Mais für die Biogasanlage

Biogasanlage

Silomais ist die wichtigste Kulturpflanze zur Erzeugung von Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen.

In Bayern lag die Maisanbaufläche bis zum Jahr 2002 für einen Zeitraum von über 20 Jahren relativ konstant bei rund 400.000 ha. In den letzten Jahren ist jedoch ein deutlicher Anstieg festzustellen. Während die Körnermaisfläche nur wenig ausgedehnt wurde, ist beim Silomais ein deutlicher Zuwachs zu verzeichnen, der der Biogasproduktion zuzurechnen ist. Etwa 130.000 ha Mais, ein Viertel der gesamten Maisanbaufläche Bayerns, werden zurzeit für die Biogasproduktion beansprucht. Eine weitere Ausdehnung des Anbauumfangs wird von der Öffentlichkeit kritisch gesehen.

Kulturmaßnahmen

Die Standortansprüche (Temperatur, Niederschlag, Boden) sind identisch mit denen für andere Verwertungsrichtungen. Gleiches gilt für den Saattermin, die Saattechnik, die Saatmenge, die Reihenentfernung, sowie Düngung und Pflanzenschutz.

Sortenwahl

Sortentyp

Wichtigste Zielgröße für den wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage ist der Methanertrag je Hektar Anbaufläche. Dieser setzt sich zusammen aus dem pro Fläche erzielten Massenertrag (dt Trockenmasse/ha) und der daraus erzielbaren Methanausbeute, ausgedrückt in Normliter Methan pro kg organische Trockensubstanz (Nl CH4 /kg oTS).

Der Methanertrag wird durch Inhaltsstoffe wie z.B. Stärke beeinflusst. Folglich haben kolbenbetonte Sorten aufgrund ihres höheren Kolbenanteils einen geringfügigen Vorteil bei der Gasbildung pro kg Trockenmasse, kolbenarme aber massenwüchsige Silomaissorten haben wiederum ihre Stärke in der Massenproduktion. Bezüglich des Ertrages an Gesamttrockenmasse sind sie den Sorten mit hohen Kolbenanteilen (Typ Körnermais) in der Regel deutlich überlegen. Die höheren Trockenmasseerträge bedeuten hohe Gaserträge, so dass diese Sorten den geringfügigen Vorteil der kolbenbetonten Sorten in der Regel kompensieren, wenn nicht gar überkompensieren.
Qualitätsaspekte für Maissorten, die in der Rinderfütterung erforderlich sind, wie der Stärke- oder der Rohfasergehalt, spielen also in der Biogasproduktion keine bedeutende Rolle.

Reifegruppe

Bei der Wahl der Reifegruppe ist darauf zu achten, dass bei der Ernte Trockensubstanzgehalte von mindestens 28 - 30% erreicht werden, um die Sickersaftbildung im Silo zu verhindern. Diese sind in der Regel ausreichend um eine ordnungsgemäße Silierung zu gewährleisten. Somit können auch etwas spätreifere Sorten, als im regulären Silomaisanbau üblich, verwendet werden. Die besten und zuverlässigsten Resultate wurden in den Versuchen der LfL in den letzten Jahren mit Sorten erzielt, die den ortsüblichen Reifebereich um nicht mehr als 30 bis 40 Reifeeinheiten übersteigen (Reifezahl Energiemais = Reifezahl ortsüblich + 30 bis 40).
Den spätreifen Sorten sind jedoch Grenzen gesetzt. In Regionen, deren klimatischen Bedingungen den zur Silierung erforderlichen Trockensubstanzgehalt nicht sicherstellen können (Grenzlagen), sollte man keine höheren Reifezahlen als ortsüblich vorsehen. Extrem spätreife Sorten (Reifezahlen 350 und höher) haben sich generell als für Bayern ungeeignet herausgestellt. Sie bringen keine höheren Erträge (bezogen auf die Trockenmasse) als Sorten aus einem angepassten Reifebereich. Vor allem aber besteht die Gefahr, dass sie den für eine erfolgreiche Konservierung erforderlichen TS-Gehalt nicht erreichen. Sie belasten die Wirtschaftlichkeit der Biogasproduktion durch hohe Transportkosten der nassen Ware und können durch Sickersaftbildung zu einer Umweltbelastung werden.

Züchtung

Einige Züchter beschäftigen sich mit der Entwicklung spezieller Maissorten für die Biogasproduktion. Sorten mit besonders hoher Gasausbeute wurden jedoch bisher nicht entwickelt. Spezielle Biogassorten sind deshalb solche, die sich durch einen besonders hohen Massenertrag pro Hektar auszeichnen.
Für die Energieproduktion eigenen sich deshalb besonders gut massenwüchsige Silomaissorten, eventuell auch spätreifere Typen, die viel organische Substanz pro Flächeneinheit produzieren. Kolbenreiche Sorten sind nur dann von Vorteil, wenn sie ebenfalls einen hohen Massenertrag bringen.
Von der LfL werden jährlich in einem speziell für die Biogaserzeugung angelegten Landessortenversuch ca. 20 Sorten aus einem Reifebereich von S240 bis S300 an acht verschiedenen Standorten geprüft und regionale Sortenempfehlungen abgeleitet.

Bilderreihe zu Aussaat, Bonitur und Ernte in den Landessortenversuchen zu Silomais

Erntetermin

Wichtig ist es, ein gut silierfähiges Pflanzenmaterial mit einem TS-Gehalt von mindestens 28 % zu produzieren. Niedrigere TS-Gehalte führen im Silo zu Sickersaftbildung und sind unbedingt zu vermeiden. Insbesondere bei großen Siloanlagen mit einer hohen Stapelhöhe sind TS-Werte von mindestens 30 % einzuhalten, um die Sickersaftbildung zu verhindern. Der spätest mögliche Erntetermin ist bei einem TS-Gehalt von etwa 35 % anzusetzen, da die Silierfähigkeit und verlustfreie Lagerung des Substrats sonst ebenfalls beeinträchtigt sein kann. Je trockener das Material, desto schwieriger ist eine ausreichende Verdichtung.
Der optimale Erntezeitpunkt für Biogasmais liegt somit in einem Bereich von 30 – 33 % TS in der Gesamtpflanze.

Methanertrag

Der pro Flächeneinheit erzielbare Ertrag an Methan wird in erster Linie durch die produzierte Trockenmasse/ha bestimmt (siehe Sortenwahl).
Rechenbeispiel: Bei einen Trockenmaseertrag von 200 dt/ha (entspricht 600 dt/ha Frischmasse mit einen Trockensubstanzgehalt von 33 %) und einer Methanausbeute von 350 Nl CH4 pro kg oTM ergibt sich eine Methanmenge von 7000 m³/ha.
Weiterführende Informationen
Die Informationen auf dieser Seite wurden hauptsächlich dem Leitfaden "Silomais als Biogassubstrat" des Biogas Forum Bayern entnommen. Im Leitfaden sind ergänzende Informationen u.a. zu Einfluß des Kolbenanteils, Düngung, Zweitfruchtanbau und Ökologischen Aspekten zu finden.

Leitfaden "Silomais als Biogassubstrat" (2012/04) des Biogas Forum Bayern pdf 645 KB