Aktuelle Ausgabe 04/2018

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Etwa 40 % der Gesamtkosten einer Biogasanlage entfallen auf die Rohstoffkosten. Um diesen Kostenblock im Griff zu behalten, sind Fruchtfolge, Anbau und Konservierung der Energiepflanzen zu optimieren.

Zu beachten sind hierbei
1. eine möglichst hohe und sichere Flächenproduktivität,
2. geringe Produktions- und Bereitstellungskosten,
3. die Eignung als Fütterungskomponente im Gesamt-Substratmix.
Unter diesen Aspekten ist ohne Frage in den meisten Fällen Silomais das mit Abstand wirtschaftlichste Substrat.

Futterrüben Mais, Häcksler
Futterrüben Mais, Häcksler

Was rechnet sich außer Mais?
Der Anteil des Silomaises in der Fruchtfolge ist jedoch aus pflanzenbaulichen Gründen und wegen der gesellschaftlich gewünschten „Landschaftsästhetik“ limitiert. Die entscheidende Frage lautet deshalb: Was rechnet sich noch – neben Mais? Dabei entscheiden neben den oben genannten Argumenten weitere Kriterien über die relative Vorzüglichkeit der verschiedenen Fruchtfolgekomponenten. Hierbei geht es nicht allein um Ökonomie, sondern je nach einzelbetrieblicher Situation auch um 4. eine positive Humusbilanz in engen Mais- bzw. Hackfrucht-Fruchtfolgen,

5. die Nutzungsmöglichkeit auch als Marktfrucht auf Standorten mit hohen Ertragsschwankungen,
6. eine hohe Energiedichte bei weiter entfernten Schlägen mit hohem Transportaufwand
7. die Entzerrung der Arbeitsspitzen im Hinblick auf die Verringerung der Festkosten (z.B. Einsparung von Güllelagerraum).

Erträge und Methanausbeuten

Methanausbeute
Methanausbeute

In Abb. 1 (zum Vergrößern bitte Anklicken) sind verschiedene Anbaualternativen in ihrer Flächenproduktivität beschrieben. Sowohl im Frischmasse-, als auch im Trockenmasseaufwuchs gibt es enorme Ertragsunterschiede.

Außerdem wird der Gasertrag durch die spezifischen Methanausbeuten modifiziert. Unter den einjährigen Hauptfrüchten haben Mais und Energierüben das höchste Ertragspotenzial. Getreide-GPS fällt ertraglich zwar etwas ab, ermöglicht jedoch dank der frühen Ernte sehr produktive Zweitkultur-Systeme: In humideren Regionen folgt Ackergras oder Sommergetreide, in trocken-warmen Regionen auch eine sehr frühe Sorghum- bzw. Maishybride nach Wintergersten-GPS.



Substratkosten je dt Trockenmasse

Kosten Aussaat bis Fermenter
Kosten Aussaat bis Fermenter

Ausgehend von typischen Erträgen und Produktionskosten werden in Abb. 2 die fruchtartspezifischen Substratkosten kalkuliert. 

Einzelbetrieblich können die Kosten abweichen, an dieser Stelle geht es eher um die Relation der Anbaualternativen zueinander:

  • Bei den Düngungskosten wird eine 80%ige Rückführung der Nährstoffe unterstellt; die um 80 €/ha erhöhten Ausbringungskosten gegenüber der Mineraldüngung sind bei den Arbeitserledigungskosten berücksichtigt.
  • Die festen Kosten beinhalten auch die Einrichtungen für die Konservierung und Lagerung. Hier bestehen zwischen den Substraten enorme Unterschiede zwischen 225 und 590 €, je nach Platzbedarf und Verfahrenstechnik. Bei der Energierübe wurde mit einer Mischkalkulation aus der preiswertesten (Erdbecken 9,10€/m3) und der teuersten Lagerungsvariante (Edelstahl Hochsilo 72,70 €/m3) gerechnet
  • Die Flächennutzungskosten sind bei Gras- und Grünland um 50 bzw. 100 €/ha niedriger kalkuliert als für die anspruchsvolleren Kulturen. Die flächengebundenen Ausgleichszahlungen und Energieprämien sind bereits abgezogen.
  • Bei Ackergras wird sowohl für den Haupt- als auch für den Zwischenfruchtanbau keine überjährige Nutzung kalkuliert, diese würde die Substratkosten senken.
  • Für Vor- und Zweitfrüchte werden nur die variablen Kosten berechnet. Die Festkosten inklusive Flächennutzung sind der jeweiligen Hauptfrucht zugeordnet.

Der größte Kostenblock entfällt auf die Arbeitserledigungskosten, hier sind Getreide und Mais im Vergleich zu den mehrschnittigen Gräsern und vor allem auch der arbeitsintensiven Rübe eindeutig im Vorteil. Insgesamt ist Getreide als Ganzpflanzensilage zusammen mit Grünlandaufwuchs am preisgünstigsten zu produzieren. Am teuersten ist die Energierübe. Hier ist die Entwicklung allerdings noch im Fluss. Die Silierung in Erdbecken (Folien Lagunen) oder als Mischsilage zusammen mit Mais könnten die Bereitstellungskosten deutlich verringern.

Substratkosten je m³ Methan
Bei den spezifischen Methanausbeuten haben Rüben und Mais als faserarme Substrate zusammen mit den physiologisch jungen, zuckerreichen Kulturen Ackergras und Grünroggen die Nase vorn. Zusammen mit den Kosten und Erträgen errechnen sich daraus die fruchtartspezifischen Substratkosten für die Methanerzeugung (Abb.3, zum Vergrößern bitte Anklicken). Mit 30 Cent je Kubikmeter Methan – entsprechend 8Cent je Kilowattstunde Strom – schneidet Silomais bei dieser zentralen Erfolgsgröße am besten ab. Auch Roggen-GPS ermöglicht noch vergleichsweise günstige Gaserzeugungskosten in der Größenordnung von 34Cent. Die Zweitnutzungs-Systeme sowie Gras und Rüben sind bei den hier getroffenen Annahmen dagegen vergleichsweise teure Substratalternativen. Sie ermöglichen andererseits jedoch eine höhere Flächenproduktivität.

Substratkosten bezogen auf TM und Methan
Substratkosten bezogen auf TM und Methan

Auch bei diesen Kalkulationen gilt: Entscheidend sind immer die konkreten Bedingungen vor Ort: der Standort, das Know-how des Betriebsleiters/ der Betriebsleiterin sowie die individuellen Kosten und Erträge. Wo Mais nicht gut wächst, z.B. in Höhenlagen, gewinnen die Alternativen an Vorzüglichkeit. Wo es für Gras oder Zweitnutzungs-Systeme zu trocken ist, ist e i n e Ernte mit Mais, Roggen oder gar Sorghum am Ende wirtschaftlicher.

Kosten sind nicht alles
Besonders im Hinblick auf eine ausgeglichene Humusbilanz kann die Energiepflanzenfruchtfolge nicht allein nach Kostengesichtspunkten optimiert werden. Deshalb sollte Silomais auf umsetzungsstarken Standorten nicht mehr als 50% einer Fruchtfolge einnehmen, humuszehrende Zweitfrucht-Systeme nicht mehr als 40%! Gräser in der Fruchtfolge bieten die einzige Möglichkeit, selbst bei 100%iger Gesamtpflanzennutzung in der Fruchtfolge noch eine ausgeglichene Humusbilanz sicherzustellen. Auch im Hinblick auf den Pflanzenschutz ist Vielfalt besser. Beispielsweise ist die C4-Pflanze Sorghum keine Wirtspflanze des Maiswurzelbohrers und kann bei entsprechenden Anbauauflagen den Silomais vor allem auf trockenen Anbaulagen als Hauptfrucht ersetzen.

Dank besserer Arbeitsverteilung können auch Früchte mit höheren Bereitstellungskosten zu steigenden Gewinnen beitragen. Denn Biomassefruchtfolgen mit Getreide, Gräsern oder Zwischenfrüchten senken maßgeblich die Festkostenbelastung im Pflanzenbau. Dazu gehören auch die erweiterten Möglichkeiten der Gärrestausbringung, die erhebliche Investitionseinsparungen bei Güllebehältern nach sich zieht. Auch sollte ein Teil der Biomassekulturen eine hohe Nutzungsflexibilität aufweisen, so dass sie je nach Ertrags- und Markterwartung auch alternativ als Körnerfrucht vermarktet werden können. In raueren Lagen, wo Körnermais nicht wirtschaftlich produziert werden kann, ist dies ein gewichtiges Argument für Getreide-GPS!

Die Transportwürdigkeit eines Substrates ist bei größeren Anlagen mit weitem Einzugsradius von Bedeutung. Energiereiche Ernteprodukte wie LKS, CCM oder gar Körnersilage gewinnen mit jedem Kilometer Feldentfernung an relativer Wirtschaftlichkeit gegenüber wasserreichen und sperrigen Substraten.

Fruchtfolgeelemente für die Bioagserzeugung
Fruchtfolgeelemente für die Bioagserzeugung

Sven Böse
 

Stand: 02.11.2010