Sprachen_Top


AP1 - Agrarische Rohstoffbasis zur Biogaserzeugung


Energiepflanzen ohne Beeinträchtigung der Lebens- und Futtermittelproduktion

Die Biogaserzeugung aus landwirtschaftlichen Rohstoffen trägt in besonderer Weise zu einer nachhaltigen Energieerzeugung bei. Schon jetzt wird Biomasse von Äckern und Wiesen erfolgreich eingesetzt. Am meisten Verwendung finden derzeit die Energiepflanzen Mais, Sonnenblumen, Wiesengras und Sudangräser. Vielfältige andere Pflanzen können ebenfalls zur Biogaserzeugung genutzt werden.

Kulturarten, die derzeit zunehmend zur Biogaserzeugung genutzt werden, wurden bislang vorwiegend für die menschliche Ernährung und für die Tierernährung gezüchtet. Die Biogaserzeugung stellt andere Anforderungen an die Qualität und Zusammensetzung der Pflanzen. Um eine optimale Methanproduktion zu erreichen, müssen diejenigen Genotypen von Kulturpflanzenarten gefunden werden, die eine hohe Methanernte pro Hektar erbringen.

Gleichzeitig müssen aber einseitige Fruchtfolgen vermieden werden. Ein möglichst breites Spektrum an Pflanzenarten muss für die Biogaserzeugung genutzt werden. Aus diesem Grund werden am Institut für Landtechnik (ILT) am "Department für Nachhaltige Agrarsysteme" der Universität für Bodenkultur Wien umfangreiche Forschungsarbeiten durchgeführt. Sie gehen der Frage nach, wie Kulturpflanzen aus ökologisch optimierten Fruchtfolgesystemen am besten als Energiepflanzen für die Biogaserzeugung eingesetzt werden können. Alle Anbauformen der Vor-, Haupt-, Neben- und Nachfruchtnutzung spielen dabei eine Rolle.

Darüber hinaus entstehen bei der Weiterverarbeitung landwirtschaftlicher Rohstoffe Nebenprodukte, die ebenfalls für die Biogaserzeugung genutzt werden können. Das ILT erstellt aus den vielfältigen Rohstoffen ausgewogene Gärrohstoffrationen, die einen sicheren Gärverlauf und hohe Methanausbeuten gewährleisten. Ein Schwerpunkt ist derzeit die Entwicklung vielfältiger Fruchtfolgesysteme, die auf drei wichtigen Säulen fußen:

  • die Versorgung mit Nahrungs- und Futtermitteln,
  • die Erzeugung von Stoffen und Energie,
  • die Erhaltung, Förderung und Nutzung vielfältiger Kulturlandschaften.

Die Biogaserzeugung stellt auch in dieser Hinsicht eine Schlüsseltechnologie zur nachhaltigen Nutzung agrarischer Ressourcen dar. Die verschiedenen Ziele können mit Hilfe der Biogastechnologie miteinander synergistisch verknüpft werden.

Angestrebt werden hohe Biomasseerträge in standortangepassten, vielfältigen und gesunden Fruchtfolgesystemen, deren Nährstoffkreislauf weitgehend geschlossen ist. Integrierende Fruchtfolgesysteme ermöglichen die Erzeugung von Biomasse zur menschlichen und tierischen Ernährung und zur Rohstoff- und Energiegewinnung. Eine hohe Lebensmittel-, Stoff- und Energieproduktion pro Flächeneinheit kann erreicht werden. Folgende Strategien stehen dafür zur Verfügung und werden untersucht:

  • Wechsel von Kulturarten zur Erzeugung von Lebensmitteln, Stoffen und Energie: „Food-Non-Food-Switch“
  • gekoppelte Nutzung vegetativer und generativer Teile von ein- und derselben Pflanze: „Kaskadennutzung“ z.B. Nutzung von Maiskörnern zur Stärkegewinnung und Verwendung der Restpflanze für die Biogaserzeugung; oder die Primärnutzung von Sonnenblumenkernen zur Ölgewinnung und Verwendung der Restpflanze und des Presskuchens zur sekundären Biogasnutzung.
  • Verwendung von Misch- und Mehrkulturanbausystemen wie z.B. von Gemischen aus Sonnenblumen, Mais und Sudangras oder dem Anbau von Winterroggen vor Mais.
  • Auswahl geeigneter Arten und Sorten. Genotypen für die Biogaserzeugung müssen viel Biomasse bilden können und Inhaltsstoffe im richtigen Verhältnis enthalten. Verschiedene Arten von Energiepflanzen werden untersucht und die besten Genotypen identifiziert.
  • Wahl des optimalen Erntezeitpunktes, der entscheidenden Einfluss auf den Energieertrag pro Flächeneinheit hat.


Abbildung: Typische Pflanzensorten für die Erzeugung von Biogas: Sonnenblume, Hirse und Mais