Energiemais Einfluss von Erntezeitpunkt und Bestandesdichte Ergebnisse 2004-06
Gliederung 1. Problemstellung 2. Ergebnisse - Erntetermin - Bestandesdichte 3. Schlussfolgerungen
Problemstellung Endlichkeit fossiler Energieträger macht Nutzung regenerativer Energiequellen unumgänglich Deutschlandweit ca. 3500 Biogasanlagen (FNR) M-V V bis Ende 2007 ca. 120 Biogasanlagen Anbau von Biomasse für die Biogaserzeugung echte Alternative für Landwirte Deutschland 2006: 162.000 ha Mais (DMK) M-V V : 11.600 ha
Biogasanlagen in M-VM in Betrieb im Bau. Stand III/2006 2,5 2,5 1,0 2,7 1,5 1,0 1,6 20 Zahlen: Leistung in MW von Biogasparks/Großanlagen Quelle: MELFF, 2006
Problemstellung Warum Mais zur Biogasproduktion? Hohes Ertragspotential Bekanntes Anbauverfahren Gute Technisierbarkeit von Anbau und Ernte Gute Vergärbarkeit und Lagerfähigkeit Hohe Gaserträge
Problemstellung Fragen! Verlangt Energiemais eine andere Produktionstechnik? Gibt es besonders geeignete Reifegruppen? Was bringt der Zuchtfortschritt? Wie verhält sich das Maissubstrat hinsichtlich Methanausbeute und Methanertrag?
Ansprüche an Silomais - Energiemais Silomais: Minimale Methanbildung im Pansen erwünscht Verweildauer nur ½ Tag Hohe Grundfutteraufnahme Hohe Gehalte (>32%) an Stärke im weitgehend ausgereiften Korn notwendig Trockensubstanzgehalte ausreichend für max. Futteraufnahme (Optimum 30-35%) Energiemais: Maximale Methanbildung im Fermenter erwünscht Verweildauer 30-40 Tage Hoher Ausnutzungsgrad der Biomasse Hohe Stärkegehalte nicht notwendig Cellulosebetonte Sorten günstig (Lignifizierung geringer); Restpflanze Trockensubstanzgehalte nur so hoch, dass Sickersaft weitgehend vermieden wird (Optimum 25-30%) Quelle: Schmidt (2005/6) nach Weissbach (2005)
Standort Kurzcharakteristik der Versuchsstandorte Landkreis Agrarregion Jahr Ackerzahl Bodenart langjähriger NS mm Mittlere Jahrestemp. C Höhe über NN Gülzow Güstrow III 2004-06 45-50 lehmiger Sand 542 8,3 10 Vipperow Müritz II/V 2004-06 30 anlehmiger Sand 627 8,0 63
Ergebnisse Versuch Erntezeitpunkt Trockensubstanz % Gülzow 2004-6 45 40 Mitte September Ende Sept. / Anf. Okt. Mitte Oktober Ende Okt. / Anf. Nov. 35 30 TS % 25 20 15 10 5 0 PR39A98(240) Gavott(250) Fantastic(250)* ES Charles(260)* Nexxos(270) Atletico(280) Benicia(280) Amandha(320) * Anbau nur 2005/6
Ergebnisse Versuch Erntezeitpunkt 250 Trockenmasse dt/ha Gülzow 2004-6 Mitte September Ende Sept. / Anf. Okt. Mitte Oktober Ende Okt. / Anf. Nov. 200 dt TM/ha 150 100 50 0 PR39A98(240) Gavott(250) Fantastic(250)* ES Charles(260)* Nexxos(270) Atletico(280) Benicia(280) Amandha(320) * Anbau nur 2005/6
Ergebnisse Optimaler Erntezeitpunkt für Energiemais 2004-06 Versuchsergebnisse Gülzow Sorten/Reifezahl 240/250 270/280 320 dt TM/ha TS % dt TM/ha TS % dt TM/ha TS % 1.Erntetermin* 189,0 29,4 177,7 26,4 179,4 24,2 2.Erntetermin 194,2 33,9 190,1 30,1 188,8 27,0 3.Erntetermin 188,2 37,6 195,1 34,1 200,3 29,7 4.Erntetermin 176,0 40,4 178,8 38,5 188,1 33,1 * 1. Ernte 1.10.04; 20.09.05; 18.09.06, dann Ernte im Rhythmus von 14 Tagen
Biomasse Biomasse Wasser Trockensubstanz Anorganische Substanz Rohasche Organische Substanz Rohprotein Rohfett Schwer abbaubare Kohlenhydrate Rohfaser Leicht abbaubare Kohlenhydrate N - Freie Extraktstoffe 11
Gasausbeute Gasausbeute und Methananteil* Stoffgruppe Gasausbeute l/kg OS Methananteil Vol % Kohlenhydrate 790 50 Rohprotein Rohfett 700 1250 71 68 *nach Baserga (Keymer; Reinhold, 2005)
Methanhektarertrag Methanhektarertrag Organischer Trockenmasseertrag dt /ha Methanausbeute CH 4 Normliter /kg ots 13
Ergebnisse 7000 6000 Methanhektarertrag in Abhängigkeit von Erntezeitpunkt und Sorte Gülzow 2004-6 (nach Baserga) Mitte September E nde Sept./ Anf.Okt. Mitte Oktober Ende Okt./ Anf. Nov. 5000 m³/ ha 4000 3000 2000 1000 0 PR39A98(240) Gavott(250) Fantastic(250)* ES Charles(260)* Nexxos(270) Atletico(280) Benicia(280) Amandha(320) * Anbau nur 2005/6
Ergebnisse Biomassemais - Biogasertrag l N /kg ots Ernteterminversuch Gülzow 2006 1200 1000 Laborversuch errechnet nach Baserga 800 l N /kg ots 600 400 200 0 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. PR39A98 (240) Gavott (250) Nexxos (270) Atletico (280) Benicia (280) Amandha (320)
Ergebnisse 60 58 Biomassemais - Methangehalt % Ernteterminversuch Gülzow 2006 Laborversuch errechnet nach Baserga 56 54 % 52 50 48 46 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. PR39A98 (240) Gavott (250) Nexxos (270) Atletico (280) Benicia (280) Amandha (320)
Ergebnisse 12000 Biomassemais - Methanertrag m³/ha Ernteterminversuch Gülzow 2006 Laborversuch errechnet nach Baserga 10000 8000 m³/ha 6000 4000 2000 0 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. PR39A98 (240) Gavott (250) Nexxos (270) Atletico (280) Benicia (280) Amandha (320)
Ergebnisse Gärchemische Zusammensetzung (2004-6) Versuche Gülzow im Vergleich fett Rohasche pro- tein Roh- faser Roh- N-freie Extraktstoffe Roh- Biogasertrag* (theor.) Methan (theor.) Biogasertrag (Labor) Methan (Labor) Biogasertrag (Labor; KTBL) Methan (Labor; KTBL) % i. d. TS l N /kg ots % l N /kg os % l N /kg ots % n = 288 n = 96 n = 24 Anzahl Versuche = 17 4,1 2,3 7,6 19,6 66,3 583 51,9 867 52,5 642* 54* Richtwert: (600) Richtwert: (52) *nach Baserga (Keymer; Reinhold, 2005) * Silage teigreif
Ergebnisse - Bestandesdichteversuch Trockensubstanz % Bestandesdichteversuch Gülzow und Vipperow 2004-06 40 35 6 Pfl./m² 8 Pfl./m² 10 Pfl./m² 12 Pfl./m² 30 25 % 20 15 10 5 0 Gavott (250) Atletico (280) Mikado (500)
Ergebnisse Trockenmasse dt/ha Bestandesdichteversuch Gülzow und Vipperow 2004-06 250 6 Pfl./m² 8 Pfl./m² 10 Pfl./m² 12 Pfl./m² 200 dt/ha 150 100 50 0 Gavott (250) Atletico (280) Mikado (500)
Ergebnisse 8000 7000 6000 5000 Methanhektarertrag m³ / ha Bestandesdichteversuch Gülzow und Vipperow 2004-06 6 Pfl./m² 8 Pfl./m² 10 Pfl./m² 12 Pfl./m² m³/ha 4000 3000 2000 1000 0 Gavott (250) Atletico (280) Mikado (500)
Schlussfolgerungen Biogaserzeugung aus Mais erfordert: Sorten mit hohen Biomasseerträgen (volle Ausnutzung der Vegetationszeit) Spätere Ernte; höhere Erträge zum zweiten/dritten Erntetermin (28-32 % TS) Bestandesdichte 8-10 Pfl./m² Einhaltung des Trockensubstanzgehaltes des Erntegutes (28 35%), um Silier- und Lagerfähigkeit zu ermöglichen Höhere Sicherheit bieten diesbezüglich Sorten der Reifegruppe 240/250 ca. 14 Tage später auch Sorten der Reifegruppe 270/280 Mitte bis Ende Oktober Reifegruppe 320 Erntezeitstaffelung! Zu späte Ernte verursacht Ertragsminderung nachfolgender Winterungen.
Ausblick
Systematik Hirsen Großkörnig Sorghum Hirsen Kleinkörnig Millet Hirsen Mohrenhirse Sudangras Perlhirse (Körner- und Silosorghum) Sorghum bicolor Zuckerhirse (süße, saftige Stängel) Sorghum saccharatum (massenwüchsig) Sorghum sudanense Kolbenhirse Fingerhirse Rispenhirse (Panicum) u.a. Sorghum bicolor x sudanense I. Klostermann, Gülzow 3/07
Hirse Rispe Rispe Triebe - bis zu 2 m hohe, dünne ( bis 0,6 cm) Halme - mehrere Bestockungstriebe - zahlreiche lange und eng stehende Blätter I. Klostermann, Gülzow 03/07
Erträge Groß Bäbelin Sand, AZ 22 Maisanbau, 75ha Aussaat nach Roggen Ernte: 9. Oktober 2006 Ertrag: 300 dt FM/ha Normalsaat geringerer Ertrag Hirseanbau Sorte Susu, 70ha Aussaat: 10./11. Juni 2006 Ernte: 17./18. Oktober 2006 Ertrag: 380 dt FM/ha Erstkultur: Roggen Ertrag: 130 180 dt FM/ha I. Klostermann, Gülzow 3/07
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!