Optimierung der Methanerzeugung mit dem Methanenergiewertsystem

Projektstatus

abgeschlossen

Kurzbeschreibung

Das vorliegende Projekt dient der Förderung der Biogaserzeugung aus Energiepflanzen. Es wurden die Energiepflanzen Sonnenblumen, Wiesengras, Weizen, Triticale, Roggen und Mais untersucht. Alle Energiepflanzen wurden im Verlauf der Vegetation zu vier bis sechs verschiedenen Zeitpunkten geerntet. Es wurden Ertragsmessungen, Inhaltsstoffanalysen und Laboruntersuchungen zur Bestimmung der spezifischen Methanausbeute mit Hilfe von Eudiometer-Messzellen durchgeführt. Für alle untersuchten Energiepflanzen wurden der Methanhektarertrag und der optimale Erntezeitpunkt ermittelt.

Von denen im vorliegenden Projekt untersuchten Energiepflanzenarten zeigte der Mais die höchsten Biomasse- und Methanerträge je Hektar. Mit Sonnenblumen wurden rund 30% des Methanhektarertrages von Mais erzielt und mit Getreide oder intensiv bewirtschafteten Wiesengras ca. 26,5%. Innerhalb der untersuchten Energiepflanzenarten zeigten sich in Hinblick auf den Methanhektarertrag Variationen von 6 bis 38%, abhängig von der Sorte, des Anbaustandortes, der Bewirtschaftungsintensität oder des Erntezeitpunktes.

Die Wirkung von Vorbehandlungsmaßnahmen auf die spezifische Methanausbeute von Energiepflanzen wurde untersucht. Es zeigte sich, dass mit Ausnahme der Tonmineralen, die die spezifische Methanausbeute aller Energiepflanzen steigerte, die Vorbehandlungsmaßnahmen eine unterschiedliche Wirkung in den verschiedenen Energiepflanzen besaßen.

Die im vorliegenden Projekt ermittelten optimalen hydraulischen Verweilzeiten lagen zwischen 20 (Getreideganzpflanzensilagen) und 42 (Sonnenblumensilagen) Tagen. Diese Ergebnisse müssen in weiterführenden Untersuchungen mit dynamischen Systemen verifiziert werden.

Um dauerhaft Erfolg zu bringen, muss der Energiepflanzenanbau nach den Grundsätzen nachhaltiger Fruchtfolgen gestaltet sein. Im vorliegenden Projekt wurden daher standortangepasste biologische und konventionelle Modellfruchtfolgen unter der Einbeziehung von Möglichkeiten des Energiepflanzenanbaues als Haupt- und Zwischenfrüchte entwickelt.

Mit den Daten aus dem vorliegenden Projekt konnte das Methanenergiewertmodell für Mais soweit fortgeführt werden, dass es nun in der Praxis eingesetzt werden kann. Die Datengrundlage für die Schätzung des Methanenergiewertes von Getreide, Sonnenblumen und Wiesengras ist aber noch zu gering und erfordert weitere Untersuchungen.

Energie-Verhältnisses in Gärgutmischungen von Energiepflanzen auf das spezifische Methanbildungsvermögen und auf die Biogasqualität wurde mit Hilfe von eiweißreicher Kleegrassilage und energiereicher Maissilage untersucht.

Leitfäden für eine optimierte Biogaserzeugung aus Energiepflanzen, eine effiziente Düngung mit Gärrückstand vergorener Energiepflanzen sowie zur verschiedenen Nutzung des Biogases werden gegeben.

Die Ergebnisse des vorliegenden Projektes zeigen auf, dass die Biogaspotentiale von Energiepflanzen größer sind als bislang angenommen.

Projektleiter (Kontaktadresse)

Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr. Thomas Amon
BOKU Wien, Department für Nachhaltige Agrarsysteme, Institut für Landtechnik
Peter-Jordan-Strasse 82, A-1190 Wien
Tel: +43 (0) 1/47654-3502
Fax: +43 (0) 1/47654-3527
E-Mail: amon@boku.ac.at
Internet: Institut für Landtechnik

Projekt- bzw. Kooperationspartner

• Institut für Nutztierwissenschaften (Projektpartner)
• Institut für ökologischen Landbau (Projektpartner)
• BAL Gumpenstein (Projektpartner)
• AGES - Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (Projektpartner)
• IPUS GmbH (Finanzierungpartner)
• Jenbacher AG (Finanzierungpartner)
• Monsanto Agrar Deutschland (Finanzierungpartner)
• Limagrain Nickerson GmbH (Finanzierungpartner)
• Pioneer Saaten GmbH (Finanzierungpartner)
• Schmack Biogas (Finanzierungpartner)
• Nawaros GmbH (Finanzierungpartner)
• Raiffeisen Ware Austria (Finanzierungpartner)