Ökocluster – Klima und Wasserschutz durch synergetische Biomassenutzung – Biogas aus Zwischenfrüchten, Rest- und Abfallstoffen ohne Verschärfung der Flächenkonkurrenz

Die energetische Nutzung nachwachsender Rohstoffe wurde in jüngerer Vergangenheit kritisch diskutiert und für steigende Preise und abnehmende Lebensmittelversorgungssicherheit verantwortlich gemacht. An der Biogaserzeugung werden der intensive Maisanbau und die damit einhergehenden Risiken für Umwelt und Natur bemängelt. Hinzu kommt, dass sich die steigenden Substratpreise negativ auf den Anlagenbetrieb auswirken. Aus diesen Gründen ist es nahe liegend, vor allem jene Formen der Biomasse für die Energieversorgung zu nutzen, die nicht die Nahrungsmittelerzeugung einschränken (z. B. Gülle, Stroh). Eine weitere Alternative, deren Potenziale im geplanten Vorhaben untersucht werden sollen, ist die Nutzung von Zwischenfrüchten, die in Nahrungsmittelfruchtfolgen integriert werden. Der Anbau von Zwischenfrüchten verringert zudem negative Auswirkungen der Landwirtschaft auf das Klima, Wasserressourcen und die Umwelt und erschließt dadurch Synergien mit der Wasserwirtschaft. Die Aufwüchse dieser Zwischenfrüchte können jedoch häufig, ähnlich wie Gülle, wegen ihrer geringen Energiedichte und Transportwürdigkeit mit den praxisüblichen Anlagenkonzepten aus betriebswirtschaftlichen Gründen nur dann genutzt werden, wenn sie in der Nähe der Anlage anfallen. Deshalb werden mit diesem Vorhaben auch Anlagensysteme konzipiert, die eine Minimierung des Transportaufwandes und effiziente dezentrale Biogaserzeugung bei gleichzeitiger Verstromung mit hohen Wirkungsgraden ermöglichen. Dies kann durch die räumliche Trennung von Fermenter und BHKW und den Bau von Biogasleitungen erreicht werden. Neben einer verbesserten Rentabilität und Nachhaltigkeit können auf diese Weise beträchtliche Biomassepotenziale erschlossen werden, ohne die Nahrungsmittelerzeugung einzuschränken. Mit dem Projekt werden folgende Ziele verfolgt: • Integration von Zwischenfrüchten in Nahrungsmittelfruchtfolgen zur Biogasproduktion unter verschiedenen Standortbedingungen; Ermittlung der erzielbaren Methanerträge und Bewertung der Auswirkungen des Zwischenfruchtanbaus auf Wasserressourcen und das Klima. • Konzeption von Anlagensystemen, die für die gemeinsame Nutzung von Zwischenfrüchten mit anderen landwirtschaftlichen Rest- und Abfallstoffen mit geringer Energiedichte geeignet sind und Evaluierung sowie Optimierung der Wirtschaftlichkeit der energetischen Nutzung von Zwischenfrüchten mit diesen Anlagensystemen; • Erarbeitung von Empfehlungen für die Beratung und das strategische Vorgehen für die breite Einführung der Biogaserzeugung aus Zwischenfrüchten zu erarbeiten. Zur Untersuchung des Zwischenfruchtanbaus werden auf drei Versuchsstandorten mit unterschiedlichen Bewirtschaftungsformen, Klima- und Bodenverhältnissen über 2 Vegetationsperioden Streifenversuche angelegt. Sie dienen zur Bewertung der Eignung verschiedener Zwischenfrüchte bzw. Zwischenfruchtgemenge und zur Ermittlung der erzielbaren Methanerträge und Umwelteffekte. Neben den Messungen werden Modellrechnungen durchgeführt, um das Düngemanagement, den Methanertrag und die Vorfruchtwirkung zu optimieren und gleichzeitig das Nitrataustragsrisikos zu 24 minimieren. Daneben wird die technische Verwertbarkeit im Praxismaßstab erprobt, um eventuelle Probleme zu identifizieren. Das Anbauverfahren wird anschließend in Verbindung mit den Anlagensystemen hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit bewertet und optimiert. Das Endergebnis sind Beratungsempfehlungen für die verstärkte Nutzung von Zwischenfrüchten zur Biogaserzeugung. Ein besonders positiver Effekt ist die Erschließung und Nutzung von Synergien mit Interessenträgern des Wasserschutz, die dadurch als Motor für die weitere Ausdehnung einer nachhaltigen Biogaserzeugung gewonnen werden können.