Nährstoffkreisläufe und effektiver Einsatz von Gärresten

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1 Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Nährstoffkreisläufe und effektiver Einsatz von Gärresten Tagung des Verbandes der Landwirtschaftskammern e.v. und des Bundesarbeitskreises Düngung Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti

2 Effektiver Einsatz Voraussetzungen EEG-Novellierung 01. Januar 2012 EEG-Einführung 29. März 2000 EEG-Novellierung 01. August 2004 EEG-Novellierung 01. August 2009 Anzahl Bi ogasanlag gen [] Nennleis stung [MW e el.äqu.] Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 2

3 Nährstoffanfall aus Biogasanlagen Deutschland 2012: ca Biogasanlagen ca MW installierte el. Leistung nach BBD Bayern 130 kg N Anfall je kw el ca t N in Biogasgärrest in D ( ca t N in Bayern) zum Vergleich 2010: bei durchschnittlich 5,1 kg N je m Rindergülle t N 3!!! große Schwankungsbreite!!!!!! Schweinegülle nur Mittelwert!!! t N ca. 82 Mio m 3 Biogasgärrest in D (Bayern ca. 17 Mio m 3 ) diese Nährstoffe gilt es effizient im Sinne eines möglichst geschlossenen Nährstoffkreislaufes wieder in die Pflanze zu bringen! Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 3

4 Effektiver Einsatz Voraussetzungen Kenntnis über : Nährstoffgehalte Eigenschaften der Gärprodukte Nährstoffwirkung der Gärprodukte Nährstoffkreislauf Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 4

5 Nährstoffgehalte Anhaltswerte für Nährstoffgehalte Gärprodukte TS- Gehalt % N t (kg/m³) NH 4 (kg/m³) % des N t P 2 O 5 (kg/m³) K 2 O (kg/m³) Ø 6,5 5,1 3,2 63 2,3 5,5 Min. 2,9 2,4 1,4 58 0,9 2,0 Max. 13,2 9,1 6,8 75 6,0 10,9 Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 5

6 Nährstoffgehalte Anhaltswerte für Nährstoffgehalte Gärprodukte separiert Ø Aus- gang TS- N t NH 4 %d des P 2 O 5 K 2 O Gehalt (kg/m³) (kg/m³) N t (kg/m³) (kg/m³) % 6,5 5,1 3,2 63 2,3 5,5 flüssig 5,7 4,9 3,1 64 2,0 5,4 fest 24,3 5,8 2,7 47 5,0 5,8 Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 6

7 Nährstoffgehalte mtstickstoff fgehalt (kg/m 3 ) Ausbringmenge 30 m 3 : Düngermenge kg N/ha Gesa Biogasanlage A Gesa amtstickstof ffgehalt (kg/m 3 ) Ausbringmenge 30 m 3 : Düngermenge kg N/ha Biogasanlage B Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 7

8 Zwischenfazit Nährstoffgehalte Nährstoffgehalte unterliegen größeren Schwankungen Mindestens eine Untersuchung der Gärprodukte bei Eigenausbringung und konstanter Substratzufuhr Bei Abgabe der Gärprodukte aktuelle Untersuchungen an den Hauptabgabeterminen nach guter Homogenisierung g Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 8

9 Effektiver Einsatz Voraussetzungen Kenntnis über : Nährstoffgehalte Eigenschaften der Gärprodukte Nährstoffwirkung der Gärprodukte Nährstoffkreislauf Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 9

10 Eigenschaften ph-werte von Gärprodukten Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 10

11 Eigenschaften ph-werte von Gärprodukten Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 11

12 Ausbringtechnik Eigenschaften Einfluss der Ausbringungstechnik auf Ertrag und Stickstoffentzug - Wintertriticale: 120 kg NH4-N/ha im Frühjahr und Beginn des Schossens; - Winterweizen: 120 kg NH4-N/ha im Frühjahr und Beginn des Schossens; - Silomais: vor Saat 120 kg NH4-N/ha mit sofortiger Einarbeitung, nach 3h und nach 24h sowie Schleppschuh;

13 Ausbringtechnik bei Wintergetreide Eigenschaften Einfluss der Ausbringungstechnik auf Trockenmasseertrag bei Wintertriticale GPS A A A Trock kenmasse e dt/ha VB BBCH Breitverteilung Schleppschlauch Schleppschuh Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 13

14 Ausbringtechnik bei Wintergetreide Eigenschaften Einfluss der Ausbringungstechnik auf Trockenmasseertrag bei Wintertriticale GPS A A Trock kenmasse e dt/ha A A A A VB BBCH Breitverteilung Schleppschlauch Schleppschuh Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 14

15 Einarbeitung vor Mais Eigenschaften Silomais: Puch , Bayreuth ; 100% Mineraldüngeräquivalent (% des applizierten NH 4 -N) 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% Biogasgärrest 24h 20% 10% 0% Einarbeitung nach 24 h 3 h <1 h Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 15

16 Einarbeitung vor Mais Eigenschaften Silomais: Puch , Bayreuth ; 100% Mineraldüngeräquivalent (% des applizierten NH 4 -N) 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% Biogasgärrest 24h Biogasgärrest 3h 20% 10% 0% Einarbeitung nach 24 h 3 h <1 h Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 16

17 Einarbeitung vor Mais Eigenschaften Silomais: Puch , Bayreuth ; 100% Mineraldüngeräquivalent (% des applizierten NH 4 -N) 90% 80% 70% 60% 50% 40% Biogasgärrest 24h Biogasgärrest 3h Biogasgärrest <1h 30% 20% 10% 0% Einarbeitung nach 24 h 3 h <1 h Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 17

18 Effektiver Einsatz Voraussetzungen Kenntnis über : Nährstoffgehalte Eigenschaften der Gärprodukte Nährstoffwirkung der Gärprodukte Nährstoffkreislauf Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 18

19 Nährstoffwirkung Mineraldüngeräquivalent verschiedener organischer Dünger TM-Ertra ag (dt/h ha) mineralisch ausgebrachte Menge NH 4 -N bzw. N mineralisch (kg/ha) Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 19

20 Nährstoffwirkung Mineraldüngeräquivalent verschiedener organischer Dünger 250 TM-Ertra ag (dt/h ha) kg N/ha 120 kg NH 4 -N/ha Biogasgärrest mineralisch org. Dünger 85 kg N/ha : 120 kg NH 4 -N/ha 70 % MDÄ (vom NH 4 -N) ausgebrachte Menge NH 4 -N bzw. N mineralisch (kg/ha) 20

21 Nährstoffwirkung Mineraldüngeräquivalent verschiedener organischer Dünger (Biogasfruchtfolge Silomais, GPS, Weidelgras, Silomais; ) 90% 80% 70% 73 % 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Biogasgärrest Rindergülle Sep. flüssig Sep. fest Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 21

22 Nährstoffwirkung Mineraldüngeräquivalent verschiedener organischer Dünger (Biogasfruchtfolge Silomais, GPS, Weidelgras, Silomais; ) 90% 80% 73 % 70% 63 % 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Biogasgärrest Rindergülle Sep. flüssig Sep. fest Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 22

23 Nährstoffwirkung Mineraldüngeräquivalent verschiedener organischer Dünger (Biogasfruchtfolge Silomais, GPS, Weidelgras, Silomais; ) 90% 80% 70% 73 % 63 % 76 % 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Biogasgärrest Rindergülle Sep. flüssig Sep. fest Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 23

24 Nährstoffwirkung Mineraldüngeräquivalent verschiedener organischer Dünger (Biogasfruchtfolge Silomais, GPS, Weidelgras, Silomais; ) 90% 80% 70% 73 % 63 % 76 % 60% 50% 40% 39 % 30% 20% 10% 0% Biogasgärrest Rindergülle Sep. flüssig Sep. fest Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 24

25 MDÄ von NH 4 -N nach Kulturart Nährstoffwirkung gerundeter Mittelwert der einzeln geprüften Kulturarten Puch, Bayreuth (TIW, WW, MS) Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 25

26 Nährstoffwirkung Zwischenfazit: Die Mineraldüngeräquivalente hängen von der Kulturart und auch den Standorten ab sie können durch verlustarme Ausbringung bzw. sofortige Einarbeitung noch gesteigert werden Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 26

27 Effektiver Einsatz Voraussetzungen Kenntnis über : Nährstoffgehalte Eigenschaften der Gärprodukte Nährstoffwirkung der Gärprodukte Nährstoffkreislauf Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 27

28 Nährstoffkreislauf Stickstoff Biogasanlage 1 ha Silomais 220 kg N Lagerverluste 5%=11kgN Max. N-Zukauf 101 kg/ha Vorgaben Düngeverordnung: + 60 kg N/ha im Ø der letzten 3 Düngejahre N-Bilanz - 41 kg Boden N- Rückführung: 179 kg N Ausbringverluste 14,3% = 30 kg N Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 28

29 Nährstoffkreislauf Phosphat Biogasanlage g 1 ha Silomais Lagerverluste 0 kg 83 kg P 2 O 5 P 2 O 5 - V b Dü d Auswaschung 0 kg P 2 O 5 Vorgaben Düngeverordnung: + 20 kg P 2 O 5 /ha im Ø der letzten 6 Düngejahre Ausbringverluste 0k kg P 2 O 5 -Bilanz: 0 kg P 2 O 5 Boden P 2 O 5 - Rückführung: 83 kg P 2 O 5 Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 29

30 Nährstoffkreislauf Beispielhafter Vergleich Mineral- und Gärproduktdüngung Silomais Puch (V 544) Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 30

31 Nährstoffkreislauf Beispielhafter Vergleich Mineral- und Gärproduktdüngung Silomais Puch (V 544) % + 30/60 KAS 100% + 30/30 KAS 100% + 60/60 KAS 100% + 30 KAS 170 Ertra ag TM dt t/ha % ohne min. Düngung min. Biogasgärrest org.+min. Düngung NH 4 -N + min. Stickstoff kg/ha Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 31

32 Nährstoffkreislauf Zwischenfazit: die von der Fläche abgefahrenen Nährstoffe können auf die Fläche zurückgefahren werden als Anhaltswert können die Stickstoffverluste mit einem Zuschlag für die unvermeidbaren Standortverluste in Form von Mineraldünger ersetzt werden Ausschließliche Düngung mit organischen Düngern kann zu hohen Nährstoffüberschüssen führen der Phosphatkreislauf ist bei Rückführung der Gärprodukte geschlossen Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 32

33 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Matthias Wendland, Fabian Lichti 33