Biogasmais

Mais (Zea mays)

Als Energiemais wird Mais bezeichnet, der zur Energieerzeugung in Biogasanlagen angebaut wird. Da Mais als C4-Pflanze einen geringen Wasserbedarf hat und nur mäßige Ansprüche an den Boden stellt, ist sie in Deutschland eine verbreitete Kulturpflanze mit hohen Erträgen an Trockenmasse pro Fläche. Durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) wurde die Biogaserzeugung gefördert und damit der Maisanbau ausgeweitet.

Silomaisanbau

In Mitteleuropa wird Mais vorwiegend als Silomais angebaut. Die oberirdischen Pflanzenteile werden gehäckselt, siliert und als Futtermittel (Maissilage) in der Rinderhaltung oder als Biogassubstrat verwendet. Herkömmlicher Silomais ist für die Verwendung als Futtermittel züchterisch optimiert und erfüllt Eigenschaften wie hohe Hektarerträge, gut im Rinderpansen zugängliche Nährstoffe sowie gute Silierbarkeit, um eine längerfristige Lagerung und somit eine ganzjährige Verfügbarkeit zu gewährleisten. Die hohen Hektarerträge und die vorhandene und erprobte Erntetechnik machten Mais zum Hauptsubstrat in Biogasanlagen, die auch oder nur pflanzliche Bestandteile vergären.

Optimierter Silomaisanbau

Silageproduktion

Die Ansprüche an Silomais zur Rinderhaltung und zur Biogaserzeugung unterscheiden sich. Durch verschiedene Maßnahmen kann der Methanertrag pro Maisanbaufläche erhöht werden:

• Eine höhere Saatstärke erhöht den Hektarertrag. Der erhöhte Stickstoffentzug wird durch eine erhöhte Stickstoffdüngung kompensiert.
• Eine frühere Ernte bei einem Trockensubstanzgehalt (TS-Gehalt) von rund 30 % erhöht die Verdaulichkeit der Maissilage. Silomais reift üblicherweise bis zu einem TS-Gehalt von 32 bis 33 % ab, um Substanzverluste bei der Silierung durch Sickersaft zu verhindern und um die Energiedichte zu erhöhen. Der hohe TS-Gehalt ist aber mit einem stärkeren Verholzen der Pflanze verbunden, was die Abbaubarkeit in der Biogasanlage verringert. Bei der Silierung durch den höheren Wassergehalt im Erntegut möglicherweise auftretende Sickersäfte sind jedoch in der Biogasanlage vergärbar.
• Maissorten mit höheren Reifezahlen eignen sich wegen der späten Abreifung nicht für den Anbau zur Futtersilageherstellung. Die geringeren Ansprüche an die Abreifung bei der Verwertung in Biogasanlagen ermöglichen jedoch den Anbau dieser Sorten, die durch bessere Ausnutzung der Vegetationsperiode höhere Erträge liefern können.
• Bei der Ernte wird die Häcksellänge wird verringert, um die Angrifffläche für den enzymatischen Abbau im Fermenter der Biogasanlage zu erhöhen und damit zu beschleunigen und zu verbessern.^[1]

Züchtung von Energiemais

Durch die neuen Ansprüche bei Verwendung von Mais zur Energieerzeugung eröffnen sich neue züchterische Möglichkeiten. In einem 2004 begonnen Projekt der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), der KWS SAAT AG, der Universität Hohenheim und der bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft sollte der Trockensubstanz-Ertrag pro Hektar erhöht, Anbauverfahren hinsichtlich des Natur- und Umweltschutzes optimiert und die Eignung von Zwischenfrüchten geprüft werden. Da Mais seit Jahrtausenden als Kulturpflanze angebaut wird, hat sich eine große genetische Vielfalt entwickelt. Ziel des Projektes war es, Gene, die den Trockenmasseertrag und die Kältetoleranz erhöhen und die Kurztagadaptation verbessern, in einer Pflanze zu vereinen, um die Erträge zu verdoppeln.^[2] In diesem Projekt konnten innerhalb von fünf Jahren Ertragssteigerungen von rund 20 bis 25 % (um 40 bis 50 dt Trockensubstanz/ha)erreicht werden.^[3]

Wirtschaftlichkeit

Maissilage gilt in der Regel als das wirtschaftlichste Biogassubstrat, gemessen am Vergleich der Erzeugungskosten mit dem Energieertrag aus dem Gas. Abhängig vom Verhältnis der Marktpreise möglicher Einsatzstoffe und von betrieblichen Bedingungen wie Klima- und Bodenverhältnissen, Fruchtfolge, Anlagentechnik und Verfügbarkeit kostenloser Substrate können jedoch auch mit der Nutzung anderer Substrate (z.B: Grassilage, Gülle, Geflügelmist, Getreide) ähnliche oder höhere Gewinne erzielt werden.^[4]

Kritik

Durch den Maiseinsatz in Biogasanlagen wurde der Maisanbau in den letzten Jahren stark ausgeweitet. Die Veränderung des Landschaftsbildes durch den verstärkten Maisanbau und landschaftliche sowie ökologiusche Folgen von Grünlandumbruch werden kritisiert. Ein weiterer Kritikpunkt ist die intensive Landwirtschaft, die für die Biogaserzeugung betrieben wird. Daneben gibt es generelle Kritik an der Bioenergie, da eine zunehmende Flächenkonkurrenz beispielsweise zur Nahrungsmittelerzeugung besteht.^[5]

Alternativen und Ergänzungen zum Maisanbau

Um Maismonokulturen zu vermeiden, wird versucht, auch andere Feldfrüchte wie Sonnenblumen und Zuckerrüben für die Biogaserzeugung nutzbar zu machen. Da Mais als wärmebedürftige Pflanze erst spät gesät werden kann, wird versucht, die Vegetationsperiode, beispielsweise mit Grünroggen als Zwischenfrucht zur Erzeugung von Ganzpflanzensilage (GPS,) besser auszunutzen und so höhere Erträge pro Fläche und Jahr zu erzielen.^[6] Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die winterliche Bodenbedeckung Nährstoffverluste und Erosion verringert werden. Auch Untersaaten sind möglich, beispielsweise um die Bodentragfähigkeit zu erhöhen und um Unkräuter zu unterdrücken.

Rechtliche Unterscheidung zwischen Energie- und Silomais

Da für Energiemais bis 2009 eine Anbauprämie (Energiepflanzenprämie) gezahlt wird, ist eine Unterscheidung zum Silomais zur Verwendung als Futtermittel notwendig. Die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung erfasst den Mais, der in Biogasanlagen verwertet wird und regelt die Prämienzahlung.^[7]

Einzelnachweise

1. ↑ - Produktionstechnik Energiemais: Informationen der Saaten-Union zum Energiemaisanbau vom 09.01.2007
2. ↑ - Mitteilung der FNR am 01.07.2004
3. ↑ - Stand der Energiemaiszüchtung bei der KWS SAAT AG, Vortrag im Rahmen des 2. Einbecker Energiepflanzen Kolloquiums am 05./ 06.11.2007
4. ↑ Landwirtschaftskammer Niedersachsen, 2009: [http://www.lwk-niedersachsen.de/index.cfm/portal/6/nav/360/article/11573.html Was Alternativen zum Mais kosten dürfen. Abgerufen am 2009-04-14
5. ↑ NABU, 2006: Energie-Mais nur mit Umweltauflagen. Abgerufen am 2009-04-14.
6. ↑ - Information der Saaten-Union zum Anbau von Grünroggen zur Biogaserzeugung vom 13.07.2007
7. ↑ - "Merkblatt zur Verwendungskontrolle Energiepflanzen in Biogasanlagen", Information der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung vom 17.07.2008

Literatur

• Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR): Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung, 3. Auflage (2006) ISBN 3-00-014333-5

Umfassendes 232-Seiten Literaturwerk zum Thema Biogas und (landwirtschaftliche) Biogasanlagen. Die Handreichung kann kostenlos von der FNR bezogen oder als pdf-Dokument heruntergeladen werden.

Weblinks

• Mais für Biogasanlagen (Sortenversuche)