Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe

Transkript

1 Energiekongress im Bayerischen Landtag Auf der Suche nach Alternativen zum Maisanbau für Biogasanlagen Vortrag am 16. März 2013 in München Dr. Maendy Fritz Fritz Folie 1

2 (TFZ) Anwendungsorientierte Forschung Energie- und Rohstoffpflanzen Biogene Festbrennstoffe Biogene Kraft-, Schmier- und Verfahrensstoffe Vollzug der Projektförderung in Bayern (Gesamtkonzept Nachwachsende Rohstoffe) Technologie- und Wissenstransfer (u.a. Expertenteam Energiewende im ländl. Raum) Widmann 12 L Wi 106 Folie 2

3 Sachgebiet Rohstoffpflanzen und Stoffflüsse Arbeitsschwerpunkte Screening neuer Pflanzenarten und Sorten Vorarbeiten für die züchterische Bearbeitung vielversprechender Pflanzen Entwicklung neuer Nutzungspfade für traditionelle und neue Kulturarten Parzellen- und Gewächshausversuche zu Ertragsleistung und -stabilität Produktionstechnik Nachhaltigkeit Durchführung von Modellvorhaben zur Praxiseinführung Entscheidungsgrundlagen und Beratung für Landwirtschaft, Unternehmen und Politik Fritz, Widmann 11 L Wi 017 Folie 3

4 Reihe TFZ-Kompakt Download unter Widmann 12 L Wi 069 Folie 4

5 Mais die bisher unübertroffene Biogaskultur Vorzüge: sehr hohe Biomasse- und Methanhektarerträge geringerer Flächenverbrauch kostengünstiges Substrat, dadurch hohe Wirtschaftlichkeit schlagkräftige Produktionstechnik gute Verwertbarkeit von Wirtschaftsdüngern selbstverträglich, kaum Pflanzenschutz jahrzehntelange Züchtungsarbeit: weites Sortenspektrum für alle Regionen aber: Schädlings- und Krankheitsdruck steigen Humuszehrung und Erosion befürchtet kritische öffentliche Wahrnehmung der Bioenergie ( Vermaisung ) Zeise, Fritz 11 P Ze 046 Folie 5

6 Sorghum Steckbrief C4-Pflanze wie Mais hohes Ertragspotenzial global fünftwichtigste Getreideart Nutzung als Biogassubstrat, Futtermittel, Nahrung, Rohstoff für Ethanolproduktion durch Trockentoleranz an Klimawandel angepasst durch späte Saat variablere Fruchtfolgen als mit Mais keine Wirtspflanze für Larven des Westlichen Maiswurzelbohrers dichte Bestände durch enge Saat und Bestockung große Vielfalt, aber noch wenig Züchtung Zeise, Hartmann 11 P Hm 034 Folie 6

7 Sortenscreening 2006 bis 2008 Standort Straubing 30 Trockenmasseertrag t/ha angestrebter TM-Ertrag Sorghum Mais spät 2006 Mais spät 2007 Mais früh 2007 Mais spät 2008 Mais früh 2008 optimaler TS-Gehalt % Zeise 11 P Ze 012 Folie 7 Trockensubstanzgehalt

8 Trockenmasseertrag Sortenscreening Ergebnisse 2012 Zeise 300 dt/ha P Ze % 44 Folie 8 EURA RAGT Herkules Goliath Bovital NUS Biomass150 PR823F Tarzan Merlin Hannibal Sole Zerberus Santos Freya Amiggo Alföldi GK Emese Gardavan Arbatax Lussi Trockensubstanzgehalt Sorghum Mais frühe Saat (S260-S280) Mais späte Saat (S200-S220)

9 Vergleich Körnersorghum und Futtersorghum Fritz 12 P Fr 052 Folie 9

10 Klassische Sommerzwischenfrüchte eher ertragsschwach (max. 40 dt je ha) niedrige Trockensubstanzgehalte Gründüngung Bodenauflockerung (Bodengare durch Bodenbewurzelung, Schattengare) Steigerung der bodenbiologischen Aktivität (Wurzelkanäle, Regenwürmer) Verbesserung der Wasserinfiltration und des Wasserhaltevermögens Schutz des Bodens vor Erosion und Verdunstung Schutz vor Nährstoffauswaschung (Fixierung von Nährstoffen in der Pflanze, Freisetzung nach Winter) organische Substanz für Humusbildung und Erhalt/Steigerung der Bodenfruchtbarkeit Diversifizierung der Agrarlandschaft Fritz, Stockmann 13 P Fr 001 Folie P Sf 002

11 Neue Kulturen für mehr Biodiversität: Sommerungen Nutzungsmöglichkeiten: Flächenerträge gering, aber Humusmehrung kurze Vegetationszeit Bienenweide können Substratmangel ausgleichen Biogassubstrat vermeiden Erosion und Auswaschung Unkrautunterdrückung Amarant Buchweizen Quinoa Saflor Fritz, Deiglmayr 11 P Fr 006 Folie 11

12 Buchweizen und Quinoa als späte Zweit-/Zwischenfrüchte möglicher Saattermin außer Frühjahrssaat als Hauptfrucht: nach GPS-Getreide ab Mitte Juni bis Anfang, max. Mitte Juli zu spät für Mais und Sorghum Vorteile nur kurze Vegetationszeit bis ca. 100 Tage bis silierfähige Trockensubstanz-Gehalte (28 35 %) erreicht werden unkrautunterdrückende und phytosanitäre Wirkung gut für Fruchtfolge Auflockerung/Erweiterung von Fruchtfolgen Kulturen sind trockentolerant Ausbringung von Gärresten möglich Diversifizierung der Agrarlandschaft bei Substratüberschuss: Gründüngung Stockmann 12 P Sf 025 Folie 12

13 Buchweizen/Quinoa - TM-Ertrag/TS-Gehalt 2012, Aholfing Trockenmasseertrag 90 dt/ha Tussi Zita Lileia Pasto Faro Spacinska Kora Lifago Panda Jana Atlas Carmen Puno Titicaca Zeno % 50 Trockensubstanzgehalt Vegetationstage: 102, N-Düngung: 60 kg/ha, Vorfrucht: GPS-Winterroggen 407 optimaler TS-Gehalt Buchweizen Quinoa Saat: , Ernte: Tango Stockmann 12 P Sf 041 Folie 13

14 Wickroggen Gemenge aus Roggen und Zottelwicke Nutzung als GPS-Getreide Biogassubstrat früher als Futter angebaut gute Unkrautunterdrückung keine Herbizide zugelassen standfeste Roggensorte wichtig höhere Flexibilität bzgl. Erntezeitpunkt, da Wicke zu schnellen TS-Anstieg des Roggen abpuffert trotzdem höhere Lignifizierung langanhaltendes Blütenangebot Methanausbeute wie Getreide-GPS auch Mix mit Triticale möglich, im Handel auch mit Grasuntersaat Fritz 12 P Fr 027 Folie 14

15 Ertragsvergleich Wickroggen Winterroggen Trockenmasse-Ertrag Versuchsstandort Aholfing (Donau-Aue bei Straubing) 150 dt/ha % % +3 % -7 % Zottelwicke Winterroggen -10 % Bei Wickroggen reduzierte N-Düngung: -20 % N Erntejahr und Saatstärke Zottelwicke (kg/ha) -8 % Deiglmayr 10 P De 026 Folie 15

16 Dauerkulturen als Energie- und Rohstofflieferanten Miscanthus Sida Fritz 12 P Fr 037 Folie 16 Vorteile: bodenschonend lange Blüh- und/oder Standdauer Ernte außerhalb von Arbeitsspitzen vielseitige Verwendungsmöglichkeiten Nachteile: langfristige Festlegung in Zeiten stark schwankender Marktpreise kaum Züchtungsfortschritt eigenständige Vermarktung notwendig hohe Etablierungskosten und hohes Risiko langer Zeitraum bis 1. Ernte D. Silphie IGNISCUM

17 Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum) Nutzungsdauer über 10 Jahre Festlegung auf diese Kultur für langen Zeitraum Beerntung erst ab 2. Jahr möglich, im 1. Jahr nur Blattrosette (siehe links oben) kostspielige Pflanzung (> je Hektar) und hoher Aufwand zur Unkrautkontrolle im 1. Jahr ab 2013 bundesweit Versuche zur Ansaat Anlage der Flächen soll kostengünstiger werden langandauernde Blüte Juni bis September schnelle Verholzung und anfällig für Sclerotinia Biomasse- und Methanerträge eher unter Mais sehr heterogen, bisher kaum Züchtung derzeit nur etwa 200 Hektar deutschlandweit Fritz 12 P Fr 007 Folie 17

18 Durchwachsene Silphie: Ergebnisse 2012 Trockenmasseertrag Herkünfte 300 dt/ha Thüringen Trockenmasseertrag Trockensubstanzgehalt Straubing USA Norddeutschl. Russland Mais Thüringen Aholfing Norddeutschl. Pflanzung: Mitte Mai 2011; Ernte: Ende Aug. Anfang Sept. 2012; N-Soll: kg/ha Mais 50 % Trockensubstanzgehalt Stockmann 12 P Sf 045 Folie 18

19 Fokus Wildpflanzenmischungen Saatgut 1. Jahr, September Entwicklung und Koordination durch LWG bayern- und bundesweite Versuche, an denen TFZ und LfL mitwirken Wildpflanzen und alte Kulturpflanzen (meist Färber- und Gewürzpflanzen) langer Blühzeitraum Standzeit meist 5 Jahre, dadurch lange Bodenbedeckung jedes Jahr wechselnde Pflanzenzusammensetzung keine Qualitätszüchtung auf Biogasnutzung Erträge stark schwankend, bisher geringe Datengrundlage bis inkl. 3. Standjahr 1. Jahr, Juli 2. Jahr, Juli Fritz 12 P Fr 040 Folie 19

20 Fazit Mais und andere etablierte Kulturen setzen hohen Maßstab langjähriger Züchtungsvorsprung ist kaum einholbar weites Spektrum an ergänzenden Energiepflanzen vorhanden vielgliedrige Fruchtfolgen und Dauerkulturen haben ökologische Vorteile ökonomische Vorteile über Deckungsbeitrag nicht darstellbar: Vorfruchtwirkung, geringerer Lagerbedarf für Gärreste etc. nur einzelbetrieblich monetär bewertbar großer Bedarf an Züchtungsarbeit und produktionstechnischer Optimierung zur Sicherung einer nachhaltigen Landwirtschaft trotz Klimawandel Pflanzenproduktion durch breite Kulturartenbasis absichern Fritz, Widmann 11 P Fr 012 Folie 20

21 Auf dem Weg zu einem nachhaltigen Energiepflanzenanbau in einer vielfältig strukturierten Kulturlandschaft vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fritz 12 P Fr 003 Folie 21