Optimierung der Biogasproduktion aus den Energiepflanzenarten Mais, Sorghumhirse, Zuckerrübe und Roggen auf trockenen Standorten

Der vermehrte Einsatz von Energiepflanzen zur Biogaserzeugung erfordert pflanzenbauliche und –züchterische Maßnahmen, um die Rohstoffbereitstellung zu optimieren. Im Bereich der Pflanzenzucht ist es notwendig, geeignete Sorten der Kulturarten Mais, Sorghumhirse, Zuckerrübe und Roggen für den Energiepflanzenanbau hervorzubringen. Die entscheidenden Faktoren für einen hohen Methanhektarertrag sind der Biomasseertrag und die spezifische Methanausbeute einer Pflanze. Für die Silagebereitung und die Nährstoffzusammensetzung in der Pflanze ist auch der optimale Erntezeitpunkt von großer Bedeutung. Aufgrund des Klimawandels und der knapper werdenden Ressource Wasser, sind trockenheitsangepasste Sorten ebenfalls Gegenstand der Untersuchung. Damit der Anbau von Energiepflanzen ohne negativer Umweltauswirkungen wie hoher Schädlingsdruck, Pflanzenkrankheiten und Bodenabbau erfolgen kann, müssen diese ertragreichen Kulturarten in nachhaltige und standortangepasste Fruchtfolgen integriert werden. Gemäß den Anforderungen, den Energiepflanzenanbau zu optimieren ist das Hauptziel dieses Forschungsprojektes, geeignete Mais-, Sorghumhirse-, Zuckerrübe- und Roggensorten für die Biogaserzeugung durch gezielte Züchtung zu finden. Der Züchtungsschwerpunkt liegt dabei auf jenen Sorten, die optimal an trockene Standortsbedingungen des pannonischen Klimaraums in Ost-Österreich angepasst sind. In einer weiteren Fragestellung soll geklärt werden, welche Methanhektarerträge sich aus einem 2-Kulturnutzungssystems unter diesen trockenen Gegebenheiten erzielen lassen. Die Wasserverfügbarkeit der Hauptfrucht sowie die Biomasseertragsleistung hängen im Wesentlichen stark vom Erntezeitpunkt der Vorfrucht ab. Das Projekt erstreckt sich über eine Laufzeit von vier Jahren und unterteilt sich in 2 Arbeitspakete. Im ersten Arbeitpaket erfolgt eine flächendeckende und in weiterer Folge eine intensive Sortenprüfung der Kulturarten Mais, Sorghumhirse, Zuckerrübe und Roggen. Von den beteiligten Züchtungsfirmen KWS Saat AG, Lochow-Petkus GmbH und AgroMais Saatzucht GmbH werden jährlich 10 neue Sorten jeder Kulturart auf vier verschiedenen Standorten in Deutschland und Österreich getestet. Auf der Versuchswirtschaft der Universität für Bodenkultur in Groß-Enzersdorf werden vier Sorten, die sich in den flächendeckenden Sortenprüfungen als Erfolg versprechend ausgewiesen haben, angebaut und auf Biomasseertrag und spezifische Methanausbeute untersucht. Die im Labor ermittelten Methanausbeuten und Inhaltsstoffe der jeweiligen Kulturarten dienen in weiterer Folge zur Verbesserung des vom Institut für Landtechnik entwickelten Methanenergiewertmodells (MEWM). Von einer Expertengruppe, welcher Experten aus den Bereichen Pflanzenzucht, Pflanzenbau und Verfahrenstechnik angehören, werden Idealtypen der untersuchten Kulturarten definiert. Als Kriterien werden ein stabiler Trockenmasseertrag, Konservierungs-eigenschaften und –verluste, physiologisches Entwicklungsstadium zum optimalen Erntezeitpunkt, usw. herangezogen. Im zweiten Arbeitspaket wird für das 2-Kulturnutzungssystem Roggen-Mais bzw. Roggen-Sorghumhirse der optimale Erntezeitpunkt von Winterroggen, zu den Entwicklungsstadien „Ende Blüte“, „Milchreife“ und „Teigreife“, in Hinblick auf einen hohen Methanhektarertrag pro Jahr bestimmt. Für diese Untersuchung werden die ertragreichsten Sorten aus dem Arbeitspaket 1 verwendet. Der Methanhektarertrag wird aus dem gemessenen Biomasseertrag und der mittels MEWM berechneten Methanausbeute ermittelt.