Energiemais für Biogas

Mais vor einer Biogasanlage
Mais nimmt als Energielieferant in der Biogasproduktion eine absolute Spitzenstellung ein. Um die Transportkosten gering zu halten wird Silomais nach Möglichkeit arrondiert um die Anlagen angebaut. Foto: Norbert Erhardt.


Silomaisernte mit John-Deere-HäckslerBild vergrößern
Silomaisernte


Die Anbaufläche für Energiemais in Nordrhein-Westfalen lag 2011 bei rund 60 000 ha. Das entspricht einem Anteil von etwa 20 % der gesamten Maisanbaufläche . Die Anbauflächen sind im Jahr 2012 weiter angestiegen. Silomais nimmt in Nordrhein-Westfalen als Energielieferant in der Biogasproduktion eine absolute Spitzenstellung ein. Mais ist eine wichtige Kultur, sowohl als Futtergrundlage in der Rinderhaltung als auch zur Erzeugung von Biogas. Mit Mais können höchste Energieerträge von der Fläche erzielt werden. An die Grenzen stößt der Maisanbau neben den Höhenlagen insbesondere dort, wo in trockenen Jahren die Wasserreserven des Standortes für die Ertragsbildung nicht immer ausreichen.

In der Energiemaisproduktion steht nach wie vor die Erzeugung höchster Trockenmasseerträge im Vordergrund. Bei der Ernte sollte Energiemais noch hohe Anteile grüner Blätter und Stängel aufweisen, da sich daraus deutliche Vorteile für den Erntezeitpunkt ergeben. Da die grünen Pflanzenteile unter normalen Witterungsbedingungen maximale TS-Gehalte von 20 bis 22 % aufweisen, können die geforderten Gesamt-TS-Gehalte in der Silage nur über höhere Kolben- und Kornanteile realisiert werden.

Die Maissilage zur Biogasnutzung wird dann immer auch deutlich Stärke enthalten und sich hinsichtlich der Zusammensetzung kaum von Silagen unterscheiden, die in der Rindviehfütterung zum Einsatz kommen. Theoretisch hat der Stärkegehalt zwar keinen Einfluss auf die Gasausbeute, sodass im Fall der Biogasnutzung gewisse Kompromisse hinsichtlich der Abreife und der absoluten Höhe der Stärkegehalte möglich wären. Im praktischen Betrieb der Anlagen ist aber immer wieder festzustellen, dass niedrige Energie- und Stärkekonzentrationen in der Silage durch die Zugabe von Corn-Cob-Mix oder Getreide ausgeglichen werden müssen und mehr Silagetrockensubstanz „gefüttert“ werden muss, um gleiche Gaserträge erzielen zu können. Vor diesem Hintergrund sollten bei der Energiemaisproduktion keine Maissorten angebaut werden, die ein höheres Abreiferisiko mit sich bringen und damit in ungünstigen Jahren unter Umständen vor dem Erreichen der optimalen Reife gehäckselt werden müssen.

Die Erfahrungen der letzten Jahre zeigen, dass bei grasgrünen Beständen die Trockenmassegehalte zur Ernte mindestens 30 % erreichen sollten, um den Austritt von Sickersaft zu verhindern. Dies gilt insbesondere bei großen Mietenhöhen, wie sie sich bei der Biogas-Maisernte zwangsläufig ergeben. Sickersaftaustritt durch zum Beispiel niedrige TS-Gehalte bedingen unnötige Transportkosten bei Ernte, Lagerung und auch bei Ausbringung des Gärsubstrates Biogasgülle. Gärsaft kann darüber hinaus auch eine außergewöhnliche Belastung bis hin zur Störung des sensiblen Gärprozesses hervorrufen, vor allem, wenn eine stoßweise Einleitung in die Anlage erfolgt. Überhöhte TS-Gehalte im Häckselgut führen hingegen zu den bekannten Verdichtungsproblemen im Silo. Sie können auch technische Probleme in der Anlage nach sich ziehen, wenn die Silage nicht ordnungsgemäß eingemischt werden kann oder sich unerwünschte Schwimmschichten bilden.

Der Flächenbedarf für den Silomaisanbau einer einzelnen Biogasanlage übersteigt in der Regel die aus der hiesigen Rindviehhaltung gewohnten Dimensionen deutlich. Besonders bei kleinparzelliertem Energiemaisanbau ist eine schlag- oder sogar sortenspezifische Erntezeitoptimierung unmöglich. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, den Maisanbau für die Biogasnutzung sorgfältig zu planen und besonders hinsichtlich der Abreife zu optimieren und die Sorten zu synchronisieren.

Anlagenbetreiber sollten die Sortenwahl beim eigenen Anbau und bei den zuliefernden Energiemaisanbauern gezielt unter Berücksichtigung der sortenspezifischen Abreife steuern. Unterschiedliche Standortbedingungen und durch die Vorfrucht bedingte Saatzeitverzögerungen, zum Beispiel durch einen Zwischenfruchtanbau, können im begrenzten Umfang durch die unterschiedliche Reife der Sorten analog zur Reifezahl ausgeglichen werden.

Die Sortenempfehlungen der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen zu Silomais sind zu einer gemeinsamen Empfehlung für die Futter- und Biogasproduktion zusammengefasst worden, da sich viele Sorten für beide Nutzungsrichtungen anbieten. Die Sorten sollten auch für die Biogasnutzung TS-Gehalte von mindestens 30 % sicher erreichen. Hinzu kommen lange grün bleibende „stay-green-Sorten“, bei denen die Lignifizierung noch nicht weiter fortgeschritten ist, was Vorteile hinsichtlich des Zelluloseabbaus und somit der Methanbildung mit sich bringt.

Bislang fehlt es nach wie vor an Indikatoren, die auf einen sortenspezifischen Gasertrag schließen lassen. Entsprechend hat der Trockenmasseertrag immer noch die größte Bedeutung zur Einschätzung des möglichen Gasertrages je ha. Bei vergleichbaren Trockenmasseerträgen sollte aber für die Biogasnutzung immer der Sorte mit der höheren Energie- und Stärkekonzentration der Vorzug gegeben werden. Auch wenn es nicht immer exakt messbar ist, gilt die Erfahrung, dass 1 kg organische Trockensubstanz (oTS) Körner mehr Gas liefern als 1 kg oTS aus Blättern und Stängeln.