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Umweltschonend und ertragreich: Biogas aus neuen Miscanthus-Sorten

© Universität Hohenheim / Olena Kalinina
Miscanthus auf Versuchsflächen der Universität Hohenheim. © Universität Hohenheim / Olena Kalinina

| Pia Bogolowski |

Landwirte, die Mais für die Produktion von Biogas nutzen, haben oft mit Vorurteilen wie Vermaisung und der verringerten Biodiversität zu kämpfen, obwohl Biogas rund um die Uhr verlässlich Energie liefern kann. Dabei ist ein Argument für die Nutzung von Energiepflanzen, dass der Gasertrag bei der Produktion deutlich höher ist, wie beispielsweise bei der Verwendung von Gülle. Doch wie kann die Substratdiversifizierung unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit gesteigert werden? Eine Lösung ist das sogenannte Miscanthus, das bisher aufgrund zu früher Ernte und damit verbundenen schlechteren Erträgen eher einen negativen Ruf hatte. Einhergehend mit der richtigen Ernte hat die Energiepflanze jedoch großes Potenzial, denn sie sorgt für eine gute Biodiversität und kann neuesten Erkenntnissen zufolge auch auf flachen sowie feuchten Böden einen hohen Ertrag bringen.

Das Anpflanzen von Energiepflanzen hat nach Angaben der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) einen großen Anteil an der Flächennutzung in Deutschland. So fielen im Jahr 2018 von den knapp 17 Millionen Hektar (ha), die für die landwirtschaftliche Nutzung vorhanden sind, rund 2,45 Millionen ha auf Flächen für Pflanzen, die für die Energiegewinnung oder industrielle Nutzung benötigt werden. Der Großteil der Fläche mit 2,17 Millionen ha wurde dabei für Energiepflanzen genutzt, wovon mit 1,35 Millionen ha an erster Stelle der Anbau für Biogasanlagen stand. Fast zwei Drittel dieser Fläche belegte Silomais – das übrige Drittel entstand aus Getreide, Zuckerrüben, Gräsern und Leguminosen. Um zukünftig die Flächennutzung im Sinne der Nachhaltigkeit und Biodiversität durchzuführen, sind jedoch Energiepflanzen gefragt, die nachhaltig und im Sinne der Biodiversität angepflanzt werden können. Ein Hoffnungsträger war das mehrjährige Gras Miscanthus – auch als Chinaschilf bekannt. Die Pflanze kann auf verschiedenen Böden und unter unterschiedlichen Klimabedingungen angepflanzt werden. Hat sie sich dort einmal etabliert, wächst sie jahrzehntelang in Dauerkultur, die einen hohen Flächenertrag bietet. Viele Landwirte entschieden sich jedoch gegen den Einsatz von Miscanthus, da bei zu früher Ernte im grünen Zustand der Biomasseertrag im Spätsommer zurückging und der Anbau auf flachen sowie feuchten und kalten Böden suboptimal für den Anbau schien.

Im Rahmen der Studie „Miscanthus-Genotypen für lignozellulosebasierte Wertschöpfungsketten“ haben nun Wissenschaftler der Universität Hohenheim, Freiburg, Stuttgart, Ulm und Heidelberg sowie unter anderem in Kooperation mit der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg und dem Fraunhofer-Institut nach neuen Miscanthus-Sorten gesucht, die dieselbe Ökobilanz haben wie andere Energiepflanzen und robuster sind. Die Forscher machten sich dafür ein europäisches Züchtungsprogramm zunutze, dass stresstolerante Miscanthus-Pflanzen selektiert. Dabei haben sie fünf Pflanzen ausgesucht, deren Gene auf eine höhere Stresstoleranz schließen. Diese wurden auf drei Standorten in Baden-Württemberg angebaut, die sowohl einen flachgründigen und moorigen Boden, als auch ein kühles Klima aufweisen. Über den gesamten Forschungszeitraum wurde daraufhin beispielsweise erfasst, wie gut die Pflanzen anwachsen und sich etablieren oder wie viele Stängel sie bilden und wie hoch die Überwinterungsrate ist. Obwohl es einen Vollertrag erst ab dem dritten Jahr gibt, konnten die Wissenschaftler bereits nach kurzer Zeit feststellen, dass einige Genotypen mit der Überwinterung sehr gut klarkamen und beim Ertrag mit der Referenzart Miscanthus x giganteus mithalten, beziehungsweise ihn sogar übertreffen. Zudem können die fünf neuen Genotypen über Samen vermehrt werden, welche im Gewächshaus angezogen und daraufhin ausgepflanzt werden.

Weitere Vorteile: Bei einer Ernte im Herbst bleiben die Erträge stabil und es werden Methanhektarerträge im Bereich von Silomais erreicht. Durch den geringeren Düngebedarf sowie die höhere Trockentoleranz, kann der Anbau sogar einen elementaren Beitrag zum Gewässerschutz leisten. Hinzu kommt, dass Miscanthus mit dem Gewichtungsfaktor 0,7 die Anrechnung im Greening als Ökologische Vorrangfläche erhält. Das würde bedeuten, dass Landwirte ihre Einnahmen erhöhen könnten und zusätzlich zu der Basisprämie der EU-Agrarförderung von 180 Euro pro Jahr/ha, die sogenannte Greening-Prämie in Höhe von rund 87 Euro pro ha erhalten.

Quellen und weiterführende Links:

Hintergrund zum Projekt Miscanthus-Genotypen für lignozellulosebasierte Wertschöpfungsketten der Universität Hohenheim

Pressemitteilung des Fachbereichs Bioökonomie der Universität Hohenheim