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3. Zwischenbericht – Berichtsjahr 2012
Verbundprojekt
Optimierung der nachhaltigen Biomasse-
Bereitstellung von repräsentativen
Dauergrünlandtypen für die
Biogasproduktion (GNUT-Biogas)
Projekt-Nr.: 99.21
FKZ: 2200-7509
Projekt
„GNUT“
Dieses Vorhaben wird vom Bundesministerium
für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz
über die Fachagentur Nachwachsende
Rohstoffe e. V. gefördert und seitens der Thüringer
Landesanstalt für Landwirtschaft koordiniert.
www.thueringen.de/de/tll
Langtitel:
Kurztitel:
Optimierung der nachhaltigen Biomassebereitstellung von repräsentativen
Dauergrünlandtypen für die Biogasproduktion
GNUT-Biogas
Projektleiter:
Abteilung:
Abteilungsleiter:
PD Dr. habil. Hans Hochberg
Tierproduktion
PD Dr. habil. Hans Hochberg
Laufzeit: 01.05.2010 – 30.06.2014
Projektleitung und
Koordination:
Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft
Beteiligte:
Auftraggeber:
Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL)
Deutscher Grünlandverband (DGV)
Landwirtschaftskammer Niedersachsen (LWK-NI)
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
(LFULG)
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB)
Büro für Ökologie und Landschaftsplanung (SALIX)
BioenergieBeratungBornim (B³)
Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz
(BMELV)
Bearbeiter:
Florian Schmidt (TLL)
Dr. Christiane Herrmann (ATB)
Dr. Katja Gödeke (TLL)
Februar 2013
Dr. Armin Vetter
(Stellv. Präsident)
Dr. Hans Hochberg
(Projektleiter)
Copyright:
Diese Veröffentlichung ist urheberrechtlich geschützt. Alle
Rechte, auch die des Nachdrucks von Auszügen und der fotomechanischen
Wiedergabe sind dem Herausgeber vorbehalten.
Inhalt
Inhalt .................................................................................................................... III
Abbildungen ........................................................................................................ IV
Tabellen ............................................................................................................... VI
1 Intention und Ziele des Projektes ................................................................... 1
2 Versuchsdurchführung ................................................................................... 3
2.1 Nutzungssysteme und Varianten ............................................................... 3
2.2 Witterung .................................................................................................... 7
2.3 Probenahme und Datenerhebung .............................................................. 8
3 Ergebnisse und Diskussion............................................................................ 9
3.1 Dauergrünland-Pflanzengesellschaften..................................................... 9
3.2 Trockenmasseerträge .............................................................................. 10
3.3 Inhaltsstoffe Grüngut ............................................................................... 15
3.4 Methanausbeuten ..................................................................................... 27
3.4.1 Ziel / Aufgabe ..................................................................................... 27
3.4.2 Versuchsdurchführung ..................................................................... 27
3.4.3 Ergebnisse und Diskussion .............................................................. 28
3.5 Methanhektarerträge 2011........................................................................ 37
4 Zusammenfassung ....................................................................................... 39
5 Literatur ......................................................................................................... 40
6 Veröffentlichungen im Projekt (2012) ........................................................... 41
I. Anhang ............................................................................................................. 42
II. Anhang ............................................................................................................ 45
III
Abbildungen
Abbildung 1: Niederschlagsverteilung und Jahresmitteltemperatur 2012 sowie zum
Vergleich des langjährigen Mittels ........................................................................ 7
Abbildung 2: Karte der Grünland- und Futteranbaugebiete Deutschlands mit den
eingezeichneten Standorten der acht
Dauergrünlandpflanzengesellschaften (01 5; 02,03 4; 04 6; 05
11; 06, 07 7; 08 10)....................................................................................... 10
Abbildung 3: Trockenmasseerträge [dt ha -1 ] der Weidelgras-Weißkleeweiden 2012............. 11
Abbildung 4: Trockenmasseerträge [dt ha -1 ] der Wiesenfuchsschwanzwiese, der
Glatthaferwiese sowie der Goldhaferwiese 2012 ............................................... 12
Abbildung 5: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Weidelgras-Weißkleeweide
Niedersachsen, die Querbalken sind Orientierungswerte nach HOCHBERG
UND ZOPF (2010) für Rohprotein und Rohfaser sowie nach HERTWIG UND
WEIßE (2009) für die Energiedichte..................................................................... 16
Abbildung 6: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Weidelgras-Weißkleeweide
Brandenburg (Niedermoor), die Querbalken sind Orientierungswerte nach
HOCHBERG UND ZOPF (2010) für Rohprotein und Rohfaser sowie nach
HERTWIG UND WEIßE (2009) für die Energiedichte .............................................. 17
Abbildung 7: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Weidelgras-Weißkleeweide
Brandenburg (Talsand), die Querbalken sind Orientierungswerte nach
HOCHBERG UND ZOPF (2010) für Rohprotein und Rohfaser sowie nach
HERTWIG UND WEIßE (2009) für die Energiedichte .............................................. 18
Abbildung 8: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Weidelgras-Weißkleeweide Bayern
(Allgäu), die Querbalken sind Orientierungswerte nach HOCHBERG UND
ZOPF (2010) für Rohprotein und Rohfaser sowie nach HERTWIG UND WEIßE
(2009) für die Energiedichte ................................................................................ 19
Abbildung 9: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Wiesenfuchsschwanzwiese (Sachsen),
die Querbalken sind Orientierungswerte nach HOCHBERG UND ZOPF (2010)
für Rohprotein und Rohfaser sowie nach HERTWIG UND WEIßE (2009) für
die Energiedichte................................................................................................. 20
Abbildung 10: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Glatthaferwiese (Thüringen), die
Querbalken sind Orientierungswerte nach HOCHBERG UND ZOPF (2010)
für Rohprotein und Rohfaser sowie nach HERTWIG UND WEIßE (2009) für
die Energiedichte.............................................................................................. 21
Abbildung 11: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Goldhaferwiese (Thüringen), die
Querbalken sind Orientierungswerte nach HOCHBERG UND ZOPF (2010)
für Rohprotein und Rohfaser sowie nach HERTWIG UND WEIßE (2009) für
die Energiedichte.............................................................................................. 22
IV
Abbildung 12: a) Relative Häufigkeit der Gärqualität (Note 1 bis 5) der Silagen der
Grünlandaufwüchse 2011 sowie b) Siliererfolg in Abhängigkeit des TM-
Gehaltes der Silagen an den einzelnen Standorten ........................................ 28
Abbildung 13: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und
Standardabweichung) der Aufwüchse unterschiedlicher
Nutzungssysteme (Varianten 1 bis 4) einer Weidelgras-Weißkleeweide
am Standort Wehnen (Niedersachsen) ........................................................... 30
Abbildung 14: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und
Standardabweichung) der Aufwüchse unterschiedlicher
Nutzungssysteme (Varianten 1 bis 4) einer Weidelgras-Weißkleeweide
am Standort Spitalhof (Bayern - Allgäu) .......................................................... 31
Abbildung 15: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und
Standardabweichung) der Aufwüchse unterschiedlicher
Nutzungssysteme (Varianten 1 bis 6) einer Weidelgras-Weißkleeweide
am Standort Triesdorf (Bayern - Mittelfranken) ............................................... 32
Abbildung 16: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und
Standardabweichung) der Aufwüchse unterschiedlicher
Nutzungssysteme (Varianten 1 bis 4) einer Weidelgras-Weißkleeweide
am Standort Ebereschenhof (Brandenburg - Niedermoor) ............................. 33
Abbildung 17: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und
Standardabweichung) der Aufwüchse unterschiedlicher
Nutzungssysteme (Varianten 1 bis 4) einer Weidelgras-Weißkleeweide
am Standort Paaren (Brandenburg - Talsand) ................................................ 34
Abbildung 18: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und
Standardabweichung) der Aufwüchse unterschiedlicher
Nutzungssysteme (Varianten 1 bis 4) einer typischen Glatthaferwiese
am Standort Wechmar (Thüringen) ................................................................. 35
Abbildung 19: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und
Standardabweichung) der Aufwüchse unterschiedlicher
Nutzungssysteme (Varianten 1 bis 4) einer Goldhaferwiese am Standort
Oberweißbach (Thüringen) .............................................................................. 35
Abbildung 20: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und
Standardabweichung) der Aufwüchse unterschiedlicher
Nutzungssysteme (Varianten 1 bis 4) einer Wiesenfuchsschwanzwiese
am Standort Bennewitz (Sachsen) .................................................................. 36
Abbildung 21: Methanhektarerträge [m³ ha -1 ] und TM-Erträge [dt ha -1 ] der Weidelgras-
Weißkleeweiden 2011 ...................................................................................... 37
Abbildung 22: Methanhektarerträge [m³ ha -1 ] und TM-Erträge [dt ha -1 ] der Flachlandund
Bergwiesen (Wiesenfuchsschwanzwiese, Glatthaferwiese,
Goldhaferwiese) 2011 ...................................................................................... 38
V
Tabellen
Tabelle 1: Angestrebte Schnitttermine und Düngung für die jeweiligen Standorte
entsprechend der Nutzungssysteme (Wo./W. = Wochen) ...................................... 4
Tabelle 2: Dauergrünland-Pflanzengesellschaften.................................................................... 9
Tabelle 3: Trockenmasseerträge sowie Anzahl der geernteten Aufwüchse der ersten
drei Versuchsjahre von sieben der acht Versuchsstandorte ................................. 14
VI
1 Intention und Ziele des Projektes
Das Dauergrünland hat einen nennenswerten Anteil an den landwirtschaftlichen Biomassepotenzialen
(Prochnow et al. 2007b, Rösch et al. 2007, Thrän et al. 2005). Forschungsarbeiten
konzentrieren sich gegenwärtig jedoch auf den Energiepflanzenanbau, während zum
Dauergrünland im Vergleich dazu bisher wenige und weitgehend isolierte Forschungsarbeiten
stattfinden.
Versuchsreihen liegen z.B. zum Einfluss von Grasarten, Schnittzeitpunkten und Silierzusätzen
auf die Biogasausbeuten (Kaiser und Gronauer 2007, Mähnert et al. 2005, Prochnow et
al. 2005) vor. Auch wenn diese Untersuchungen z.T. sehr umfangreich sind, lassen sie sich
nicht untereinander vergleichen und auf andere Standorte übertragen. Die Versuche fanden
meist nur an Grünlandstandorten jeweils eines Bundeslandes statt. Zudem erfolgten die
Feld- und Laborversuche nach unterschiedlichen Methoden. Eine umfassende Übersicht
über den Stand der Forschung zur Biogasgewinnung findet sich in Prochnow et al. 2007a.
Eine systematische und koordinierte Bearbeitung der Thematik mit bundesweiter Einbeziehung
der typischen Dauergrünlandregionen und unter Verwendung einheitlicher Methoden
ist bisher nicht erfolgt. Es fehlen fundierte nationale und bis auf Ausnahmen regionale Hochrechnungen
zum Anteil der energetisch verwertbaren Grünlandaufwüchse sowie parallele
Untersuchungen der Biomasseerträge und -qualitäten von repräsentativen Grünlandstandorten
bei unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität und unterschiedlichen energetischen
Verwertungsrichtungen und darauf aufbauend, umfassende Bewertungen zur Ökonomie und
zu den Umweltwirkungen.
Dabei wird nicht mehr nur aus fachlicher sondern auch auf politischer Ebene eine stärkere
Beachtung des Grünlandes angemahnt. So wird im Klimaschutzbericht des BMELV 2008
nach alternativen Nutzungsoptionen für heutige Grünlandflächen verlangt. Solche Nutzungsoptionen
sind folglich weder hinreichend erforscht noch in der Praxis etabliert.
Dabei handelt es sich, laut den letzten aktuellen Daten vom Statistischen Bundesamt aus
dem Jahr 2011, immerhin um rund 4,6 Millionen Hektar Grünland in Deutschland, davon etwa
4,4 Millionen Hektar Wiesen und Weiden incl. Mähweiden. Von diesen konnten 2011 insgesamt
28,9 Millionen Tonnen Grüngut-Trockenmasse einer Nutzung zugeführt werden.
Auch NABU und BfN traten bereits auf dem Grünlandgipfel im Mai 2009 in Berlin, für die Erhaltung
des Grünlandes ein, wobei hier zwar die Extensivierung in den Vordergrund gestellt
wurde, aber in Hinblick auf die Erhaltung der Kulturlandschaft eine Nutzung notwendig bleibt.
Der NABU fordert: “Hierfür brauchen wir standortangepasste, flexible und vielfältige Lösungen.“
Dazu soll dieses Projekt einen Beitrag leisten!
Das Vorhaben „GNUT-Biogas“ soll somit dringend notwendige Kenntnisse bereitstellen, um
Qualitäten und energetische Potenziale des Grünlandes zu erschließen. Es sind Strategien
zu erarbeiten, wie und in welchen Mengen die Nutzung des Wirtschaftsgrünlandes für die
Verwertungsrichtung Biogasproduktion genutzt werden kann. Grünlandflächen gewinnen
aufgrund der immer stärker werdenden Flächenkonkurrenz des Nahrungsmittel-, Futter- und
Energiepflanzenanbaus zunehmend an Bedeutung. Dies Projekt ist ein Beitrag zu der Forderung
nach Schutz und Erhalt der Dauergrünlandflächen, da sie sowohl aus naturschutzfachlicher
Sicht wichtige Aufgaben erfüllen (Biodiversität) als auch klimapolitisch im Fokus stehen
1
(Kohlenstoffspeicherung). Die Bewirtschaftungs- und Verwertungsstrategien müssen dabei
ökologischen und ökonomischen Anforderungen gerecht werden und sind anhand entsprechender
Kriterien zu bewerten.
Die Arbeitsziele beinhalten im Einzelnen
die Untersuchung von ausgewählten Dauergrünlandstandorten, die große Grünlandregionen
Deutschlands abbilden und unterschiedliche, natürliche Bedingungen und Bewirtschaftungsintensitäten
repräsentieren,
die systematische Ermittlung von Biomasseerträgen und -qualität (Biogasausbeuten),
die umfassende ökonomische Bewertung der gesamten Verfahrensketten der Biomassebereitstellung
und -verwertung,
die Bewertung der Umweltwirkungen der Bereitstellungs- und Verwertungsstrategien
(Energie-, Treibhausgasbilanzierung),
die Ermittlung der energetischen Potenziale der untersuchten Dauergrünlandtypen und
die Hochrechnung des nationalen Grünlandpotenzials gemäß der optimalen Verwertungsrichtungen
unter Mitarbeit der jeweiligen Landeseinrichtungen sowie die Ableitung
praktischer Handlungsempfehlungen für die Grünlandregionen.
2
2 Versuchsdurchführung
2.1 Nutzungssysteme und Varianten
Es wurden insgesamt acht Dauergrünlandtypen in fünf Bundesländern untersucht, welche
die typischen regionalen Gegebenheiten widerspiegeln. Bei der Versuchsanlage handelt es
sich um eine in vierfacher Wiederholung angelegte, vollständig randomisierte Blockanlage, in
der die acht Dauergrünlandtypen mit jeweils vier Nutzungssystemen geprüft werden.
Bei den Nutzungssystemen handelt es sich um:
(1) standorttypische Intensität (Futter für Milchvieh) – nachhaltig optimal
o 4 bis 5 Schnitte pro Jahr
o die ersten 3 Schnitte erfolgen bis etwa Mitte Juli
o jeder Aufwuchs wird im vegetativen Zustand geerntet
o N-Düngung richtet sich nach dem ortsüblichem Optimum für die auch unter
Praxisbedingungen gedüngten Aufwüchse
o P- und K-Düngung orientiert sich am Entzug
(2) Qualitätsfutterbereitstellung mit reduzierter N-Düngung
o 3 bis maximal 4 Schnitte pro Jahr
o 1. bis 3. Schnitt erfolgen bis Mitte Juli
o N-Düngung zum 1. und 2. (sowie 3.) Aufwuchs nach dem ortsüblichen Optimum
für die auch unter Praxisbedingungen gedüngten Aufwüchse
o P- und K-Düngung orientiert sich am Entzug
(3) Nutzung des Standortpotenzials
o 3 bis maximal 4 Schnitte pro Jahr
o Erntetermin des 1. und 2. Aufwuchs im Übergang zur generativen Entwicklung
des/der Hauptbestandesbildner
o ab dem 3. Aufwuchs Nutzung in der Mähreife
o reduzierte N-Düngung zum 1. und 2. Aufwuchs
o P- und K-Düngung orientiert sich am Entzug
(4) Bestandespflege
o 3 bis maximal 4 Schnitte pro Jahr
o 1. Schnitt erfolgt sehr früh (standorttypischer Weidebeginn)
o 2. Schnitt erfolgt nach Ende der Blüte des/der Hauptbestandesbildner
o ab dem 3. Aufwuchs erfolgt Nutzung in der Mähreife
o standort- und nutzungsangepasste N-Düngung
o P- und K-Düngung orientiert sich am Entzug
Aus den vier Nutzungssystemen wurden für die acht Dauergrünlandtypen die in Tabelle 1
aufgeführten Varianten festgelegt.
3
Tabelle 1: Angestrebte Schnitttermine und Düngung für die jeweiligen Standorte entsprechend
der Nutzungssysteme (Wo./W. = Wochen)
Nutzung (Orientierungswerte)
Düngung (Mengen in Elementwert!)
Var.
N
I. II. III. IV. V. P K
I. II. III. IV. V.
Weidelgras-Weißkleeweide (Niedersachsen, Wehnen)
1
bis
05.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
Anf.
Sept.
(Mitte
Okt.)
52 225 100 80 60 40
2
bis
05.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
Anf.
Sept.
(Mitte
Okt.)
52 225 100 80 40
3
bis
15.05.
ca. 5 Wo.
später
ca. 6 Wo.
später
Ende
Sept.
52 225 80 60 40
4
bis
01.05.
ca. 8 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
Ende
Sept.
52 225 80 80 60
Weidelgras-Weißkleeweide (Brandenburg, Ebereschenhof - Niedermoor)
1
bis
10.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 6 Wo.
später
Ende
Sept.
35 250 60 70 50
2
bis
10.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 6 Wo.
später
Ende
Sept.
30 220 60 70
3
bis.
20.05.
ca. 5 Wo.
später
ca. 7 Wo.
später
Mitte
Okt.
30 220 50 60
4
bis
05.05.
ca. 10 W.
später
Ende
Sept.
30 220 60 70
Weidelgras-Weißkleeweide (Brandenburg, Paaren - Talsand)
1
bis
10.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 6 Wo.
später
Ende
Sept.
30 220 70 80 50
2
bis
10.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 6 Wo.
später
Ende
Sept.
25 200 70 80
3
bis.
20.05.
ca. 5 Wo.
später
ca. 7 Wo.
später
Mitte
Okt.
25 200 60 70
4
bis
01.05.
ca. 10 W.
später
Ende
Sept.
25 200 70 80
4
Fortsetzung Tabelle 1: Angestrebte Schnitttermine und Düngung für die jeweiligen Standorte
entsprechend der Nutzungssysteme (Wo./W. = Wochen)
Var.
Nutzung (Orientierungswerte)
Düngung (Mengen in Elementwert!)
N
I. II. III. IV. V. P K
I. II. III. IV. V.
Weidelgras-Weißkleeweide (Bayern, Triesdorf, Mittelfranken)
1
bis
05.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 7 Wo.
später
Ende
Sept.
35 199 60 40 40 40
2
bis
05.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 7 Wo.
später
Ende
Sept.
31 174 60 40 40
3
bis
15.05.
ca. 5 Wo.
später
ca. 7 Wo.
später
Anf.
Okt.
31 174 50 30 30
4
bis
01.05.
ca. 10 W.
später
Mitte
Aug.
31 174 60 0 40
1
10.05.
15.05.
ca. 4 Wo.
später
Weidelgras-Weißkleeweide (Bayern, Spitalhof - Allgäu)
ca. 5 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
Anfang
Okt.
44 249 60 60 60 60 60
2
10.05.
15.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
40 224 60 60 60 40
3
bis.
25.05.
ca. 6 Wo.
später
ca. 7 Wo.
später
Anf.
Okt.
40 224 40 40 60 60
4
1
bis
10.05.
bis
10.05.
ca. 10 W.
später
ca. 5
Wo. später
Anf.
Sept.
Mitte
Okt.
Wiesenfuchsschwanzwiese (Sachsen, Bennewitz)
ca. 6 Wo.
später
Ende
Sept.
40 224 60 0 60 60
35 220 60 60 50 40
2
bis
10.05.
ca. 5 Wo.
später
ca. 6 Wo.
später
Ende
Sept.
30 200 60 60 50
3
bis
20.05.
ca. 7 Wo.
später
Sept. 30 200 60 60 50
4
ab
20.05.
ca. 8 Wo.
später
Sept. 25 180 60 60
5
Fortsetzung Tabelle 1: Angestrebte Schnitttermine und Düngung für die jeweiligen Standorte
entsprechend der Nutzungssysteme (Wo./W. = Wochen)
Var.
Nutzung (Orientierungswerte)
I. II. III. IV. V. P K
Glatthaferwiese (Thüringen, Wechmar)
Düngung (Mengen in Elementwert!)
N
I. II. III. IV. V.
1
bis
10.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
Ende
Sept.
30 220 60 70 50
2
bis
10.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
Anf. Okt. 25 180 60 70
3
bis.
20.05.
ca. 6 Wo.
später
Anf. Okt. 25 180 50 60
4
bis
05.05.
ca. 10 W.
später
Anf. Okt. 25 180 60 70
Goldhaferwiese (Thüringen, Oberweißbach)
1
bis
15.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
Ende
Sept.
30 220 70 80 50
2
bis
15.05.
ca. 4 Wo.
später
ca. 5 Wo.
später
Anf. Okt. 25 200 70 80
3
bis.
25.05.
ca. 6 Wo.
später
Anf. Okt. 25 200 60 70
4
bis
10.05.
ca. 10 W.
später
Anf. Okt. 25 200 70 80
6
2.2 Witterung
Die Witterung sorgte auch 2012 für Ertragsausfälle. So lagen zwar an den Standorten Ebereschenhof,
Paaren, Triesdorf und Spitalhof die Jahresniederschlagssummen bei 100 bis
103 %, trotzdem kam es an den genannten Standorten, mit Ausnahme Spitalhof zu Ertragsausfällen.
250
2012
12,0
200
10,0
Niederschlag [mm]
150
100
8,0
6,0
4,0
Temperatur [°C]
50
2,0
0
Ebereschenhof
und Paaren
Wehnen* Triesdorf Spitalhof Bennewitz Wechmar Oberweißbach
0,0
Standort
250
langjähriges Mittel
12,0
200
10,0
Niederschlag [mm]
150
100
8,0
6,0
4,0
Temperatur [°C]
50
2,0
0
Ebereschenhof
und Paaren
Wehnen Triesdorf Spitalhof Bennewitz Wechmar Oberweißbach
0,0
Standort
Abbildung 1: Niederschlagsverteilung und Jahresmitteltemperatur in 2012 sowie im langjährigen
Mittel (*Witterungsdaten von Dezember 2012 lagen noch nicht vor)
Grund war die schlechte Niederschlagsverteilung, vor allem mit einer anhaltenden Frühjahrestrockenheit.
Während im Januar 2012 die Niederschlagssummen in Abhängigkeit vom
Versuchsstandort zwischen knapp 100 % (Oberweißbach) und 202 % (Triesdorf) schwankten,
fielen ab Februar bis Mai nur 35 % bis 59 % der sonst üblichen Niederschlagsmengen.
Erst ab Juni lagen die Niederschläge wieder im Bereich der langjährigen Mittel bzw. darüber.
Dies und die gute Wasserversorgung in den folgenden Monaten reichte aber nicht bei allen
Standorten aus die Defizite der Monate Februar bis Mai auszugleichen. Neben den zu gerin-
7
gen Niederschlägen waren die Temperaturen im März mit 2,5 bis 4,3 K deutlich höher als im
langjährigen Mittel. Auch die Monate April und Mai waren an den meisten Standorten wärmer.
Dies führte zu einem schnelleren Übergang von der vegetativen zur generativen Phase
der Aufwüchse.
2.3 Probenahme und Datenerhebung
Die Probenahme erfolgte zum jeweiligen, geplanten Erntezeitpunkt, wobei die Gutfeuchte zur
Ernte zwischen feucht-frisch (4) und trocken (6) liegen sollte. Von jeder Wiederholung wurden
mindestens 2,5 kg Erntematerial repräsentativ entnommen und zu einer einheitlichen
Sammelprobe von mindestens 10 kg vermischt. 2 kg dieser Sammelprobe wurden zerkleinert,
nochmals vermischt, und 250 g für die Bestimmung des TS-Gehalts bei 105 °C verwendet
sowie 1,5 kg bei 60 °C getrocknet und mit den genauen Ein- und Rückwaagen an die
Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft zur Untersuchung der Inhaltsstoffe verschickt.
Das verbleibende Material der Sammelprobe wurde angewelkt, gehäckselt und 250 g des
gehäckselten Gutes für eine TS-Gehaltsbestimmung bei 105 °C entnommen. Anschließend
erfolgte die Einsilierung des restlichen Materials in vier WECK-Gläser, (Tulpenform, 1 l Volumen).
Die Lagerdauer der Gläser betrug in der Regel 90 Tage (± 1 bis 2 Tage). Nach Ende
der Lagerdauer erfolgte an der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft die Auslagerung
der Silagen. Vor der Zusammenfassung zu einer Mischprobe und der Aufteilung dieser Probe
auf die einzelnen Analysen, wurden die vier Gläser sensorisch auf die Silagequalität geprüft.
Für die Batchtests wurde Material der Mischprobe eingefroren und an das ATB nach
Potsdam geliefert.
Die Analysen des Grünguts umfassten folgendes Spektrum:
- Trockensubstanzgehalt
- P, K, Mg, Ca, S, Na, Si, Al, Fe, Cl (RFA-Analyse)
- Rohasche, Rohfaser, Rohprotein, Rohfett
- ADF org , ADL, NDF org
- Zucker, Stärke
- ELOS
die Analysen der Silagen umfassten folgende Parameter:
- Trockensubstanz
- pH-Wert
- P, K, Mg, Ca, S, Na, Si, Al, Fe, H, Cl (RFA-Analyse)
- Rohasche, Rohfaser, Rohprotein, Rohfett
- ADF org , NDF, ADL
- Gärsäurespektrum
- Ammoniak, Siliererfolg
- ELOS
Versuchsbegleitend wurden plangemäß auf allen Standorten vegetationskundliche Aufnahmen
durchgeführt.
Die statistische Auswertung der Erträge wurde mit dem Statistikprogramm SAS 9.2 durchgeführt.
Da es sich bei den Inhaltsstoffen um eine prüfgliedweise Beprobung handelt, war eine
varianzanalytische Auswertung nicht möglich.
8
3 Ergebnisse und Diskussion
3.1 Dauergrünland-Pflanzengesellschaften
Die Vegetationsaufnahmen wurden als Ertragsanteilschätzung nach KLAPP-STÄHLIN in den
Monaten Mai bis August auf den einzelnen Standorten entsprechend der Entwicklung des
Pflanzenbestandes durchgeführt.
Im zweiten Versuchsjahr (2011) hatten sich ein Teil der untersuchten Dauergrünlandtypen in
ihrer Artenzusammensetzung verändert und mussten somit einer anderen Pflanzengesellschaft
zugeordnet werden. In Tabelle 1 sind diese Dauergrünland-Pflanzengesellschaften
aufgelistet.
Tabelle 1: Dauergrünland-Pflanzengesellschaften
01
02
03
04
Standort/
Naturraum
Niedersachsen/
Ammerland
Bandenburg/
Havelland,
Niedermoor
Brandenburg/
Havelland,
Talsand
Bayern/ Mittelfranken
05 Bayern/ Allgäu
06
07
08
Sachsen/ Mulde-Aue
Thüringen/ Muschelkalk
Thüringen/
Schiefergebirge
Grünland-
Pflanzengesellschaft
Artenzahl
Weidelgras-Weißkleeweiden (Lolio cynosuretum)
artenarm;
ohne Leguminosen
artenreich;
mit Quecke
artenreich; typische
Ausbildungsform
artenreich; typische
Ausbildungsform
artenreich, typische
Ausbildungsform
prägende Arten
7 Deutsches Weidelgras
31
32
40
24
Flachland- und Bergwiesen
Wiesenfuchsschwanzwiese
(Alopecuretum pratensis;
zeitw. Überstaut
Glatthaferwiese (Arrhenatheretum
elatioris); typische
Ausbildungsform
Goldhaferwiese
(Trisetetum flavescentis);
ohne Wald-Storchschnabel
(Geranium sylvaticum)
25
34
31
Deutsches Weidelgras,
Wiesenrispe, Quecke
Deutsches Weidelgras,
Wiesenschwingel, Wiesenlieschgras,
Wiesenrispe
Deutsches Weidelgras,
Gemeine Rispe, Wiesenrispe,
Löwenzahn
Deutsches Weidelgras,
Wiesenrispe, Knaulgras,
Weißklee
Wiesenfuchsschwanz,
Rotstraußgras, Wiesensauerampfer
Glatthafer, Wiesenrispe,
Wiesenstorchschnabel,
Wiesenkerbel
Goldhafer, Knaulgras,
Wiesenrispe, Rot- und
Weißklee
Alle fünf Weidelgras-Weißkleeweiden unterscheiden sich durch ihren unterschiedlichen
Standort in Bezug auf Naturraum bzw. Anbaugebiet (siehe Abbildung 2), in ihrer Ausbildungsform
sowie in ihrer Artenzahl und den prägenden Arten. Sie sind pflanzensoziologisch
nicht als gleich anzusehen und werden daher als einzelne Dauergrünlandtypen betrachtet.
9
Anbaugebiete (AG)
01 02
03
06
07
08
1 1 bessere Standorte Nordwest
2 2 wärmere Standorte Südwest
3 3 Niederungsstandorte Nordost
(incl. Auen)
4 4 trockene Standorte Nordost
5 5 leichte Standorte Nordwest
6 6 sommertrockene Lagen
7 7 günstige Übergangslagen
8 8 Hügelländer Süd
9 9 Mittelgebirgslagen West
110 Mittelgebirgslagen Ost
11 Voralpengebiet
12 Alpengebiet
04
05
Abbildung 2: Karte der Grünland- und Futteranbaugebiete Deutschlands mit den eingezeichneten
Standorten der acht Dauergrünlandpflanzengesellschaften
(01 AG 5; 02,03 AG 4; 04 6; 05 AG 11; 06, 07 AG 7; 08 AG 10)
3.2 Trockenmasseerträge
Trockenmasseerträge im Versuchsjahr 2012
2012 kam es infolge der schwierigen Witterungsbedingung (siehe Kapitel 2.2) erneut zu Ertragsausfällen.
Bei den Weidelgras-Weißkleeweiden am Standort Brandenburg (Niedermoor
und Sand) fielen jeweils die letzten Aufwüchse der Variante 3 aus und in Thüringen bei der
Glatthaferwiese jeweils die letzten Aufwüchse aller vier Varianten (Abbildung 3 und Abbildung
4).
Neben dem Ausfall von Aufwüchsen, erreichten an den Standorten der Weidelgras-
Weißkleeweide in Niedersachsen bzw. der Wiesenfuchsschwanzwiese in Sachsen und der
Goldhaferwiese in Thüringen der 4. Aufwuchs der Variante 2 mit 4,0 dt ha -1 TM bzw. die letzten
Aufwüchse der Varianten 1, 2 und 4 mit TM-Erträgen zwischen 3,1 und 6,8 dt ha -1 nicht
mehr die Erntewürdigkeit.
Bedingt durch die noch laufende Plausibilitätsprüfung der Ertragsdaten der Weidelgras-
Weißkleeweide Bayern (Mittelfranken), ist diese in diesem Zwischenbericht nicht dargestellt.
10
Trockenmasseertrag [dt ha -1 ]
160,0
140,0
120,0
100,0
80,0
60,0
40,0
20,0
0,0
a a a b
Var.
1
Var.
2
Var.
3
Niedersachsen
Var.
4
a
Var.
1
b b a a a a b a a a b
Var.
2
Var.
3
Brandenburg
(Niedermoor)
Var.
4
Var.
1
Var.
2
Var.
3
Brandenburg
(Talsand)
Weidelgras- Weißkleeweiden
1. AW 2. AW 3. AW 4. AW 5. AW
Var.
4
Var.
1
Var.
2
Var.
3
Bayern (Allgäu)
Var.
4
Abbildung 3: Trockenmasseerträge [dt ha -1 ] der Weidelgras-Weißkleeweiden 2012
Die ertragreichste Dauergrünlandpflanzengesellschaft 2012 war die Weidelgras-
Weißkleeweide in Bayern (Allgäu) mit TM-Erträgen zwischen 115,4 dt ha -1 und 143,9 dt ha -1
(Abbildung 3). An diesem Standort hatten die Varianten 1 und 3 die höchsten, die Variante
4 die signifikant niedrigsten TM-Erträge.
Die Weidelgras-Weißkleeweide auf dem Niedermoor in Brandenburg hatte 2012 im Mittel die
zweithöchsten TM-Erträge, wobei die Varianten 1 und 4, mit vier bzw. drei erntewürdigen
Aufwüchsen, die höchsten TM-Erträge (124,5 dt ha -1 bzw. 125,9 dt ha -1 ) erzielten. Die Varianten
2 und 3 hatten dagegen mit 105,5 dt ha -1 bzw. 109,7 dt ha -1 TM signifikant niedrigere
Erträge. Der signifikante Unterschied im TM-Ertrag zwischen den Varianten 1 und 2 in Höhe
von 19,0 dt ha -1 lässt sich auf die reduzierte Düngungsintensität bei gleichem Schnittregime
zurückführen. Während die ersten beiden Aufwüchse noch ähnliche TM-Erträge erzielten,
hier unterschieden sich nur die Höhe der PK-Düngung, erreichte der 3. Aufwuchs der Variante
2 nur etwa zwei Drittel des TM-Ertrages des 3. Aufwuchses in Variante 1. Dieser signifikant
niedrigere Ertrag kann auf die unterlassene N-Gabe zu diesem Aufwuchs bei Variante 2
gegenüber einer N-Gabe in Höhe von 50 kg ha -1 zurückgeführt werden. Die 4. Aufwüchse
dieser beiden Varianten auf dem Niedermoor unterschieden sich nicht mehr signifikant.
Am Sand-Standort in Brandenburg erzielte die Weidelgras-Weißkleeweide 2012 TM-Erträge
zwischen 100,6 dt ha -1 und 130 dt ha -1 . Ähnlich der Weidelgras-Weißkleeweide am Standort
Niedermoor, waren hier die Varianten 1 und 4 die ertragsstärksten Varianten und unterschieden
sich trotz unterschiedlicher Schnitthäufigkeit nicht signifikant. Die Varianten 2 und 3
mit rund 101 dt ha -1 hatten trotz unterschiedlicher Düngung und unterschiedlichen Schnittregime
und -anzahl annähernd den gleichen TM-Ertrag. Eine Reduzierung der Düngung bei
gleichem Schnittregime (Variante 1 gegenüber Variante 2) führte an diesem Standort ebenfalls
zu niedrigeren TM-Erträgen in Variante 2, die Unterschiede ließen sich allerdings nicht
sichern, obwohl der ebenfall nichtgedüngte 3. Aufwuchs der Variante 2 gegenüber dem mit
50 kg ha -1 N gedüngten 3. Aufwuchs der Variante 1 einen signifikant geringeren Ertrag hatte.
Unter den Weidelgras-Weißkleeweiden hatte die Fläche am Standort Niedersachsen den
niedrigsten TM-Ertrag, der in Abhängigkeit der Variante zwischen 86,3 dt ha -1 und
108,6 dt ha -1 lag. Die ertragstärksten Varianten waren hier die Variante 1, gefolgt von Varian-
11
te 3 und 2, wobei die Ertragsunterschiede zwischen Variante 2 und 3 sehr gering waren und
sich alle drei Varianten im Ertrag nicht signifikant voneinander unterschieden. Den niedrigsten
Ertrag hatte Variante 4, der sich zumindest von Variante 1 signifikant unterschied. Die
reduzierte Düngung der Variante 2 gegenüber der Variante 1 äußerte sich an diesen Standort
und in diesem Erntejahr nicht in signifikanten Ertragsunterschieden der Aufwüchse 1 bis
3. Lediglich der letzte Aufwuchs der Variante 2 erreichte mit 4,0 dt ha -1 nicht mehr die Erntewürdigkeit.
Unter den Flachland- und Bergwiesen erreichte die Wiesenfuchsschwanzwiese 2012 TM-
Erträge zwischen 63,4 dt ha -1 und 83,0 dt ha -1 (Abbildung 4). Die ertragstärksten Varianten
waren 3 und 4, noch vor der Variante 1 mit 74,1 dt ha -1 , ohne dass signifikante Unterschiede
bestanden.
Trockenmasseertrag [dt ha -1 ]
100,0
90,0
80,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
a
b a a a b b a a a a b
Var. 1 Var. 2 Var. 3 Var. 4 Var. 1 Var. 2 Var. 3 Var. 4 Var. 1 Var. 2 Var. 3 Var. 4
Wiesenfuchsschwanzwiese
(Sachsen)
Glatthaferwiese (Thüringen)
Flachland- und Bergwiesen
1. AW 2. Aufwuchs 3. Aufwuchs
Goldhaferwiese (Thüringen)
Abbildung 4: Trockenmasseerträge [dt ha -1 ] der Wiesenfuchsschwanzwiese, der Glatthaferwiese
sowie der Goldhaferwiese 2012
Der geringe TM-Ertrag der Variante 1 ist hauptsächlich durch den Wegfall des
4. Aufwuchses erklärbar, der die Erntewürdigkeit mit rund 5,3 dt ha -1 nicht mehr erreichte.
Auch bei Variante 2 erreichte der 4. Aufwuchs mit 3,1 dt ha -1 TM nicht mehr einen erntewürdigen
Ertrag. Die Reduzierung der Düngung, und speziell der Verzicht auf die N-Düngung
zum 3. Aufwuchs der Variante 2 führte gegenüber der Variante 1 zu einem signifikant niedrigeren
Ertrag.
Bei der Glatthaferwiese lagen 2012 die TM-Erträge zwischen 60,5 dt ha -1 und 78,3 dt ha -1 .
Dieser Standort war, wie oben schon beschrieben, 2012 durch eine starke Frühjahrestrockenheit
geprägt, die einen Ausfall der letzten Aufwüchse bei allen Varianten bewirkte. Die
höchsten TM-Erträge hatte die Variante 4 vor der Variante 1, wobei der Ertragsunterschied
nicht signifikant war. Variante 2 und Variante 3 hatten mit 66,6 dt ha -1 und 60,5 dt ha -1 die
niedrigsten TM-Erträge und unterschieden sich signifikant von Variante 1 und 4.
Die Goldhaferwiese in Thüringen erreichte 2012 TM-Erträge zwischen 56,9 dt ha -1 und
88,8 dt ha -1 (Abbildung 4). Die ertragreichste Variante war Variante 3 vor 2 und 1, ohne sich
signifikant im Ertrag zu unterschieden. Den signifikant niedrigsten Ertrag hatte Variante 4.
12
Bei den Varianten 1, 2 und 4 wuchsen die letzten Aufwüchse mit TM-Erträgen zwischen
4,8 dt ha -1 und 6,4 dt ha -1 nicht mehr zu erntewürdigen Aufwüchsen heran.
Trockenmasseerträge im dreijährigen Mittel (Versuchsjahre 2010 – 2012)
Nach den ersten drei Versuchsjahren erwies sich nur bei der Glatthaferwiese in Thüringen
die Variante 4 als Variante mit den signifikant höchsten TM-Ertrag im Mittel der drei Versuchsjahre
(Tabelle 2). Bei den anderen Dauergrünlandpflanzengesellschaften unterschieden
sich die Varianten mit den jeweils höchsten TM-Erträgen nicht signifikant voneinander
und meist gab es nur signifikante Ertragsunterschiede zwischen den Varianten mit dem
höchsten und dem niedrigsten TM-Ertrag.
Bei der Weidelgras-Weißkleeweide in Niedersachsen waren nach den ersten drei Versuchsjahren
die Varianten 1 und 2 die ertragsstärksten Varianten. Variante 4 hatte den signifikant
niedrigsten TM-Ertrag an diesen Standort. Die Varianten 1 und 4 waren jeweils bei den beiden
Weidelgras-Weißkleeweiden in Brandenburg die ertragstärksten Varianten, wobei die
Variante 4 leicht höhere TM-Erträge als die Variante 1 erreichte. In Bayern (Allgäu) konnten
sich im Mittel der drei Versuchjahre die Varianten 1 und 3 als die ertragstärksten Varianten
herausstellen, mit signifikant höheren TM-Erträgen als die Varianten 2 und 4. Die Variante 4
hatte auch bei dieser Dauergrünlandpflanzengesellschaft den signifikant niedrigsten TM-
Ertrag. Bei der Wiesenfuchsschwanzwiese konnten wegen fehlender Wiederholungen nur
die Jahre 2011 und 2012 statistisch verrechnet werden. Dadurch bezieht sich der Mittelwert
auch nur auf diese zwei Jahre. Die ertragstärksten Varianten waren hier Variante 1 und 4,
wobei die Variante 4 den leicht höheren TM-Ertrag hatte. Die Varianten 2 und 3, die sich
untereinander nur gering unterschieden, hatten gegenüber den anderen beiden Varianten
einen signifikant niedrigeren Ertrag.
Die Varianten 1 und 3 hatten bei der Goldhaferwiese die höchsten TM-Erträge, wobei die
Variante 1 durch die Variante 3 leicht übertroffen wurde. Die Varianten 2 und 4 lagen im TM-
Ertrag darunter. Signifikante Ertragsunterschiede bestanden nur zwischen Variante 4 und
den Varianten 1 und 3.
13
Tabelle 2: Trockenmasseerträge sowie Anzahl der geernteten Aufwüchse der ersten drei
Versuchsjahre von sieben der acht Versuchsstandorte (die ertragsstärksten Varianten
pro Standort im Mittel 2010 - 2012 sind grau gekennzeichnet)
Standort Variante 2010 2011 2012 2010-2012**
Weidelgras-Weißkleeweiden
1 114,5 a 129,2 a 108,6 a 117,4 a
Niedersachsen
2 117,5 a 118,6 a 94,4 ab 110,2 ab
3 102,7 a 120,6 a 94,8 ab 106,0 b
4 81,2 b 113,2 a 86,3 b 93,6 c
1 125,2 ab 137,0 a 124,5 a 128,9 ab
Brandenburg (Niedermoor) 2 117,4 b 132,8 a 105,5 b 118,6 a
3 118,5 b 133,7 a 109,7 b 120,7 a
4 139,0 a 136,3 a 125,9 a 133,7 b
1 122,1 ab 109,2 a 117,3 ab 115,1 ac
Brandenburg (Talsand)
2 110,5 b 97,8 a 100,6 a 103,0 b
3 121,3 ab 96,5 a 100,9 a 106,2 ab
4 132,8 a 93,8 a 130,7 b 119,1 c
1 137,2 a 160,3 a 143,9 a 147,1 a
Bayern (Allgäu)
2 121,7 b 159,2 a 133,6 a 138,2 b
3 138,2 a 159,3 a 140,0 a 145,8 a
4 109,2 c 133,5 b 115,4 b 119,3 c
Berg- und Flachlandwiesen
Wiesenfuchsschwanzwiese
(Sachsen)
typische Glatthaferwiese
(Thüringen)
Goldhaferwiese
(Thüringen)
1 97,7* 107,2 a 74,1 a 90,6** a
2 94,1* 100,7 a 63,4 b 82,0** b
3 74,7* 83,5 b 83,0 a 83,2** b
4 89,8* 107,6 a 79,2 a 93,4** a
1 96,3 a 74,2 a 73,1 ab 81,2 a
2 80,4 b 63,5 a 66,6 ab 70,2 b
3 100,1 a 67,1 a 60,5 c 75,9 c
4 109,4 a 73,0 a 78,3 a 86,9 d
1 76,5 a 81,7 a 81,4 a 79,8 a
2 63,9 a 79,7 a 84,0 a 75,8 ab
3 71,6 a 82,6 a 88,8 a 81,0 a
4 90,9 b 74,7 a 56,9 b 74,2 b
Unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Varianten
eines Dauergrünlandtyps mit p ≤ 0,05
*wegen fehlender Wiederholungen 2010 nicht statistisch verrechnet
** wegen fehlender Wiederholungen 2010 bei der Wiesenfuchsschwanzwiese wurde hier der Mittelwert
aus den beiden Jahren 2011 und 2012 berechnet
Fazit Erträge:
Die untersuchten Dauergrünlandpflanzengesellschaften reagieren unterschiedlich auf die
Bewirtschaftungsvarianten in Abhängigkeit der Standortbedingungen. Variante 1, mit der
höchsten Produktivität, hatte bei allen Dauergrünlandpflanzengesellschaften mit die höchsten
TM-Erträge, erreichte aber nur bei den Weidelgras-Weißkleeweiden in Niedersachsen
und in Bayern (Allgäu) den höchsten TM-Ertrag. Daneben stellte sich Variante 4 an vier der
Standorte als ertragstärkste Variante heraus, trotz reduzierter Schnittzahl und reduziertem
Düngungsniveau (gleiches Niveau wie Variante 2). Dies kann mit dem spät geernteten
14
2. Aufwuchs erklärt werden, der bei dieser Variante einen großen Ertragsanteil besitzt. Bei
zwei Pflanzengesellschaften hatte die Variante 3 mit den höchsten bzw. den höchsten TM-
Ertrag. Gegenüber der Variante 1 ist bei dieser Variante sowohl die Düngung als auch die
Schnitthäufigkeit verringert und die Wuchszeiten der einzelnen Aufwüchse verlängert.
3.3 Inhaltsstoffe Grüngut
Die Gehalte der Inhaltsstoffe liegen bisher aus den Versuchsjahren 2010 und 2011 vollständig
vor. Im Folgenden wird auf diese beiden Jahre Bezug genommen.
Inhaltsstoffe 2011
Zur Bestimmung der Eignung einzelner Aufwüchse für die Fütterung werden die Inhaltsstoffe
Rohprotein und Rohfaser sowie die Energiedichte in Form von MJ NEL herangezogen und
im Folgenden, nach Standort und Variante sortiert, für jeden Aufwuchs dargestellt. Die Varianten
1 und 2 haben das Ziel der Qualitätsgrundfutterbereitstellung (vgl. 2.1). Demnach werden
hier auch die höchsten Qualitätsanforderungen gestellt. Die Varianten 3 (Ausnutzung
des Standortpotenzials) und Variante 4 (Bestandespflege) zielen nicht primär auf hohe Futterqualitäten
ab, dennoch werden ihre Aufwüchse hinsichtlich ihrer Eignung für die Milchviehfütterung
dargestellt.
Als Orientierungswerte für hohe Futterqualität und damit Eignung in der Milchviehfütterung
werden von HOCHBERG UND ZOPF (2010) ein Rohproteingehalt von 16 % i.d. TM und ein optimaler
Rohfasergehalt zwischen 21 % und 24 % i.d. TM genannt. Die Energiedichte sollte
über 6,3 MJ NEL kg -1 TM liegen (HERTWIG UND WEIßE 2009).
Auf der Weidelgras-Weißkleeweide in Niedersachsen erreichte 2011 (Abbildung 5) nur der
1. Aufwuchs der Variante 4 die höchsten Qualitätsanforderungen, bedingt durch den sehr
frühen Erntetermin.
15
% in der Trockenmasse
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
MJ NEL kg -1 TM
0,0
Erntetermin 23.5 5.7 22.8 17.10 23.5 5.7 22.8 17.10 7.6 3.8 13.10 2.5 19.7 5.9 24.10
0,0
N-Gabe
Aufwuchs
100 80 60 40 100 80 40 0 80 60 40 80 80 60 0
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 4
Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4
Weidelgras-Weißkleeweide
Niedersachsen
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
Abbildung 5: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Weidelgras-Weißkleeweide Niedersachsen,
die Querbalken sind die jeweiligen Orientierungswerte
Die Aufwüchse der Variante 1 und 2 hatten zum Teil zu niedrige Rohproteingehalte sowie zu
hohe Rohfasergehalte, wobei jeweils die 1. und 4. Aufwüchse dieser Varianten ausreichend
hohe Energiedichten erreichten, so dass diese Aufwüchse noch in der Milchviehfütterung
eingesetzt werden könnten. Die Aufwüchse der Variante 3 erzielten bei Ausnutzung des
Standortpotenzials die niedrigsten Rohproteingehalte sowie Rohfasergehalte oberhalb des
Orientierungsbereichs. Lediglich bei dem 2. Aufwuchs entsprach die Energiedichte dem Orientierungswert.
Der Einsatz in der Milchviehfütterung ist demnach nur bedingt möglich. Der
1. Aufwuchs der Variante 4 erreichte, wie oben beschrieben, die höchsten Anforderungen.
Der 2. Aufwuchs hatte bedingt durch seine lange Wuchszeit und dem hohen physiologischen
Alter einen zu niedrigen Rohproteingehalt, eine zu geringen Energiedichte sowie einen zu
hohen Rohfasergehalt und eignet sich nicht mehr für die Milchviehfütterung. Auch die beiden
Folgeaufwüchse erreichten den Orientierungswert für Rohprotein nicht, wobei nur der
3. Aufwuchs auch einen zu hohen Rohfasergehalt hatte. Der 4. Aufwuchs erreichte mit einem
niedrigen Rohfasergehalt eine Energiedichte über dem Orientierungswert, so dass dieser
in der Milchviehfütterung gut einsetzbar wäre, während der 3. Aufwuchs sich nur bedingt
eignen würde.
Bei der Weidelgras-Weißkleeweide in Brandenburg (Niedermoor) (Abbildung 6) entsprachen
nur die 1. Aufwüchse der Varianten 1, 2 und 4 den hohen Anforderungen. So konnten diese
Aufwüchse die Orientierungswerte für den Rohproteingehalt, Rohfasergehalt bzw. die Energiedichte
erreichen bzw. übersteigen. Die Folgeaufwüchse bei den Varianten 1 und 2 hatten
zu hohe Rohfasergehalte und zu niedrige Energiedichten, um produktiv im Hochleistungsbereich
eingesetzt zu werden.
16
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Erntetermin 10.5 10.6 20.7 2.10 10.5 10.6 20.7 2.10 18.5 28.6 18.8 17.10 5.5 20.7 2.10
% in der Trockenmasse
N-Gabe 60 70 50 0 60 70 0 0 50 60 0 0 60 70 0
Aufwuchs 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3
Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4
Brandenburg (Niedermoor)
Weidelgras-Weißkleeweide
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
MJ NEL kg -1 TM
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
Abbildung 6: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Weidelgras-Weißkleeweide Brandenburg
(Niedermoor), die Querbalken sind die jeweiligen Orientierungswerte
Gleiches gilt für die ersten drei Aufwüchse der Variante 3. Durch Ausnutzung des Standortpotenzials
mit reduzierter Düngung und längeren Wuchszeiten, waren die Rohproteingehalte
der einzelnen Aufwüchse zu niedrig und die Rohfasergehalte zu hoch. Eine Ausnahme bildete
bei dieser Variante der letzte Aufwuchs. Hier war der Rohproteingehalt entsprechend hoch
und der Rohfasergehalt lag im Orientierungsbereich. Durch die geringeren Energiedichten
wäre ein Einsatz nur noch im niedrigen Leistungsbereich möglich.
Bei der anderen Weidelgras-Weißkleeweide in Brandenburg auf Talsand (Abbildung 7) konnte
nur der am frühesten geerntete 1. Aufwuchs der Variante 4 die Orientierungswerte für
Rohprotein und Energiedichte überschreiten sowie den Orientierungsbereich für den Rohfasergehalt
einhalten und damit die höchste Futterqualität erreichen.
17
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Erntetermin
% in der Trockenmasse
N-Gabe
Aufwuchs
9.5 10.6 19.7 13.10 9.5 10.6 19.7 15.5 22.6 13.10 3.5 19.7 13.10
70 80 50 0 70 80 0 60 70 0 70 80 0
1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4
Brandenburg (Talsand)
Weidelgras-Weißkleeweide
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
MJ NEL kg -1 TM
Abbildung 7: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Weidelgras-Weißkleeweide Brandenburg
(Talsand), die Querbalken sind die jeweiligen Orientierungswerte
Auch die 1. Aufwüchse der Varianten 1 und 2 erreichten, trotz leicht niedriger Rohproteingehalte,
hohe Futterqualitäten bei entsprechenden Rohfasergehalten und sehr hohen Energiedichten.
Die 2. Aufwüchse überstiegen zwar den Orientierungsbereich für die Rohfaser, dafür
waren hier aber die Rohproteingehalte oberhalb des Orientierungsbereicht bei noch hohen
Energiedichten. Somit wären auch diese Aufwüchse noch produktiv in der Milchviehfütterung
einsetzbar. Die Folgeaufwüchse der Variante 1 hatten wieder niedrigere Rohproteingehalte
bei Rohfasergehalten im und oberhalb des Orientierungsbereiches. Die Energiedichten sanken
in Bereiche zwischen 5,9 und 6,1 MJ NEL kg -1 TM. Damit wären diese Aufwüchse im
niedrigeren Leistungsbereicht durchaus noch einsetzbar. Gleiches gilt auch für den letzten
Aufwuchs der Variante 2.
Die Aufwüchse der Variante 3 unterschritten infolge der reduzierten Düngung und verlängerten
Wuchszeiten den Orientierungswert für Rohprotein deutlich. Die Rohfasergehalte aller
drei Aufwüchse lagen oberhalb des Orientierungsbereichs. Dafür lagen allerdings die Energiedichten
der ersten beiden Aufwüchse nur leicht unterhalb des Orientierungswertes. Bei
diesen beiden Aufwüchsen wäre der Einsatz im niedrigeren Leistungsbereich noch denkbar.
Der 3. Aufwuchs kommt durch seine niedrige Energiedichte hingegen nicht für die Fütterung
im Milchviehbereich in betracht.
Bei Variante 4 erreichte, wie oben bereits erwähnt, der 1. Aufwuchs die höchste Einsatzeignung
im Hochleistungsbereich. Der 2. Aufwuchs, mit der längsten Wuchszeit und dem
höchsten physiologischen Alter hatte dagegen einen deutlich zu hohen Rohfasergehalt und
einen deutlich zu niedrigen Rohproteingehalt bzw. eine deutlich zu geringe Energiedichte um
effektiv in der Fütterung eingesetzt werden zu können.
Bei der Weidelgras-Weißkleeweide in Bayern (Allgäu) (Abbildung 8) hatten 2011 besonders
die 1. Aufwüchse zu niedrige Rohproteingehalte. Schon der am frühesten geerntete
1. Aufwuchs der Variante 4 erreichte den Orientierungswert für Rohprotein von
18
16,0 % i.d. TM nicht. Bei den entsprechend später geernteten 1. Aufwüchsen nahm der
Rohproteingehalt von der Variante 1 über die Variante 2 hin zur Variante 3 ab und gleichzeitig
nahm der Rohfasergehalt zu. Neben dem Rohproteingehalt sank in gleicher Reihenfolge
die Energiedichte. So eignet sich für den Einsatz in der Milchviehfütterung am ehesten der
1. Aufwuchs der Varianten 4.
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Erntetermin 10.5 6.6 11.7 5.9 5.10 17.5 20.6 1.8 27.9 23.5 4.7 23.8 5.10 2.5 18.7 31.811.10
% in der Trockenmasse
N-Gabe 60 60 60 60 60 60 60 60 60 40 40 60 60 60 0 60 60
Aufwuchs 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4
Bayern (Allgäu)
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
MJ NEL kg -1 TM
Weidelgras-Weißkleeweide
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
Abbildung 8: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Weidelgras-Weißkleeweide Bayern (Allgäu),
die Querbalken sind die jeweiligen Orientierungswerte
Der 2. Aufwuchs und besonders der 5. Aufwuchs der Variante 1 erreichten sehr hohe Rohproteingehalte
bei optimalen bis niedrigen Rohfasergehalten. Verbunden mit den hohen bis
sehr hohen Energiedichten eignen sich diese Aufwüchse besonders gut für den Einsatz in
der Milchviehfütterung. Der 3. und der 4. Aufwuchs haben hingegen niedrigere Rohproteingehalte
bei optimalen Rohfasergehalten und ausreichenden Energiedichten, sodass auch
diese in der Milchviehfütterung eingesetzt werden könnten. Bei der Variante 2 erreichten die
Folgeaufwüchse im Vergleich zum 1. Aufwuchs höhere Rohproteingehalte, wobei der 2. und
3. Aufwuchs oberhalb des Orientierungswertes lag. Gleichzeitig wurde der Orientierungsbereich
für die Rohfasergehalte weitestgehend eingehalten und Energiedichten oberhalb des
Orientierungswertes erreicht. Alle drei Aufwüchse haben demnach ausreichend Qualität, um
in der Milchviehfütterung eingesetzt werden zu können. Der 1. Aufwuchs der Variante 3, mit
der längsten Wuchszeit und der geringsten N-Düngung hatte unter den 1. Aufwüchsen die
geringste Qualität und eignet sich nicht mehr für die produktive Milchviehfütterung. Bei den
Folgeaufwüchsen stiegen die Rohproteingehalte sowie Energiedichten wieder an und die
Rohfasergehalte sanken, so dass diese Aufwüchse für die Milchviehfütterung geeignet wären.
Bei der 4. Variante besaßen die letzten beiden Aufwüchse die höchste Einsatzeignung, mit
entsprechend hohen Rohproteingehalten, optimalen bis niedrigen Rohfasergehalten und
sehr hohen Energiedichten. Der 1. Aufwuchs hatte, wie bereits oben erwähnt, einen zu niedrigen
Rohproteingehalt, aber eine entsprechende Energiedichte und einen entsprechenden
19
Rohfasergehalt, um in der Milchviehfütterung zum Einsatz zu kommen. Der 2. Aufwuchs mit
der längsten Wuchszeit und dem höchsten physiologischen Alter hatte dementsprechend
auch einen niedrigen Rohproteingehalt sowie eine niedrige Energiedichte und einen hohen
Rohfasergehalt und ist nicht mehr in der Milchviehfütterung einzusetzen.
Im Gegensatz zu den anderen Dauergrünlandpflanzengesellschaften, wurde bei der Wiesenfuchsschwanzwiese
(Abbildung 9) der 1. Aufwuchs anstelle des 2. Aufwuchs der Variante
4 sehr spät geerntet, um den Wiesenfuchsschwanz die Möglichkeit zu geben, sich generativ
zu vermehren.
% in der Trockenmasse
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
MJ NEL kg -1 TM
0,0
Erntetermin
N-Gabe
Aufwuchs
9.5 14.6 28.7 4.10 9.5 14.6 28.7 4.10 24.5 7.7 6.10 6.6 28.7 6.10
60 60 50 40 60 60 0 0 60 60 0 60 60 0
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3
Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4
Sachsen
Wiesenfuchsschwanzwiese
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
0,0
Abbildung 9: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Wiesenfuchsschwanzwiese (Sachsen),
die Querbalken sind die jeweiligen Orientierungswerte
Folglich besitzt dieser Aufwuchs auch den höchsten Rohfasergehalt sowie die geringste
Energiedichte und den niedrigsten Rohproteingehalt, womit der Einsatz in der Milchviehfütterung
nicht mehr möglich ist. Bei den ersten beiden Varianten zeigte sich, dass im Verlauf der
Aufwüchse die Energiedichten abnahmen. Dabei hatten alle Aufwüchse der Variante 1 und
die ersten beiden Aufwüchse der Variante 2 Rohproteingehalte oberhalb des Orientierungswertes,
die letzten beiden Aufwüchse der Variante 2 leicht niedrigere. Dies kann mit der unterlassenen
N-Düngung zu diesen Aufwüchsen erklärt werden. Die Rohfasergehalte lagen
bei allen Aufwüchsen dieser Varianten im oberen Orientierungsbereich bzw. darüber. Eine
Eignung für den Einsatz in der Milchviehfütterung besitzen die ersten beiden Aufwüchse dieser
beiden Varianten, wenn auch die 2. Aufwüchse durch die niedrigeren Energiedichten nur
im niedrigen Leistungsbereich. Die 3. und 4. Aufwüchse lassen sich hingegen nicht mehr
effektiv in der Milchviehfütterung einsetzen.
Bei der Variante 3 erreichte nur der 2. Aufwuchs eine entsprechende Qualität um im niedrigen
Leistungsbereich in der Milchviehfütterung eingesetzt zu werden. Dagegen hatte der
1. Aufwuchs eine zu hohen Rohfaser- und einen zu niedrigen Rohproteingehalte und der
3. Aufwuchs eine zu geringe Energiedichte.
20
Die Aufwüchse der 4. Variante hatten keine Einsatzwürdigkeit in der Milchviehfütterung
mehr, wobei die Qualität des 2. Aufwuchses noch am Besten war.
Die Aufwüchse der Variante 1, mit dem Ziel der Bereitstellung von Qualitätsgrundfutter für
die Milchviehproduktion erreichten bei der Glatthaferwiese in Thüringen 2011 die höchsten
Qualitäten (Abbildung 10) mit entsprechenden Rohprotein- und Rohfasergehalten sowie
Energiedichten. Alle drei Aufwüchse eignen sich damit für den Einsatz im Hochleistungsbereich.
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Erntetermin
% in der Trockenmasse
N-Gabe
Aufwuchs
10.5 20.6 25.7 10.5 20.6 26.9 17.5 29.6 26.9 2.5 25.7
60 70 50 60 70 0 50 60 0 60 70
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2
Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4
Thüringen
Glatthaferwiese
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
MJ NEL kg -1 TM
Abbildung 10: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Glatthaferwiese (Thüringen), die Querbalken
sind die jeweiligen Orientierungswerte
Bei Variante 2, deren Ziel die Qualitätsfutterbereitstellung bei reduzierter Düngungsintensität
ist, erreichten die ersten beiden Aufwüchse ebenso die Qualitätsanforderungen, auch wenn
der Rohproteingehalt des 1. Aufwuchses leicht unter dem Orientierungswert lag. Der letzte
Aufwuchs erreichte durch den verzögerten Erntetermin und die unterlassene Stickstoffdüngung
die Orientierungswerte nicht mehr. Somit eignen sich die ersten beiden Aufwüchse für
die Milchviehfütterung, der letzte Aufwuchs hingegen nicht.
Unter den Aufwüchsen der 3. Variante eignet sich nur der 2. Aufwuchs uneingeschränkt für
die Milchviehfütterung. Der 1. Aufwuchs hat zwar noch einen entsprechenden Rohfasergehalt
sowie eine entsprechende Energiedichte, dafür aber einen geringen Rohproteingehalt
Der 1. Aufwuchs wäre somit nur im niedrigeren Leistungsbereich der Milchviehfütterung einsetzbar.
Der 3. Aufwuchs liegt noch im Orientierungsbereich für den Rohfasergehalt, dafür
waren aber die Energiedichte zu gering und der Rohproteingehalt zu niedrig.
Die Ernte des 1. Aufwuchses erfolgte bei Variante 4 unter allen Varianten am zeitigsten, mit
entsprechend hohem Rohproteingehalt und hoher Energiedicht, bei einem niedrigen Rohfasergehalt
und folglich sehr guter Einsetzbarkeit im hohen Leistungsbereich der Milchviehfütterung.
Der 2. Aufwuchs der Variante 4 ist der physiologisch älteste Aufwuchs, mit der längsten
Wuchszeit. Erwartungsgemäß wurde der Orientierungswert für Rohprotein unter- und der
21
Orientierungsbereich für Rohfaser überschritten. Die Energiedichte war allerdings mit
6,0 MJ NEL kg -1 TM noch relativ hoch, so dass dieser Aufwuchs vergleichbar mit den letzten
Aufwüchsen der Varianten 2 und 3 ist.
Bei der Goldhaferwiese in Thüringen (Abbildung 11) erreichten fast alle Aufwüchse entsprechende
Qualitäten, um in der Milchviehfütterung produktiv eingesetzt zu werden.
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Erntetermin
% in der Trockenmasse
N-Gabe
Aufwuchs
16.5 29.6 2.8 26.9 16.5 29.6 2.8 26.9 23.5 5.7 30.8 9.5 19.7 13.9
70 80 50 0 70 80 0 0 60 70 0 70 80 0
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3
Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4
Thüringen
Goldhaferwiese
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
MJ NEL kg -1 TM
Abbildung 11: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Goldhaferwiese (Thüringen), die Querbalken
sind die jeweiligen Orientierungswerte
Bei den ersten beiden Varianten hatten nur die 2. Aufwüchse leicht niedrigere Energiedichten,
bei leicht höheren Rohfasergehalten, wobei die Orientierungswerte bei diesen beiden
Parametern knapp eingehalten werden. Die Aufwüchse der Variante 3 hatten ebenfalls
Energiedichten oberhalb des Orientierungswertes. Lediglich der Rohfasergehalt bei Variante
3 war leicht höher und der Rohproteingehalt niedriger.
Bei der Variante 4 hatte der 1. Aufwuchs die höchste Qualität unter allen Aufwüchsen. Der
sehr spät geerntete 2. Aufwuchs hatte folglich die geringste Qualität und konnte die Orientierungswerte
nicht einhalten. Folglich ist dieser auch nicht mehr für die Milchviehfütterung geeignet.
Der 3. Aufwuchs erreichte wieder eine höhere Qualität, wobei die Einsatzwürdigkeit
nur im niederen Leistungsbereich liegt, bedingt durch die höheren Rohfasergehalte und die
leicht niedrigere Energiedichte.
22
Inhaltsstoffe im Mittel der Versuchsjahre (2010-2011)
Im Mittel der ersten beiden Versuchsjahre 2010 und 2011 zeigt sich bei den Aufwüchsen der
Variante 1 (Abbildung 12) eine Abnahme der Futterqualität mit zunehmenden Aufwüchsen.
Ausnahmen bildeten hier die Weidelgras-Weißkleeweide in Bayern bzw. Niedersachen, wo
mit den Aufwüchsen die Futterqualität zunahm bzw. sich nur gering veränderte und die
Goldhaferwiese in Thüringen, wo die Futterqualität mit den Folgeaufwüchsen gegenüber
dem 2. Aufwuchs wieder zu nahm. Speziell die Futterqualität der ersten bzw. ersten beiden
Aufwüchse erfüllte bei den meisten Dauergrünlandpflanzengesellschaften die Anforderungen
der Milchviehfütterung, während die Folgeaufwüchse tendenziell diese Anforderungen nicht
mehr erfüllen konnten.
40,0
8,0
35,0
7,0
% in der Trockenmasse
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
MJ NEL kg -1 TM
5,0
1,0
0,0
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwuchs
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
0,0
Niedermoor
Talsand
Niedersachsen Brandenburg Bayern (Allgäu) Sachsen Thüringen Thüringen
Weidelgras-Weißkleeweiden
Wiesenfuchsschwanzwiese
Glatthaferwiese
Goldhaferwiese
Variante 1
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
Abbildung 12: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Variante 1 im Mittel der Jahre 2010-2011,
die Querbalken sind die jeweiligen Orientierungswerte
23
Ähnliches zeigt sich auch bei den Aufwüchsen der Variante 2 (Abbildung 13). Die Futterqualität
bei der Weidelgras-Weißkleeweide in Bayern stieg mit den Aufwüchsen auch hier an,
während bei den anderen Dauergrünlandpflanzengesellschaften die Futterqualität mit den
Aufwüchsen abnahm. Dabei fiel die Abnahme bei der Weidelgras-Weißkleeweide in Niedersachsen
und der Goldhaferwiese in Thüringen noch am geringsten aus und speziell bei der
Goldhaferwiese konnten alle Aufwüchse den Anforderungen der Milchviehfütterung gerecht
werden. Analog zu den Aufwüchsen der Variante 1 hatten tendenziell die ersten bzw. die
ersten beiden Aufwüchse die höchsten Qualitäten und die Folgeaufwüchse die niedrigsten,
die den Anforderungen der Milchviehfütterung, mit Ausnahmen, nicht mehr gerecht werden
konnten.
40,0
8,0
35,0
7,0
% in der Trockenmasse
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
MJ NEL kg -1 TM
5,0
1,0
0,0
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
0,0
Niedermoor
Talsand
Niedersachsen Brandenburg Bayern (Allgäu) Sachsen Thüringen Thüringen
Weidelgras-Weißkleeweiden
Wiesenfuchsschwanzwiese
Glatthaferwiese
Goldhaferwiese
Variante 2
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
Abbildung 13: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Variante 2 im Mittel der Jahre 2010-2011,
die Querbalken sind die jeweiligen Orientierungswerte
24
Die Varianten 3 und 4 zielten nicht auf hohe Futterqualitäten, dementsprechend werden die
hohen Anforderungen der Milchviehfütterung nur begrenzt erreicht.
Bei Variante 3 (Abbildung 14) konnten nur Aufwüchse der Weidelgras-Weißkleeweiden in
Niedersachsen und Bayern sowie der Goldhaferwiese in Thüringen den hohen Anforderungen
gerecht werden. Die anderen Aufwüchse hatten entweder zu geringe Energiedichten
und/oder zu niedrige Rohproteingehalte und/oder zu hohe Rohfasergehalte.
40,0
8,0
35,0
7,0
% in der Trockenmasse
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
MJ NEL kg -1 TM
5,0
1,0
0,0
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
3. Aufwuchs
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
3. Aufwuchs
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
3. Aufwuchs
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
3. Aufwuchs
0,0
Niedermoor
Talsand
Niedersachsen Brandenburg Bayern (Allgäu) Sachsen Thüringen Thüringen
Weidelgras-Weißkleeweiden
Wiesenfuchsschwanzwiese
Glatthaferwiese
Goldhaferwiese
Variante 3
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
Abbildung 14: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Variante 3 im Mittel der Jahre 2010-2011
die Querbalken sind die jeweiligen Orientierungswerte
25
Bei der Variante 4 (Abbildung 15) hatten mit Ausnahme der Wiesenfuchsschwanzwiese in
Sachsen alle 1. Aufwüchse die höchsten Futterqualitäten und erreichten die Anforderungen
der Milchviehfütterung, aber auch die Folgeaufwüchse der Weidelgras-Weißkleeweide Bayern
und Niedersachsen erreichten hohe Anforderungen. Dagegen hatten die 2. Aufwüchse
die niedrigsten Futterwerte. Die 3. Aufwüchse bzw. die Folgeaufwüchse erreichten mit Ausnahme
der Weidelgras-Weißkleeweide in Bayern die Anforderungen nicht.
40,0
8,0
35,0
7,0
% in der Trockenmasse
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
MJ NEL kg -1 TM
5,0
1,0
0,0
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
3. Aufwuchs
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
3. Aufwuchs
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
Folgeaufwüchse
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
3. Aufwuchs
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
3. Aufwuchs
1. Aufwuchs
2. Aufwuchs
3. Aufwuchs
0,0
Niedermoor
Talsand
Niedersachsen Brandenburg Bayern (Allgäu) Sachsen Thüringen Thüringen
Weidelgras-Weißkleeweiden
Wiesenfuchsschwanzwiese
Glatthaferwiese
Goldhaferwiese
Variante 4
Rohprotein Rohfaser Energiedichte
Abbildung 15: Rohprotein- und Rohfasergehalte [% i.d. TM] sowie Energiedichte
[MJ NEL kg TM -1 ] im Grüngut der Variante 4 im Mittel der Jahre 2010-2011,
die Querbalken sind die jeweiligen Orientierungswerte
Fazit Fütterung:
Die Aufwüchse der ersten beiden Varianten bzw. der 1. Aufwuchs der Variante 4 (Ausnahme
Wiesenfuchsschwanzwiese) haben tendenziell die höchsten Qualitäten. Dies kommt speziell
durch die entsprechende Düngung sowie die frühen Erntetermine (Variante 4) bzw. die kurzen
Wuchszeiten (Variante 1 und 2). Mit den Folgeaufwüchsen nahm die Qualität teilweise
soweit ab, dass diese nicht mehr oder nur bedingt in der Milchviehfütterung einsetzbar sind.
Die Aufwüchse der Varianten 3 und 4 (Ausnahme 1. Aufwuchs Variante 4) haben tendenziell
die niedrigsten Qualitäten und sind ebenfalls nur bedingt oder nicht mehr in der Milchviehfütterung
produktiv einsetzbar. Darauf, ob und inwieweit sich dies auf die Eignung zur Biogasproduktion
auswirkt, wird im folgenden Kapitel eingegangen.
26
3.4 Methanausbeuten
3.4.1 Ziel / Aufgabe
Grünlandaufwüchse von 8 Dauergrünlandtypen, die in Parzellenversuchen an verschiedenen
Standorten unter variierten Nutzungssystemen gewonnen wurden, sollen hinsichtlich ihres
Biogasbildungspotenzials bewertet werden. Hierzu werden die gewonnenen Biomassen mittels
Silierung konserviert und anschließend systematisch im Labormaßstab bezüglich ihrer
Biogas- und Methanausbeuten analysiert (siehe auch Kapitel 2).
3.4.2 Versuchsdurchführung
Die Silierung der gewonnenen Grünlandaufwüchse erfolgt im Labormaßstab im Anschluss
an die Ernte, an den einzelnen Standorten vor Ort. Hierfür werden bei der Ernte prüfgliedweise
Sammelproben aus den Einzelparzellen erstellt und vor Ort auf einen angestrebten
Trockenmassegehalt (TM) von 30 – 35 % angewelkt. Anschließend wird das Probenmaterial
gehäckselt und in 4facher Wiederholung in 1 Liter WECK-Gläsern siliert. Die Verdichtung
des Probenmaterials erfolgt manuell mittels einer einheitlichen Verdichtungsvorrichtung, die
den Bearbeitern an den Standorten durch das ATB zur Verfügung gestellt wurde. Die Silagen
werden über 90 Tage gelagert und anschließend an der TLL aus den Silagegläsern entnommen.
Die Wiederholungen der Silierung werden zu einer Mischprobe vereint, tiefgekühlt
und an das ATB geliefert. Die chemische Analyse der Silagen erfolgte im Labor der TLL. Im
Januar 2012 wurden die letzten Silagegläser des Erntejahres 2011 an der TLL ausgelagert.
Insgesamt lagen aus dem Erntejahr 2011 120 Silagen für die Biogasuntersuchungen am
ATB vor, die standortweise mittels Batch-Gärtests untersucht wurden.
Zur Ermittlung der Biogas- bzw. Methanbildung aus den Silagen der Grünlandaufwüchse
werden Batch-Gärtests nach VDI-Richtlinie 4630 durchgeführt (VDI, 2006). Die Biomethanisierung
erfolgt in 2-Liter-Glasflaschen, die jeweils mit 1,5 kg Inoculum gefüllt werden. Als
Inoculum wird Gärrest aus vorherigen Gärtests mit Biogaspflanzen verwendet. Dem Inoculum
werden die unmittelbar vor Beginn des Gärtests aufgetauten Silagen im Verhältnis
organische Trockenmasse des Substrates zu organischer Trockenmasse des Inoculums von
0,5 zugegeben. Die Versuchsansätze werden unter mesophilen Bedingungen über einen
Zeitraum von wenigstens 30 Tagen inkubiert. Fallabhängig wird die Versuchsdauer über 30
Tage hinaus verlängert, wenn die Gasproduktion noch nicht weitgehend abgeschlossen ist.
Der Versuch wird beendet, wenn die tägliche Gasproduktion an drei aufeinander folgenden
Tagen < 0,5 % des bis dahin entstandenen Biogasvolumens beträgt. Das entstehende Biogasvolumen
wird über Verdrängung einer Sperrflüssigkeit in Nassgasometern analysiert. Die
Analyse des Methan- und Kohlendioxidgehaltes des Biogases erfolgte im Mittel 18-mal je
Gärtest mittels eines Gasanalysators (GA94, Fa. Ansyco) mit Infrarot- und elektrochemischem
Sensor. Die im Folgenden dargestellte Methanausbeute kennzeichnet das summierte,
normierte Methanvolumen bezogen auf die eingewogene organische Trockenmasse
(oTM) des Substrates. Die Gasausbeuten werden in dreifacher Wiederholung je Substratvariante
ermittelt.
27
3.4.3 Ergebnisse und Diskussion
Siliererfolg
Anhand des pH-Wertes einer Silage sowie der gebildeten Gärprodukte lässt sich der Konservierungserfolg
bewerten. Im Folgenden wurde der Erfolg der Silierung der untersuchten
Grünlandaufwüchse auf Grundlage der chemischen Analysen der Silagen nach DLG (2006)
beurteilt. Dabei deuten, abhängig vom TM-Gehalt der Silagen, hohe pH-Werte sowie erhöhte
Gehalte an Essig- und Buttersäure auf Fehlgärungen, den Abbau von Nährstoffen verbunden
mit erhöhten TM-Verlusten und eine verringerte Lagerstabilität unter anaeroben Bedingungen
hin, und werden bezüglich der Gärqualität der Silagen negativ bewertet. Das Gesamturteil
wird in Form von Punkten bzw. einer Benotung von 1 (= sehr gute Gärqualität) bis 5
(=sehr schlechte Gärqualität) angegeben. Sichtbar verdorbene oder verschimmelte Silagen
oder Partien aus den Silagegläsern wurden bei den vorliegenden Untersuchungen verworfen
und sind daher nicht in der Auswertung enthalten.
Von den im Erntejahr 2011 silierten Grünlandaufwüchsen wurde der weit überwiegende Anteil
(> 85 % der Silagen) bezüglich der Gärqualität als „gut“ bis „sehr gut“ bewertet
(Abbildung 16). Weniger als 8 % der erstellten Silagen wiesen deutliche Fehlgärungen und
eine „schlechte“ bis „sehr schlechte“ Gärqualität auf. Entsprechende Silagen mit deutlich
verminderter Gärqualität traten nur an den Standorten Bayern (Mittelfranken) und Brandenburg
(Talsand), und dabei vorwiegend bei den letzten Aufwüchsen, auf.
a)
100
Relative Häufigkeit (%)
80
60
40
20
Anteil der
Silagen
b)
Siliererfolg (Punkte)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
Gärqualität der Silagen:
sehr gut
gut
verbesserungsbedürftig
schlecht
sehr schlecht
Brandenburg - Niedermoor
Brandenburg - Talsand
Bayern - Allgäu
Bayern - Mittelfranken
Niedersachsen
Sachsen
Thüringen (Oberweißbach)
Thüringen (Wechmar)
0
1 2 3 4 5
-20
0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Siliererfolg (Note)
TM-Gehalt der Silagen (%)
Abbildung 16: a) Relative Häufigkeit der Gärqualität (Note 1 bis 5) der Silagen der Grünlandaufwüchse
2011 sowie b) Siliererfolg in Abhängigkeit des TM-Gehaltes
der Silagen an den einzelnen Standorten
Eine der wesentlichen Voraussetzungen für einen guten Silierverlauf ist ein ausreichend hoher
TM-Gehalt des angewelkten Erntegutes (Weißbach et al., 1974). Die TM-Gehalte der
Silagen in 2011 wiesen eine Spanne von 24 bis 58 % auf (Abbildung 16). Der angestrebte
TM-Gehalt von 30-35 % wurde demnach nicht immer erreicht, zum Teil lagen die TM-
Gehalte des Welkgutes auch deutlich darüber. Ein zu geringer TM-Gehalt könnte vereinzelt
28
zur Buttersäuregärung beigetragen haben. Neben dem TM-Gehalt können jedoch auch Verschmutzungen,
unzureichende Gehalte an wasserlöslichen Kohlenhydraten, hohe Pufferkapazitäten,
unzureichende Nitratgehalte oder ein zu geringer Besatz an epiphytischen Milchsäurebakterien
die Ursache für Fehlgärungen sein (Weißbach & Honig, 1996).
Methanbildung
Das Methanbildungspotenzial, gemessen als Methanausbeute unter einheitlichen, günstigen
Gärbedingungen im Batch-Gärtetst, stellt das wesentliche Qualitätsmerkmal von Biomassen
für die Biogasgewinnung dar. Die bis zum Abbruch der Batch-Gärtests ermittelten Methanausbeuten
sowie die mittleren Methangehalte im Biogas der Grünlandaufwüchse unterschiedlicher
Nutzungssysteme aus dem Erntejahr 2011 sind im Folgenden für die 8 geprüften
Dauergrünlandtypen bzw. Standorte aufgeführt (Abbildung 17 bis Abbildung 24).
Die Methanausbeuten der Silagen am Standort Niedersachsen lagen bei 326 bis
421 l N kg -1 oTM (Abbildung 17). Die höchste Methanausbeute wurde für den bereits Anfang
Mai geernteten 1. Aufwuchs der Variante 4, die geringsten Methanausbeuten für den vergleichsweise
spät geernteten 1. und 3. Aufwuchs der Variante 3 sowie den 2. Aufwuchs der
Variante 4 ermittelt. Im Mittel wiesen die Aufwüchse der Variante 4 die höchsten Methanausbeuten,
die Aufwüchse der Variante 3 die geringsten Methanausbeuten auf. Die zeitgleich
geschnittenen Aufwüchse der Varianten 1 und 2 zeigten mit Ausnahme des 3. Aufwuchses
leicht höhere Methanausbeuten (0,4 – 3 %) zu Gunsten der intensiver gedüngten Variante 1.
In der Tendenz nahmen mit zunehmender Zahl an Aufwuchstagen die Ligningehalte der geernteten
Gründlandbiomassen zu und die Methanausbeuten ab. Da Lignin im Biogasprozess
nicht abbaubar ist, sowie durch Inkrustierung zu einer Limitierung des Abbaus anderer verwertbarer
Zellwandbestandteile, wie Hemicellulose, führen kann, wirkt sich ein hoher Ligninanteil
im Erntegut allgemein negativ auf die Methanbildung aus (Herrmann et al., 2010). Dies
wird durch die vorliegenden Messergebnisse bestätigt. Im Vergleich der Standorte wurden
für die Weidelgras-Weißkleeweide in Niedersachsen in 2011 die geringsten Ligningehalte (ø
2,9 % TM ) sowie die höchsten Methanausbeuten der Silagen gemessen. Die mittleren Methangehalte
im Biogas lagen in Niedersachsen zwischen 53 und 55 Vol-% und variierten
zwischen den einzelnen Nutzungssystemen und Aufwüchsen nur gering.
29
Methanausbeute (l N
kg -1 oTM)
500
400
300
200
100
0
Weidelgras-Weißkleeweide (Niedersachsen)
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 1
Methanausbeute
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 2
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
mittlerer Methangehalt
Variante 3
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 4
65
60
55
50
45
mittlerer Methangehalt (Vol-%)
Abbildung 17: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und Standardabweichung)
der Aufwüchse unterschiedlicher Nutzungssysteme (Varianten 1
bis 4) einer Weidelgras-Weißkleeweide am Standort Wehnen (Niedersachsen)
Die zweithöchsten Methanausbeuten wurden mit 310 bis 402 l N kg -1 oTM für die Weidelgras-
Weißkleeweide am Standort Bayern (Allgäu) ermittelt (Abbildung 18). Auch hier lagen die
Ligningehalte in den Aufwüchsen vergleichsweise niedrig (ø 3,1 % TM ). Die höchste Methanausbeute
wies ebenfalls der 1. Aufwuchs der Variante 4, die geringsten Methanausbeuten
jeweils der 4. Aufwuchs der Varianten 1 und 2 auf. Trotz des im Vergleich der Schnitte etwas
späteren phänologischen Entwicklungsstadiums wurden von den 1. Aufwüchsen am Standort
Bayern (Allgäu) hohe Methanausbeuten erzielt. Die fünfschnittig genutzte, ertragsstärkste
Nutzungsvariante 1 wies im Mittel auch die höchsten Methanausbeuten auf.
30
Methanausbeute (l N
kg -1 oTM)
500
400
300
200
100
0
Weidelgras-Weißkleeweide (Bayern - Allgäu)
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
5.Aufwuchs
Variante 1
Methanausbeute
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 2
mittlerer Methangehalt
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 3
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 4
65
60
55
50
45
mittlerer Methangehalt (Vol-%)
Abbildung 18: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und Standardabweichung)
der Aufwüchse unterschiedlicher Nutzungssysteme (Varianten 1
bis 4) einer Weidelgras-Weißkleeweide am Standort Spitalhof (Bayern - Allgäu)
Die Methanausbeuten der Weidelgras-Weißkleeweide in Bayern (Mittelfranken) lagen mit
298 bis 389 l N kg -1 oTM an dritter Stelle im Standortvergleich (Abbildung 19). Mit Ausnahme
der Variante 1 wurden bei allen Varianten hohe Methanausbeuten des 1. Aufwuchses gemessen.
In Variante 1 zeigte der 1. Aufwuchs einen vergleichsweise hohen Ligningehalt und
eine erheblich geringere Methanausbeute als die 1. Aufwüchse der übrigen Nutzungsvarianten.
Bei den Folgeaufwüchsen lagen die Methanausbeuten des jeweils 4. Aufwuchses am
niedrigsten, zwischen dem 2. und 3. Aufwuchs einer Variante wurden nur geringe Unterschiede
festgestellt. Im Vergleich der Nutzungsvarianten wurden vor allem im 2. und 3. Aufwuchs
der Variante 4 niedrigere Methanausbeuten erzielt, die Differenzen in der gemittelten
Methanausbeute der Nutzungsvarianten waren jedoch eher gering. Die mittleren Methangehalte
im Biogas am Standort Bayern (Mittelfranken) variierten mit 54 bis 60 Vol-% deutlich.
Ursache für hohe Methangehalte des 1. Aufwuchses der Variante 4 sowie der jeweils 4.
Aufwüchse der Varianten 3 und 5 könnten erhöhte Gehalte an Buttersäure (1,8 bis 4,1 % TM )
der Silagen als Folge eines ungünstigen Silierverlaufes sein. Nach Herrmann et al. (2011)
können durch Anreicherung von Buttersäure und Alkoholen die Methangehalte im Biogas
fehlvergorener Silagen steigen. Eine Buttersäuregärung bei der Silierung ist jedoch auch mit
höheren Silierverlusten verbunden, was bezüglich des Methanhektarertrages negativ zu bewerten
ist.
31
500
Weidelgras-Weißkleeweide (Bayern - Mittelfranken)
Methanausbeute
mittlerer Methangehalt
65
Methanausbeute (l N
kg -1 oTM)
400
300
200
100
60
55
50
mittlerer Methangehalt (Vol-%)
0
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 1
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 2
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 3
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
Variante 4
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 5
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 6
45
Abbildung 19: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und Standardabweichung)
der Aufwüchse unterschiedlicher Nutzungssysteme (Varianten 1
bis 6) einer Weidelgras-Weißkleeweide am Standort Triesdorf (Bayern - Mittelfranken)
Die Methanausbeuten der Weidelgras-Weißkleeweiden an den Standorten in Brandenburg
(Niedermoor und Talsand) wiesen mit 283 bis 373 l N kg -1 oTM bzw. 285 bis 368 l N kg -1 oTM
Werte im mittleren Bereich, im Vergleich der Weidelgras-Weißkleeweiden jedoch die niedrigsten
Werte auf (Abbildung 20 und Abbildung 21).
32
Methanausbeute (l N
kg -1 oTM)
500
400
300
200
100
0
Weidelgras-Weißkleeweide (Brandenburg - Niedermoor)
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 1
Methanausbeute
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 2
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
mittlerer Methangehalt
Variante 3
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
Variante 4
65
60
55
50
45
mittlerer Methangehalt (Vol-%)
Abbildung 20: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und Standardabweichung)
der Aufwüchse unterschiedlicher Nutzungssysteme (Varianten 1
bis 4) einer Weidelgras-Weißkleeweide am Standort Ebereschenhof (Brandenburg
- Niedermoor)
Innerhalb der beiden Standorte in Brandenburg wurden für die ersten Aufwüchse jeweils die
geringsten Ligningehalte sowie die höchsten Methanausbeuten analysiert. Mit späterem
Aufwuchs nahmen die Ligningehalte tendenziell zu sowie die Methanausbeuten ab. In der
Nutzungsvariante 4 wurden auch in Brandenburg jeweils die höchsten Methanausbeuten des
1. Aufwuchses ermittelt, während die Folgeaufwüchse der Variante 4 deutlich niedrigere Methanausbeuten
erzielten, verglichen mit den jeweiligen Folgeaufwüchsen der übrigen Nutzungsvarianten.
Ein eindeutig positiver Effekt der intensiveren Düngung auf die Methanausbeute
der Variante 1 gegenüber der Variante 2 konnte an beiden Standorten in Brandenburg
nicht nachgewiesen werden. Die mittleren Methangehalte im Biogas variierten bei einer
Spanne von 54 bis 57 Vol-% kaum, mit Ausnahme des 3. Aufwuchses der Variante 3 am
Standort Brandenburg (Talsand). Auch bei dieser Silage wurde möglicherweise aufgrund des
hohen Buttersäuregehaltes (3,4 % TM ) eine hohe Methankonzentration von > 60 Vol-% im
Biogas ermittelt.
33
Methanausbeute (l N
kg -1 oTM)
500
400
300
200
100
0
Weidelgras-Weißkleeweide (Brandenburg - Talsand)
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
Variante 1
Methanausbeute
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
Variante 2
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
mittlerer Methangehalt
Variante 3
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
Variante 4
65
60
55
50
45
mittlerer Methangehalt (Vol-%)
Abbildung 21: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und Standardabweichung)
der Aufwüchse unterschiedlicher Nutzungssysteme (Varianten 1
bis 4) einer Weidelgras-Weißkleeweide am Standort Paaren (Brandenburg -
Talsand)
Die Silagen der Glatthaferwiese in Thüringen erzielten Methanausbeuten von 287 bis
362 l N kg -1 oTM (Abbildung 22). Auch hier nahm die Methanausbeute der späteren Aufwüchse
im Vergleich zu dem ersten Aufwuchs deutlich ab. Zwischen den gleichen Aufwüchsen
der unterschiedlichen Nutzungsvarianten waren keine deutlichen Unterschiede in der Methanausbeute
zu verzeichnen. Ausnahme war der 3. Aufwuchs der Variante 1, der zu einem
wesentlich früheren Zeitpunkt geerntet wurde als der jeweils 3. Aufwuchs der Variante 2 und
3, und damit geringere Ligningehalte und eine höhere Methanausbeute aufwies.
Für die Silagen der Goldhaferwiese in Thüringen wurden mit 293 bis 356 l N kg -1 oTM Methanausbeuten
in ähnlicher Größenordnung ermittelt, wobei im Vergleich aller Standorte hier die
geringste Spanne der Methanausbeuten auftrat (Abbildung 23). Die höchsten Methanausbeuten
wurden in Oberweißbach von den 1. Aufwüchsen aller Nutzungsvarianten, die geringsten
Methanausbeuten mit Ausnahme der Nutzungsvariante 1 von den 2. Aufwüchsen
gemessen. Insgesamt waren die Unterschiede in den mittleren Methanausbeuten zwischen
den Nutzungsvarianten gering. Die Methangehalte im Biogas variierten mit 53 bis 56 Vol-%
an beiden Thüringer Standorten ebenfalls nur gering.
34
Methanausbeute (l N
kg -1 oTM)
500
400
300
200
100
0
Glatthaferwiese (Thüringen)
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
Variante 1
Methanausbeute
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
Variante 2
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
mittlerer Methangehalt
Variante 3
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
Variante 4
65
60
55
50
45
mittlerer Methangehalt (Vol-%)
Abbildung 22: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und Standardabweichung)
der Aufwüchse unterschiedlicher Nutzungssysteme (Varianten 1
bis 4) einer typischen Glatthaferwiese am Standort Wechmar (Thüringen)
Methanausbeute (l N
kg -1 oTM)
500
400
300
200
100
0
Goldhaferwiese (Thüringen)
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 1
Methanausbeute
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 2
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
mittlerer Methangehalt
Variante 3
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
Variante 4
65
60
55
50
45
mittlerer Methangehalt (Vol-%)
Abbildung 23: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und Standardabweichung)
der Aufwüchse unterschiedlicher Nutzungssysteme (Varianten 1
bis 4) einer Goldhaferwiese am Standort Oberweißbach (Thüringen)
35
Im Vergleich der untersuchten Dauergrünlandgesellschaften wurden für die Wiesenfuchsschwanzwiese
am Standort Sachsen mit 270 bis 369 l N kg -1 oTM die geringsten Methanausbeuten
erreicht (Abbildung 24). Die Ligningehalte der Silagen lagen im Vergleich der
Standorte am höchsten (ø 4,7 % TM ). Bei den Varianten 1 bis 3 erzielten die ersten Aufwüchse
die höchsten Methanausbeuten, bei der Variante 4 wurde für den deutlich später geernteten
1. Aufwuchs eine geringere Methanausbeute gegenüber den Folgeaufwüchsen ermittelt.
Im Mittel lagen die Methanausbeuten der Nutzungsvariante 3 und 4 unter den Methanausbeuten
der Varianten 1 und 2, wobei die intensiver gedüngte Variante 1 jeweils leicht (um bis
zu 3 %) höhere Methanausbeuten als die Variante 2 aufwies. Am Standort Sachsen waren,
insbesondere bei den jeweils letzten Aufwüchsen einer Variante, erhöhte Methangehalte von
59 Vol-% im Biogas zu verzeichnen, was jedoch in diesem Fall nicht auf die Gärqualität der
Silagen, sondern auf den geringeren Anteil leicht abbaubarer Kohlenhydrate zurückzuführen
ist.
Methanausbeute (l N
kg -1 oTM)
500
400
300
200
100
0
Wiesenfuchsschwanzwiese (Sachsen)
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 1
Methanausbeute
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
4.Aufwuchs
Variante 2
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
mittlerer Methangehalt
Variante 3
1.Aufwuchs
2.Aufwuchs
3.Aufwuchs
Variante 4
65
60
55
50
45
mittlerer Methangehalt (Vol-%)
Abbildung 24: Methanausbeuten und mittlere Methangehalte (Mittelwert und Standardabweichung)
der Aufwüchse unterschiedlicher Nutzungssysteme (Varianten 1
bis 4) einer Wiesenfuchsschwanzwiese am Standort Bennewitz (Sachsen)
Fazit Methanausbeuten:
Die unterschiedlichen Silagen der geprüften Dauergrünlandgesellschaften weisen eine weite
Spanne bezüglich ihres Methanbildungspotenzials auf. Die Methanausbeute sollte daher für
die Bewertung einzelner Pflanzengesellschaften oder Nutzungsvarianten hinsichtlich der
Eignung für die Biogasproduktion neben dem erzielten Flächenertrag unbedingt mit berücksichtigt
werden. Häufig, jedoch nicht immer eindeutig, nimmt die Methanausbeute bei späteren
Aufwüchsen oder mit zunehmender Zahl an Aufwuchstagen bzw. zunehmender physiologischer
Reife ab. Hier lassen sich Parallelen zu den Qualitätsanforderungen zur Milchkuhfütterung
erkennen. Den größten Einfluss auf die Methanausbeute scheint nach derzeitigem
Kenntnisstand der Ligningehalt (ADL) auszuüben, wobei die Methanausbeuten negativ mit
36
dem Ligningehalt korrelieren. Um Vorzugsvarianten zu identifizieren, sind im Weiteren Methanhektarerträge
zu betrachten.
3.5 Methanhektarerträge 2011
Die Methanhektarerträge wurden aus den TM-Erträgen der einzelnen Aufwüchse, abzüglich
20 % TM-Verluste bei der Ernte und Silierung und den Methanausbeuten aus den Batch-
Tests vom ATB (Abschnitt 3.4) berechnet. 2011 gab es bei den Weidelgras-Weißkleeweiden
zwischen den Varianten an den jeweiligen Standorten nur geringe Unterschiede im TM-
Ertrag (siehe dazu Tabelle 2). Dementsprechend fallen auch die Unterschiede im Methanhektarertrag
(Abbildung 25) gering aus. Allerdings zeigen sich besonders bei der Weidelgras-Weißkleeweide
in Bayern (Allgäu), dass bei annähernd gleichen TM-Erträgen (Variante
1, 2 und 3) mit rund 1,0 dt ha -1 TM Unterschied, die Methanausbeuten (Abbildung 18) einen
deutlichen Einfluss auf die Methanhektarerträge haben. Dieser Effekt ist, wenn auch
weniger deutlich, am Standort Brandenburg Niedermoor und Talsand zu beobachten, wo
leicht höhere Methanausbeuten (Abbildung 20 und Abbildung 21) leicht niedriger TM-Erträge
ausgleichen konnten.
Methanertrag [m³ ha -1 ]
5.000
4.500
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Variante
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
250,0
225,0
200,0
175,0
150,0
125,0
100,0
75,0
50,0
25,0
0,0
TM-Ertrag [dt ha -1 ]
Niedersachsen
Brandenburg
(Niedermoor)
Brandenburg
(Talsand)
Bayern (Allgäu)
Weidelgras-Weißkleeweiden
Methanertrag
Netto-TM-Ertrag
Abbildung 25: Methanhektarerträge [m³ ha -1 ] und Netto-TM-Erträge [dt ha -1 ] der Weidelgras-
Weißkleeweiden 2011
Die Methanerträge der drei Berg- und Flachlandwiesen (Abbildung 26) lagen bedingt durch
die niedrigen TM-Erträge unterhalb der Methanhektarerträge der Weidelgras-
Weißkleeweiden. Den Einfluss einer höheren Biomassequalität und damit höhere Methanausbeuten
zeigte sich hier bei der Wiesenfuchsschwanzwiese Variante 1 gegenüber Variante
4. Während zwischen beiden Varianten 2011 (Tabelle 2) kein signifikanter Ertragsunterschied
bestand, hatte die Variante 1 bedingt durch die höhere Qualität und damit höheren
Methanausbeuten (Abbildung 24) den höheren Methanhektarertrag.
37
Der niedrige Methanhektarertrag der Variante 3 ist hingegen durch den niedrigen TM-Ertrag
bedingt. Gleiches gilt für die Methanhektarerträge der Glatt- und Goldhaferwiese. Durch geringe
Unterschiede in den Methanausbeuten (Abbildung 22 und Abbildung 23) hat auch hier
der TM-Ertrag einen größeren Einfluss.
Methanertrag [m³ ha -1 ]
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
150,0
125,0
100,0
75,0
50,0
25,0
TM-Ertrag [dt ha -1 ]
0
Variante
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Sachsen Thüringen Thüringen
0,0
Wiesenfuchsschwanzwiese
Glatthaferwiese
Goldhaferwiese
Methanertrag
Netto-TM-Ertrag
Abbildung 26: Methanhektarerträge [m³ ha -1 ] und Netto-TM-Erträge [dt ha -1 ] der Flachlandund
Bergwiesen (Wiesenfuchsschwanzwiese, Glatthaferwiese, Goldhaferwiese)
2011
Fazit Methanhektarerträge:
Auch wenn 2011 der TM-Ertrag den höchsten Einfluss auf den Methanhektarertrag hatte,
sollte die Methanausbeute nicht vernachlässigt werden. Bei Varianten ohne große Unterschiede
im TM-Ertrag gewinnt die Methanausbeute an Bedeutung und kann leicht niedrigere
Unterschiede im TM-Ertrag ausgleichen.
38
4 Zusammenfassung
Zur Feststellung der Vergärbarkeit und der Ertragsleistung wurden insgesamt acht Dauergrünlandtypen
in fünf Bundesländern, welche die typischen regionalen Gegebenheiten widerspiegeln,
methodisch einheitlich untersucht. Bei der Versuchsanlage handelt es sich um
eine in vierfacher Wiederholung angelegte, vollständig randomisierte Blockanlage, in der die
acht Dauergrünlandtypen mit jeweils vier Nutzungssystemen geprüft werden, wobei
(1) standorttypische Intensität (Futter für Milchvieh) – nachhaltig optimal
(2) Qualitätsfutterbereitstellung mit reduzierter N-Düngung
(3) Nutzung des Standortpotenzials
(4) Bestandespflege.
Witterungsbedingt kam es auch im Versuchsjahr 2012 zum Ausfall von Aufwüchsen bzw.
erreichten einige Aufwüchse keine erntewürdigen Bestände. Besonders die typische Glatthaferwiese
am Standort Wechmar und die Weidelgras-Weißkleeweide in Bayern (Mittelfranken)
waren vom Ausfall ganzer Aufwüchse betroffen. Bei der Wiesenfuchsschwanzwiese und der
Goldhaferwiese wuchsen bei den Varianten 1, 2 und 4 die letzten Aufwüchse nicht mehr zur
Erntewürdigkeit heran.
Nach den ersten drei Versuchsjahren war bei allen Dauergrünlandpflanzengesellschaften die
Variante 1 unter den jeweils beiden ertragsstärksten Varianten. Durch die höhere Düngung
hatte sie gegenüber Variante 2, bei annähernd gleichem Schnittregime, immer höhere TM-
Erträge. Neben Variante 1 waren bei den Weidelgras-Weißkleeweiden in Brandenburg sowie
der Wiesenfuchsschwanzwiese in Sachsen und der typischen Glatthaferwiese die Variante 4
die ertragsstärkste Variante. Bei der Weidelgras-Weißkleeweide in Bayern (Allgäu) und bei
der Goldhaferwiese hatte die Variante 3 den höchsten TM-Ertrag, bei der Weidelgras-
Weißkleeweide in Niedersachsen die Variante 2.
Die höchste Futterqualität wiesen tendenziell die Aufwüchse der ersten beiden Varianten auf,
wobei diese in Abhängigkeit von der Dauergrünlandpflanzengesellschaft in unterschiedlichem
Maß abnahmen. Die tendenziell niedrigsten Futterwerte hatten die Varianten 3 und 4,
mit Ausnahme der 1. Aufwüchse der Variante 4 (ausgenommen Wiesenfuchsschwanzwiese).
Ebenso wie die Futterqualität nahm, in Abhängigkeit von der Pflanzengesellschaft, teilweise
die Methanausbeute mit späteren Aufwüchsen oder mit zunehmenden Wuchstagen bzw.
zunehmender physiologischer Reife ab. Den größten Einfluss auf die Methanausbeute
scheint nach derzeitigem Kenntnisstand der Ligningehalt (ADL) auszuüben, wobei die Methanausbeuten
negativ mit dem Ligningehalt korrelieren.
Die von 2011 berechneten Methanhektarerträge zeigen, dass der TM-Ertrag den größten
Einfluss auf die Methanhektarerträge hat, wobei die Methanausbeute nicht vernachlässigt
werden sollte. Bei annähernd gleichen TM-Ertrag gewinnen die Methanausbeuten an Bedeutung.
In wieweit sich dies 2012 bestätigen lässt, müssen weitere Ergebnisse zeigen.
Zur Identifizierung zweckmäßiger Varianten müssen weitere Ergebnisse, wie Biomasseherstellungskosten
sowie vegetationskundliche Untersuchen abgewartet werden.
39
5 Literatur
Heiermann, M.; Idler, C.; Herrmann, C.; Scholz, V.; 2009, „Ermittlung des Einflusses der
Pflanzenart und der Silierung auf Substratqualität und Biogasausbeute in Labor und
in der Praxis“ Abschlussbericht im Rahmen des Verbundvorhabens: „Entwicklung und
Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von
Energiepflanzen unter verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands“
http://www.eva-verbund.de/fileadmin/user_upload/PDFs/Themen/Silierung_Methanau
sbeuten/Weiterfuehrende_Informationen/schlussbericht_tp4_eva1.pdf
Herrmann, C.; Heiermann, M.; Idler, C.; 2010, Silierbarkeit und Methanbildungspotentiale
von Energiepflanzen. 2. Symposium Energiepflanzen 2009, 17./18. November 2009
in Berlin. In: Gülzower Fachgespräche Band 34, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe,
Gülzow, S. 147-156.
Hertwig, F.; Weise, G.; 2009, Reifevorhersage auf dem Grünland. unter
http://lelf.brandenburg.de/sixcms/media.php/4055/reife_v1.pdf
HOCHBERG, H., ZOPF, D.; 2010, Ertragsfähigkeit und Futterqualität ausgewählter Dauergrünlandtypen,
In: Kongressband 2010 „Abhängigkeit von Düngungs- und Nutzungsintensität,
in Landschaftselement oder Rohstofflieferant – zur Multifunktionalität des Grünlandes“,
VDLUFA Schriftenreihe 66/2010 VDFLUFA-Verlag
KAISER, F.; GRONAUER; A.; 2007, Evaluierung der Methanproduktivität nachwachsender Rohstoffe
in Biogasanlagen als Grundlage für ein EDV-gestütztes Expertensystem für Beratung
und Praxis, LfL-Endbericht, unter http://www.lfl.bayern.de/ilt/umwelttechnik/
29399/linkurl_0_4_0_1.pdf
MÄHNERT, P.; HEIERMANN, M.; LINKE, B.; 2005, Batch- und Semi-continous Biogas Production
from Different Grass Species, in: Agricultural Engineering International: the CIGR
Ejournal, Manuscript EE 05 010, Vol. VII.December, http://cigrejournal.tamu.edu/volume7.html
PROCHNOW , A.; HEIERMANN, M.; IDLER, C.; LINKE, B.; MÄHNERT, P.; PLÖCHL, M.; 2007a, Biogas
vom Grünland: Potenziale und Erträge, Schriftenreihe Deutscher Grünlandverband
-Gas aus Gras und was noch?- , Heft 1/2007, ISSN 1439-314X.
PROCHNOW, A.; HEIERMANN, M.; DRENCKHAN, A.; SCHELLE, H.; 2005, Seasonal pattern of biomethanisation
of grass from landscape management, in: Agricultural Engineering International;
the CIGR Ejournal, Manuscript EE 05 011, Vol. VII, December, http://cigrejournal.tamu.edu/volume
7.html
RÖSCH, C. ; RAAB, K.; SKARKA, J.; STELZER, V. ; 2007, Energie aus dem Grünland – eine
nachhaltige entwicklung?, Wissenschaftliche Berichte FZKA 7333, unter
www.mlr.baden-wuerttemberg.de/mlr/startseite/energie_aus_dem_gruenland.pdf
THRÄN ET AL.; 2005, Nachhaltige Biomassenutzungsstrategien im europäischen Kontext :
Analyse im Spannungsfeld nationaler Vorgaben und der Konkurrenz zwischen festen,
flüssigen und gasförmigen Bioenergieträgern / Institut für Energetik und Umwelt. Daniela
Thrän. - Leipzig : IE, 2005. - XVIII, 351 S., EN-2661-17
40
6 Veröffentlichungen im Projekt (2012)
Gödeke, K. (2012) Optimierung der nachhaltigen Biomassebereitstellung von repräsentativen
Dauergrünlandtypen zur energetischen Verwertung - GNUT -, Flyer, Eigenverlag
TLL, www.tll.de/ainfo/pdf/gnut1112.pdf
Schmidt, F.; Gödeke, K.; Hochberg, H. (2012) Optimisation of sustainable biomass supply
from representative permanent grassland sits of Germany for biogas production,
Proceedings of the 20th European Biomass Conference and Exhibition 18-22
June 2012, Mailand, http://www.etaflorence.it/proceedings/
Schmidt, F.; Gödeke, K.; Hochberg, H. (2012) Optimisation of sustainable biomass supply
from representative permanent grassland sits of Germany for biogas production,
Poster presentation at the 24th General Meeting of the European Grassland
Federation (EGF), Grassland – a European Resource?, 03-07 June 2012, Lublin
(Polen)
Schmidt, F.; Gödeke, K.; Hochberg, H. (2012) Optimisation of sustainable biomass supply
from representative permanent grassland for thermal use, Proceedings of the
24th General Meeting of the European Grassland Federation (EGF), Grassland –
a European Resource?, 03-07 June 2012, Lublin (Polen),
http://www.europeangrassland.org/fileadmin/media/EGF2012.pdf, S. 493-495
Schmidt, F.; Gödeke, K.; Hochberg, H. (2012) Optimierung der nachhaltigen Biomassebereitstellung
von repräsentativen Dauergrünlandtypen für die Biogasproduktion,
Tagungsband der 56. Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft Grünland und Futterbau
in der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften (AGGF) 30.08.-
01.09.2012 in Witzenhausen, Mitteilungen der Arbeitsgemeinschaft Grünland und
Futterbau, Band 13 „Energetische Nutzung von Grünlandaufwüchsen“, S. 140-
144, M. Wachendorf und G. Riehl (Hrsg.), Witzenhausen
Schmidt, F.; Gödeke, K.; Hochberg, H. (2012) Optimierung der nachhaltigen Biomassebereitstellung
von repräsentativen Dauergrünlandtypen für die thermische Verwertung,
Tagungsband der 56. Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft Grünland und
Futterbau in der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften (AGGF) 30.08.-
01.09.2012 in Witzenhausen, Mitteilungen der Arbeitsgemeinschaft Grünland und
Futterbau, Band 13 „Energetische Nutzung von Grünlandaufwüchsen“, S. 25-29,
M. Wachendorf und G. Riehl (Hrsg.), Witzenhausen
Schmidt, F.; Gödeke, K.; Hochberg, H. (2012) Optimierung der nachhaltigen Biomassebereitstellung
von repräsentativen Dauergrünlandtypen für die Biogasproduktion -
GNUT-Biogas, 124. VDLUFA-Kongress „Nachhaltigkeitsindikatoren für die Landwirtschaft:
Bestimmung und Eignung“, Kongressband 2012 Passau, VDLUFA-
Schriftenreihe Band 68/2012, S. 519 – 524, VDLUFA-Verlag, Darmstadt, ISBN
978-3-941273-13-9
41
I. Anhang
Projekt
„GNUT“
Protokoll
Projekttreffen GNUT
29./30.03.2012
Triesdorf
Anwesende:
Dr. M. Benke, F. Wilken, C. Thomßen – LWK-NI
Dr. G. Riehl, H. Müller – LFULG-SN
Dr. S. Hartmann (29.03.), A. Wosnitza – LfL-BY
M. Mayr – LVFZ Spitalhof
G. Ebersberger, W. Müller-Tacke – LLA Triesdorf
Dr. M. Heiermann (29.03.), Y. Lochmann – ATB
Dr. H. Hochberg (29.03.), D. Zopf, F. Schmidt – TLL
Beginn: 12.55 Uhr
TOP 1: Stand GNUT-Biogas und erste Ergebnisse (Florian Schmidt)
Erste Ergebnisse (siehe Anhang 4)
Auffällig geringe Unterschiede im TM-Ertrag bei reduzierter N-Düngung (Variante 1
gegenüber Variante 2) an den Standorte in Niedersachsen, Brandenburg, Sachsen und
Thüringen (typische Glatthaferwiese)
Bayern: 2011 in ganz Bayern niedrige Rohprotein- und hohe Zuckergehalte in Silagen
festgestellt
Bayern und Niedersachsen verweisen auf die Wetter-Sondersituation 2011: es fiel ca. nur
die Hälfte des erwarteten Niederschlags verbunden mit einer extremen
Niederschlagsverteilung; die Wetterbedingungen normalisierten sich zum 3. Aufwuchs
Verlängerungsantrag – Inhaltliche Anmerkungen
Diskussion bzgl. „Pflegemaßnahmen“; Festlegung auf den Begriff „Übersaat“
NI: Übersaat der Varianten 1, 2 und 3 mit 10 kg DW /ha
SN: Übersaat offener Stellen mit Wiesenfuchsschwanz, Wiesenrispe, Weißstraußgras
unabhängig von der Variante
Verlängerungsantrag – Finanzielle Anmerkungen
Bei finanziellen Änderungen zeitnah an Frau Dr. Gödeke wenden.
TOP 2: Kurzstatements der Partner zum aktuellen Verlauf der Versuche
BY - Spitalhof: Mäuseschäden
BY - Triesdorf: Mäuseschäden, Löwenzahn stärker geworden, Ampfer entfernt
TH (beide Standorte): gut über den Winter gekommen, ohne Probleme
NI: leichte Auswinterung
SN: Mäuseproblem, Brennnesselnester breiten sich aus
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BB - Niedermoor: gut durch den Winter gekommen
BB - Talsand: durch Überflutung im Vorjahr sind die ersten Aufwüchse 2012 noch
geschädigt
ATB (Dr. Heiermann) (siehe Anhang 2): Präsentation der ersten Ergebnisse aus Triesdorf,
Wechmar und Oberweißbach
o Methode Batch-Versuch: 30 Tage bei 35 ± 2°C, Abbruchkriterium der Batchtests
laut VDLUFA; z.T. Varianten bis 42 Tage Versuchsdauer; Abb. Verlauf
Biogasbildung
o Methanausbeute: 270 - 390 l N / kg oTM, rel. weiter Bereich, deutliche
Unterschiede zwischen Standorten, verschiedenen Aufwüchsen und
Bewirtschaftungsintensitäten
Einflussfaktoren: Erntezeitpunkt, Düngung
o Im Mittel 54 -57 % Methangehalt
o Entscheidend ist der Methanhektarertrag
TOP 3: Visuelle Auswertung Silagequalitäten 2011 (Florian Schmidt) (siehe Anhang 5)
109 Gläser (23 %) mit Schimmelbildung
o Fehlerquellen: s. Fotos im Anhang 1
o sauberes Arbeiten einhalten!
o dicht stopfen (Füllmenge des Glases)!
o auf TS-Gehalt achten, Ziel: 30-35 % TS; Festlegung: bei höheren TS-Gehalten im
Erntegut NICHT anwelken und gleich silieren
Richtwerte für Inhalt Gläser werden erarbeitet und Projektpartnern als Orientierung
mitgeteilt
bei Fragen zur Modellsilierung Dr. Herrmann (0331/5699-926) kontaktieren
WUNSCH TLL: Modellsilierungen für die Verbrennungsvarianten
o Thüringen Variante 2; 2 Aufwüchse (3 Gläser pro Aufwuchs)
o Brandenburg Variante 2; 2 Aufwüchse (3 Gläser pro Aufwuchs)
o Bayern – Streuwiese Variante 2; 1 Aufwuchs (3 Gläser pro Aufwuchs)
TOP 4: (Sonstiges)
Intensive Diskussion zur Vorgehensweise bei der Schätzung des Biomassepotenzials. Fazit:
• 1. Schätzung des Ist-Zustandes durch Erstellen einer Futterbilanz für das Jahr 2010 mit
Hilfe von:
– Landesstatistik Fläche und Tiere
– Rationsanteile Mais, Grünland, Feldfutter für Milchvieh, Mutterkühe, Schafe
– Bewirtschaftungsauflagen in ha
• obligatorisch und fakultativ
• 2. Schätzung des theoretischen Biomassepotenzials für die energetische Nutzung
– Tabelle über Grünlandanteile (von Frau Dr. Gödeke) mit zusätzlicher Spalte für
den theoretischen Ertrag bei nachhaltiger Intensivierung ab einem Flächenanteil
von 5% (Sonderweg Bayern – nach Landkreisen)
• Flächen mit Nutzungsauflagen werden bei der Ertragssteigerung nicht betrachtet, da
nicht intensivierungsfähig
• Datenlieferung zu 1) + 2) der Projektpartner bis zum 15. Mai 2012 an Florian Schmidt
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Präsentation des aktuellen Arbeitsstandes „Ökonomische Bewertung“ (Yulia Lochmann)
(siehe Anhang 3)
240 €/ha als Prämie für GL-Förderung angenommen
29.03.12 Ende: 19 Uhr am
30.03.12 Besichtigung Standort Triesdorf
Anhang 1
Bilder
44
II. Anhang
Protokoll
Projekttreffen GNUT
17./18.10.2012
Wurzen
Anwesende:
F. Wilken, C. Thomßen – LWK-NI R. Höck – LVFZ Spitalhof
Dr. G. Riehl, H. Müller, W. Kunze – LFULG-SN
Dr. M. Heiermann – ATB
Dr. S. Hartmann, A. Wosnitza, – LfL-BY
Dr. M. Plöchl – ATB/B³
Dr. K. Gödeke, D. Zopf, F. Schmidt – TLL
S. Zart - DGV
Kurze Einführung und Informationen über den Standort (Hr. Kunze) sowie über das gesamte
LFULG (Dr. Riehl).
Strategie Folgeantrag GNUT-Biogas (Fr. Dr. Gödeke):
- Mittel der FNR werden nicht mehr in 2012 bewilligt
- fachliche und wirtschaftliche Gutachten und Unterschriften liegen jedoch bereits vor
- es wird seitens der FNR mit einer zügigen Bewilligung im Januar gerechnet
- Partner sollen mögliche Mittelverschiebungen in 2013 umsetzen, um die
Technikerstellen bis max. Ende Februar 2013 personell besetzt zu halten
- Partner sollen Umwidmungen vornehmen, um die nicht geplanten Personalmittel
bereitzustellen
- Keine Haushaltsmittel verwenden, um zu überrücken!!!!
- sobald die TLL mehr weiß, teilt sie dies allen Partnern unverzüglich mit
Die Partner erklären sich mit dem Vorgehen einverstanden.
TOP 1: Stand GNUT-Biogas und erste Ergebnisse (F. Schmidt)
geringe Unterschiede in den relevanten Inhaltsstoffen zwischen 1. und 2. Variante
an den meisten Standorten
für reine Biomasseproduktion vom Dauergrünland zur Nutzung in Biogasanlagen
scheint daher Nutzungsvariante 1 (mit höchster Intensität) nicht erforderlich
Unterschiede zwischen den Varianten in den Inhaltsstoffen sind durch die
fehlenden Wiederholungen innerhalb der Varianten, statistisch nicht abzusichern
TOP 2: Kurzstatements der Partner zum aktuellen Verlauf der Versuche
Bayern (A. Wosnitza)
o Spitalhof
• alle Aufwüchse wurden geerntet
• massive Mäuseschäden
o
Triesdorf
• ausgeprägte Sommertrockenheit
• nur 2 geerntete Aufwüchse - 1. und 3. Aufwuchs
• 2. und 4. Aufwuchs wurden geschröpft
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• Mäuseprobleme – Giftweizeneinsatz im Winter, aber da
umliegende Fläche nicht behandelt wird, besteht geringer
Bekämpfungserfolg durch Rückwanderung
Niedersachsen (F. Wilken)
o ausreichend Niederschläge, gute Verteilung
o durch kalte Periode im April kam es zur Verschiebung der Ernte
o ein Aufwuchs steht noch aus
o Ertragsniveau geht aufgrund des allgemeinen Bestandesalters zurück
o 2. Aufwuchs der 4. Varianten scheint ausreichend für
Bestandeserneuerung
o Nachsaat wurde durchgeführt und hat gut geklappt
Sachsen (H. Müller)
o alle Aufwüchse konnten geerntet werden, trotz Trockenheit
o vermuteter Düngefehler im Bestand stellte sich als partieller Queckebefall
heraus
o Bestand verändert sich, Scharfgarbe und Spitzwegerich nehmen bedingt
durch die Trockenheit zu
o Mäuseproblem
o durch die Trockenheit führte die Qualität der Aufwüchse zu einer
schwereren Silierbarkeit
Brandenburg (S. Zart)
o Sand
• 2011 Überstauung und dadurch 2012 bis 25 % Ertragsausfall
• Niederschläge kamen alle rechtzeitig
• letzter Aufwuchs Variante 3 war nicht erntewürdig, wurde gemulcht
o
Moor
• letzter Aufwuchs Variante 3 war nicht erntewürdig, wurde gemulcht
• vermutlich höherer RA-Anteil; bedingt durch starken Maulwurfbefall
(viele Hügel) der Fläche; dadurch auch Narbenlücken und partielle
Ausfälle in den Aufwüchsen
• ca. 120 dt/ha TM im Moor bei Variante 1
Thüringen (D. Zopf)
o Oberweißbach
• Frühjahrestrockenheit daher alles etwas zeitverzögert
• alle Aufwüchse geerntet
• weniger Ertrag
o
Wechmar
• ab Februar weniger Niederschläge
• 1. Aufwuchs ca. 14 Tage verspätet geerntet
• ab Juni mehr Niederschläge
• bei Varianten 1, 2 und 4 wurden letzten Aufwüchse gemulcht
• bei Variante 3 wurde der letzte Aufwuchs geerntet
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ATB/B³ (M. Heiermann)
o Methanausbeuten 250 bis 400 l/kg oTM
o 1. Aufwüchse höchste Methanausbeuten, bei den Folgeaufwüchsen
sinken die Methanausbeuten ab
o 4. Variante hatte die niedrigste Methanausbeute
o eindeutiger Zusammenhang zwischen ADF-Gehalt und Methanausbeute
erkennbar
TOP 3: Auswertung Silagequalitäten 2012 (F. Schmidt)
deutliche Verbesserung der Silagequalität, weniger Gläser mit Schimmel, weniger
Gläser Totalausfall
die Lagerungsdichte lag bei Mehrheit der Gläser im Optimalbereich
Verluste bewegen sich zwischen 0,3 und 5,9 %; im Mittel bei 1,1 %
TOP 4: Sonstiges
Bodenprobennahme im Anschluss an Ernte 2012, prüfgliedweise
Probezettel bzw. Information welcher Aufwuchs, welcher Variante wann geerntet
bzw. einsiliert wurde zwecks Planung der Abholung schnellst möglich an Florian
Schmidt
Sachsen
o Tabelle mit Erträgen zur Potenzialschätzung für Überarbeitung noch mal
zurück senden (erledigt am 30.10.2012)
Gülleausbringung bei den Biomasseherstellungskosten einbeziehen
o maximaler Gärresteinsatz, Rest mineralisch ergänzt
die THG- und Energiebilanzen werden gemäß der
Biomasseherstellungskostenkalkulationen (-annahmen) (also pro Standort) und
gemäß gesetzlicher Emissionswerte (Stand der Technik) bei der Verbrennung
berechnet
o eine Sensitivitätsanalyse für N 2 O und CH 4 wird in Erwägung gezogen
Datenlieferung Potenziale an TLL:
o NI: zeitnah AUM + jeweilige Erträge
o BY: wird zunächst mit Herrn Diepolder geklärt
Projekttreffen ~ Juni 2013 in Oldenburg (es folgt noch eine doodle-Abfrage der
TLL)
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