Pflanzenbau | 10. July 2014

Separierung kostet mindestens 2 Euro/m3

Von Jörg Messner, LAZBW Aulendorf
Rindergülle und Biogas-Gärreste sind wertvolle Düngemittel, die jedoch häufig bei der Ausbringung Probleme machen. Die Separierung ist eine Möglichkeit, die Fließfähigkeit dieser Produkte zu verbessern und Lagerraum für die flüssige Phase einzusparen. Aber lohnt sich das Ganze?
Für eine verlustarme und nährstoffeffiziente Ausbringung sollten Rindergülle und Biogas-Gärreste eine hohe Fließfähigkeit haben. Rindergülle hat neben Faserstoffen auch einen hohen Schleimstoffgehalt, Gärreste aus Nawaro-Biogasanlagen enthalten häufig viele Faserbestandteile. In beiden Fällen führt dies dazu, dass die ausgebrachte Flüssigkeit schlecht in den Boden eindringt. Die Folge sind erhöhte gasförmige Stickstoffverluste und Futterverschmutzungen sowie bei der streifenförmigen Ausbringung (z. B. Schleppschlauch) Narbenschäden im Grünland. Zur Verbesserung der Fließfähigkeit kann die Rindergülle mit Wasser verdünnt werden. Allerdings erhöhen sich durch die dann steigende Güllemenge auch die Ausbringkosten. Die Frage ist nun, ob und unter welchen Bedingungen die Separierung eine sinnvolle Alternative darstellt.
Durchsatzleistung: 5–15 m³/h
Separatoren werden auf einem Podest aufgebaut, um auf der darunter liegenden Festmistplatte die anfallende Festphase zwischenlagern zu können. Pro Tonne Festphase werden rund 2 m³ Lagerraum benötigt.
Für die Separierung von Rindergülle und Gärresten kommen in der Praxis derzeit fast ausschließlich Pressschneckenseparatoren zum Einsatz. Die Durchsatzleistung ist insbesondere abhängig vom TS-Gehalt des Ausgangsmaterials und schwankt meist zwischen 5 und 15 m³/h. Die Geräte können unterschiedlich eingestellt werden; je nachdem, ob eine möglichst hohe Volumenreduktion der flüssigen Phase erreicht oder ob ein möglichst trockener Feststoff erzeugt werden soll. Zudem haben Art und Beschaffenheit der Ausgangsgülle bzw. des Gärrestes einen Einfluss auf das  Ergebnis der Separierung.
Die TS-Gehalte nach der Separierung liegen häufig in der Festphase zwischen 20 und 30 %, wobei auch TS-Gehalte von über 30 % erreicht werden können. Die flüssige Phase (Fugat) liegt in der Regel unter 5 % TS-Gehalt.
Bei einem Ausgangs-TS-Gehalt von etwa 8 % ergibt sich eine mengenmäßige Verteilung von rund 20 % Festphase und 80 % Fugat. In der Festphase befindet sich etwas mehr als die Hälfte der Trockensubstanz, rund 20 % des Gesamt-N, etwa ein Drittel des Phosphors und rund 15 % der Kalimenge.
Zu beachten für die Düngung ist zudem die unterschiedliche Verteilung der Stickstofffraktion. In der Festphase befindet sich überwiegend der (langsam wirkende) organisch gebundene Stickstoff, während im Fugat der Anteil am schnell wirksamen Ammonium-N (NH4-N) höher liegt. Das phosphorärmere Fugat ist ideal für die Grünlanddüngung, da die Nährstoffverteilung im Dünger der Nährstoffabfuhr durch die Pflanzen entspricht, und zudem durch die verbesserte Fließfähigkeit gut in den Boden infiltrieren kann. Für eine genaue Düngeplanung und für die Nährstoffabgabe ist jedoch eine regelmäßige Untersuchung der beiden Fraktionen notwendig.
Bei der Separierung von Gärresten ist zu beachten, dass aufgrund des hohen Gehaltes  an
NH4-N auch in der Festphase noch erhebliche Mengen an NH4-N enthalten sind. In Verbindung mit hohen pH-Werten von Gärresten führt dies  dazu, dass es bei der Lagerung der Feststoffe zu erheblichen  gasförmigen Stickstoffverlusten kommt. Nach neueren Untersuchungen  konnten die N-Verluste durch  eine Folienabdeckung der Festphase wesentlich reduziert werden. Da zudem die Festphase  aus der Gärrestseparierung aufgrund der hohen NH4-N-Gehalte laut  Dünge-VO während der Sperrfrist nicht ausgebracht werden darf, ist ausreichend Lagerkapazität in Form einer Festmistplatte nachzuweisen. Die Anforderungen an die Lagerung der Festphase können dem JGS-Merkblatt entnommen werden.
Zweifelsohne verbessert die Separierung die technologischen Eigenschaften der flüssigen Wirtschaftsdünger. Ob allerdings die Maßnahme ökonomisch ist, kann nicht allgemeingültig beantwortet werden. Zu erwarten ist, dass sich die Nährstoffeffizienz bei der Düngung mit Fugaten verbessert, insbesondere dann, wenn die Ausgangsgülle einen hohen TS-Gehalt aufweist. Andererseits können die Nährstoffverluste bei der Lagerung der Festphase sowie der Fugate in nicht abgedeckten Lagerbehältern höher liegen.
Die Kosten
Zudem sind die nicht unerheblichen Kosten durch die Separierung gegenzurechnen.  Ein Separator inklusive aller notwendigen Komponenten (Pumpe, Verrohrung, Elektroinstallation, Fundamente, Mistplatte etc.) kostet  mindestens 40 000 bis  50 000 €. Hinzu kommen variable Kosten für Strom und Wartung des Gerätes. Je nach Auslastung, Durchsatz und Strombedarf liegen die Gesamtkosten für die Separierung bei 2 bis 5 €/m³. Viele Hersteller, aber auch Lohnunternehmer oder Maschinenringe bieten mobile  Separatoren an, die auf einem Anhänger aufgebaut sind. Dies ist bei kleineren Betrieben oder wenn nur ein Teil der anfallenden Güllemenge separiert werden soll oft die ökonomisch sinnvollere Lösung. In diesem Fall sind Kosten (Miete, Anfahrt und Stromkosten) von ebenfalls mindestens 2 €/m³ zu erwarten. Eine Verbesserung der Fließfähigkeit von Rindergülle und eine Reduzierung der gasförmigen Stickstoffverluste kann auch durch das Verdünnen mit Wasser erreicht werden. Wenn man annimmt, dass durch eine Verdünnung der Gülle 1:1 mit Wasser ein ähnlicher TS-Gehalt erreicht wird wie beim  Fugat nach der Separierung, dann  bedeutet das, dass mit jedem Kubikmeter Gülle ein Kubikmeter Wasser zusätzlich ausgebracht werden muss. Die Transportkosten bei der Gülleausbringung liegen bei rund 0,50 €/km Transportentfernung. Bei 2 €/m³ für die Separierung rechnet sich diese somit ab Hof-Feld-Entfernungen von über 4 km. Zudem ist die Transportmenge geringer, was zu einer Verringerung von Verkehrsbelastung und Bodendruck auf den Ausbringflächen führt. Häufig wird auch diskutiert, dass sich der Separator durch die Einsparung von Güllelagerraum rechnet. Dies dürfte allerdings nur in den wenigsten Fällen zutreffen. Um einen Kubikmeter an Lagerraum einzusparen, müssen 4–5 m³ Gülle separiert werden. Setzt man bei den Kosten den geringsten Wert von 2 €/m³ an, dann liegen die Jahreskosten für den eingesparten Güllelagerraum bei  8–10 €/m³. Hinzu kommen gegebenenfalls Kosten für die Errichtung eines Lagerraums für die Festphase. Die Jahreskosten (AfA, Zins, Unterhalt, Rührenergie) eines Güllelagers liegen bei einem offenen Güllelager (50 €/m³ Investitionskosten) bei 4 €/m³ und bei einem gasdichten Gärrestelager (100 €/m³ Investitionskosten) bei 12 €/m³. Wenn überhaupt, dann rechnet sich die Separierung unter diesem Aspekt nur bei  Biogasanlagen, sofern diese einen gasdichten Lagerbehälter errichten müssten. Denkbar sind auch noch Fälle, wenn nur wenig Lagerraum fehlt und dieser mit unverhältnismäßig hohem Aufwand errichtet werden müsste.
Fazit
In der Tabelle sind die Vor- und Nachteile der Separierung kurz zusammengefasst. Rein ökonomisch betrachtet, rechnet sich der Einsatz unter dem Aspekt Reduzierung des Lagerraumbedarfs häufig nicht. Andererseits verbessern sich die technologischen Eigenschaften der Wirtschaftsdünger. Bei Grünlandbetrieben, die die Gülle mit Wasser verdünnen, kann sich der Separator bei steigenden Hof-Feld-Entfernungen rechnen. Zudem bringen Zusatzeffekte wie die Ausbringung im WSG Zone II oder die Reduzierung von Strohzukauf durch die Nutzung als Liegeboxeneinstreu in manchen Fällen betriebliche Vorteile. Die Bewertung ist deshalb von Betrieb zu Betrieb stark unterschiedlich. Je höher der TS-Gehalt in der Gülle bzw. dem Gärrest ist, desto eher ist der Einsatz in Erwägung zu ziehen. Grünlandbetriebe oder Betriebe, die Nährstoffe exportieren müssen, profitieren in der Regel ebenfalls etwas stärker von der Separierung.