung ist deshalb entscheidend. Welche Sorten es für die Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft gibt, wird im folgenden Abschnitt dargestellt.
Pflanzliche Substrate
In der Vergangenheit verwendete man hauptsächlich Mais zur Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft, auch weil die Frucht aufgrund ihrer Ertragsleistung sehr gut dafür geeignet ist. Dennoch: Trotz Aktionsplänen und Richtlinien ist auch zukünftig eine breite Fruchtfolge notwendig, um fruchtbare Böden zu erhalten. Dies verlangt auch die gute fachliche Praxis in der Landwirtschaft, möglichst ohne Selbstfolgen einzelner Sorten.
Um dies zu erfüllen, gibt es neben Mais noch weitere Pflanzen. Die Diskussion „Tank oder Teller“ hat Alternativen hervorgebracht, die ausreichend Biomasse außerhalb der Anbauzeiträume der Hauptkulturen erzeugen. Als Energiepflanzen stehen somit verschiedene Sorten zur Verfügung, die sich für die Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft eignen. Mittels passender Zwischenfrüchte lässt sich so in kurzer Zeit relativ viel Biomasse produzieren. Von Relevanz ist dabei die energetische Leistung pro Hektar. Weiterhin ist der Trockensubstanzgehalt der Sorten zu beachten. Blühende und stängelbildende Pflanzen sind ebenfalls eine gute Alternative für die Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft. Beim Mix von Haupt‑, Zwischen- und Nebenfrucht spielen Fruchtfolgeeffekte eine wichtige Rolle. Zur Analyse gibt es digitale Hilfsmittel, welche die Ertragsleistung transparent abbilden, wie zum Beispiel der Baustein Fruchtfolge- und Sortenplanung von 365FarmNet.
Maissilage
Maissilage wird bei der Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft nach wie vor am häufigsten eingesetzt. Sie zeichnet sich durch stabile Erträge und einen hohen Methanertrag aus. Zur Verfügung stehen spezielle, standortangepasste Züchtungen, wie beispielsweise spät reifende Sorten. Da sich die Abbauprozesse in den Fermentern der Biogasanlagen in Bezug auf die Verweildauer stark von der Nutzung als Tierfutter unterscheiden, liegen die Züchtungsziele in einem hohen Anteil an langsam abbaubaren Kohlenhydraten.
Grassilage
Für Grassilage gilt: Ein hoher Rohproteingehalt bedingt einen geringeren Methanertrag. Einen ähnlichen Effekt hat die Anzahl der Schnitte, wobei sich der erste am besten für die Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft eignet. Der wirtschaftliche Nutzen für den Betrieb sollte jedoch anhand einer Rentabilitätsrechnung überprüft werden. Neben dem Anbau auf Dauergrünland kann auf Ackerflächen zusätzlich mit Mischungen gearbeitet werden. Ein Beispiel ist Kleegras, das aus Beimischungen von Leguminosen besteht, die der Grassaat hinzugefügt werden. Die Beimischungen werden ebenfalls den Standortbedingungen angepasst.
Getreide-Ganzpflanzensilage (GPS)
Generell ist Getreide-GPS ein gut zu silierendes Material. Beim Anbau eignet sich besonders Grünroggen für die Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft. In Summe erzielt er Erträge von ca. sechs Tonnen Trockenmasse pro Hektar. Grünroggen wird vor der Hauptfrucht angebaut und sollte diese in der Folge wenig beeinträchtigen. Gewährleisten lässt sich dies durch ein gutes Anbaumanagement und eine ausreichende Dokumentation im Pflanzenbau. Auch der Erntezeitpunkt hat gravierenden Einfluss auf Ertragsleistung und Methanausbeute. Hohe Energieerträge werden bei Grünroggen in den Vegetationsstadien „Ährenschieben“ bis „Milchreife“ erzielt. Auch wenn Mais mehr Vorteile aufweist, ist Getreide-GPS bei der Biogasproduktion in der Landwirtschaft eine gute Wahl, um Fruchtfolgen aufzulockern. Dies gilt besonders bei humuszehrenden Verhältnissen, für die häufig auch Süßgräser wie Sorghumhirse und andere Arten verwendet werden.
Zuckerrüben
Zuckerrüben werden schon seit einigen Jahren für die Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft eingesetzt, insbesondere „Über-Rüben“, die zur Erfüllung des Rübenkontingents nicht benötigt wurden. Nach der Reform der europäischen Zuckermarktordnung 2017 landen heute tendenziell weniger Zuckerrüben direkt in den Fermentern der Biogasanlagen. Vielmehr werden die Rübenschnitzel aus den Zuckerfabriken für die Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft verwendet.
Zwischenfrüchte
Bei den Zwischenfrüchten, die für die Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft genutzt werden, kommen beispielsweise Aufwüchse von Senf, Sommerraps und Ölrettich zum Einsatz, aber auch Wildpflanzenmischungen. Ziel ist ein hoher Trockenmasseertrag. Auch müssen sich die Zwischenfrüchte gut in die Fruchtfolge etablieren lassen und sollten keine Probleme bei der Ernte bereiten. Der Anbau von Stoppelrüben ist demnach nur für Spezialbetriebe mit entsprechender Erntetechnik geeignet.
Reststoffe, Nebenprodukte und Kosubstrate
Für Reststoffe gelten umfangreiche Auflagen, die bei der Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft beachtet werden müssen. Nebenerzeugnisse aus der Tierproduktion bergen ein hohes Risiko durch Infektionsketten zwischen Tier und Tier beziehungsweise Tier und Mensch. Daher müssen entsprechende Maßnahmen getroffen werden, um eine sichere Erzeugung von Biogas in der Landwirtschaft zu gewährleisten. Auch in Kosubstraten aus der Industrie dürfen keine Stoffe enthalten sein, die sich nach Ausbringung der Gärsubstrate auf den Feldern im Boden anreichern und die Umwelt schädigen.
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