Forschungsprojekt NiCo
Spurenelemente durch Energiepflanzen – Stoffströme und Handlungsempfehlungen für eine optimierte Prozessbiologie in Biogasanlagen
Bei alleinigem Maissilage-Input in Biogasanlagen reichen die Spurenelemente, v.a. Cobalt und Nickel, für eine optimale Methanbildung nicht aus. Derzeit werden in Deutschland in mehr als 3.000 Biogasanlagen industrielle Additive zugeführt, um diesen Mangel zu beheben. Die Additive verursachen Kosten und bergen Risiken sowohl für den Anwender als auch für die Umwelt. Alternative Energiepflanzen akkumulieren im Vergleich zu Mais erheblich mehr Spurenelemente. Die Hypothese ist, dass durch die Zumischung alternativer Energiepflanzen eine ausreichende Spurenelementversorgung für die Vergärung gewährleistet ist. Die Anbauwürdigkeit der alternativen Energiepflanzen wird durch den Bewertungsindex IrA abgebildet. Eine Vielzahl ökologischer, aber auch ökonomischer und sozialer Aspekte fließt in IrA ein. In quasi-kontinuierlichen Laborfermentern wird die zugrunde liegende Hypothese geprüft, die Spurenelementversorgung über Pflanzen sicherzustellen. Korrelationen von Elementkonzentrationen, Prozessdaten sowie der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften im Fermenter sollen wesentliche Zusammenhänge aufzeigen.
Teilvorhaben 2: Index der relativen Anbauwürdigkeit von Energiepflanzen (IrA)
In zweijährigen Feldversuchen (2014/15 und 2015/16) in Göttingen (Löss) und Schoningen (sandiger Schluff) werden klassische und alternative Energiepflanzen getestet und zahlreiche Parameter erhoben. Als spurenelementreiche Feldfrüchte werden z.B. eine mehrjährige Blühmischung in Dauerkultur, Wickroggen und Winterackerbohnen als Winterungen sowie Sommerackerbohnen und Amarant als Sommerungen geprüft. Diese Energiepflanzen werden mithilfe des Indexes der relativen Anbauwürdigkeit (IrA) bewertet. IrA berücksichtigt u.a. TM- und Methanertrag, Spurenelementgehalt, Wurzelbildung, Nmin im Boden über Winter und Wassergehalt des Bodens nach der Ernte. Anbaukosten und Akzeptanz in der Bevölkerung gehen ebenfalls mit ein. Nach den Winterungen wird Mais als Zweitfrucht angebaut um die Vorfruchtwirkung der Winterungen zu erfassen. Der Index IrA bietet eine plausible Entscheidungsunterstützung bei der Auswahl alternativer Energiepflanzen. Die zahlreichen durch IrA berücksichtigten Parameter ermöglichen es dem Landwirt, die für seinen Standort optimale Anbauvariante herauszufinden.
Bearbeiterin
M.Sc. Katharina Hey
Laufzeit Teilvorhaben 2
01. Dezember 2014 bis 30. Juni 2018
Förderung
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoff e.V. (FNR)
FKZ 22019014
Projektpartner
Interdisziplinäres Zentrum für Nachhaltige Entwicklung (IZNE)
http://www.izne.uni-goettingen.de/
Abteilung Sedimentologie und Umweltgeologie am Geowissenschaftlichen Zentrum der Georg-August-Universität Göttingen
https://www.uni-goettingen.de/de/450866.html
Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ)
https://www.dbfz.de/aktuelles.html
Helmholtz Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
http://www.ufz.de/
Webseite
http://www.bioenergie.uni-goettingen.de/