Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften Band 23

Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 23: 41–42 (2011)
Nährstoffinputs, -outputs und N-Verluste zentral betriebener
NawaRo-Biogasanlagen im süddeutschen Raum
Kurt Möller, Rudolf Schulz und Torsten Müller
Institut für Kulturpflanzenwissenschaften, Fachgebiet Düngung mit Bodenchemie, Universität Hohenheim,
Stuttgart. E-Mail: kurt.moeller@uni-hohenheim.de
Einleitung
Ausgehend von der Novellierung des EEG im Jahre 2004 wurde in den vergangenen
Jahren eine große Anzahl von Biogasanlagen errichtet, die vornehmlich mit
Energiefrüchten beschickt werden. Es wurden auch einige nicht-landwirtschaftliche
Anlagen in Betrieb genommen, die zentral betrieben von den umliegenden
landwirtschaftlichen Betrieben Substrate (z.B. Silo- bzw. Energiemais) beziehen und
die Gärreste wieder zurückführen. Dies führt zu teilweise gravierenden
Veränderungen der Anbaustruktur und der Nährstoffflüsse in den betroffenen
Betrieben. Bislang liegen kaum Daten über die durch Einführung der
Biogastechnologie ausgelösten Veränderungen in landwirtschaftlichen Betrieben vor.
Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es, die Nährstoffinputs und -outputs von
zwei zentral betriebenen Biogasanlagen im Jahreslauf und die Konsequenzen für die
Nährstoffkreisläufe und die Düngung zu erfassen. Zudem wurden auf 14 ausgewählten
Betrieben die Veränderungen in Anbaustruktur, Humus- und Nährstoffbilanzen
ermittelt.
Material und Methoden
Im Rahmen dieser Studie wurde das gesamte Vergärungsverfahren einschließlich
der Substratwahl von zwei außerlandwirtschaftlichen, zentral betriebenen Biogasanlagen
in der Oberpfalz/Bayern erfasst, die ihre Substrate von zahlreichen
Betrieben aus der Umgebung beziehen (Gesamtfläche ca. 2100 ha LN) und im
Gegenzug Gärreste an diese Betriebe liefern (weitere Details siehe Möller et al.
2010). Die Leistung der kleineren dieser Anlagen beträgt ca. 700 kWel, die der
größeren ca. 4 MWel. Bei beiden Anlagen erfolgt am Ende des Vergärungsprozesses
eine Fest-flüssig-Trennung der Gärreste. Die daraus gewonnenen Fugate
und Feststoffe werden teilweise mehrere Monate vor ihrer Ausbringung zwischengelagert.
Neben der Erfassung der Daten direkt an der Anlage wurden 14 substratliefernde
landwirtschaftliche Betriebe mittels eines Fragebogens und persönlicher
Gespräche befragt, um die Veränderungen des Anbausystems, der Nährstoff- und
Humusbilanzsalden durch die teilweise oder vollständige Umstellung der Betriebe auf
einen Energiepflanzenanbau zu erfassen (weitere Details: Möller et al. 2011).
Ergebnisse und Diskussion
Energiemais (65-75 % der Trockenmasseinputs) und Gras (ca. 20 % der TM-Inputs)
waren die wichtigsten Inputs der beiden Biogasanlagen, wobei Gras vornehmlich
über die Sommermonate vor der Ernte des Mais im Herbst vergoren wurde. Bei der
größeren der beiden Anlagen wurden im Erfassungszeitraum pro Jahr ca. 380
Tonnen Stickstoff umgesetzt, knapp 75 % davon werden über die Fugate auf die
Felder zurückgeführt, ca. 25 % sind in den Feststoffen enthalten. Die Abschätzung
der N-Verlustströme während Lagerung und Ausbringung ergab, dass ca. 20-25 %
des N während der Gärrestlagerung und nach der Ausbringung gasförmig als