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Wissen und Technik - 17.06.2019

Wildpflanzen als Biogas

Auch Wildpflanzen eignen sich für Biogasanlagen. Der Ertrag ist zwar geringer als beim herkömmlichen Mais – doch die Natur profitiert.

Ein Mix für Biogas dient auch der Artenvielfalt.

Die Produktion von Biogas ist umstritten. Zwar entsteht ein Brennstoff aus nachwachsenden Rohstoffen, dessen Klimabilanz günstiger ist als bei fossilem Erdgas. Doch die am häufigsten dazu verwendete Pflanze ist Mais, mit gravierenden Folgen für die Landschaft. Rund eine Million Hektar werden hierzulande mit Energiemais bestellt, die Monokulturen gelten als ökologische Wüsten: Sie sind grün, aber von Artenvielfalt kann keine Rede sein.

Dass es auch anders geht, zeigen Versuche mit blühenden Wildpflanzen wie Malve, Luzerne, Rainfarn, Rotklee und Beifuß sowie Sonnenblume. In einem Projekt der Umweltorganisation Nabu in Baden-Württemberg wurden auf mehreren Flächen Wildpflanzenmischungen mit 20 bis 30 verschiedenen Arten ausgesät, um daraus später Biogas zu gewinnen. Die Vorteile sind offenkundig: Die bunt blühenden Äcker bieten Lebensraum für verschiedene Tiere, die mehrjährige Bewirtschaftung schont den Boden und auch das Landschaftsbild wird positiv wahrgenommen. Auf der anderen Seite stehen jedoch geringere Erträge und damit Einnahmen. Doch die Nachteile lassen sich ausgleichen.

Die Landwirte sind noch zurückhaltend

„Die Landwirte sind zurückhaltend, wegen der geringeren Erträge, aber auch weil es skeptische Nachfragen gibt: Was hast du denn auf dem Acker stehen?“, sagt Jochen Goedecke vom Nabu. „Aber einige haben es gewagt. Gut 20 Hektar Anbaufläche seien so zusammengekommen. Die Ergebnisse seien positiv, es gebe einige Initiativen, das Konzept nach dem offiziellen Projektende weiterzuführen, auch anderswo in Deutschland.

Anders als bei den meisten Feldfrüchten gibt es keine Bewirtschaftung für ein oder zwei Jahre, sondern über einen längeren Zeitraum. Je nach Wuchs und Wetter wird ungefähr im Spätsommer geerntet und die gehäckselten Pflanzen für die Biogasanlage eingelagert. Der untere Pflanzenteil bleibt im Boden, was vor Erosion schützt, und treibt erneut aus Samen, die herabgefallen sind. „Da der Boden nur sehr wenig bearbeitet wird, wird die Mikroflora und -fauna verbessert, was seine Widerstandsfähigkeit stärkt“, sagt Moritz von Cossel von der Universität Hohenheim, der das Vorhaben begleitet hat. „Die verschiedenen Pflanzen bieten Lebensraum für verschiedene Insekten, was weitere ökologische Nischen schafft.“

Ein positiver Effekt für die Artenvielfalt

Die zweijährige Nachtkerze beispielsweise blüht in der Dunkelheit und lockt nachtaktive Insekten an, auf die wiederum Fledermäuse Jagd machen. Hinzu komme, dass der Effekt für die Artenvielfalt nicht nur auf der bestellten Fläche wirkt, sondern diese am besten weitere Lebensräume miteinander verbindet und so zum Austausch beiträgt, ergänzt der Forscher.

Für den Übergang sei es sinnvoll, die Wildpflanzenmischung gemeinsam mit Mais auszusäen, sagt von Cossel. „Mit dem Mais hat der Landwirt im ersten Jahr noch einen sicheren Ertrag, den er für die Biogasanlage einplanen kann.“ Durch Kontrollen auf dem Feld kann er überprüfen, wie gut die Wildpflanzensaat aufgegangen ist und ob sie ab dem zweiten Jahr ausreichend Biomasse hervorbringen wird. Der Maisertrag wird durch die zusätzlichen Pflanzen nicht beeinträchtigt, haben seine Versuche gezeigt.

Welche Mischung bringt die optimale Biogas-Ausbeute?

Von Cossel sieht aber noch Forschungsbedarf, etwa wann der günstigste Zeitpunkt zur Aussaat und was die ideale Menge an Samen pro Fläche ist. Und natürlich welche Mischung optimale Biogas-Ausbeute bringt. In den bisher analysierten Fällen ist sie deutlich geringer als beim Mais, zeigen Daten des Ministeriums für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz (MLR) in Baden-Württemberg, das die Versuche ebenfalls begleitet.

„Mais wurde über viele Jahrzehnte züchterisch intensiv bearbeitet und sowohl auf hohe Erträge wie auch hohe Verdaulichkeit beim Wiederkäuer optimiert“, heißt es auf Anfrage. Mais bilde etwa ein Drittel Stärke, die sich sehr gut und nahezu vollständig in Biogasanlagen abbauen und zu Biogas umsetzen lässt. Zellulose lässt sich nur langsam und unvollständig abbauen, Lignin überhaupt nicht. Der Anteil von Lignin und Zellulose mache bei Silomais etwa ein Fünftel aus, bei den Wildpflanzenmischungen jedoch die Hälfte.

Die unterschiedliche „Verdaulichkeit“ zeige sich an der spezifischen Gasausbeute. Sie gibt an, wie viel Methan je Tonne organischer Trockenmasse erzeugt werden kann. Dem MLR zufolge ist die Gasausbeute von Wildpflanzenmischungen rund 30 Prozent geringer im Vergleich zu Silomais. Zusätzlich zeigte sich, dass die Trockenmasseerträge der Wildpflanzenmischungen nur bei 40 bis 50 Prozent des entsprechenden Silomaisertrages lagen. „Summiert man diese beiden Werte, dann liegen die resultierenden Methanerträge je Hektar bei rund 30 bis 35 Prozent im Vergleich zu Mais“, so das Ministerium. „Das bedeutet, dass Wildpflanzenmischungen in etwa die dreifache Fläche benötigen, um die gleiche Methanmenge zu erzeugen wie bei Silomais.“ Insbesondere in Regionen mit Flächenknappheit und hohen Pachtpreisen sei das ein entscheidender ökonomischer Nachteil.

Einige Konsumenten lassen sich das neue Biogas was kosten

Verbesserungen sind vorerst nicht absehbar. Laut MLR werden Wildpflanzenmischungen in Zusammensetzung und Mischungsverhältnissen angepasst. Je nach Standort und Anbaujahr entwickeln sie sich aber sehr unterschiedlich. Das beobachtet auch der Hohenheimer Forscher Moritz von Cossel. Zwischen 20 und 70 Prozent liegen die Erträge im Vergleich zu Mais, sagte er. „Das zeigt, dass viele Faktoren eine Rolle spielen und Verbesserungsmöglichkeiten bestehen.“

Ein weiterer Ansatz sind Verfahren, bei denen versucht wird, durch mechanische Einwirkung, etwa Druck, Hitze oder Ultraschall, verholzte Strukturen aufzubrechen und die Verdaulichkeit der Zellulose zu verbessern, heißt es vom MLR: „Es gibt zwar verschiedene Systeme am Markt, die sind allerdings oft sehr teuer und haben einen hohen Verschleiß oder Energieverbrauch, was zu hohen Kosten führt.“ Gleichwohl bedeutet eine geringere Gasausbeute nicht, dass Wildpflanzen keine Chance hätten, sagt von Cossel. „Da sie wenig Ansprüche haben, sind sie prädestiniert für schwierige Flächen“, wie ungünstig gelegene Feldecken. Dem Landschaftsbild tun die Streifen in jedem Fall gut.

Das lassen sich Konsumenten durchaus etwas kosten, etwa die 350 Kunden der Stadtwerke Nürtingen, die für ihren „Bienenstrom“ einen Cent pro Kilowattstunde mehr bezahlen. Damit sollen die Mindererträge von Wildpflanzenflächen kompensiert und Anreize für Landwirte gesetzt werden. Auch das Projekt „Bunte Biomasse“, das die Veolia Stiftung, der Deutsche Jagdverband und die Deutsche Wildtier Stiftung gerade gestartet haben, will 500 Hektar Energiemaisfelder durch Wildpflanzen ersetzen.

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