BIOENERGY-SILPHIUM ERHÖHUNG DER BIOMASSEPRODUKTION DURCH SILPHIUM PERFOLIATUM L. ZUR ENERGETISCHEN VERWERTUNG IN ÖSTERREICH. JOSEF MAYR AGES GMBH

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1 BIOENERGY-SILPHIUM ERHÖHUNG DER BIOMASSEPRODUKTION DURCH SILPHIUM PERFOLIATUM L. ZUR ENERGETISCHEN VERWERTUNG IN ÖSTERREICH. JOSEF MAYR AGES GMBH

2 Bioenergie-Silphium Projektübersicht und Projekthintergründe Projektziele Die Pflanze - Erwartete ökologische Vorteile Erste Ergebnisse 3 gute Gründe für das Projekt

3 Bioenergy-Silphium Projektübersicht Konsortialpartner Projektlaufzeit Förderprogramm AGES GmbH Agentur für Gesundheit- und Ernährungssicherheit BOKU Universität für Bodenkultur Wien Biogas Strem Errichtungs- und Betriebs- GmbH & Co KG Neue Energien Ausschreibung (Kooperatives F&E Projekt; Förderquote 50%, Rest Projektpartner) Dieses Projekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms NEUE ENERGIEN 2020 durchgeführt.

4 Bioenergie-Silphium Projekthintergründe Steigender Bedarf an Biomasse zur energetischen Nutzung Ausweitung der Anbauflächen dominierender Energiepflanzen vermehrter Schädlings- und Krankheitsbefall (Diabrotica virgifera bzw. Fusarium spp.) Erhöhte Produktionskosten (Pflanzenschutz) erhöhte Umweltbelastungen Nutzung zusätzlicher Flächen (z.b.: Deponie- und Abraumflächen) Um dieses Konfliktpotential zu minimieren, braucht es Alternativen bzw. konkrete Daten dazu.

5 Bioenergie-Silphium Projektziele Erfolgreiche Bestandesetablierung von Silphium perfoliatum L. Entwicklung eines qualitativ hochwertigen Saatgutes Erhebung von Parametern zur Optimierung der Kulturführung und in weiterer Folge zur Erstellung von Anbauempfehlungen für die Praxis. Untersuchung ausgewählter umweltrelevanter Faktoren (z.b.: Erosionsminderung, CO 2 -Bindung u.a.) Erhebung des Energiepotentials der produzierten Biomasse (Biogas, thermische Energie, Ethanol). Erlangung praktischer Erkenntnisse zur Bestandesbegründung, Kulturführung, Ernte sowie zur Verwertung in der Biogasanlage. Ökonomische Evaluierung der Daten zur Biomasseproduktion im Vergleich mit anderen Energiepflanzen.

6 Bioenergy-Silphium Die Pflanze Bezeichnung: Silphium perfoliatum L. (Durchwachsene Silphie, Silphium, Becherpflanze) Systematik: Fam. Asteraceae (Korbblütler) Herkunft: Botanik: Stängel: TKM Samen: Südosten Kanadas bzw. Osten der USA, kam im 18. Jhdt. nach Europa ausdauernd; im 1. Jahr nur Rosettenbildung! vierkantig, an der Basis verwachsene Blätter - Becherpflanze niedrig (14 Gramm) Foto: Gansberger, AGES Ansprüche: gering an Standort- und Wasser Wuchshöhe: 2-3 m Foto: Gansberger, AGES

7 Bioenergie-Silphium Erwartete ökologische Vorteile Geringer Pflegeaufwand in den Nutzungsjahren keine Unkrautregulierung rascher Bestandesschluss im Frühjahr keine Bekämpfung von Krankheiten keine Bekämpfung von Schädlingen Verringertes Erosionsrisiko beinahe ganzjährige Bodenbedeckung in den Nutzungsjahren Verringerter Austrag von Schadstoffen in Oberflächen- und Grundwässer Hohes CO 2 Bindungspotential im Boden Dauerkultur, keine Bodenbearbeitung, Wurzelmassebildung Erhöhung der Biodiversität Lange Blütezeit (Ende Juni bis Mitte September) großes Nahrungsangebot für Bienen (80% der Blütenbesucher) und andere Blütenbesucher

8 Bioenergie-Silphium Ergebnisse: Aufwand Ernte / Lagerung Auspflanzjahr Auspflanzung und Unkrautbekämpfung aufwendig Keine Düngung Saatguttechnologie zur Verringerung des Aufwandes bei der Bestandesbegründung Keimfähigkeitsprüfmethode entwickelt Hohe Keimfähigkeit erreicht Saatgutpillierung für maschinelle Aussaat möglich Feldaufgang bis 70% erreicht Folgejahre Keine Unkrautbekämpfung Keine Krankheitsbekämpfung Düngung erforderlich Ernte / Lagerung wie Silomais

9 Bioenergie-Silphium Ergebnisse: Aufwand Auspflanzjahre 2x mechanische Unkrautbekämpfung Auspflanzung Strem, Foto: Gansberger, AGES 5x mechanische Unkrautbekämpfung Strem, Foto: Legath, Biogas Strem Hirschstetten, Foto: Mayr, AGES

10 Bioenergie-Silphium Ergebnisse: Aufwand Folgejahr Hirschstetten, Foto: Gansberger, AGES Hirschstetten, Foto: Mayr, AGES Grabenegg, Hirschstetten, Foto: Grabenegg, Mayr, AGES Foto: Mayr, AGES

11 Grabenegg Schönfeld Hirschstetten Strem Grabenegg Schönfeld Hirschstetten Strem Tonnen Trockenmasse/ha Bioenergie-Silphium Ergebnisse: Trockenmasseertrag (TM-E) TM-E 2013: über Mais Ertragsergebnisse Silphium bzw. Mais 2013/14 (Tonnen TM/ha) TM-E 2014 unterschiedlich Silphium 1E Silphium 2E Mais * *2014 extrem geringe Niederschläge vor Maisaussaat Trockenschäden

12 methane yield per area (m 3 ha -1 ) Bioenergie-Silphium Ergebnisse: Methanerträge 2013 Ernte Juli: Ähnliche zu Mais/kg TM bzw. /ha Ernte September: geringer zu Mais/kg TM bzw. /ha Harvest 2013: ---- July harvest 1000 September harvest Maize 0 Grabenegg Schönfeld Strem Hirschstetten July Sept. Maize

13 Bioenergie-Silphium Schlussfolgerungen Silphium perfoliatum L. ist eine ausdauernde Pflanze mit jährlich hohen Biomasseerträgen. Die Keimfähigkeitstest und Pillierversuche zur Entwicklung von qualitativ hochwertigem Saatgut zur Aussaat zeigten positive Ergebnisse. Der geringe Pflegeaufwand in den Nutzungsjahren, der verringerte Schadstoffaustrag in Oberflächen- und Grundwässer sowie die Erosionsminderung durch raschen Bestandesschluss bieten ökologische Vorteile gegenüber Kulturen mit intensivem Pflegeaufwand. Die etwas geringere Methanausbeute gegenüber Mais wurde im Erntejahr 2013 zum Teil durch die höheren Biomasseerträge ausgeglichen. Die langjährige Nutzungsdauer muss in der ökonomischen Beurteilung gegenüber anderen Energiepflanzen mit einbezogen werden.

14 Ausblick Verifizierung der Erträge über mind. 10 Jahre ist wichtig Kostensenkung bei der Bestandesetablierung Finalisierung der Saatgutentwicklung Unkrautmanagementmaßnahmen Züchterische Bearbeitung Derzeit züchterisch kaum bearbeitet Weitere Verwertungsmöglichkeiten Tierfütterung Pflanzensäfte Allein- bzw. kaskadische Nutzungen Zusatznutzen Honig, Blütenpollen

15 3 gute Gründe für das Projekt Steigender Bedarf an Biomasse zur energetischen Nutzung Silphium bietet entsprechendes energetisches Potential, ökologische Vorteile bei geringem Pflegeaufwand in den Nutzungsjahren und Zusatznutzen für Nahrungsmittelproduktion Erweiterung und Intensivierung der bestehenden Forschungsnetzwerke zwischen BOKU und AGES Folgeprojekt SIDecA

16 Öffentlichkeitsarbeit Publikationen und Vorträge - AGES 2 Wissenschaftliche Publikationen 6 Publikationen in Tagungsbänden und Populärwissenschaftlichen Zeitschriften 6 Vorträge Suchbegriff: Silphium Veranstaltung AGES forscht am (Versuchsstandort Grabenegg) Bioenergy-Silphium und SIDecA Über 70 Teilnehmer Biomasseerzeuger und Biomasseverwerter, Imker, Journalisten Bedarfsträger sind an den Projektergebnissen höchst interessiert (BMLFUW, Biomasseverband, Imkerverbände) Infos zum Projekt unter: Kontakt: josef.mayr@ages.at /33130 markus.gansberger@ages.at /34840

17 Unser Team