12. Nov. 2018: Wie hoch ist das Risiko einer unerwünschten Ausbreitung, wenn Wildpflanzen-Blühmischungen für die Biogaserzeugung genutzt werden? Dieser Frage gingen Forscher der Universität Rostock (Koordination) und des ATB in einem gemeinsamen Forschungsprojekt nach. Der Abschlussbericht liegt jetzt vor.
Der Anbau mehrjähriger Wildpflanzen für die Nutzung in Biogasanlagen bietet viele Vorteile. Blühende Wildpflanzen schaffen Lebensräume für Insekten und Wildtiere, ihr Anbau lockert die Energiepflanzenfruchtfolge auf und ist für Landwirte zudem wegen des reduzierten Ernteausfallrisikos und insgesamt niedriger Produktionskosten attraktiv. Allerdings waren die Risiken einer unerwünschten Ausbreitung über Samen im Gärrest bisher nicht abschätzbar.
Ziel des Forschungsvorhabens war es daher, das Risikos des Eintrags und Überlebens von Wildpflanzen-Samen aus kommerziell erhältlichen Blühmischungen für die Biogaserzeugung in der Biogasprozesskette abzuschätzen. Die Untersuchungen erfolgten exemplarisch mit der Blühmischung BG70 der Firma Saaten Zeller.
Im Projekt wurde die Lebensfähigkeit von Samen der elf untersuchten Pflanzenarten nach einer anaeroben Vergärung insbesondere im Hinblick auf den Silierprozess, die Expositionszeit und Temperaturführung im Vergärungsprozess und die Gärrestlagerung getestet. Am ATB erfolgte die Inkubation der Samen in Labor-Biogas-Reaktoren und Labor-Gärrestlagern. Zudem wurden die Ergebnisse aus den Laboruntersuchungen in einer Praxis-Biogasanlage validiert.
Es zeigte sich, dass sich im Anbau die Artenzusammensetzung der mehrjährigen Blühmischung über einen Zeitraum von drei Jahren veränderte. Während im ersten Jahr verschiedene Malven-Arten (Malva sp.) und im zweiten Jahr Weißer und Gelber Steinklee (Melilotus albus und M. officinales) auftraten, waren im dritten Jahr Beifuß (Artemisia vulgaris), Schwarze Flockenblume (Centaurea nigra) und Rainfarn (Tanacetum vulgare) die vorherrschenden Arten im Bestand.
Samen dieser Arten gelangten als Teil des Ernteguts in die Biogas-Prozesskette. Diesen Prozess, von der Silierung über die anaerobe Vergärung bei 35 und 42 C° und 12 Wochen Gärrestlagerung überstanden nur hartschalige Samen. Ihre Überlebensquote lag bei bis zu 70 Prozent, je nach Art.
Hartschalige Samen treten besonders häufig innerhalb der Familien Leguminosen (Hülsenfrüchten) und Malvengewächse auf. Zu den „Überlebenskünstlern“ der untersuchten Blühmischung BG70 sind daher besonders Steinklee- und die Malven-Arten zu zählen, die mit ihren hartschaligen Samen in den ersten beiden Anbaujahren stärker im Feld vertreten sind. Um eine Ausbreitung zu verhindern sollte die Ausbringung von Gärresten, insbesondere aus dem ersten Standjahr, auf andere Ackerflächen umsichtig erfolgen. Ab dem dritten Standjahr ist der Anteil dieser Pflanzensamen im Gärrest unkritisch. Die dann vorherrschenden nicht-hartschaligen Samen von Beifuß, Schwarzer Flockenblume und Rainfarn wurden in den Vergärungsprozessen zu annähernd 100 Prozent inaktiviert.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine anaerobe Vergärung zur Inaktivierung von Pflanzensamen führen kann. Allerdings sollte man gut differenzieren, ob die in einer Blühmischung vorhandenen Pflanzenarten hartschalige Samen produzieren oder nicht“, fasst Dr. Monika Heiermann, die das Projekt am ATB betreute, eine grundlegende Erkenntnis aus dem Projekt zusammen. „Hartschalige Samen sind sehr widerstandsfähig. Sie können ungünstige Umweltbedingungen wie den Biogasprozess überstehen und sich auf diese Weise leicht ausbreiten.“
Das Projekt „Wildpflanzen-Samen in der Biogas-Prozesskette - Eintrags- und Überlebensrisiko unter dem Einfluss von Prozessparametern“ wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.
Die Abschlussberichte der beiden Teilprojekte stehen auf dem Online-Portal der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe unter den Förderkennzeichen 22401114 und 22401513 zur Verfügung.
Kontakt ATB: Dr. Monika Heiermann