Biogastagung 7 22.3.7 Haus Düsse Gas aus Gras Ergebnisse und deren Einordnung Dr. F.-F. Gröblinghoff Prof. Dr. N. Lütke Entrup Dr. Clara Berendonk Dr. Karsten Block, Dr. Joachim Clemens
Einleitung Gliederung Versuche Ergebnisse und Diskussion Erträge Biogasausbeuten Gaserträge je ha Wirtschaftlichkeitsberechnung Fazit
Projekt Entwicklung von Anbaufolgen zur Erzeugung von Biomasse für Biogasanlagen Leitung: Partner: Prof. Dr. N. Lütke Entrup, Dr. F.-F. Gröblinghoff FH Südwestfalen, Agrarwirtschaft in Soest Dr. K. Block, LWK NRW, ZNR, Haus Düsse Dr. C. Berendonk, LWK NRW, Haus Riswick Dr. J. Clemens, Dr. S. Wulf, Dipl. Ing. K. Spoth, Dipl. Ing. G. Bürger, Uni Bonn, Prof. Dr. C. Rieker, FH Köln Auftraggeber: Ministerium für Umwelt- und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz NRW
Gräserversuche - perennierende Arten Arten/Mischungen Saatmenge 1. 16 kg Lieschgras 2. 25 kg Rohrglanzgras 3. 30 kg Rohrschwingel 4. 25 kg Knaulgras 5. 35 kg Glatthafer 6. 30 kg Wiesenschwingel 7. 12 kg Weißes Straußgras 8. 30 kg Dt. Weidelgras 9. 12 kg Lieschgr.+10 kg 10. 15 kg Knaulgr. +10 kg 11. 20 kg Rohrschw. +10 kg Rotkl. 12. 24 kg Nutzungsintensität 3-Schnitt-Nutzung 4-Schnitt-Nutzung Standorte FH-Südwestfalen Soest VG Merklingsen LWK-NRW Haus Riswick Kleve Aussaat 4
Gräserversuche - Ackerfutterbau Arten/Mischungen Saatmenge 1. Welsches Weidelgras diploid 2. Welsches Weidelgras tetrapl. 3. WW-Gras dipl + 4. WW-Gras tetrapl. + 5. WW-Gras dipl. + 6. WW-Gras tetrapl. + Nutzungsintensität 3-Schnitt-Nutzung 4-Schnitt-Nutzung Standorte FH-Südwestfalen Soest VG Merklingsen LWK-NRW Haus Riswick Kleve Aussaat 4, 5
N - Düngung 3 - schnittig 4 - schnittig Reine Gräser + 80 + 80 + 80 + 80 + 60 Gräser + Klee bzw. 30 + 30 + 0 Kein N 40 + 40 + 0 + 0 Kein N
Erträge (dt/ha TM) ausdauernder Grasarten, und Kleegras zur Energieerzeugung 5 und 6 Soest 5, 1. HNJ 3-Schnitt 4-Schnitt Riswick 5, 1. HNJ 3-Schnitt 4-Schnitt TM dt/ha TM dt/ha 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TM dt/ha Soest 6, 2. HNJ 3-Schnitt 4-Schnitt TM dt/ha 3-Schnitt 4-Schnitt Riswick 6, 2. HNJ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1= Rohrschwingel 4 = Knaulgras 7 = W. Straußgras 10 = Knaulgr. + 2= Lieschgras 5 = Glatthafer 8 = Dt. Weidelgras 11 = Rohrschw. + 3= Rohrglanzgras 6 = Wiesenschwingel 9 = Lieschgr. + 12 = GD5% = 11,5 dt/ha
Erträge von Welschem Weidelgras (1. HNJ) und Kleegras zur Energieerzeugung 5+6 TM dt/ha Soest 5 3-Schnitt 4-Schnitt TM dt/ha 3-Schnitt 4-Schnitt Riswick 5 TM dt/ha 1 2 3 4 5 6 Soest 6 3-Schnitt 4-Schnitt TM dt/ha 1 2 3 4 5 6 3-Schnitt 4-Schnitt Riswick 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 = Welsches Weidelgras dipl. 3 = 1 + 5 = 1 + 2 = Welsches Weidelgras tetrapl. 4 = 2 + 6 = 2 + GD5% = 8,8 dt/ha weitgehender Kleeausfall
Erträge (dt/ha TM) von Welschem Weidelgras und Kleegras zur Energieerzeugung 1. Hauptnutzungsjahr 5 und 2. Hauptnutzungsjahr 6 Ertrag (dt/ha) Soest 5 3 Schnitte 4 Schnitte Ertrag (dt/ha) 3 Schnitte 4 Schnitte Riswick 5 Ertrag (dt/ha) dipl. tetr. Soest 6 W.W.dipl. + RK W. W dipl. + Ertrag (dt/ha) dipl. tetr. W.W.dipl. + RK W. W dipl. + Riswick 6 dipl. tetr. W.W.dipl. + RK W. W dipl. + GD5% = 6,0 dt/ha dipl. tetr. W.W.dipl. + RK W. W dipl. + weitgehender Kleeausfall
Erträge (dt/ha TM) von Welschem _ Weidelgras und Kleegras zur Energieerzeugung (2 Orte, 4 WDH) Ertrag (dt/ha) 3 Schnitte 4 Schnitte 1. Hauptnutzungsjahr 6 Ertrag (dt/ha) dipl. tetr. W.W.dipl. + W. W dipl. + RK 3 Schnitte 4 Schnitte 2. Hauptnutzungsjahr 6 dipl. tetr. W.W.dipl. + RK W. W dipl. + GD5% = 6,5 dt/ha weitgehender Kleeausfall
Biogasausbeuten Batchversuch (nach VDI 4630), 37ºC, 35 Tage Ausgewählte Varianten Lieschgras, Knaulgras +-,, (Soest) W. Weidelgras dipl. +- (Riswick) 1. Schnitt 3 + 4-Schnittregime 4. Schnitt 4 Schnittregime (nur per. Arten, Soest)
Einfluss des Erntetermins beim 1. Schnitt auf Ertrag und Gasausbeute (5) 90 600 80 550 Ertrag dt/ha 70 60 50 40 30 20 500 450 400 350 300 250 m³ Methan / t ots 10 0 Lieschgras Knaulgras Knaulgras + Welsches Weidelgras + Ertrag 13.5. Ertrag 25. 5. Gasausb. 13.05. Gasausb. 25. 5.
Ertrag und Gasausbeute beim 4. Schnitt (5) 40 600 35 550 Ertrag dt/ha 30 25 20 15 10 500 450 400 350 300 m³ /t ots 5 250 0 Lieschgras 4. Schnitt Knaulgras 4. Schnitt Knaulgr. +RK 4. Schnitt 4. Schnitt Ertrag 4. Schnitt Gasausb. m³/ t ots
Welche Methanerträge sind pro Hektar zu erwarten? Berechnung: Graserträge -25% Gasausbeuten 7000 CH4-Ertrag (m³/ha) 6000 5000 4000 3000 0 0 0 Lieschgras Knaulgras Knaulgras + Welsches Weidelgras + Mais 15 t/ha TS Mais 20 t/ha TS
Produktionskostenvergleich Produktion Mais (15-20 t/ha TS, 500 /ha Pacht) 1-jährige Nutzung Ausdauernde Gräser / Knaulgras /Lieschgras/ Dauergrünland (Pacht= Prämie) /ha 1-0 1-1 0-1 (800) ct/kwhel 6,3-6,8 7,0-7,5 6,0-6,5 5,7
Neue Entwicklungen in der Landtechnik
Fazit Mit ausdauernden und kurzlebigen Gräsern und Kleegrasgemischen werden in Versuchen je nach Standort bis 220 dt/ha Trockenmasse erreicht. Das entspricht den durchschnittlichen Maiserträgen am Standort. Ein 3-Schnittregime ist bei ausdauernden Gräsern vorteilhaft da bei hohen N-Gehalten im (Batch)-Fermenter N-ärmere Substrate bessere Gasausbeuten zeigen Nur auf sehr guten Standorten kann bei Welschem Weidelgras ein 4-Schnittregime vorteilhaft sein. Die theoretischen Gaserträge entsprechen denen von Mais auf schwächeren Standorten. Die Produktionskosten bei ausdauernden Gräsern sind aufgrund der mehrjährigen Nutzung geringer. Biogas kann dann konkurrenzfähig erzeugt werden. Güllekapazität und Silolagerraum werden besser genutzt.
Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit