Die Greeningpflanze Miscanthus ist nicht nur ein guter Brennstoff, sondern auch ein vielversprechender Rohstoff für die Biogasanlage, zeigen jüngste Forschungsergebnisse.

Verholzte Stängel, trockene Hackschnitzel: Die Dauerkultur Miscanthus ist bislang als Brennstoff bekannt. Der abgestorbene Aufwuchs wird üblicherweise im April per Feldhäcksler geerntet, danach treibt die Pflanze neu aus.

Schon in der Vergangenheit hat es immer wieder Versuche gegeben, die noch grünen Pflanzen schon im Sommer zu ernten und als Biogassubstrat einzusilieren. „Ein Sommerschnitt von Miscanthus im August gegen Ende der Hauptwachstumszeit führt zu Wuchsdepressionen und massivem Ertragsverlust im Folgejahr und kann somit nicht empfohlen werden. Nach dem jetzigen Kenntnisstand kommt Miscanthus daher als biogassubstratliefernde Kultur nicht infrage“, heißt es in einer Veröffentlichung des Biogas Forum Bayern aus dem Jahr 2010. Lange Zeit war die Energiepflanze für die Biogasanlage verpönt.

Neue Erkenntnisse

Doch inzwischen gibt es neue Erkenntnisse. Die Universität Hohenheim hat drei Jahre lang verschiedene Miscanthus-Genotypen angebaut und als Biogassubstrat getestet. „Hierbei gibt es zwei Fragestellungen: Lässt sich Miscanthus gut einsilieren und vergären? Und was ist der geeignete Erntetermin bei der Grünernte“, unterstreicht Anja Mangold vom Fachgebiet Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergiepflanzen an der Universität Hohenheim. Als „Grünernte“ wird dabei der Schnitt vor dem Winter bezeichnet, die „Braunernte“ erfolgt nach dem Winter im April.

Beim Miscanthus gibt es eine pflanzenbauliche Besonderheit: Die Pflanze fängt ab Ende August an, Kohlenhydrate in die unterirdischen Sprossteile, die Rhizome, zu verlagern. Sie dienen der Pflanze im Frühjahr als Nährstoffspeicher für den Wiederaustrieb. Auch die Blätter, die im Laufe des Winters abfallen, enthalten Nährstoffe, die so zurückgeführt werden. „Wenn die oberirdische Pflanze zu früh geerntet wird, ist die Verlagerung nicht ausreichend und es kommt zur Ertragsdepression“, erklärt Kiesel. Wie verschiedene Anbauversuche gezeigt haben, ist die Ernte aus diesem Grund frühestens ab Mitte September möglich. Zudem muss Miscanthus bei der Grünernte jährlich gedüngt werden, um den Nährstoffentzug auszugleichen. „Dafür ist Gärrest aber ausreichend, wir rechnen mit einer Nachdüngung von 80 bis 100 kg N pro ha“, sagt Kiesel.

Die Versuchsergebnisse

In dem Versuch hat die Uni Hohenheim drei Erntetermine getestet: Mitte September, Anfang Oktober und Mitte Oktober. „Die Ergebnisse waren für uns überraschend“, sagt Kiesels Kollegin Anja Mangold, die die Versuche durchgeführt hat.

So stellten die Wissenschaftler fest:

• Beim Erntetermin Mitte Oktober waren die Trockenmasseerträge und die Silierbarkeit am höchsten. Als Maß für die Silierbarkeit diente der Anteil der Milchsäure an der Trockenmasse: Er lag zu dem Zeitpunkt mit 5% beim erfolgreichsten Genotyp, dem Miscanthus x giganteus, am höchsten.
• Der Giganteus – die am weitesten verbreitete Miscanthus-Sorte – lieferte mit über 20 t Trockenmasse pro Hektar (t TM/ha) im Mittel der drei Jahre die höchsten Erträge. Die Erntemenge schwankte bei diesem Typ in den drei Jahren zwischen 22 und 30 t TM/ha.
• Die Grünernte liefert aufgrund der noch vorhandenen Blattmasse 30 bis 40% mehr TM/ha als die Braunernte.
• Die Blätter liefern mit 311 ml Methan/g oTM einen höheren Gasertrag als die Stängel (285 ml/g oTM).
• Der Methanertrag kann auf guten Böden bis zu 6000 m3/ha und kann damit gleichauf mit Mais liegen. Im Mittel über alle getesteten Genotypen erreichte er jedoch 4700 m3/ha.

„Die Ergebnisse zeigen, dass Miscanthus eine interessante Biogaspflanze ist, die beim Gasertrag pro Hektar etwa zwischen Mais und Silphie liegt“, sagt Mangold (s. Übersicht 1).

Zwar ist der Milchsäuregehalt mit 5% nur etwa halb so hoch wie beim Mais. „Aber wegen der ähnlichen Erntetermine wäre eine gemeinsame Silierung mit Mais oder Zuckerrüben denkbar“, sagt Mangold.

Vorteile im Pflanzenbau

Gegenüber Mais hat die Dauerkultur einige pflanzenbauliche Vorteile:

• Miscanthus muss nur einmal gepflanzt werden, entweder per Rhizom oder mit vorgezogenen Jungpflanzen. Nach erfolgreicher Etablierung ist kein Pflanzenschutz mehr nötig, da auch bei der Grünernte im Herbst die Vegetationszeit für potenzielles Unkraut zu kurz ist.
• Die Kultur lässt sich mindestens zwanzig Jahre nutzen, voraussichtlich auch bei jährlicher Grünernte.
• Sie sorgt für eine ganzjährige Bodenbedeckung und wirkt damit einer Nährstoffauswaschung und einer möglichen Erosion entgegen. Damit ist sie auch für Trinkwasserschutzgebiete oder künftig auch für „rote“ Nitratgebiete geeignet.
• Wegen der tiefen und intensiven Durchwurzelung, dem Blattfall und der Ernterückstände sorgt die Kultur für eine Bindung von Kohlenstoff im Boden. Nach Literaturangaben lassen sich damit pro Hektar und Jahr bis zu 3,6 t CO2 im Boden binden. „Das könnte auch eine Einnahmequelle für Landwirte werden, die CO2-Zertifikate verkaufen wollen“, sagt Kiesel.
• Miscanthus ist trockenheitstoleranter als Mais, was sich gerade in den vergangenen zwei Jahren als Vorteil erwiesen hat.

Die Wirtschaftlichkeit

Doch wie steht Miscanthus wirtschaftlich da? Hierzu hat die Uni Hohenheim die Gesamtkosten für eine zwanzigjähre Nutzung ermittelt (Übersicht 3).

Am teuersten ist die Etablierungsphase mit rund 3800 €/ha. Hier machen die Rhizome den größten Block aus. Denn pro Hektar werden je nach Bodengüte 12000 bis 20000 Rhizome gepflanzt – je schlechter der Boden, desto mehr Pflanzen, um einer geringeren Aufwuchsrate entgegen zu wirken.

Dazu kommt, dass die Pflanze nach dem ersten Jahr nur gemulcht wird und keinen Ertrag liefert. Die Erntereste bleiben auf dem Feld.

Rechnet man die Kosten des ersten Jahres allerdings auf 20 Jahre um, fallen pro Jahr insgesamt nur 952 € an. Je nach Methanhektarertrag entstehen damit Kosten von 17 bis 23 ct/m3 Me-than. „Bei Mais schwanken diese zwischen 19 und 34 ct/m3“, rechnet Mangold vor. Damit ist Miscanthus zumindest vom Anbau her gegenüber Mais wettbewerbsfähig.

Aufwand für Vorbehandlung

Doch dabei gibt es auch Nachteile:

• Vor der Vergärung ist eine entsprechende Aufbereitungstechnik nötig, die die Pflanze ausreichend zerkleinert. Diese ist mit der Technik für Getreideganzpflanzensilage oder Gras zu vergleichen. Ohne Aufbereitung kann es zu Schwimmschichten und langen Verweilzeiten kommen. Diese Technik verteuert die Vergärung im Vergleich zu Mais.
• Die Pflanze überragt mit 3,50 bis 4 m Wuchshöhe teilweise sogar den Mais. Damit könnte es bei einem großflächigen Anbau auch zu Akzeptanzproblemen kommen.

„Wir gehen aber davon aus, dass Miscanthus eine interessante Alternative zum Energiemais in Biogasanlagen werden wird“, fasst Mangold die bisherigen Ergebnisse zusammen. „Dafür spricht auch, dass die Dauerkultur seit 2018 greeningfähig ist“, ergänzt Elena Magenau, die ebenfalls im Fachgebiet Nachwachsende Rohstoffe und Bio-energiepflanzen an der Universität Hohenheim arbeitet. Damit dürften auch Landwirte Interesse am Miscanthusanbau haben, die selbst keine Biogasanlage betreiben, sondern den Rohstoff verkaufen wollen.

hinrich.neumann@topagrar.com