Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung

Kasten 7.1-7
Chinaschilf (Miscanthus sinensis Anderss.)
Chinaschilf erreicht bereits nach drei Jahren eine Wuchshöhe
von über 4 m. Das schnelle Wachstum verdankt
das Gras – wie z. B. auch Mais und Zuckerrohr – dem
C4-Photosynthesemechanismus, der eine schnellere
Photosynthese bei mehr Wärme und Licht ermöglicht
und Wasser und CO 2 effizienter nutzt als der C3-Mechanismus.
Zur Biomassegewinnung wird der Artbastard
Miscanthus x giganteus angebaut. Chinaschilf ist eine
Wärme liebende Pflanze, die unter optimalen Bedingungen
bis über 20 Jahre lang Biomasse produzieren
kann. Allerdings ist die Pflanze in der Wachstumsphase
sehr kälteempfindlich, Spätfröste können zum Totalausfall
der Ernte führen. In Mitteleuropa bildet die Pflanze
keine keimfähigen Samen, sondern vermehrt sich durch
Rhizome (Stolzenburg, 2007). Der Stickstoffgehalt von
Miscanthus (Ganzpflanze, 80 % Trockensubstanz) liegt
bei 0,15 kg N pro t Frischmasse, der mittlere Ertrag liegt
in Deutschland bei 22,0 t pro ha (LfL Bayern, 2008).
Foto: © Markus Hagenlocher (Gnu Free Documentation
License)
zur Stickstoff-, Energie- und Landnutzungseffizienz
der drei Energiepflanzen Triticale (x Triticosecale),
Rohrglanzgras (Phalaris arundinacea L.) und Chinaschilf
schnitt letzteres deutlich am besten ab (Lewandowski
und Schmidt, 2006). Um einen optimalen
Umgang mit den Ressourcen zu gewährleisten, empfehlen
die Autoren dieser Studie, bei der Produktion
von Biomasse Chinaschilf anzubauen, und wo es klimatisch
dafür zu kühl ist, zu Kurzumtriebsplantagen
mit Gehölzen.
Rutenhirse
Das Präriegras Rutenhirse gewinnt neben seiner traditionellen
Verwendung als hochwertiges Viehfutter
auch in der Bioenergieproduktion zunehmend
an Bedeutung (Kasten 7.1-8). Positive Umweltauswirkungen
des Rutenhirseanbaus liegen in der
Erosionsverminderung durch Windabschirmung,
Anbausysteme zur Produktion von Biomasse für Energiezwecke 7.1
Kasten 7.1-8
Rutenhirse (Panicum virgatum L.)
Das natürliche Verbreitungsgebiet der Rutenhirse (engl.
switchgrass) sind die nordamerikanischen Prärien. Das
Präriegras ist eine mehrjährige, rhizombildende Pflanze
(das Rhizom ist ein ausdauerndes, unterirdisch oder
dicht unter der Bodenoberfläche wachsendes Sprossachsensystem),
die eine Wuchshöhe von bis zu 3 m und
eine ebenso tiefes Wurzelwachstum erreicht und relativ
winterhart ist. Wie Chinaschilf zählt die Rutenhirse zu
den Pflanzen mit C4-Photosynthesemechanismus. Die
Nutzungsdauer der Pflanzen liegt bei 15–20 Jahren,
wobei einmal (bei entsprechender Düngung zweimal)
jährlich geschnitten wird. Volle Erträge werden etwa
ab dem dritten Jahr erzielt. Der jährliche Stickstoffentzug
durch die Ernte bewegt sich – je nach Standort und
Erntehäufigkeit – bei 48–276 kg N pro ha. Die maximalen
Ernteerträge reichen bis 36,7 t Trockenmasse pro
ha und Jahr (Parrish und Fike, 2005). Für Deutschland
werden maximale Erträge von 10–17 t Trockenmasse
pro ha und Jahr angegeben (TFZ, 2008).
Foto: Michael Hassler, Bruchsal
eine ganzjährige Bodenbedeckung und einer guten
Durchwurzelung des Bodens. Auch bieten Rutenhirsebestände
in den USA Unterschlupf und Futter für
verschiedene Vögel und Kleintiere (USDA, 2001).
Der SRU (2007) beurteilt in seinem Gutachten zum
Thema Klimaschutz und Biomasse Rutenhirsemonokulturen
allerdings als mittleres Risiko für die Biodiversität.
In einer Lebenszyklusanalyse von Adler et al.
(2007) zu Treibhausgasflüssen beim Anbau von Energiepflanzen
lag die THG-Reduktion der Rutenhirse
gegenüber fossilen Treibstoffen über einen Zeitraum
von 30 Jahren bei durchschnittlich 115 %. Der Wert
von über 100% kommt duch die Kohlenstoffsequestrierung
im Boden zustande, wodurch netto eine
Senke entsteht. Gegenüber einem Mais-Soja-Rotationsanbausystem
weist Rutenhirse ein größeres Koh-
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