Erprobung von Energiefruchtfolgen für D-Südstandorte zur Biogasproduktion – EVA II

Projekttitel:
Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen zur Biogasproduktion unter verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands – Phase II, kurz EVA II

Teilprojekt 1:
Entwicklung und Optimierung von standortangepassten Anbausystemen für Energiepflanzen im Fruchfolgeregime auf D-Süd-Standorten (Versuchsstandort Trossin, Nordsachsen)

Projektlaufzeit:

01/2009 – 01/2013

Projektziel:
Mit EVA II sollten Ergebnisse und Erkenntnisse aus dem umfangreichen bundesweiten Energiefruchtfolgeprojekt EVA (2005 – 2008) erweitert, ergänzt und abgesichert werden. Hauptziel war die Erprobung und Optimierung standortangepasster Energiefruchtfolgen zur Biogaserzeugung unter verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands. Eine Vielfalt an Energiepflanzen als geeignete Biogassubstrate, nicht nur mit Blick auf Ertrags- und Wirtschaftlichkeitsdaten sowie Gasbildungspotenziale sondern auch unter Berücksichtigung ökologischer Nachhaltigkeitskriterien sollte aufgezeigt werden. Abgeleitete Praktikerempfehlungen sollen einen Überblick über mögliche Alternativen zum Maisanbau bieten. Das LfULG war mit einem leichten, warm-trockenen Diluvial-Standort in Nordsachsen am Verbundprojekt beteiligt. Trockenheitsphasen, besonders in den Frühjahrs- und Vorsommermonaten, und schlechte Bodenwasserhaltekapazitäten sind charakteristisch für diese Region.

Projektergebnisse:

• Auf dem leichten, diluvialen Boden in der Winterroggen-Kartoffel-Region Nordsachsens unter Einfluss des mitteldeutschen Trockengebietes (T = Ø 8,9 °C, NS = 554 mm, Su3, AZ = 31) waren Fruchtfolgen mit Mais (Ø 148 dt TM/ha, Ø 4777 m³ CH4/ha), Sorghumhirsen (Ø 80 Prozent Relativertrag zu Mais, 3460 m³ CH₄/ha) und Winter-Getreideganzpflanzen (Ø 65 – 70 dt TM/ha, bis Ø 2200 m³ CH₄/ha) sowohl ertraglich als auch im Methangasbildungspotential am leistungsstärksten. Es konnten kumulative Hektarerträge von 400 dt TM und über 12500 m³ CH₄ erzielt werden.
• In den Anbausystemen, in denen bevorzugt regionstypische Fruchtarten integriert wurden, überzeugten weiterhin Sonnenblumen (Ø 84 dt TM/ha, Ø 1853 m³ CH₄/ha), Kartoffeln (Ø 92 dt TM/ha, Ø 2829 m³ CH₄/ha) und massenbetonte E-Typ-Zuckerrüben (Ø 154 dt TM/ha, 5084 m³ CH₄/ha).
• Bei extensiver Schnittnutzung (2 – 3 Schnitte pro Jahr) konnten vom mehrjährigen Leguminosen-Gras-Gemenge (Luzerne-Kleegras) durchschnittlich 86 dt TM/ha Biomasse und 2542 m³ Methan/ha gewonnen werden.
• Am ertragsstabilsten war Getreide. Da die Erträge aller Fruchtarten in Abhängigkeit von der Witterung stark schwankten, ist eine Fortsetzung des Projektes zur Datensicherung anzuraten.
• Die acht erprobten Fruchtfolgevarianten schlossen einheitlich mit Winterroggen zur Kornnutzung ab. Die statistische Auswertung ergab keine signifikante Vorfruchtwirkung auf den Korn- und Strohertrag der Abschlussfrucht.
• Zur Erzielung des für die Silierung optimalen TS-Gehaltes von >28 Prozent sollten züchterisch angepasste Biogassorten mit guter Abreife gewählt werden, da im Versuch nur Mais und Getreide optimale TS-Werte erreichten.
• Die Bewertung der Wirtschaftlichkeit der angebauten Fruchtfolgeglieder mithilfe von Deckungsbeitragsanalysen basierte auf der Gegenüberstellung der direkten Produktionskosten und dem Methanerlös je Hektar (33 cent/m³ CH₄). Die günstigste Kosten-Ertrags-Relation wies Mais auf (Ø 215 €/ha als HF).
• Ökologische Nachhaltigkeit hat zur Einhaltung von Cross Compliance-Anforderungen und bevorstehender GAP-Reform (Greening) eine große Bedeutung. Da bei der Ganzpflanzennutzung (fast) sämtliches Erntematerial vom Acker gefahren wird, zeigten Bilanzierungen eine starke Inanspruchnahme des Nährstoff- und Humushaushalts. Gärreste sollten dem System deshalb unbedingt wieder zugeführt werden.
• Nicht erreichte Ertragserwartungswerte und somit die Nichtausschöpfung gedüngter Stickstoffmengen führten teilweise zu kritischen N_min-Bodenwerten und einem erhöhten Auswaschungsrisiko.
• Zwischenfrüchte und mehrjährige Ackerfuttermischungen senken deutlich das Gefährdungspotenzial des Stickstoff-Austrags und tragen wesentlich zur Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit bei.