Umschlagbild - Naturforschende Gesellschaft in Zürich NGZH

34 Neujahrsblatt der Naturforschenden Gesellschaft in Zürich 1980
4. Energie aus Biomasse: der Weg in die Zukunft [47, 48, 96]
Biomasseproduktion ist Land- und Forstwirtschaft! Unabhängig von der
nachfolgenden Umwandlungstechnologie soll vorerst die Produktionstechnologie
studiert werden. Mehr noch als bei der Nutzung der Biomasse als hochwertige
Nahrung und Tierfutter muss auf minimales Aufwand/Ertrags-Verhältnis und auf
hohen Flächenertrag geachtet werden. Es ist selbstverständlich, dass
Nahrungsproduktion immer den Vorrang hat und es nie zu einer Preiskonkurrenz
zwischen Nahrung und Brennstoff kommen darf.
4.1. Möglichkeiten der Steigerung der Biomasseproduktion
Verschiedene Faktoren begrenzen die Produktivität einer Pflanzengesellschaft
an einem gegebenen Standort. Einzelne davon können nicht geändert werden
(geringer CO2-Gehalt der Luft, Länge der Vegetationszeit, Sonnenscheindauer,
Bodenart), andere Faktoren dagegen lassen sich mit geringem Aufwand verändern
(Pflanzendichte, Pflanzzeit, Samenqualität, Genotyp der Kultur). Die Veränderung
einer dritten Gruppe von Faktoren ist energetisch und finanziell aufwendig, hierher
gehören zusätzliche Wasser- und Nährstoffzufuhr, Bekämpfung von Schädlingen
und Unkraut wie auch anschliessende Produktelagerung und Verkaufsorganisation
[16].
Die Kosten für Saatgut machen nur wenige Prozente der landwirtschaftlichen
Produktionskosten aus. Genetische Verbesserungen zur Erhöhung des
Flächenertrages und Senkung des Energieaufwandes sind daher von Bedeutung
und mit relativ geringem energetischem Einsatz zu lösen. Solche Verbesserungen
könnten innerhalb der folgenden Problemkreise erzielt werden:
- Verringerung des Energieverbrauchs der Pflanze selbst: Bei den meisten unserer
Kulturpflanzen gehen schon während der ersten Fixierungsreaktionen bis 50%
des eingebauten CO2 durch die sogenannte Lichtatmung wieder verloren. Gräser,
vor allem solche tropischer Verbreitung - sogenannte C4- Pflanzen - (bei unseren
Kulturpflanzen nur der Mais), haben einen CO2-Fixierungsmechanismus, bei
dem diese Lichtatmung fehlt. Diese Pflanzen sind zudem befähigt, auch hohe
Lichtintensitäten weitgehend zu nutzen und CO2 noch bei geringsten
Konzentrationen aufzunehmen; die Produktion ist ferner weniger vom
Wassergehalt des Bodens beeinflusst. Eine Übertragung der entsprechenden
Gene in die wichtigen Kulturpflanzen der gemässigten Zone - Getreide,
Kartoffel, Zuckerrübe - könnte deren photosynthetische Ausbeute deutlich
steigern.
- Der Abbau von Assimilaten für den pflanzeneigenen Stoffwechsel in der
Dunkelatmung ist häufig energetisch ineffizient; durch entsprechende genetische
Veränderungen könnten ebenfalls massive Produktionssteigerungen erzielt
werden.
- Resistenz gegen Schädlinge und deren Toxine, wie auch gegen Schwermetalle,
und Toleranz gegen Herbizide sind genetisch fixiert und daher durch
züchterische Massnahmen kombinierbar.