Herausforderungen und Lösungsansätze für die Biogasproduktion
Die Ursache für den Spurenelementmangel liegt im Mais selbst. Die Pflanze kann Spurenelemente nur in geringem Maße aus dem Boden aufnehmen, unabhängig vom Nährstoffangebot des Bodens. Eine angepasste Düngung des Maises auf dem Feld bietet daher keine Lösung für die beobachteten „Ermüdungserscheinungen“ in Mais-Biogasanlagen.
Die Forscher empfehlen stattdessen die gezielte und genau dosierte Zugabe von Nährstoffen direkt in den Fermenter. Dieses Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert.
Studienergebnisse und Empfehlungen
An vier Standorten untersuchten die Wissenschaftler den Einfluss des Pfades „Boden – Pflanze“ auf das Nährstoffangebot im Fermenter. Dies erfolgte mittels Boden- und Pflanzenanalysen sowie Gärtests. Die Spurenelementgehalte der Böden waren sehr unterschiedlich, aber für die Versorgung des Maises ausreichend. Dennoch ließen sich diese Spurenelemente in der Maissilage nur in geringem Maße nachweisen. Die anschließenden Gärtests zeigten zudem eine kontinuierliche Abnahme der ohnehin geringen Nährstoffkonzentration in den Laborfermentern.
Es gab keine Korrelation zwischen der Konzentration in den Ausgangssubstraten und den vergorenen Substraten. Daher ist eine Analyse des Substrates im Fermenter sowie die gezielte und genau dosierte Zugabe von Spurenelementen zur optimalen Versorgung der Mikroorganismen ratsam. Eine präzise Dosierung ist entscheidend, da ein „zu wenig“ schnell zu einem „zu viel“ werden kann. Spurenelemente wie Kupfer, Zink, Cadmium und Chrom sind Schwermetalle, die in höheren Konzentrationen eine hohe umwelttoxische Wirkung entfalten können.
Viele Anlagenbetreiber verwenden bereits Spurenelementpräparate als vorbeugende Maßnahme, oft ohne genaue Dosierung. Diese gelangen dann über den Gärrest wieder auf den Acker und können sich dort anreichern. Im Rahmen des Projekts von BTN und Krieg & Fischer wurden Handlungsempfehlungen für eine genaue Dosierung von Spurenelementen erarbeitet. Beide Unternehmen geben diese im Rahmen ihrer Planungs- und Beratungstätigkeit an die Praxis weiter.