Optimierter Gärresteinsatz in Energiepflanzenfruchtfolgen - Ergebnisse aus dem Verbundvorhaben EVA

Im Rahmen des vom BMEL über die FNR geförderten Verbundvorhabens EVA wird der Einsatz von Biogasgärresten in zwei Versuchen untersucht. Diese Versuche werden bundesweit an sechs Standorten in Niedersachsen, Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen (nur Kleiner Gärrest), Thüringen, Baden- Württemberg und Bayern durchgeführt. Im Kleinen Gärrest werden drei Varianten (mineralische Düngung, reine Gärrestdüngung und gemischte 50/50-Düngung) verglichen. Die Varianten werden über eine insgesamt vierjährige Energiepflanzen- Fruchtfolge (Mais - Winterroggen - Sorghum - Wintertriticale - einjähriges Weidelgras) ausgewertet. Im Abschlussjahr wird Winterweizen als Marktfrucht angebaut. Im Großen Gärrest ist die Bestimmung des optimalen Düngezeitpunktes einer Hauptfrucht (Mais, Sorghum und Triticale) das Ziel. Neben der Ertragsauswertung wird die angestrebte Risikominimierung von Nitratauswaschung über den Winter anhand einer Winterzwischenfrucht untersucht. Die Versuche zeigten, dass alle angebauten Pflanzen Gärreste gut verwerten können. Auch die gemischte Düngung wurde gut verwertet und wies Einsparpotenziale in der Energiebilanz aus. Das angesetzte Mineraldüngeräquivalent von 70 % des Gesamtstickstoffs ohne Anrechnung von Verlusten erwies sich für die Düngung einer Fruchtfolge als gut geeignet. Allerdings zeigte sich die Gärrestdüngung stärker witterungsabhängig als mineralische Düngung, bei widrigen Witterungsbedingungen besteht eine größere Wahrscheinlichkeit von Emissionen und Auswaschungen.

Nachwachsende Rohstoffe sind die Grundlage der Bioökonomie. Pflanzen benötigen für die Bildung von Biomasse verschiedene Haupt- und Spurennährstoffe, die über Wurzeln und Blätter aufgenommen werden. Bei der Ernte werden diese Nährstoffe mit der Biomasse vom Acker abgefahren und müssen dem System wieder zugeführt werden. Eine Möglichkeit für die Rückführung vieler Nährstoffe bietet die Gärrestdüngung. Gärreste entstehen als Koppelprodukt bei der Vergärung von Energiepflanzen in Biogasanlagen und enthalten große Teile der von den Pflanzen aufgenommenen Nährstoffe und organische Substanz. In der Anwendung sind Gärreste nicht mit industriell hergestelltem Mineraldünger vergleichbar, da es sich um ein äußerst heterogenes Produkt handelt. Durch unterschiedliche Einflussfaktoren besitzt jedes Gärprodukt eine spezifische Inhaltsstoffzusammensetzung. Aufgrund ihres Gehalts an mineralischen und organischen Bestandteilen zählen Gärreste zu den Wirtschaftsdüngern. Wirtschaftsdünger werden insbesondere im Zusammenhang mit der Nitratanreicherung im Grundwasser kritisch diskutiert. Diese ist in einigen Regionen Deutschlands ein akutes Problem. Gesetzliche Vorgaben für die Ausbringung organischer Düngemittel werden deshalb zukünftig verschärft und auch die Gärrestdüngung wird weiter angepasst, um möglichen Nitrataustrag zu vermeiden. Neben der Gefahr der Grundwasserverunreinigung kann die Mobilität von Stickstoffverbindungen aus Wirtschaftsdüngern klimaschädliche Treibhausgasemissionen verursachen. Moderne Einarbeitungsmethoden reduzieren das Risiko dieser Emissionen, sind allerdings nicht unbeschränkt in Pflanzenbeständen möglich. Da Mineraldünger mit hohem Energieaufwand und damit verbundenen Treibhausgasemissionen hergestellt werden, kann ein organisches Substitut in der Gesamtbilanz trotz der genannten Unwägbarkeiten klimafreundlicher sein. Während Mineraldünger reine Nährstoffe liefern, enthalten Wirtschaftsdünger zusätzlich organische Substanz. Diese spielt für das Bodenleben eine wichtige Rolle und sorgt in gut versorgten Böden für eine optimale Nährstoff- und Wasserspeicherkapazität. Ob somit Gärreste aus nachwachsenden Rohstoffen als Mineraldüngersubstitut höchste Erträge ökonomisch und ökologisch sinnvoll erwirtschaften können, soll weiter wissenschaftlich untersucht werden.



Copyright: © Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock
Quelle: 9. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2015)
Seiten: 9
Preis: € 4,50
Autor: Jonas Haag
Dr. Maendy Fritz
 
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Tagungsband vom 18. Symposium Bioenergie 2009 / OTTI e.V.