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Biogas

Alkar: Riesen-Weizengras für die Biogasanlage

von , am
22.07.2015

Zuverlässige Erträge und hohe Methanausbeute - diese beiden Punkte dürfen auf keinem Steckbrief für eine als Biogassubstrat genutzte Pflanze fehlen. Das Riesen-Weizengras Alkar bringt beides mit.

Das Riesen-Weizengras Alkar kann mit "normaler" Technik bestellt und geerntet werden. © Christiane Gothe
Das Alkar-Gras (Agropyron Elongatum) gehört zur Familie der Riesen-Weizengräser und stammt aus Eurasien, genauer: aus dem Kaukasus. Auf der Suche nach Substratalternativen wurden die Potenziale dieser Dauerkultur für die Biogasanlage entdeckt. Während Alkar-Gras in Europa als Kulturpflanze weitgehend unbeachtet blieb, wurde es anderenorts weitergezüchtet. Vornehmlich wurde es bislang als Pionierpflanze eingesetzt, zumal es dank seiner Robustheit auch salzhaltige Böden toleriert.
 
Nach heutiger Erfahrung kann Alkar rund acht Jahre und länger mit je zwei Schnitten genutzt und danach problemlos untergepflügt werden. Ist es einmal etabliert, zeigen sich in der Praxis einige Vorteile: Auf dem Feld, bei Ernte und Silierung sowie - was ausschlaggebend für den Anbau sein dürfte - bei Trockenmasse- und Methanertrag.
 
Die Erfahrungen der Praktiker werden von der Wissenschaft bestätigt: So bescheinigt die Landwirtschaftliche Lehr- und Versuchsanstalt Triesdorf in Weidenbach, Mittelfranken, hohe Erträge der Alkarpflanze. Externe Labore konnten im Labor vielversprechende Gärverläufe nachweisen.
 
Agronomischer Artenpass Alkar-Gras:
  • im Labor geprüfte Keimfähigkeit von mindestens 80 Prozent
  • bis zu 20 t/ha Trockenmasse pro Jahr in nur zwei Schnitten möglich
  • Gaserträge wie bei Mais: bis zu 384 nl/kg oTS
  • langanhaltendes Wachstum bis in den Oktober
  • Dauerkultur, dichte Grasnarbe, humusbildend
  • vorhandene Ernte- und Lagertechnik kann genutzt werden
  • wetterunabhängiger, da Anwelken entfällt 

Alkar-Gras anbauen: Tipps vom Praktiker

Bernhard Holtmann bewirtschaftet auf seinem Betrieb im nordrhein-westfälischen Ochtrup 140 ha LN und 40 ha Wald. © Christiane Gothe
In der Energie-Fachzeitschrift joule berichtet Landwirt und Saatguthändler Bernhard Holtmann von seinen Erfahrungen beim Anbau und Einsazu von Alkar-Gras. "Irgendwann habe ich das Riesen-Weizengras Alkar ausprobiert, das wir aus Übersee bekamen. Es kam auch auf Böden mit wenigen Bodenpunkten und eben auch auf trockenen Standorten sehr gut zurecht, sodass wir gute Erträge von bis zu 20 t/ha pro Jahr in nur zwei Schnitten erzielten", erzählt Holtmann. Außerdem sei die Ernte wetterunabhängiger als bei vielen anderen Pflanzen, da das Gras nicht angewelkt sein muss. Im Gegensatz zum Mais schwankten die Erträge zudem weniger stark.
 
Für Anbau, Ernte und Lagerung des Riesen-Weizengrases und die Bestückung der Bioganlage kann durchweg herkömmliche Technik genutzt werden. Holtmann füttert seine 150 kW-Biogasanlage mit
  • 35 Prozent Gülle und
  • 65 Prozent Mais-/Alkar-Silage (zwei Drittel Mais, ein Drittel Alkar)
"Alkar verhält sich in vielem wie Mais, weniger wie Gras", so der Praktiker. "Auch bei der Feststoffeinbringung - es ist recht rieselfähig - oder beim Rühren des Substrates."
 
Holtmann hat folgende Schlüsse aus dem Anbau von Alkar-Gras gezogen:
  • Bei Arbeiten im Feld lohnt es, öfter mal die Spur zu wechseln, weil Alkar druckempfindlich ist.
  • Im Frühjahr Mineral-N düngen, da dieser schneller verfügbar ist als bei Gülle.
  • Alkargras zwecks höherer Ausgasung und leichterer Fütterung möglichst klein häckseln.

Geduld und Geschick im Jugendwachstum nötig

  • Knackpunkt ist das schwache Jugendwachstum. "Die Herausforderung besteht in der Etablierung", erläutert Holtmann. Zu Beginn müsse man Geduld haben und sich an die Anbauempfehlungen halten. Habe sich das hohe Gras aber behauptet, könne "man sich zurücklehnen". Dann erreicht es eine Höhe zwischen 150 und 180 cm. Ein feinkrümeliges Saatbett und der richtige ph-Wert, der mindestens bei ph 5 liegen muss, schaffen Voraussetzungen für eine gute Entwicklung.

  • Pflanzenschutz: Da es für Alkar noch keine etablierten Behandlungen gibt, tüftelt Landwirt Holtmann an seiner eigenen Pflanzenschutzstrategie, die im Moment auf  Mitteln für Weizen und Hirse basiert.

  • Bei der Düngung hat sich eine Mineral- N-Düngung im Frühjahr bewährt, da der Stickstoff schneller verfügbar ist als bei Gülle. Ist die erste Phase geschafft, reduzieren sich die Arbeitsgänge.

  • Vorsicht ist laut Holtmann allerdings auf drainierten Böden geboten: Hier sollten in späteren Jahren die Rohre beobachtet werden, da Alkar feine und tiefe Wurzeln ausbildet.

Zukunftstechnologie: Designstudien zur Landtechnik

Diplomarbeit
Dies ist das Design einer Diplomarbeit zum Thema neue Traktor-Geräte-Systeme. © TU Dresden
Maschinensystem
Die erarbeitete Lösung beschreibt ein modulares Maschinensystem bestehend aus drei Komponenten. "Durch die Kombination von Leistungsmodulen mit einem Kabinenmodul lässt sich damit ein für jeden Anwendungsbereich optimales Bearbeitungssystem darstellen." © TU Dresden
Mähdrescher
Für seinen Mähdrescher der Zukunft wurde der Diplomstudent Christoph Phillip Schreiber 2014 mit dem Sächsischen Staatspreis für Design ausgezeichnet. © Chris­toph Phil­ipp Schreiber
Venum
"Venum" heißt die moderne Landmaschine und ist mit einem 18 Meter langem Klappschneidwerk und zwei Fahrerkabinen ausgestattet. „Das bringt gegenüber herkömmlichen Mähdreschern einige Vorteile. Durch die enorme Breite des Schneidwerkes können Felder viel effektiver und schneller abgeerntet werden“, so Christoph Schneider. © Christoph Schneider
Schwadleger
Im Erntemodus wird der Schwadleger und der Strohhäcksler in Position gebracht. © Christoph Schneider
Erntemaschinen
Erntemaschinen werden immer größer und damit auch schwerer. Das führt zu mehr Bodenverdichtung. Die Zukunftsvision des russischen Industriedesigners IIya Avakov ist ein Mähdrescher mit einem Antigravitationsantrieb, der durch Magnetismus die Erdanziehung aufhebt. © IIya Avakov
Industriedesigner
Laut Industriedesigner IIya Avakov könnten die Mähdrescher der Zukunft wie überdimensionale Rasierer aussehen. © IIya Avakov
Claas-Studie
Claas-Studie mit einer Rad-Raupe-Kombination mit zweiter Traktionsspur - ohne Zwillings-bereifung sowie zwei lenkbaren Achsen und anhebbarem, einfahrbarem Raupenlaufwerk. © Jörg Möbius
Mähdrescher
Das Konzept von Dominic Schindler Creations aus Österreich zeigt einen Mähdrescher mit zwei lenkbaren Vorderachsen. © Werkfoto
Fendt
Zukunftsidee von Fendt: Miniroboter, die 24 Stunden spezifisch Pflanzenschutz durchführen. © Werkfoto
Massey Ferguson
Massey Ferguson nennt diese Idee Drohne: Der Traktorfahrer in der drehbaren Kabine steuert einen zweiten Traktor ohne Kabine. © Werkfoto
Valtra
Mehr Leistung, mehr Räder: mit der Kopplung von zwei Valtra-Ameisen entsteht ein stärkerer Traktor mit drei Achsen. © Werkbild
BoniRob
Das ist "BoniRob": Der Prototyp eines autonomen Feldroboters auf vier einzeln lenkbaren Rädern. Das Navigationsmodul wertet Messdaten eines 3D-Laserscanners aus, die zur Ansteuerung der Radnaben-Elektromotoren dienen. So erkennt BoniRob auch Reihenlücken, -anfänge und -enden und kann sich selbsttätig auf den Feldern bewegen, ohne Pflanzen zu beschädigen. © HS Osnabrück
Valtra
Der Valtra Robo Trac Traktor wurde im Rahmen eines Uniprojektes entworfen. Der Idee nach ist er vollautomatisch und programmierbar und kann viele Bodenbearbeitungsgeräte, wie beispielsweise einen Grubber oder einen Pflug, ziehen. © Hannes Seeberg
Valtra Robo Trac
Besonders hilfreich soll der Valtra Robo Trac für den Einsatz im Wein-, und Obstbau sowie beim Kaffeeanbau und in Baumschulen sein. © Hannes Seeberg
NEO
Mit dem NEO wollte der Designer das typische Erscheinungsbild von Traktoren revolutionieren und gleichzeitig die Funktionalität erhöhen. NEO soll mit einem Vierradantrieb ausgestattet sein, wobei jedes Rad von einem eigenen Motor angetrieben wird, sodass ein großer Motorraum entfällt. Der eingesparte Platz wird für eine integrierte Ladefläche genutzt. © Zishan Khan Pathan
NEO
NEO wird durch einen Joystick gesteuert. Durch die ergonomische Fahrerkabine soll eine gute Rundumsicht möglich sein. Die Fahrerkabine ist über ein hydraulisches Gelenk mit der Ladefläche verbunden, um einen möglichst kleinen Wendekreis zu ermöglichen. © Zishan Khan Pathan
MARS
MARS (Mobile Agricultural Robot Swarms) ist ein Forschungsprojekt von Fendt im Bereich der Agrarrobotik. Autonome, von einer Cloud gesteuerte Roboterschwärme werden in Zukunft ihre Arbeit neben Großmaschinen verrichten - davon ist man bei Fendt überzeugt. © Fendt
Geotrac
Der Geotrac wurde dem Hersteller zufolge als einer der ersten Traktoren nach modernsten Grundsätzen des Automotive Designs entwickelt. Das Innovative Traktor-Konzept gilt bis heute als top-modern. © Werkbild
Lindner
Proportionen schaffen perfekte Übersichtlichkeit und zeitlose Attraktivität. Die kraftvolle Formensprache soll die Leistungsfähigkeit der Fahrzeuge unterstreichen und die Wiedererkennung als "Lindner" erleichtern. © Werkbild
Lindner
Die Ergonomie um und in der Kabine soll laut Hersteller ein komfortables Arbeiten bei jedem Einsatz ermöglichen. © Werkbild
Geotrac
Der Wendekreis der Geotrac Traktoren ist unter 8 m. Sie haben ein geringes Eigengewicht und eine niedrige Kabinenhöhe. Damit sollen sie sehr wendig und geländegängig sein.  © Werkbild
New Holland
Der NHDrive-Konzepttraktor ist die erste autonom arbeitende, fahrerlose Maschine von New Holland. Gesteuert und überwacht wird der Traktor über einen Desktop-Computer oder ein Tablet-Interface. Dank vollwertig ausgestatteter T8-Standard-Kabine lässt sich die Maschine auch bei Arbeiten einsetzen, bei denen noch keine vollständige Autonomie möglich ist (Frontlader- und Transportarbeiten). © New Holland Agriculture
Case IH
Dieser kabinenlose Traktor ist das erste autonome Traktorkonzept von Case IH. Bei der Entwicklung stützte man sich auf das bestehende Case IH Magnum Modell und entwickelte ein neues Design. Trotz fehlender Kabine beim Prototypen kann die Technologie laut Hersteller grundsätzlich auch bei Standardtraktoren eingesetzt werden. © Case
Case IH
Gesteuert und überwacht werden die Maschinen über mobile Geräte. Ein Mitarbeiter kann so mehrere Maschinen gleichzeitig steuern. Mögliche Einsatzfelder für den autonomen Schlepper sind Bodenbearbeitung, Saat, Pflanzenschutz und Ernte. Dank modernster Technik erkennt der Traktor selbstständig stationäre und bewegliche Hindernisse und stoppt automatisch. © Case
Transportfahrzeug-Projekt CNH Industrial
Austin Dewees erhielt für sein Transportfahrzeug-Projekt für die Trocken- und Regenzeit einen Preis von CNH Industrial und war gleichzeitig auch der Gesamtgewinner, der aus vier Projekten ausgewählt wurde. © Austin Dewees/CNH Industrial
Bug-E Projekt
Im Bereich Service Design sollten Studenten Möglichkeiten ermitteln, die die Effizienz in den Märkten erhöht, und sie sollten eine einfache und nachhaltige Lösung entwickeln, die Anwender unterstützt. Gewinner hier war Harsh Kumar für seinen modularen Elektrowagen BUG-E und die für Farmer im ländlichen Raum zugeschnittene digitale Plattform. © Harsh Kumar/CNH Industrial
Automark Designstudie
Zusammen mit dem  Royal College of Art (RCA) richtete CNH Industrial eine Veranstaltung aus, um Studierende, die an einem Projekt für Designs von innovativen und nachhaltigen Maschinen für aufstrebende Märkte teilgenommen haben, auszuzeichnen. Die Kategorie Automark konzentrierte sich auf die Ermittlung der kommerziellen Nachfrage und auf den Entwurf eines Fahrzeugs, das einfach herzustellen, zu warten und zu bedienen ist. Gewinner hier war Jonathan Stoker für sein Kompostiersystem-Projekt (New Holland). © Jonathan Stoker/CNH Industrial
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