Pflanzenbau | 01. February 2018

Silphie ist die einzig wirtschaftliche Alternative

Von Jörg Messner und Willi Wurth, LAZBW Aulendorf, und Sebastian Weisenburger, LTZ Augustenberg
Zusammenfassung
Bei der Biogasnutzung ist eine Möglichkeit zur Erweiterung der Artenvielfalt in Agrarlandschaften der Anbau mehrjähriger Kulturarten und Dauerkulturen. Sie haben allerdings einen großen Haken: Bis auf zwei kann keine alternative Pflanze wirtschaftlich mit Mais und Ganzpflanzensilage mithalten.
Unter den geprüften Pflanzen platzierte sich die Silphie ganz vorn.
Silomais ist die flächenmäßig bedeutsamste Kultur zur Produktion von Substrat für die Erzeugung von Biogas.  Alternative Biogaskulturen könnten einen Beitrag liefern zur Förderung der Biodiversität und des Ansehens der Landwirtschaft.  
Versuchsanordnung
Blühender Silphie-Bestand.
Um das Leistungsvermögen von mehrjährigen alternativen Kulturen für die Biogaserzeugung zu testen, ist 2011 eine Versuchsserie angelegt worden. Getragen wurde sie vom Landwirtschaftlichen Technologiezentrum Augustenberg (LTZ) und dem Landwirtschaftlichen Zentrum Baden-Württemberg (LAZBW). An den Standorten Aulendorf, Döggingen, Krauchenwies, Öhringen und Rheinstetten-Forchheim  wurden zunächst folgende Kulturen geprüft:
  • Durchwachsene Silphie,
  • Topinambur,
  • Virginiamalve und
  • mehrjährige Wildpflanzenartenmischungen.
Zum Vergleich wurde im Versuch eine Fruchtfolge aus den einjährigen Kulturen Mais und Triticale-Ganzpflanzensilage – Getreide-GPS – mitgeprüft.
Ziel der Versuchsreihe war es, möglichst die gesamte Prozesskette vom Feld bis zur Biogaserzeugung inklusive der anfallenden Konservierungsverluste abzubilden.
Deshalb wurden Proben aus dem geernteten Pflanzenmaterial an den beiden Standorten Aulendorf und Forchheim im Labor siliert und aus den Silagen unter Anwendung des Hohenheimer Biogasertragstests (HBT) die Gaserträge bestimmt. Zudem wurden im Labor die Siliereignung und die Qualität der Silagen auf die üblichen Parameter untersucht. Um den optimalen Erntetermin der alternativen Kulturen herauszufinden, wurde in Aulendorf zu zwei, in Forchheim zu drei unterschiedlichen Terminen geerntet.
 
Wildpflanzenmischung neben Mais. Der Bestand veränderte von Jahr zu Jahr sein Aussehen.

Szarvasigras: viel Masse, aber wenig Konstanz
Ergänzend zu den oben genannten Kulturen wurde im Jahr 2013 an den beiden Standorten Aulendorf und Forchheim auf der Versuchsfläche Szarvasigras ausgesät, in den Jahren 2014 bis 2016 beerntet und analog den anderen Kulturen ebenfalls bis hin zum Biogasertrag untersucht.
Die Etablierung war bereits für 2012 geplant gewesen; aufgrund schlechter Saatgutqualität konnte jedoch kein Bestand etabliert werden, so dass ein Jahr später erneut ausgesät werden musste. Da die Konkurrenzkraft von Szarvasigras in der Jugendentwicklung sehr schwach ist und es zudem sehr langsam wächst, besteht ein nicht geringes Ansaatrisiko.
Geerntet wurde in zwei Schnitten. Auch hier wurden beim ersten Schnitt zwei verschiedene Zeitpunkte geprüft. Es zeigte sich, dass ein etwas späterer erster Schnitt im Mittel der drei Jahre die höheren Gesamtmethanerträge erbrachte, obwohl der spezifische Methanertrag dadurch spürbar abfiel. 
Vergleich der Wirtschaftlichkeit
Basierend auf dem Mittel der drei Hauptertragsjahre im Versuchszeitraum 2012 bis 2014 wurden die Methanerträge je Hektar und Kultur ermittelt. Unter Zugrundelegung dieser Erträge wurden die Vollkosten der Substraterzeugung anhand der Kalkulationsdaten Futterbau der LEL Schwäbisch Gmünd errechnet – Version 4.0, 2017. Dabei ist ein mittleres Pachtpreisniveau von 300 Euro/ha unterstellt. Bei den Kosten der Durchwachsenen Silphie wird das mittlerweile in der Praxis etablierte Saatverfahren berücksichtigt. Im Versuch wurde noch mit der deutlich aufwendigeren Pflanzung gearbeitet.
Als Vergleich zu den mehrjährigen Kulturen werden die Erträge und Kosten der Mais-GPS-Fruchtfolge dargestellt. Für die alternativen Arten ist jeweils nur der für die jeweilige Kultur bessere Erntezeitpunkt dargestellt. Im Mittel der drei Jahre und der fünf Standorte ergeben sich die Durchschnittswerte in der Tabelle.
Mehrjährige Kulturen haben den Vorteil, dass keine jährliche Bodenbearbeitung und Aussaat anfallen, in der Regel wird zudem wenig bis kein Pflanzenschutz benötigt und auch der Düngereinsatz ist geringer. Allerdings reichten diese jährlichen Kosteneinsparungen nicht aus, den geringeren Energieertrag je Hektar auszugleichen, da die Unterschiede im Methanertrag im Vergleich mit Silomais und Getreide-GPS doch zu groß sind.
Zudem sind die Kosten für die Etablierung teilweise sehr hoch, da beispielsweise Topinambur oder die Virginiamalve gepflanzt werden müssen. In manchen Beständen kam es im Lauf der Jahre zudem zu einer starken Verunkrautung und Verungrasung im Frühjahr, sodass die eigentliche Kultur unterdrückt wurde. In der Folge zeigte sich, dass die Wildpflanzenmischungen die angestrebten fünf Jahre Nutzungsdauer nicht erreichen, sondern nach maximal vier Jahren in die Fruchtfolge überführt oder neu angesät werden müssen. Auch Topinambur und Virginiamalve zeigten nach vier Jahren teils deutliche Ertragseinbrüche. Damit liegen die Vollkosten bei den Wildpflanzenmischungen und bei Topinambur mit 0,65 Euro/m³ Methan etwa doppelt so hoch wie bei der Mais-GPS-Fruchtfolge.
Die Virginiamalve ist im Anbau aufgrund der niedrigen Energieerträge nochmals deutlich teurer. Einzig die Durchwachsene Silphie zeigte über die Jahre stabile Erträge und kann deutlich länger als fünf Jahre genutzt werden. In der Kalkulation wurde von 15 Nutzungsjahren ausgegangen. Sie liegt mit Methankosten von 0,45 Euro/m³ relativ nah am Niveau der einjährigen Kulturen und könnte bei weiteren Fortschritten in der Pflanzenzucht und Optimierung der Produktionstechnik noch näher an Mais und GPS heranrücken.
Bei Szarvasigras wurde aufgrund der zunehmenden Verunkrautung von einer Nutzungsdauer von maximal vier Jahren ausgegangen. Aufgrund der relativ hohen Methanerträge je Hektar liegt es bei den Vollkosten noch etwas näher an den einjährigen Kulturen.
Die resultierenden Kosten in Euro je Kilowattstunde erzeugten elektrischen Stroms (kWhel) sind für den Biogasanlagenbetreiber eine entscheidende Größe. Die Stromerlöse für den nach EEG eingespeisten Strom liegen bei Nawaro-Biogasanlagen im Mittel bei 0,20 bis 0,22 Euro/ kWh.
Als Faustzahl für einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage gilt, dass die Biomassekosten nicht mehr als 50 % der Stromerlöse betragen sollten. Die Fruchtfolge der einjährigen Kulturen bleibt unter der Linie von 0,11 Euro/kWh, die Durchwachsene Silphie liegt knapp darüber und alle weiteren Kulturen deutlich höher. Das Szarvasigras liegt genau auf dem Niveau von 0,11 Euro/kWh.
Allerdings gab es zwischen den einzelnen Standorten doch deutliche Unterschiede, so dass es für Interessenten entscheidend sein wird, wie sich die Kulturen auf den eigenen Standorten entwickeln.
Grundsätzlich ergibt sich an den Einzelstandorten ein ähnliches Bild wie im Mittel über die fünf Standorte. Je nach Ertragsfähigkeit variiert der Abstand im Ertrag und den Vollkosten zwischen der Mais-GPS-Fruchtfolge und den alternativen Kulturen. Teilweise liegen die Biomassekosten höher als die Stromerlöse für Nawaro-Biogasanlagen von rund 0,20 bis 0,22 Euro/kWhel.
Zusammenfassung
Im Vergleich zu einer Silomais-GPS-Fruchtfolge ist bei den untersuchten mehrjährigen Kulturen deutlich mehr Ackerfläche notwendig, um den gleichen Methanertrag zu erreichen. Zudem liegen die Kosten der Biomasseerzeugung wesentlich höher. Die geringsten Vollkosten hat Szarvasigras, gefolgt von der Durchwachsenen Silphie. Bei beiden Kulturen liegen die Vollkosten häufig noch im Bereich von 50 % der Einspeisevergütung und können damit auch aus ökonomischen Gesichtspunkten als Alternativen in Betracht gezogen werden.
Die Alternativkulturen bieten aber aus ökologischer Sicht, vor allem auf Grenzertragsstandorten, bei ungünstigen Schlagformen und Randstreifen entlang von Wegen und Gewässern, Perspektiven zur Verbesserung der Biodiversität. Zudem gewinnt die Durchwachsene Silphie deutlich an Attraktivität, da diese ab 2018 greeningfähig ist und damit nicht nur für Biogasanlagenbetreiber als Kulturart interessant wird.