Die Biogasanlage macht unseren Betrieb erst rund

Transkript

1 Biogas Foto: Neumann Für Bioland-Berater M. Wiggert (li.) und Landwirt M. Nagengast bringt die Biogasproduktion neue Chancen für den Ökobetrieb. Die Biogasanlage macht unseren Betrieb erst rund Eine Biogasanlage im Ökobetrieb bringt Vorteile, stellt die Landwirte aber auch vor Herausforderungen. Von dem alternativen Pflanzenbau können konventionelle Betriebe lernen. Wolfram Wiggert legt die letzten Sandsäcke auf das Silo. Das war jetzt das siebte Mal, dass wir das Silo in diesem Jahr abgedeckt haben, erklärt der Landwirt aus Löffingen (Baden-Württemberg). Denn Wiggert füttert seine Biogasanlage nicht mit den typischen Substraten. Der Landwirt führt seit 2003 einen Ökobetrieb nach Bioland-Richtlinien. Im Jahr 2006 ist die Biogasanlage dazugekommen. Wir ernten viermal im Jahr Kleegras, dazu Ganzpflanzensilage, Grünroggen, Gras und Mais, zählt er auf. Da die Rohstoffe in einem Fahrsilo lagern, bedeutet das: bis zu neunmal im Jahr die Plane anheben und wieder verschließen. Wie Wiggert erzeugen rund 180 Öko-Betriebe in Deutschland Biogas. Die Produktion unterscheidet sich zum Teil sehr deutlich von der auf konventionellen Betrieben, wie der Arbeitsbericht zum BioBiogasmonitoring der Universität Kassel zeigt: Die Anlagen sind häufig stark in den landwirtschaftlichen Betrieb integriert, sodass sich mehrere Synergien ergeben, wie Rohstoffverwertung, Düngerproduktion oder Wärmenutzung. Stallmist ist neben Grassilage und Kleegras das am meisten eingesetzte Substrat bei Anlagen bis zu einer Größe von 250 kw. Erst bei größeren Anlagen setzen die Betriebe zu bis zu einem Drittel auch Mais ein. Die Ökolandwirte produzieren die Rohstoffe überwiegend auf den eigenen Flächen. Da bei den hofangepassten Anlagen fast nur Reststoffe zum Einsatz kommen, gibt es kaum Konkurrenz zu Nahrungs- oder Futtermitteln. Kleegras lässt sich nutzen. Ein wichtiges Argument für eine Biogasanlage gerade in viehlosen Betrieben ist die Kleegrasnutzung. Kleegras bauen die meisten Biobetriebe im Rahmen der Fruchtfolge zur Stickstofffixierung und Unkrautregulierung regelmäßig an. Das bedeutet aber auch: Gerade viehlose Be- 28

2 triebe können dann mit dem Acker in dem Jahr kein Geld verdienen, weil das Kleegras die Fläche belegt. Stattdessen wird in viehlosen Betrieben der Aufwuchs gemulcht und bleibt auf der Fläche. Dadurch sinkt aber die Fixierungsleistung der Knöllchenbakterien beim Klee, da es genug Stickstoff im Boden gibt. Gleichzeitig steigt die Gefahr, dass Stickstoff über Winter ausgewaschen wird, ergänzt Frank Hofmann vom Beratungsinstitut Ecofys Germany. Nicht zu vergessen sind die Arbeitszeit und der Kraftstoffverbrauch beim mindestens zweimaligem Mulchen im Jahr. Wird das Kleegras dagegen abgefahren, einsiliert und in der Biogasanlage vergoren, lässt sich damit nicht nur Geld verdienen, sondern es steigt auch die Stickstofffixierung auf der Fläche. Auch lässt sich der Stickstoff in Form des Gärrests im Winter speichern und im Frühjahr gezielt auf den Flächen ausbringen, die Bedarf haben. Zudem ist der Stickstoff im Gärrest leichter verfügbar als z. B. im Stallmist. Das führt in vielen Betrieben zu einem höheren Ertrag. Wir gehen nach Umfragen und Literaturauswertungen von einem Plus von mindestens 15 bis 20 % aus, erklärt Markus Wiggert, Geschäftsführer des Biolanderzeugerrings in Bayern. Das damit angeregte stärkere Wurzelwachstum sorgt auch für einen Anstieg des Kohlenstoffgehaltes im Boden. Und wenn sich mehr Lebensmittel Foto: Wiggert Kleegras ist in vielen Biobetrieben ein wichtiges Fruchtfolgeglied. pro Hektar erzeugen lassen, wirkt das auch der Teller-Tank-Diskussion entgegen. Wir sehen in BioBiogasanlagen den Schlüssel, um den Ertrag auf Biobetrieben zu erhöhen, sagt Berater Wiggert. Positiver Nebeneffekt: Bei der Vergärung in der Biogasanlage werden viele Unkrautsamen abgetötet. Das entlastet den Ökobetrieb, der dadurch deutlich weniger Energie und Arbeitszeit für das Hacken aufwenden muss. Schwieriges Substrat. Zu den Vorteilen kommen aber auch Herausforderungen. Dazu gehört der Eiweißanteil aus dem Kleegras, der bei zu plötzlichen Gaben zu einer Ammoniakhemmung der Bakterien im Fermenter führen kann ein Problem, das auch beim Einsatz von Hühnermist bekannt ist. Wichtig ist daher, dass sich die Bakterien an den Eiweißgehalt gewöhnen und starke Schwankungen im Substratmix vermieden werden. Der Strohanteil im Festmist, Gras und das Kleegras bringen zudem viele Fasern in die Biogasanlage, sodass sich der Fermenterinhalt schwer rühren und pumpen lässt. Das führt nicht nur zu Schwimmschichten und zu einem mangelhaften Gasaustritt, sondern auch zu höheren Stromkosten. Außerdem steigen die Baukosten, weil die Technik in puncto Material, Durchmesser usw. auf das Substrat angepasst sein muss. Daher ist es wichtig, dass sich der Ökobetrieb gerade bei einer kleinen Anlage auf das technisch Notwendigste beschränkt, erklärt Florian Gerlach vom Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL). Zur besseren Vergärung von Mist und Gras und anderen faserigen Stoffen bieten zahlreiche Hersteller Lösungen an. Die Maschinen und Verfahren bearbeiten die Biomasse mechanisch, chemisch oder physikalisch. Das bringt zwar laut Hersteller mehr Gas. Aber

3 Biogas die Maschinen kosten schnell bis zu Daher brauchen gerade kleinere Anlagen lange, bis sich die Investition amortisiert hat. Auch kann das schwerfällige Substrat den Eigenstrombedarf in der Anlage deutlich erhöhen. 30 Foto: Neumann Zukunft ist ungewiss. Den Nutzen einer Biogasanlage in Ökobetrieben in Euro zu bemessen, ist schwer. Denn viele Faktoren spielen dabei eine Rolle. Hohe Bau- und Produktionskosten wegen der alternativen Bewirtschaftung verteuern die Ökobiogasproduktion. Demgegenüber stehen u. U. bessere Erträge im Ackerbau und geringerer Unkrautdruck, die die höheren Kosten der Biogasproduktion schnell wieder wettmachen können. Die genauen monetären Effekte untersucht die Universität Kassel derzeit im Projekt Biogasanlagen im Ökolandbau. Die Ergebnisse sollen Anfang Dezember vorliegen. Ob die positive Tendenz mit weiteren Ökobiogasanlagen anhält, ist zweifelhaft. Denn das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) hemmt die Biogasproduktion, da die Einspeisevergütung für die Stromproduktion kaum noch wirtschaftlich ist. Einen neuen Schub könnte es geben, wenn Strom aus Öko-Biogasanlagen einen Markt findet, z. B. bei Ökostromanbietern. Die Naturstrom AG aus Düsseldorf oder die Elektrizitätswerke Schönau (EWS) fördern heute schon eine nachhaltige Biogasproduktion. Doch der Markt ist eine kleine Nische, ein Mehrerlös für viele Ökobetriebe ist nicht in Sicht. Eine Möglichkeit, die Ökobiogasproduktion zu fördern, wäre z. B., die Verwertung von Kleegras, Wirtschaftsdünger und Reststoffen stärker zu honorieren, schlägt Benjamin Blumenstein vom Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften der Universität Kassel vor. Markus Wiggert (Bioland) fordert zudem mehr Forschungsaktivitäten im Ökolandbau, z. B. im Bereich Stickstofffixierung in Kombination mit einer bodenschonenden Gärrestausbringung. Der weitere Ausbau von Ökobiogasanlagen wird stark davon abhängen, inwieweit die Vorteile innerhalb der Betriebe die Kosten übersteigen. Eine Chance könnte auch in Gemeinschaftsanlagen liegen, die in die Direktvermarktung des Stroms einsteigen und so Mehrerlöse möglich machen. Die Erfahrungen der Ökobetriebe könnten auch für konventionelle Betriebe interessant sein. Mit einer aufgelockerten Fruchtfolge in Kombination mit Blühpflanzen ließe sich der Kritik am Maisanbau begegnen und mehr Akzeptanz schaffen. Ebenso setzen Biobetriebe überwiegend Koppelprodukte aus der Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln ein. Auch wenn diese Wolfram Wiggert, Löffingen Gärrest liefert wertvollen Stickstoff Stickstoff ist auf dem Betrieb von Wolfram Wiggert aus Löffingen in 800 m Höhe auf den flachgründigen Böden am Rande des Schwarzwaldes Mangelware. Trotzdem ist es sein Ziel, auf 80 % der Ernteerträge zu kommen, die im konventionellen Anbau möglich sind. Aus diesem Grund spielt der Gärrest der Biogasanlage für den Betrieb eine zentrale Rolle. Die Anlage ist im Jahr 2006 ans Netz gegangen und hat heute 530 kw elektrische Leistung. In dem Betrieb gibt es zwar auch 40 Hinterwälder Mutterkühe mit Nachzucht. Im Sinne der Kreislaufwirtschaft wäre der Mist eigentlich ein guter Dünger. Aber klar ist, dass diese Mistmenge bei mehreren Stoffe schwerer zu vergären sind als z.b. Silomais: Bei steigenden Pacht-, Mais- und Getreidepreisen können sie dazu beitragen, die Rohstoffkosten zu begrenzen und planbarer zu machen. Hinrich Neumann In den folgenden Reportagen stellen wir zwei Biogasanlagen im Ökolandbau vor. Wolfram Wiggert erhöht mit der Biogasanlage die Wirtschaftsdüngermenge. Der Mist aus dem Kuhstall (Hintergrund) würde nicht ausreichen. hundert Hektar niemals ausreicht, erklärt der Landwirt. Darum bringt er ihn nicht direkt aus, sondern vergärt ihn jetzt in der Biogasanlage. Sein Substratmix besteht aus 55 % Kleegras und Grassilage, 15 % Rindermist, 15 % Silomais und 15 % Grünroggen und anderen Zwischenfrüchten also zu 70 % aus Rohstoffen, die nicht extra für die Biogasanlage angebaut werden. Nur einen kleinen Teil des Futters kauft er von Berufskollegen dazu, das meiste erzeugt er auf seinen Flächen bzw. im Stall. Bis zum Jahr 2020 muss er nach den Bioland-Richtlinien den gesamten Input aus ökologischem Anbau bereitstellen. Das ist für uns aber kein Problem, ist er sicher.

4

5 Biogas Für die Biogasanlage benötigt er 200 ha Acker für Kleegras, Zwischenfrüchte und Mais sowie Gras von 80 ha. Mit Kleegras erreichen wir rund 160 bis 170 m 3 Biogas je Tonne Frischmasse, hat er festgestellt. Im Vergleich dazu lassen sich mit Gras 190 m 3, mit Silomais über 230 m 3 Biogas je t erzeugen. Dabei darf man nicht vergessen, dass wir ja ohne Dünger und Pflanzenschutzmittel auch weniger Kosten beim Anbau haben, ergänzt der Landwirt. Die Biogasanlage verwertet zudem Zwischenfrüchte, nicht zu verfütternde Grasaufwüchse oder stark verunkrautete Getreidepartien. Wir haben gute Erfahrungen mit einem Gemenge aus Roggen, Triticale, Winterwicke, Wintererbse und Winterfutterraps gemacht, erklärt Wiggert. Die Vorfrucht kommt nicht nur dem nachfolgenden Getreide zugute, sondern auch den Bienen: Denn von April an blühen erst Raps, Erbsen und dann die Wicken. Damit er mit dem Stickstoff möglichst effizient umgeht, bringt er den Gärrest mit Schleppschläuchen meist in Gaben von nur 8 bis 15 m 3 /ha aus. Für eine feine Dosierung hat der Schleppschlauchverteiler verengte Öffnungen. Darin können sich verholzte Pflanzenreste verkanten. Aus diesem Grund separiert Wiggert das Substrat nach der Vergärung, bevor es in das Gärrestlager gelangt. Zwar kann es beim Separieren auch zu Stickstoffverlusten kommen. Aber die Vorteile überwiegen für ihn: Wir haben ein homogenes, dünnflüssiges Substrat für die Ausbringung und keine Schwimmschichten im Endlager. Dadurch können wir jederzeit Gärrest ausbringen, ohne dass wir vorher den Behälter aufrühren müssen. Auch ist die Stromaufnahme beim Separator geringer als bei Rührwerken. Im Fermenter arbeitet ein horizontales Paddelrührwerk sowie ein Stabmixer. Der Eigenstromverbrauch der Anlage liegt bei knapp unter 7 %. Dazu trägt auch bei, dass er 85 % der anfallenden Wärme in einem Nahwärmenetz verwertet und damit die Notkühler am BHKW ansonsten großer Stromfresser nicht mehr laufen. In den vergangenen acht Jahren gab es bis auf ein gebrochenes Rührwerk und Verschleiß im Feststoffdosierer kaum größere Störungen. Die Exzenterschneckenpumpen müssen etwa alle drei Jahre überholt werden. -neu- 32 Foto: Neumann Biogasanlage Hallerndorf Anlage fährt zu zwei Dritteln mit Gras Markus Nagengast: Der Stallmist macht nicht nur wegen des Strohs, sondern auch wegen der vielen Störstoffe Probleme in der Anlage. Markus Nagengast hat seinen Ackerbaubetrieb mit 200 ha im Jahr 2009 umgestellt und wirtschaftet seitdem nach Bioland-Richtlinien. Die ersten Jahre hat er das angebaute Kleegras jährlich dreimal gemulcht. Aber die Mulchschicht hat den Klee zurückgedrängt, daher musste ich was ändern, blickt er zurück. Mit drei weiteren Ökobauern Georg Rittmayer, Baptist Behr und Christian Förtsch ist dann auf die Idee gekommen, eine gemeinsame Biogasanlage zu bauen. Allein wollte keiner der Betriebe Biogas produzieren, weil entweder die Rohstoffe nicht ausgereicht hätten oder es keine freien Arbeitskapazitäten gab. Als fünfter Partner ist zu gleichen Teilen der Ökostromversorger Naturstrom AG an der Anlage beteiligt. Gerade bei viehlosen, benachbarten Biobetrieben kann eine Gemeinschaftsanlage sinnvoll sein, weiß Markus Wiggert, Geschäftsführer des Biolanderzeugerrings in Bayern. Die Biogasanlage Hallerndorf ist im Jahr 2011 mit 250 kw ans Netz gegangen. Der Substratmix besteht heute aus 68 % Wiesen- und Kleegras und 32 % Mist und ein wenig Gülle aus einem Milchviehbetrieb. Wir produzieren keine Substrate für die Biogasanlage, alle Reststoffe fallen bei der normalen Produktion an, betont der Landwirt. Nach drei Jahren Betrieb zeigt sich, dass die Biogasanlage technisch mit den Substraten zurechtkommt. Das dickflüssige Substrat wird nach der Passage durch den Fermenter separiert. Die dünnflüssige Phase fließt zurück in den Fermenter, um das Substrat rührfähig zu halten. Auch hat die Düngung mit Gärrest die Erträge vor allem bei Weizen und Dinkel im Schnitt um 20 bis 30 % gesteigert. Zusätzlich wird das Kleegras jetzt bei allen vier Landwirten, die gleichzeitig Rohstofflieferanten sind, nach Abzug der Erntekosten von 25 /t mit etwa 10 /t vergütet. Vorher hatte es nur Kosten verursacht. Die Einnahmen über den Stromverkauf decken bei der Biogasanlage jedoch kaum die Kosten. Die Anlage

6 erhält rund 21 ct/kwh an Stromvergütung, darunter den Landschaftspflegebonus in Höhe von 2 ct/kwh. Diesen erhalten die Landwirte für den Aufwuchs der meisten Wiesen, die sie nur zweimal im Jahr mähen. Dieser Bonus ist für uns enorm wichtig, damit können wir so gerade die höheren Kosten für den Verschleiß decken, erklärt Nagengast. Dieser wird vor allem vom Sandanteil in dem Gras verursacht. Aber auch Störstoffe wie Steine im Mist machen die Vergärung teurer und aufwendiger als ursprünglich gedacht. Kosten entstehen auch durch den Betrieb der Anlage. Im Schnitt benötigen die Landwirte 3 bis 4 Stunden Arbeit täglich. Da sich zwei der Landwirte als Betriebsleiter ablösen und ihre Zeit entsprechend vergütet wird, werden auch diese Kosten sehr genau am Jahresende abgerechnet. Das unterscheidet uns von so mancher Einzelanlage, bei der der Betreiber die Arbeitszeit nicht mitrechnet, erklärt Nagengast. Zwar können die Landwirte einen Teil der Abwärme an einen benachbarten Logistikbetrieb verkaufen. Die Einnahmen verbessern die Wirtschaftlichkeit jedoch nur ein wenig. Entlastung schafft auch eine Solaranlage auf zwei Hallendächern neben dem Blockheizkraftwerk. Zusammen erreichen sie rund 68 kw Solarstromleistung. Wir erzeugen damit rund ein Drittel unseres Strombedarfs selbst, erklärt Nagengast. Da die Solaranlage den Strom günstiger erzeugt als man ihn einkaufen könnte, sparen die Landwirte Stromkosten. Weitere Einnahmen soll jetzt der Einstieg in die Direktvermarktung mit Flexibilitätsprämie bringen. Dazu wird die Anlage auf 440 kw erweitert, aber nur mit 380 kw betrieben. Für die größere Anlage wird auch mehr Substrat benötigt. Wir haben einige Nebenerwerbslandwirte, die jetzt auf Bio umgestellt haben, um uns beliefern zu können, berichtet Nagengast von einer neuen Entwicklung. -neu- Schnell gelesen Die Biogasproduktion kann auch für Biobetriebe eine lukrative Option sein. Viehlose Biobetriebe setzen oft Kleegras ein: Das sorgt für eine Stickstoffanreicherung im Boden und lohnt sich. Auf Biobetrieben fallen häufig schwer zu vergärende Substrate an, was die Produktionskosten nach oben treibt. Die hohen Kosten können den Gewinn schnell wieder aufzehren. 33