Nachhaltigkeit der Nutzungspfade Biogas und BtL (Gärrestversuch Bayern)
Im Rahmen des Projekts „Prüfung langfristiger Nachhaltigkeit der Nutzungspfade Biogas und BtL“ wurden zusammen mit dem Institut für ökologischen Landbau, Bodenkultur und Ressourcenschutz (IAB) sowie der Abteilung Qualitätssicherung und Untersuchungswesen (AQU) der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) am TFZ und am Amt für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten Ansbach (AELF AN) seit 2009 Feldversuche mit unterschiedlichen Düngeregimen durchgeführt.
Ziel des 10-jährigen Versuchs war es, die Auswirkung der landwirtschaftlichen Produktion von Silomais und Weizen zur Verwertung als Ausgangssubstrate für Biogas und BtL (Biomass to Liquid) zu untersuchen. Während bei Biogas nach der Fermentation Gärreste übrig bleiben, die als organische Dünger wieder auf den Ackerflächen ausgebracht werden können, bleiben bei BtL keinerlei organische, als Dünger zu verwertende Reststoffe übrig. Verschiedene Düngevarianten, beispielsweise organisch mit Gärrest und Rindergülle, mineralische Düngung sowie Strohverbleib und -abfuhr, wurden hinsichtlich ihrer Wirkung auf Bodenstruktur, Humusgehalt und Bodenlebewesen verglichen (Zuständigkeit LfL IAB). Ein besonderer Fokus der agrarökologischen Untersuchungen lag dabei auf Regenwürmern, Laufkäfern, Spinnen und Collembolen sowie der Bestimmung deren Artzusammensetzungen.| Variante | Weizen | Stroh | Gärrest bzw. Gülle proportional zu | Düngung |
|---|---|---|---|---|
| BtL-FF | Drusch | Abfuhr | - | rein mineralisch |
| Silomais-Weizen-FF ohne Gärrestrückführung | Drusch | Verbleib | - | rein mineralisch |
| Biogas-Marktfrucht-FF | Drusch | Abfuhr | Silomaisabfuhr | Gärrest + mineralisch |
| Biogas-Marktfrucht-FF | Drusch | Verbleib | Silomaisabfuhr | Gärrest + mineralisch |
| Biogas-Gärrestüberhang-FF | GPS | Abfuhr | Silomais- und GPS-Abfuhr (+ 20 % Zuschlag) | Gärrest + mineralisch |
| Rindergülle-Marktfrucht-FF | Drusch | Verbleib | Silomaisabfuhr | Gülle + mineralisch |
Ergebnisse
Die Untersuchungen zeigten, dass sich die organische Düngung positiv auf die Aggregatstabilität, den Humusgehalt und die Regenwurmdichte auswirkt. Insgesamt wurde jedoch an drei von vier Versuchsstandorten ein deutlicher Rückgang der Humusgehalte im Boden festgestellt. Die überproportionale Düngung mit Gärresten führte zu den geringsten Humusverlusten. Regenwürmer und andere Bodenorganismen profitierten stärker von der Düngung mit unvergorener Rindergülle, was auf deren leichter abbaubare Kohlenstoffverbindungen zurückzuführen ist. Die komplette Abfuhr der oberirdischen Biomasse ohne Rückführung organischen Materials führte bei nahezu allen Parametern zu den am ungünstigsten beurteilten Bodenbedingungen. Aufgrund der zurückgehenden Humusgehalte war jedoch für keinen Nutzungspfad in der hier untersuchten Form eine nachhaltige Bodenbewirtschaftung gegeben und ergänzende Maßnahmen zur Förderung von Humusaufbau, Bodenstruktur und Bodenleben sind nötig.
Bodeneigenschaften für die Nutzungspfade im Mittel der Standorte als Netzdiagram (Minimum, Maximum); Cmic = mikrobielle Biomasse, Katalase = Katalasezahl, RW_A. = Siedlungsdichte der Regenwürmer, RW_B. = Biomasse der Regenwürmer, RW_D. = Diversität der Regenwürmer, Infi = kumulative Infiltration nach 10 Minuten (nur Straubing und Aholfing), GPV = Gesamtporenvolumen, AS_C = Änderung der Aggregatstabilität nach Düngung, AS = Aggregatstabilität, pH = Trend des pH-Wertes, Corg = Trend der C-Gehalte. Quelle: LfL IAB
Einblicke in das Projekt
Gärrestausbringung
Drohnenaufnahme Parzellendrusch
Gärrestausbringung im Frühjahr