Mit dem Einsatz von Energiepflanzen in Biogasanlagen lassen sich die Treibhausgas-Emissionen in der Stromerzeugung gegenüber fossilen Energien deutlich reduzieren. Auch lassen sich damit die geplanten Vorgaben der EU zur Nachhaltigkeit von Bioenergie in der Stromerzeugung erfüllen, zeigt das Verbundprojekt „Biogas-Expert“ der Universität Kiel.

Hierzu haben Wissenschaftler der Agrar- und Ernährungswissenschaftlichen Fakultät den Anbau von Mais in Selbstfolge, eine Fruchtfolge von Mais, Winterweizen und Welschem Weidelgras sowie Ackergras auf verschiedenen Standorten (Marsch, Hügelland und Geest) untersucht. Zusätzlich wurden die Pflanzen mit Mineraldünger und Gärrest in unterschiedlichen Mengen gedüngt. Ergebnis: Alle Anbausysteme erzielen einen Netto-Energiegewinn, der zwischen 42 bis 101 Gigajoule (GJ) pro ha liegt. Die höchste Netto-Energieausbeute brachte dabei Mais in Selbstfolge bei beiden Düngerarten und an allen drei Standorten. „Vor allem im Hügelland und auf der Geest zeigt Mais in Selbstfolge bei optimaler N-Versorgung eine deutliche Überlegenheit, was zurückzuführen ist auf sehr hohe Erträge, seinen geringen Stickstoffbedarf und die sehr hohe Wassernutzungseffizienz“, erklärt Prof. Antje Hermann. Allerdings weist Mais in der Marsch ein höheres Ertragsrisiko auf. Im Hügelland hat auch die Energiefruchtfolge gute Erträge gezeigt, in der Marsch dagegen das Ackergras, allerdings nur in der Mineraldüngervariante. „Wenn Ackergras mit Gärrest gedüngt wurde, hat es einen sehr viel geringeren Output gebracht als mit Mineraldünger. Wir führen das darauf zurück, dass bei der Gärrestausbringung aufgrund des höheren pH-wertes von Gärresten mehr Ammoniak-Emissionen aufgetreten sind“, sagt Hermann. Bei der Gärrestausbringung empfiehlt sie daher verlustmindernde Ausbringtechniken, wie Injektion oder Gärrestansäuerung, um Emissionen zu vermeiden. Auch kann das Energieertragspotenzial von Ackergras allein über Gärrest nicht ausschöpft werden, da die DüngeVO demnächst die Stickstoffmenge auf 170 kg N/ha limitiert.

Bei der Klimabilanz zeigt Mais an allen drei Standorten mit 10,5 bis 13 t CO₂-Äquivalent pro ha das höchste Einsparpotenzial im Vergleich zum Strom- und Wärmemix von Deutschland. Hierbei wirkt sich die Gärrestdüngung generell positiv aus, weil keine Emissionen für die Düngerherstellung berücksichtigt werden müssen, die bei Mineraldünger anzusetzen sind. Bei Ackergras dagegen führen Gärreste wegen der geringeren Erträge auch zu einer geringen THG-Minderung als bei Mineraldünger. Herrmanns Fazit: „Maisfruchtfolgen werden wegen des hohen THG-Einsparpotenzials für den Klimaschutz dringend gebraucht, sofern Biogas effizient erzeugt und möglichst viel Wärme genutzt wird.“