Ergebnisse

Im Rahmen des EVA-Verbundprojektes konnte die Gewinnung von Biogassubstraten erstmals in einem deutschlandweiten und interdisziplinären Projektansatz untersucht werden. Vergleichend wurden die Erträge betrachtet, die unter den unterschiedlichen Standortbedingungen Deutschlands bei stark variierenden Witterungsbedingungen des Versuchszeitraumes 2005 – 2009 erzielt wurden.

Über die Standorte betrachtet lieferten Fruchtfolgen, die C3- und C4-Pflanzen kombinieren, die höchsten Erträge. Die Fruchtfolge 3 (Mais - Grünschnittroggen - Sorghum (b. x s.) - Wintertriticale (GPS) - Einjähriges Weidelgras) war im Mittel die produktivste Fruchtfolge mit den geringsten Schwankungen zwischen den beiden zeitversetzten Versuchsanlagen. Anhand dieser Fruchtfolge konnte auch die Produktivität der unterschiedlichen Standorte hervorgehoben werden. So wurden im dreijährigen Versuch in den verschiedenen Regionen zwischen 336 und 570 dt TM/ha erzielt.

Wenngleich Mais als ertragsstärkste und ökonomisch vorteilhafteste Kultur zur Gewinnung von Biogassubstraten weiterhin in der Gestaltung von Fruchtfolgen eine hohe Bedeutung haben wird, zeigten sich auch andere Kulturarten als interessante Alternativen bzw. Ergänzungen, mit denen die Vielfalt in Anbausystemen bei gleichzeitig hohem Ertragsniveau gesteigert und Anbaurisiken gesenkt werden können. So lassen sich Sorghumarten hervorheben, die, wenn auch bisher nur eingeschränkt züchterisch bearbeitet, an Standorten mit trocken-warmen Bedingungen schon Ergebnisse zeigen, die einen Anbau als Ergänzung zum Mais interessant machen. Auch Wintergetreidearten konnten erfolgreich eingebunden werden und zeigten hohe Erträge insbesondere auf den besseren Standorten Ostdeutschlands. Durch geringere Produktionskosten und hohe Methanausbeuten war Wintergetreide-GPS 2006 an Standorten mit geringerer Vorzüglichkeit des Maises auch bei geringeren Trockenmasseerträgen ökonomisch überlegen. Wintertriticale oder -roggen sind aus ertraglicher Sicht zu bevorzugen. Verfügbare Sommergetreidearten sind durch die kürzere Vegetationszeit nicht zu ähnlich hohen Biomasseleistungen fähig. Sowohl bei den Getreide-, als auch den Sorghumarten wird der Züchtungsfortschritt in Zukunft neben der Weiterentwicklung der Produktionsverfahren ein wichtiges Kriterium darstellen. Zusätzlich zur Einbindung dieser annuellen Fruchtarten in unterschiedlichen Fruchtfolgestellungen zeigte sich auch, dass mit mehrjährigem Ackerfutterbau unter Verwendung standortangepasster Mischungen hohe Energieerträge erzielt werden können.

Die Flächeneffizienz des Zweikultur- Nutzungssystems konnte über eine Steigerung der Hektarerträge nachgewiesen werden. Wichtige Voraussetzung ist eine ausreichende Wasserverfügbarkeit in der Etablierungsphase der Zweitkultur, d. h. neben Niederschlägen im Frühjahr auch ein gutes Wasserhaltevermögen der Böden. Im Versuch war allerdings eine für die Abreife später Zweitfrüchte ausreichende Vegetationszeit an den meisten Standorten nicht gegeben, so dass die für eine Silierung optimalen Trockenmassegehalte häufig nicht erreicht wurden.

Mit Blick auf die Substratqualität ist der Trockenmassegehalt zur Minimierung von Silage- und somit Energieverlusten ein wesentlicher Faktor. Für die Erzielung optimaler Methanausbeuten spielt dieses Kriterium neben der Pflanzenart und der entwicklungsbedingten Lignifizierung eine entscheidende Rolle. In diesem Zusammenhang ist oft ein Kompromiss zwischen geringerer Siliereignung und Verdaulichkeit einerseits und noch möglichem Ertragszuwachs andererseits zu schließen. Beim mehrschnittigen Ackerfutter konnte der mit  einer geringeren Schnitthäufigkeit erzielte höhere Trockenmasseertrag die geringeren Methanausbeuten deutlich überkompensieren. Neben dem höheren Ertrag können so auch zusätzlich Produktionskosten eingespart werden.

Weitere Ansätze, den Produktionsaufwand über eine geringere Faktorintensität zu optimieren ergeben sich gegenüber dem Anbau von Marktfrüchten daraus, dass auf „Qualitätsgaben“ bei der Stickstoffdüngung verzichtet werden kann. Neben reduzierter Fungizidintensität können bei einem Wintergetreideganzpflanzenanbau je nach standortspezifischem Unkrautdruck Herbizidanwendungen eingespart werden.

Die Möglichkeiten der Zusatzbewässerung bieten weitere Handlungsansätze für eine angepasste Faktorintensität. So kann über die Beregnung vor allem in Trockenjahren die Ertragssicherheit deutlich verbessert werden. Beispielhaft sind in einem Bewässerungsversuch zur Zweikultur-Nutzung die 2006 in Brandenburg realisierten Ertragssteigerungen in den Zweitkulturen von bis zu 73 % zu nennen. Die höchste Bewässerungswürdigkeit wiesen Zweitfrüchte und dabei wiederum abgestuft Mais vor Sorghumhirsen und Sonnenblumen auf.

Eine über die Nutzung von zwei Kulturarten pro Jahr gesteigerte Intensität der Flächennutzung, sei es über das Zweikultur-Nutzungssystem oder die Nutzung von Zwischenfrüchten, ist bei der Gestaltung von Fruchtfolgen im betrieblichen Rahmen allerdings genau zu kalkulieren. In vielen Fällen rechtfertigen die höheren Leistungen, die erzielbar sind, den zusätzlichen Aufwand nicht.
Neben diesen ökonomischen Aspekten sollten jedoch pflanzenbauliche und ökologische Vorteilswirkungen vielfältiger Energiepflanzenproduktionssysteme nicht vernachlässigt werden. So ergeben sich unter Berücksichtigung von Aspekten des Erosions-, Wasser- und Biodiversitätsschutzes sowie der Notwendigkeit, Bodenfruchtbarkeit über einen langfristig ausgeglichenen Humushaushalt zu erhalten, standortspezifisch zusätzliche Empfehlungen.

Aus Sicht des Erosionsschutzes ist eine standortangepasste Gestaltung von Anbausystemen von großer Bedeutung. Eine reduzierte Bodenbearbeitung kann vor dem Anbau von Sommerungen wie Mais vor allem in der Kombination Winterung - Sommerung Erosionsgefahren stark verringern. Auch die Nutzung von Ackerfuttermischungen kann über eine mehrjährige Bodenbedeckung Erosionsrisiken minimieren. Darüber hinaus kann der Ackerfutterbau zu einer Steigerung von Humussalden beitragen. Entscheidende Voraussetzung für eine positive Humusbilanz von Fruchtfolgen mit hohem Anteil an Energiepflanzen ist aber die Rückführung der Gärreste. Die Humussaldengruppe D sollte dabei im Interesse einer Vermeidung erhöhter Stickstoffmineralisierungspotenziale nicht überschritten werden.

Durch die Verwertung der in den Gärresten enthaltenen Nährstoffe können betriebliche Kreisläufe geschlossen werden, wobei eine an den Bedarf der Pflanzen angepasste Düngung nach „guter fachlicher Praxis“ im Vordergrund stehen sollte. Zu diesem Themenkomplex ergibt sich weiterer Forschungsbedarf, insbesondere auch hinsichtlich der Schaffung wissenschaftlich Grundlagen für die weitere Optimierung der Anbausysteme entsprechend den Erfordernissen des Gewässer- und Klimaschutzes. In mehreren aktuellen Projekten wird hierzu im Rahmen des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe bereits geforscht. Auch in der zweiten Projektphase des EVA-Verbunds (2009 – 2012) wird die Gärrestdüngung verstärkt bearbeitet.

Auch aus Sicht der Biodiversität bestätigen die bisherigen Versuchsergebnisse die Bedeutung der Fruchtfolgegestaltung. Unterschiedliche Anbauzeiträume und Vegetationsstrukturen, die durch die Einbindung verschiedener Kulturarten (-gruppen) zu gestalten sind, fördern das Vorkommen wildlebender Tier- und Pflanzenarten.

Eine wissenschaftlich abgesicherte Bewertung der Fruchtfolgesysteme ist insgesamt nur durch längerfristige Untersuchungen möglich. Nach den Erfahrungen der Projektlaufzeit kann jedoch bereits resümiert werden, dass unter Berücksichtigung pflanzenbaulicher, ökonomischer und ökologischer Aspekte Fruchtfolgesysteme, die sowohl Mais, als auch Getreide sowie standortabhängig weitere C3- und -Pflanzen integrieren, Lösungen darstellen, die neben einem hohen Ertragsniveau ökonomische und ökologische Vorteile aufweisen können.

Dabei sind die Chancen zu sehen, die landwirtschaftliche Produktion durch vielfältige Energiepflanzenfruchtfolgen auf ein breiteres, vielfältigeres und risikoärmeres Fundament zu stellen, um in effizienter Weise sowohl Nahrungsmittel als auch Rohstoffe für die Energieproduktion in einer intakten und lebenswerten Agrarlandschaft zu produzieren.

• Aktuelles zu EVA I und weitere Informationen stehen auf der Seite www.tll.de/vbp zum Download bereit.

• Die Ergebnisse aus EVA I können in der Broschüre  "Standortangepasste Anbausysteme für Energiepflanzen" nachgelesen werden, die auf www.fnr.de im Bereich Mediathek/ Literatur kostenlos zur Verfügung steht.

Zentraler Ansprechpartner zu EVA ist Christoph Strauß von der TLL, Tel. 036427 - 868 129