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Der Biogas-Boom Mit Ökoenergie in die Maiswüste?

Mais-Monokulturen, die Verbreitung von Krankheitserregern und gefährliche Sicherheitsmängel: Biogas-Betreiber mussten in den vergangenen Jahren viel Kritik einstecken. Ist die vermeintliche Ökoenergie ein Irrweg?

Stand: 29.02.2016

Maisfeld | Bild: picture-alliance/dpa

Rund 8.900 Biogasanlagen in Deutschland produzierten im Jahr 2015 eine Leistung von rund 4,2 Megawatt – genug Strom für rund neun Millionen Haushalte, so der Fachverband Biogas e.V.. Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien wird 2015 nach Berechnungen des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) 32,6 Prozent der Bruttostromerzeugung in Deutschland ausmachen. Biomasse war daran mit rund achtzehn Prozent beteiligt.

Mehr Biogas, mehr Maisfelder

Doch je stärker die Biogas-Branche wuchs, desto deutlicher zeigte sich, dass eine erneuerbare Energie nicht automatisch auch umweltfreundlich sein muss. Eine Folge des Biogas-Booms: immer mehr Mais-Monokulturen. Eine Pflanze, mit deren Anbau Landwirte sich gut auskennen und die sich gut vergären lässt.

"Toter Lebensraum"

Solche Monokulturen aber sind für Tiere und Insekten "ein ökologisch nahezu toter Lebensraum", sagt Helmut Altreuther vom Bund Naturschutz in Bayern. "Zudem kann Regen den unbewachsenen Boden zwischen den Maispflanzen ungehindert auswaschen und so Düngemittel wie Phosphat in nahe gelegene Gewässer schwämmen."

"Dann kippt sozusagen das natürliche Gleichgewicht des Wassers um, beispielsweise profitieren davon dann Algentiere, weil deren Fressfeinde - etwa kleine Planktonkrebse - fehlen oder entsprechend zurückgedrängt sind. Das führt dann zur Trübung der Wasserqualität - es hat zum Beispiel auch Jahre mit Badeverbot gegeben - und das hat neben wasserwirtschaftlichen, ökologischen auch touristische und damit wirtschaftliche Auswirkungen."

Helmut Altreuther, Bund Naturschutz in Bayern

Doch ohne Biogas wird es künftig nicht gehen. Denn der beschlossene Atomausstieg wird langfristig einen Umstieg von fossilen auf erneuerbare Energien fordern. Zudem schafft die Biogas-Technologie oft gerade dort Arbeitsplätze, wo sie besonders gebraucht werden: in strukturschwachen, ländlichen Regionen. Was aber muss sich bei der Nutzung von Biogas in Zukunft ändern?

Wie man Biogasanlagen verbessern kann

Pflanzen

Statt auf Monokulturen setzen Forscherinnen von der Bayerischen Landesanstalt für Wein- und Gartenbau auf Pflanzenmischungen. Sie sollen wieder mehr Lebensräume für Tiere auf den Feldern schaffen. Derzeit testen die Wissenschaftlerinnen Mischungen mit Sonnenblumen, Beifuß, Steinklee, Reinfarn und Malven. Die Pflanzen wachsen ganz unterschiedlich und liefern hohe Erträge: So ergeben die bisherigen Wildpflanzen-Mischungen nur knapp 20 Prozent weniger Gas als Mais.


Forscher der Landwirtschaftlichen Lehranstalten Triesdorf testen statt Pflanzen-Mischungen Pflanzen aus aller Welt. Als vielversprechender Mais-Ersatz gelten die nordamerikanische Becherpflanze (Silphie) und Energiegras aus Ungarn (Szarvasi). Während die Silphie durch Pilzbefall und ihren hohen Wassergehalt Probleme macht, sind die Forscher von der Szarvasi sehr angetan: Das Gras wird bis zu 2,50 Meter hoch, kann zwei Mal im Jahr geerntet werden, braucht kaum Dünger und liefert viel Energie: "Aus den Ergebnissen der letzten zwei Jahre hat sich herausgestellt, dass Szarvasi einen um etwa 20 Prozent höheren Methanertrag pro Hektar liefert als der Mais", sagt Herbert Geißendörfer von den Landwirtschaftlichen Lehranstalten Triesdorf. In ganz Deutschland testen Landwirte derzeit das ungarische Gras auf seine Praxistauglichkeit.

Abfall

Statt Pflanzen kann auch Abfall für Biogasanlagen genutzt werden, zum Beispiel Gülle, Mist oder Biomüll. Noch wird dieses Potenzial nicht voll genutzt: Nur zwölf Prozent der produzierten Gülle und nur drei Prozent des anfallenden Mists werden in Biogasanlagen zu Energie umgewandelt. Würde diese Biomasse komplett genutzt, könnten damit hierzulande etwa zehn Milliarden Kilowattstunden Strom erzeugt werden, mit denen rund zwei Millionen Haushalte versorgt werden könnten.

Auch Biomüll lässt sich in Biogasanlagen nutzen - und ist in Deutschland reichlich vorhanden: Rund 140 Kilogramm wirft jeder Deutsche jährlich weg. Da industrieller organischer Müll aber zum Beispiel auch Schlachtreste, Fette und Speiseabfälle enthalten kann, gelten besondere Vorgaben zur Nutzung in Biogasanlagen. So ist die "Hygienisierung" dieses Abfalls gesetzlich vorgeschrieben, damit sich keine Krankheitserreger bilden und verbreiten können: Der Biomüll muss eine Stunde lang auf 70 Grad erhitzt werden. Das Veterinäramt kontrolliert Biogasanlagen, die mit Biomüll arbeiten, regelmäßig unangemeldet. Zudem müssen die Betreiber Protokolle über den Verlauf der Gärung und der Hygienisierung führen.

Reststoffe

Bisher zeigten Tests der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft in Freising keine gesundheitliche Gefährdung durch Biogasanlagen mit Biomüll: Krankheitserreger vermehrten sich nicht und es entstanden keine neuen Keime. Trotzdem ist es auch unter Wissenschaftlern umstritten, ob tierische Abfallprodukte wie Gülle überhaupt auf Äcker aufgebracht werden sollten. Statt auf den umstrittenen Biomüll könnte man in Biogasanlagen vielleicht auch einmal auf andere Reststoffe zurückgreifen - wie etwa Biokunststoff, Faser- oder Dämmmaterial. Dr. Klaus Hennenberg, Öko-Institut, Darmstadt:

"Wenn man sich in die Zukunft geschaut eine optimale Nutzung von Biomasse ausdenken würde, angenommen bis 2030, dann wäre es anstrebenswert, dass möglichst viel der Biomasse, die man anbaut, zuerst stofflich genutzt wird, das heißt als Biokunststoff, als Fasermaterial für Werkstoffe oder als Dämmmaterial. Und erst dann - wenn die Biomasse nicht mehr stofflich nutzbar ist - werden die Reststoffe energetisch genutzt, entweder über Verbrennung, oder bei flüssigen oder feuchten Reststoffen in Biogasanlagen."

Sicherheit

Biogas besteht aus Methan und Kohlendioxid, enthält aber auch Spuren von Ammoniak und Schwefelwasserstoff. In einen Gärbehälter dürfen Arbeiter nur mit einer Atemmaske steigen und müssen von einem Kollegen gesichert werden. Verschiedene Sicherheitsvorkehrungen sorgen dafür, dass sich nicht zu viel Gas in einem Behälter sammelt und dieser platzt: Gasansammlungen werden gezielt verbrannt oder abgelassen. Zwar gibt es in Biogasanlagen weniger Unfälle als in anderen land- und forstwirtschaftlichen Bereichen - durchschnittlich drei Unfälle auf 100 Betriebe pro Jahr-, aber die Umweltgefährdung bei einem Leck ist "extrem": " weil diese Organismen, die da drin sind, stark wassergefährdend sind", so Wolfgang Klein, Landwirtschaftliche Berufsgenossenschaft. Jede Anlage muss daher mindestens alle drei Jahre geprüft werden.

Maisfeld

2004 erlebte die Biogas-Branche durch das Erneuerbare Energiengesetz (EEG), das die Verwertung von nachwachsenden Rohstoffen bezuschusst, einen Boom. Im Laufe der Zeit wurden auch einige Pflanzen gefunden, die dem Mais als nachwachsendem Rohstoff Konkurrenz bieten könnten.

Denn Mais hat einen hohen Ertrag und eine hohe Methanausbeute. Für den Bauern bedeutet Mais relativ wenig Arbeit und er kann gleich ab dem ersten Jahr mit einem Ernteerfolg rechnen. Mais ist einjährig, viele andere alternative Pflanzen dagegen mehrjährig. Die müssten als längerfristige Investition angesehen werden.

Alternative Energiepflanzen

Durchwachsene Silphie

Durchwachsene Silphie

Aussehen: große, spitz zulaufende Blätter, die sich eng an die Stängel schmiegen; der Kornblütler hat gelbe Blüten mit vielen Blütenblättern; mehrjährige Pflanze
Vorteile:
- blüht von Mai bis Ende Oktober
- bei mehrjährig angebauten Flächen: große Blühfläche für nektarsuchende Insekten, bringen hohen Honigertrag
- als mehrjährige Dauerkultur dient die Silphie auch wilden Tieren als Schutz
- Pflanzen werden bis zu drei Meter hoch, wachsen dicht beieinander. Dadurch ist der Boden vor Erosion bei Starkregen geschützt, besser als beim Mais
- Ertrag entspricht mengenmäßig etwa dem Maisertrag
- Silphie wächst immer wieder nach, für rund 20 Jahre
- weil die Pflanze so lange steht, kann sich am Boden ein kleines Biotop entwickeln

Nachteile:
- die ersten Jahre sind für die Landwirte sehr mühsam, da die Silphie zu Beginn keine geschlossene Pflanzendecke bildet
- im ersten Jahr muss viel Unkraut gejätet werden
- Saatgut ist zunächst teurer als beim Mais

Ähnliche alternative Pflanze: Sida

Buchweizen

Buchweizenfeld

Aussehen: Knöterich-Art, kein Getreide; krautige Pflanzen werden bis zu einem Meter hoch mit vielen rosa Blüten
Vorteile:
- schnelles Wachstum, eignet sich deshalb als Zwischenfrucht
- blüht nach etwa 100 Tagen, kann auch spät (Mitte August) noch ausgesät werden. Ist der Herbst nicht zu kalt, blüht Buchweizen noch bis Anfang November
- sehr attraktiv für nektarsammelnde Insekten

Wildpflanzen-Mischung

Wildpflanzen-Mischung auf einem Feld

Vorteile:
- attraktiv für nektarsammelnde Insekten
- können als Blühstreifen an Feldrändern oder auch als Dauerkultur auf dem Acker für rund fünf Jahre angepflanzt werden
-Bestand der Pflanzenmischung ändert sich durch Samen, die von Vögeln und anderen Tieren zugetragen werden.
- Boden ist vor Erosion geschützt
- vielseitiger Lebensraum wird angeboten
- Wild wie Rebhühner und Rehe fühlen sich darin wohl
- spart gegnüber Mais Kosten bei Saatgut und Pflanzenschutz
- keine Düngung nötig
- bessere Energiebilanz als Mais, da Mineraldünger und Pestizide sowohl bei der Herstellung als auch beim Ausbringen mit dem Traktor Energie verbrauchen

Nachteile:
- Ertrag ist nur bei 50 bis 70 Prozent von Mais
- keine Zuschüsse auf EU-Ebene angedacht

Kleegras

Kleegras

Vorteile:
- die Pflanzenmischung reichert den Boden mit Stickstoff an: ihre sogenannten Knöllchenbakterien an den Wurzeln entziehen der Luft Stickstoff und reichern den Boden damit an, als Nährstoff-Vorrat für die Folgepflanze, wie Getreidesorten
- bleibt zumeist für zwei Jahre auf dem Acker
- Kleeblüten sind für Insekten attraktiv
- Kleegras dient als Grünfutter für Rinder
- bringt man Kleegras in die Biogasanlage, vergärt es dort und bringt den Gärrest wieder auf das Feld aus, kann man den gesamten Stickstoff, den Kleegras bindet, optimal ausnutzen. Dadurch kann ein ökologischer Nährstoffkreislauf erzielt werden, der sogar eine bessere Qualität zutage bringt.
Nachteil:
-die Verarbeitung von Kleegras in der Biogasanlage ist sehr teuer und mühsam

Versuchsfeld für neue Energiepflanzen

2014 wurde das neue EEG so verändert, dass der Fokus der Förderung nun auf Abfällen und Reststoffen, nicht mehr auf nachwachsenden Rohstoffen liegt. Insofern wird es für die Bauern noch schwieriger, weil teurer, sich für den Anbau alternativer Energiepflanzen zu entscheiden.


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