Biogasausbeute von Zuckerrüben – effizienter als Mais? Dr

66. Öffentliche Hochschultagung am 4. Februar 2016
“Die großen Weichenstellungen? Agrar- und Ernährungspolitik, nach 2020“
Biogasausbeute von Zuckerrüben – effizienter als Mais?
Dr. Susanne Ohl, Institut für landwirtschaftliche Verfahrenstechnik
Ziel des hier vorgestellten Projektes war einerseits die Ermittlung des Methanertrages und der
Fermentationseigenschaften von Winter- und Zuckerrüben, andererseits die Untersuchung ihrer
Konservierbarkeit und Konservierungsqualität. Als Material für die Untersuchungen standen Zuckerrüben (ZR) bzw. Winterzuckerrüben (WR) aus dem BMBF-Verbundvorhaben „Winterrübe
als Energiepflanze“ zur Verfügung, die von 2009 bis 2012 an drei Standorten (Kiel, Göttingen,
Harz) in Parzellenversuchen angebaut worden waren.
Die Aufbereitung der Winter-/ Zuckerrüben bzw. der Schosser (S) erfolgte nach dem Waschen
entweder durch Zerkleinern, Trocknen und Mahlen bzw. ohne oder mit Zerkleinerung und Silieren in vakuumierten Folienbeuteln. Die getrockneten Proben wurden im Hohenheimer Biogasertragstest (HBT) auf ihre spezifische Methanproduktion (spez. CH4) untersucht. Die Silagen wurden nach 90 tägiger Silierung ausgelagert, die Inhaltstoffzusammensetzung und die Trockenmasseverluste (TM-Verluste) bestimmt. Frische Ausgangsmaterialien und ausgewählte Silagen
wurden anschließend in einer 1l Batch-Anlage auf die spez. CH4 untersucht.
Die Untersuchungen zur spez. CH4 im HBT ergaben, dass diese für frische WR im Durchschnitt
bei 365 lN/kgoTS und für S bei 330 lN/kgoTS lag, im Vegetationsverlauf sinkt die Methanproduktion. Allerdings steigt bedingt durch den Biomassezuwachs der TM-Ertrag und damit der Methanhektarertrag (MHE). Da der TM-Ertrag stark von den Umweltbedingungen abhängig ist, lagen
die MHE der Winterrüben zwischen 194 und 1842 Nm³/ha und die der Schosser bei 251 bis
2516 Nm³/ha. Unter optimalen Bedingungen (Göttingen, 2010/2011) konnte ein MHE von
4358 Nm³/ha bei Nutzung der Ganzpflanze erzielt werden. Frische ZR erreichten im HBT eine
mittlere Methanproduktion von 388 lN/kgoTS und einen MHE von 6440 Nm³/ha, damit sind sie
vergleichbar mit frischem Mais (spez. CH4 378 lN/kgoTS, MHE 6252 Nm³/ha; OHL 2011).
Bei den silierten WR traten in allen Versuchsjahren trotz idealer Silierbedingungen stark differierende TM-Verluste auf (WR: Rübe 9-38 %, Ganzpflanze 3-25 %; ZR 5-31 %), hohe Verluste
wurden vor allem bei solchen Silagen beobachtet, die sich durch einen hohen Ethanolgehalt auszeichneten. Die spez. CH4 der WR inklusive S lag mit 251 bis 255 lN/kgoTS deutlich unter der von
einzeln silierten WR (292 bis 323 lN/kgoTS) bzw. silierten ZR (332 bis 442 lN/kgoTS). Unter Berücksichtigung der bei der Silierung auftretenden TM-Verluste waren die Winterrüben aufgrund
des geringeren TM-Ertrages den Zuckerrüben unterlegen, was im MHE deutlich zu erkennen ist
(WR 2931 Nm³/ha, ZR 5529 Nm³/ha). Im Vergleich dazu ergab sich bei der Silierung von Mais
(Düngung KAS 240 kgN/ha) im Projekt „Biogas-Expert“ ein TM-Verlust von 11%, eine spez.
CH4 von 356 lN/kgoTS und ein MHE von 5.440 Nm³/ha.
In Bezug auf die möglichen Methanerträge ist die Zuckerrübe als Biogassubstrat also konkurrenzfähig mit Mais, um sie als Winterrübe zu nutzen, sind allerdings noch weitere Züchtungsanstrengungen hinsichtlich der Winterhärte bzw. der Schosskontrolle erforderlich. Die Monofermentation von Zuckerrüben ist aufgrund des schnell und heftig einsetzenden Fermentationsprozesses problematisch, allerdings bietet der Einsatz als Co-Substrat Vorteile, da einerseits der
Fermenterinhalt dünnflüssiger wird und dadurch die Rührintensität herabgesetzt werden kann,
andererseits führt die spezielle Fermentationskinetik zu kürzeren Verweilzeiten.

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