Anbau von Energiepflanzen - Ganzpflanzengewinnung mit ...

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Hektar und Jahr und einem Ertrag von über knapp 83 dt TM/ha und Jahr fast 24mal mehr Energie ‘erwirtschaften’. Der geringe Energieinput ist dadurch bedingt, daß praktisch nur Energie für die alle zwei oder drei Jahre stattfindende Ernte eingesetzt wird, und sich der Aufwand für die Anlage auf die gesamte Nutzungsdauer von z.B. 15 Jahren ‘verteilt’. Beim Vergleich der Biomassen untereinander sind - aus Sicht der Energiebilanz - solche zu bevorzugen, die ein weites Verhältnis von Output zu Input bei hohem absolutem Energiegewinn haben. Dazu ist in den untersuchten Fällen vor allem Miscanthus zu zählen. Die Ergebnisse decken sich mit denen anderer Autoren, wobei für die einzelnen Kulturen allerdings große Schwankungsbreiten vorliegen. Für Getreideganzpflanzen, Miscanthus und Holz aus Kurzumtriebsplantagen errechnet KTBL (1995) ein Output:Input-Verhältnis von 8,5 : 1 sowie 19,7 : 1 bzw. 14,2 : 1. DIEPENBROCK et al. (1995) weisen für Energiegetreide 9 bis 12 : 1 bzw. bei Triticale 14,5 : 1 sowie 5 bis 27 : 1 bei Kurzumtriebshölzern aus. Bei BLOK et al. (1995) wird für den Anbau von Weiden ein Verhältnis von 23 bis 26:1 angegeben, das in der Zukunft durch Verbesserung des Anbaues auf etwa 50 erhöht werden soll. Ebenfalls beachtliche Spannen sind in der Literaturrecherche von SCHOL und KAULFUß (1995) vorzufinden. Für schnellwachsende Hölzer wird eine Spanne von 17,3 : 1 bis 28,8 : 1; für Miscanthus von 7,6 : 1 (Pellets) bis 24,8 : 1 (Ballen); für Getreideganzpflanzen 4,5 bis 15,8 sowie für Heuballen 10 : 1 angegeben. Die absolute Höhe der Energiebilanzen sagt noch nichts darüber aus, ob die energetische Nutzung von fester Biomasse - abgesehen vom Treibhauspotential aufgrund der weitgehenden CO 2-Neutralität - auch hinsichtlich der Emissionen gegenüber den fossilen Energieträgern zu bevorzugen ist. Nach BECHER und KALTSCHMITT (1997) kann feste Biomasse zu höheren Stoffreisetzungen im Vergleich zu substituierbaren fossilen Energieträgern führen. Dabei weisen Hölzer wegen ihrer stofflichen Zusammensetzung geringere Emissionen als halmgutartige Biomassen auf und sollten deshalb bevorzugt werden. Von den möglichen Nutzungskonzepten wäre zur Zeit die Zufeuerung von Biomasse in Stein- und Braunkohlekraftwerken aus energetischer und ökologischer Sicht sowie aus Kostengründen sinnvoll. 5.1.4 Lagerung von Energiepflanzen Bei den in Quaderballen geernteten Energiepflanzen (Getreide, Gras) wurde nach der Ernte die Temperatur gemessen, um mögliche Erwärmungen zu erkennen. Die Ballen wurden im Freien gelagert und mit einer Kunststoffplane abgedeckt. Nach circa einem Jahr wurden einige Ballen geöffnet, um den Zustand zu kontrollieren. Die Ballen wiesen bei der Ernte Innentemperaturen von ungefähr 25 bis 40 °C auf (s. Tab. 8). Bei der Wintertriticale 1995 erwärmten sich die Ballen in der 2. und 3. Woche auf knapp unter 50°C, kühlten danach aber wieder auf etwa 30°C ab. Dies ist auf den im Vergleich zu den anderen Jahren und Arten höheren Wassergehalt von 19 % zurückzuführen. Bei der Wintertriticale 1995 erwärmte sich ein Ballen sogar kurzfristig auf 60 °C, kühlte aber innerhalb von ungefähr 2 Wochen auf ca. 30 °C ab. Die Erwärmung dürfte auf den beim Pressen noch nicht vollständig abgetrockneten Anteil von Quecke zurückzuführen sein. Der erwärmte Ballen wies beim Öffnen nach über 3 Monaten nesterartig verteilt Schimmel auf. Bei den Ballen aus der Ernte 1994 wurden nach einjähriger Lagerung Lang- oder Bodenwanzen (Rhyparochromus vulgaris), die allerdings keine Schäden verursachen, und ein niedriger Besatz an Mäusen vorgefunden. Bei den bei der Ernte 1995 geenrteten Ballen wurden nach einjähriger Lagerung unter undichten Stellen der Abdeckplane Verschimmelungen im Ballen festgestellt. Außerdem waren in den Ballenstapeln ein sehr starker Befall mit Ratten sowie ein schwacher Befall mit Mäusen festzustellen. Es spricht also einiges dafür, Getreideganzpflanzenballen nicht sehr lange und möglichst unter einem stabilen Regenschutz (Dach) mit entsprechender vorbeugender Bekämpfung von Vorratsschädlingen zu lagern. In Ballen, die zumindest ein Jahr ‘überwintern’, nimmt der Wassergehalt offenbar infolge nicht vermeidbaren Wasserzuganges geringfügig zu, was zu Gärvorgängen und damit höheren Temperaturen als bei der Ernte führen kann. 24
Die 1996 geernteten Weiden in Müllheim wurden direkt nach der Ernte als Ganzpflanze in Bündeln und aufgestapelt am Feldrand ohne jede Abdeckung gelagert, um den Verlauf der Abtrocknung zu verfolgen. Der bei der Ernte festgestellte Wassergehalt von ca. 50 % reduzierte sich bis Ende Mai auf 20 % (s. Abb. 18). Er blieb bis Anfang Oktober konstant bzw. nahm noch geringfügig weiter ab. Der Wassergehalt von Holz aus Schnellwuchsplantagen wird aus Gründen der Logistik diskutiert. Zum einen wirkt er sich nachteilig auf Transportkosten aus, zum anderen ist er hinsichtlich der Hygiene der Atemluft beim Bedienungspersonal einer Biomasseanlage bedenklich, da sich bei der Lagerung von feuchten Holzhackschnitzeln Pilze und deren Sporen bilden können (JIRJIS 1995). Tab. 8: Lagerung von Quaderballen in Müllheim 1994 - 96 (Feld, Abdeckplane) Ballentemperatur nach Ernte Zustand nach Jahr Wasser- 1.Woche 2. Woche 3. Woche 4. Woche 1 Jahr Lager gehalt Einheit % °C °C °C °C W-Triticale 1994 4,7 26-28 20-25 allgemein: 1995 18,9 30-60 37-46 32-47 28-36 1996 8,3 36-39 28 ca. 20 % Feuchte, W-Roggen 1994 6,2 25-29 25-27 58°C 1995 6,2 33 22 29-30 Ratten, Mäuse 1996 23,2 32-37 Bodenwanzen W-Gerste 1994 20,1 27-33 28-35 24-25 z.T. Schimmel 1995 1996 11,2 30-31 Gras 1994 3,8 30-32 20-27 25-36 21-24 1995 7,3 29-30 27 30 20 % Feuchte, 1996 9,3 26-28 24 70°C Bei der Lagerung von Energieganzpflanzen ist für mögliche Kraftwerkbetreiber der höhere Lagerraumbe- 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 % H 2 O 0 29.2. 31.05. 03.07. 1.8. 30.08. 1.10. 29.2.96 31.5.96 3.7.96 1.8.96 30.8.96 1.10.96 (Ernte) Wassergehalt (%) 49,4 19,4 15,4 12,1 16,4 16,7 Abb. 18: Trocknung von Weidentrieben in Müllheim 1996 (Feld, ohne Abdeckplane) 25
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Dies ist nur mit einer sekundären
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Vergleich der Brennstoffe CO, NOx i
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Aus den notwendigen Umrüstungen au
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6 Zusammenfassung und Schlußfolger
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