Mehrjährige Energiepflanzen im Vergleich

22. Jahrestagung des Fachverband Biogas e.V.
Workshop 5: Alternative Energiepflanzen
Leipzig, 31.01.2013
Dr. agr. Lothar Boese
Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau (LLFG)
Sachsen-Anhalt, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau Bernburg
Mehrjährige Energiepflanzen
im Vergleich
Energiepflanzenpark Bernburg der LLFG
Standort Bernburg:
östliches Harzvorland, Südrand der Magdeburger Börde
511 mm NS, 9,7 °C, Löss-Schwarzerde (6 dm)
Lösslehm (bis 13 dm), BWZ um 90, pH 7,0…7,4
200 mm nFK (1 m)
Durchwachsene Silphie
Silphium perfoliatum L.
(Kompass-, Becherpflanze)
- ausdauernder Korbblütler
- Ursprung Nordamerika
- 1,80…2,50 m hoch
- 3…5 Stängel/Pflanze
- Aussaat/Pflanzung ab Mitte April
- 8 kf. Samen bzw. 4 Pflanzen/m²
- Ernte im September bei 25…30 % TS
- Ertrag bis >20 t/ha*a TM (Praxis)
- dem Mais ebenbürtig
- Nutzungsdauer >10 Jahre
2012 bundesweit
ca. 300 ha
Sandmalve
- Sida hermaphrodita L.
(Riesenmalve)
>
- Herkunft Nordamerika
- 1955 in Polen eingeführt
- 3…4 m hoch, winterhart
- Erträge bis 20 t/ha*a TM
- Nutzung bis 20 Jahre
- in Polen Anbau auf
> 200 ha
Energieampfer (Rumex Schavnat)
(Rumex spec.)
„
„
„
„
„
in der Ukraine gezüchtet
früher Austrieb, Ernte im Mai
Wuchshöhe bis 2,50 m
absolut winterhart
bei ausreichend Niederschlag bis
drei Schnitte im Jahr und insgesamt
160 dt/ha TM (Literatur)
Staudenknöterich
Igniscum®
- Reynoutria bohemica - Hybr.
- Stauden-, Riesen-, Böhmischer-, Japanischer Knöterich
- Heimat Ostasien
- bis 4 m hoch
- Ausläufer treibend
- Erträge bis über 20 t/ha*a TM
- Vermehrung über Rhizome
- Probleme:
- invasiv
- Rodung schwierig
Rutenhirse
- Panicum virgatum L.; Switchgrass
- Ursprung Nordamerika
- in Europa Zierpflanze
- bis 2,7 m hoch
- winterhart, ausdauernd
- Saat möglich
- Nutzungsdauer >10 Jahre
Verbrennungsversuche an der LLFG
- gute heiztechnische Eigenschaften
- geringe K- und Cl-Gehalte, keine Verschlackung
- wenig Staub im Abgas (weniger als Stroh)
- Brennwert 18.500 J/g TM (Stroh 17.500, Holz 19.500)
Blaustängelgras
(Andropogon gerardii, „Big Bluestem“)
- Ursprung: Nordamerika
- 1…3 m hoch
Bernburg 2008-12: Mehrjährige Energiepflanzen im Vergleich
Gesamttrockenmasse (dt/ha)
Jahr
Durchwachsene
Silphie
Sandmalve
2008
173
116
86
2009
141
134
60
155
178
2010
145
85
53
178
202
105
2011
175
(40)1)
Neusaat 2)
146
196
102
2012
151
112
59
161
193
161
Mittel
157
( 97 )
64
160
178
123
Energie- Staudenampfer knöterich
Igniscum
1) reduzierte Bestandesdichte wegen Krankheit
2) nach Umbruch wegen Krankheit
Rutenhirse
Blaustängelgras
123
Bernburg 2008-12: Mehrjährige Energiepflanzen im Vergleich
Methanausbeute (l/kg oTS)
Jahr
Durchwachsene
Silphie
Sandmalve
2008
378
120
489
2009
286
211
257
135
232
2010
228
235
317
163
212
285
2011
213
231
Neusaat 1)
133
226
213
2012
218
189
288
126
226
238
Mittel
265
197
338
139
204
245
1) nach Umbruch wegen Krankheit
Energie- Staudenampfer knöterich
Igniscum
Rutenhirse
Blaustängelgras
124
Bernburg 2008-12: Mehrjährige Energiepflanzen im Vergleich
Methanertrag (m3/ha)
Jahr
Durchwachsene
Silphie
Sandmalve
2008
6500
1390
4200
2009
4020
2820
1540
2090
4130
2010
3320
2000
1680
2890
4280
2990
2011
3720
(910)1)
Neusaat 2)
1950
4410
1090
2012
3290
2120
1700
2030
4360
3830
4170 (1850) 2280
2240
3740
2640
Mittel
Energie- Staudenampfer knöterich
Igniscum
1) reduzierte Bestandesdichte wegen Krankheit
2) nach Umbruch wegen Krankheit
Rutenhirse
Blaustängelgras
1520
Miscanthus
(„Chinaschilf“, „Elefantengras“)
M. sinensis
M. sacchariflorus
Miscanthus x giganteus = natürlicher Bastard
www.miscanthus.de
ab 1960er Jahre
als Energiepflanze
zur Verbrennung
in Dänemark
Miscanthus am Standort Bernburg 1998...2011
250
Gesamttrockenmasse (dt/ha)
200
150
100
50
0
98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11
Daten: HS Anhalt
Jahr
Triarrhena
(Triarrhena lutarioriparia)
ƒ Ziergras aus China
ƒ dort zur Papierproduktion
verwendet
ƒ bis 6 m hoch, sehr frosthart
Standort Bernburg:
ƒPflanzung 2010
ƒAufwuchs 2011: 59 dt/ha TM
ƒAufwuchs 2012: 74 dt/ha TM
Riesenweizengras „Szarvasi-1“
„
„
„
„
Thinopyrum ponticum Hybr. (Pontische Quecke)
Ursprung Südosteuropa, Kleinasien
hohe Trockentoleranz, sehr frostbeständig
Wuchshöhen bis 2,5 m
Standort Bernburg:
„ Aussaat Frühjahr 2011
„ Aufwuchs 2011: 99 dt/ha TM (87 % TS am 16.03.2012)
„ Aufwuchs 2012: 224 dt/ha TM (47 % TS am 23.08.2012)
(209 l/kg oTS Methan)
Ganzpflanze für Biogas, Mittel 2008-12
300
250
200
150
Gesamttrockenmasse (dt/ha)
Iden (lS)
Bernburg (Lö)
217
195
187
184
175
153
162
154
142
100
50
0
(je Art Mittel aus fünf Sorten)
140
124
117
Bernburg 2008-12: Energiepflanzen im Vergleich
Gesamttrockenmasse (dt/ha)
Bernburg 2009-12: Energiepflanzen im Vergleich
Gesamttrockenmasse relativ zu Mais (%)
Zusammenfassung:
„ Seit 2007 werden am Standort Bernburg (Löss-Schwarzerde im
mitteldeutschen Trockengebiet) verschiedenen mehrjährige Energiepflanzen angebaut.
„ Im Vergleich zum Mais wurden im vierjährigen Mittel (2009-12)
bei starker jährlicher Streuung hinsichtlich Trockenmasseertrag
mit Rutenhirse (178 dt/ha = 86 %), Staudenknöterich Igniscum®
(160 dt/ha = 72 %) und Durchwachsener Silphie (157 dt/ha = 68 %)
bisher die besten Ergebnisse erzielt. Auch das Riesenweizengras
„Szarvasi-1“(erst ein Hauptnutzungsjahr) scheint erfolgversprechend.
„ Die Methanhektarerträge der drei genannten Arten betrugen im
Mittel (2008-12) 3740, 2240 bzw. 4170 m³/ha. Die höchsten mittleren
Methanausbeuten im Labortest erreichten Energieampfer mit 338
und Durchwachsene Silphie mit 265 l/kg oTM .
Vielen Dank für die
Aufmerksamkeit!