27 April 2007

Sachgerechte Verwertung von Gärresten aus der Biogaserzeugung

Mit der Erzeugung von Biogas besteht die Möglichkeit zur Einsparung fossiler Energieträger. In diesem Zusammenhang stellt sich nicht nur die Frage nach der Energieausbeute, sondern auch die Frage hinsichtlich der Düngewirkung der anfallenden Biogasgülle.Darüber hinaus werden die Wirtschaftlichkeit und der Betrieb einer Biogasanlage nicht nur durch die Anlagentechnik und Biomassebeschaffung, sondern auch von der Gärrestverwertung bestimmt. Im Folgenden werden sowohl Aspekte der Düngewirkung als auch der Biogasgülleverwertung behandelt.

Zusammensetzung der Gärreste
Hinsichtlich der Düngewirkung ist die Zusammensetzung der Biogasgülle von entscheidender Bedeutung. Wie Analysewerte belegen, wird durch die anaerobe Vergärung der TS-Gehalt der Inputstoffe in der Regel deutlich reduziert. Hinsichtlich der Gärrestlagerung und Gärrestausbringung bewirkt der Abbau des TS-Gehaltes eine bessere Pump- und Rührfähigkeit. Mit dem Rückgang des TS-Gehaltes sind hinsichtlich der Biogasgülleanwendung in wachsenden Pflanzenbeständen Vorteile verbunden. So läuft die dünnflüssige Biogasgülle leichter von den Pflanzen ab und infiltriert besser in den Boden, so dass Ammoniakverluste und Verätzungen an den Pflanzen verringert werden. Ein weiterer positiver Effekt der Vergärung ist die Geruchsreduzierung, die sowohl auf eine bessere Infiltration in den Boden als auch auf den Abbau von Geruchsstoffen zurückgeführt werden kann.

Hinsichtlich der Düngewirkung und der Biogasgülleverwertung ist von zentraler Bedeutung, dass durch die Fermentation die Nährstoffe weitestgehend erhalten bleiben. In der Regel kommt es lediglich durch die anaerobe Vergärung zu einem leichten Anstieg des Anteils an NH4-N und zu einem Anstieg des pH-Wertes infolge des Abbaues von organischen Säuren. Aufgrund dieser Tatsache sind hinsichtlich einer optimalen Stickstoffausnutzung bei der Ausbringung von Gärresten Maßnahmen zur Reduzierung von Ammoniakverlusten von entscheidender Bedeutung.

Düngewirkung der Gärreste
Seit dem Jahr 2006 wird durch die Landwirtschaftskammer Niedersachsen in einem Feldversuch auf einem schwach humosen Sandboden die Düngewirkung unterschiedlicher Gärreste untersucht. Die Gärrestgabe in Höhe von 120 kg Gesamt-N/ha wurde zu Wintergerste als Kopfdünger zu Vegetationsbeginn und zu Silomais unmittelbar vor der Maisbestellung auf die Pflugfurche ausgebracht, da ältere Gülleversuche belegen, dass eine Ausbringung auf die Pflugfurche mit einer anschließenden flachen Einarbeitung zu einer optimalen Stickstoffwirkung führt.

aabc218f9000d3104c2a1af8a312a5ac.jpgIn den Versuchen wurde die N-Wirkung des Gärrestes durch den TS-Gehalt, den Ammonium-N-Gehalt und die angebaute Fruchtart bestimmt. So wurden durch eine Gärrestanwendung zu Silomais höhere N-Mineraldüngeräquivalente erreicht als durch eine Anwendung zu Wintergerste, was vermutlich auf eine besser Ausnutzung des organisch gebundenen Stickstoffs durch die Maispflanzen zurückzuführen war. Im Vergleich zum Mais war bei der Wintergerste eine deutliche Abhängigkeit der N-Wirkung von den TS-Gehalten bzw. den Ammonium-N-Gehalten der ausgebrachten Gärreste zu erkennen. So fielen die TS-reichen bzw. Ammonium-N-armen Gärreste in ihrer N-Düngewirkung deutlich ab.N-Mineraldüngeräquivalente (N-MDÄ) in Abhängigkeit von Fruchtart und Substrat – Gärsubstratversuch Wehnen 2006

Im Mittel der eingesetzten Gärreste entsprach die N-Wirkung der Gärsubstrate in etwa der N-Wirkung von Schweinegülle, so dass im Rahmen einer Düngeplanung die N-Anrechenbarkeit analog zur Schweinegülle zu berücksichtigen ist. (siehe Abbildung) Im Gegensatz zum Stickstoff können sowohl die Phosphat- als auch die Kaliumgehalte zu 100% angerechnet werden. Gegenüber einer reinen mineralischen N-Düngung sowie einer Düngung mit Schweinegülle führte die Anwendung von Biogasgülle nicht zu erhöhten Rest-Nmin-Gehalten im Boden.

Berechnung der anfallenden Gärrestmenge
Hinsichtlich einer sachgerechten Gärrestverwertung ist es zweckmäßig, bereits vor Inbetriebnahme der Biogasanlage die anfallende Biogasgüllemenge und deren Nährstoffgehalte abzuschätzen. In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, die Biogasanlage als eigene Betriebseinheit zu betrachten. Diese Vorgehensweise vereinfacht insbesondere bei Gemeinschaftsanlagen die Berechnung der anfallenden Nährstoffmengen. Sind die Inputgrößen bekannt, lassen sich unter Berücksichtigung der jeweiligen Fugatfaktoren die anfallende Biogasgüllemenge und deren Nährstoffgehalte berechnen.

Die Höchstmenge an Biogasgülle, die innerbetrieblich verwertet werden kann, wird durch den Nährstoff begrenzt, dessen Bedarf mit der geringsten Menge abgedeckt wird. Die restliche Gärrestmenge ist an die substratliefernden Betriebe abzugeben. Vor diesem Hintergrund ist es sinnvoll, beim Verkauf von Nachwachsenden Rohstoffen an Biogasanlagen die Rücknahme von Gärresten hinsichtlich einer sachgerechten Nährstoffverwertung zu überprüfen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass Flächen auf die Nährstoffe aus der Vergärung von Biomassepflanzen ausgebracht werden, in der Regel nicht mehr für die Aufnahme von Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft zur Verfügung stehen.

Düngeverordnung bei der Ausbringung beachten
Im Rahmen des Nährstoffvergleichs sind sowohl die Aufnahme der Biogasgülle als auch die Abgabe der Wirtschaftsdünger und Haupternteprodukte an die Biogasanlage aufzuzeichnen. Gemäß den Vorgaben der EU-Nitratrichtlinie ist hinsichtlich der Berechnung der N-Obergrenze bei der Aufnahme der Biogasgülle lediglich der N-Gehalt aus Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft zu berücksichtigen.

Kontakt
Tim Eiler
Telefon: 0441 801-735
Telefax: 0441 801-440

Den ausführlichen Artikel können Sie hier herunter laden.

(Vgl. Meldungen vom 2007-02-27 und 2007-02-21.)

Source: Landwirtschaftskammer Niedersachsen, 07-04-19.

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