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Biogas

Gärrückstände: Zeitpunkt der Düngung entscheidend

© FNR/Zappner
von , am
16.07.2014

Die Düngung mit Gärrückständen setzt klimarelevante Gasen frei. Wie unterschiedliche Zusatzstoffe und Applikationsmethoden die Emissionen beeinflussen, untersuchte die MLU Halle-Wittenberg.

Inwieweit Applikation und Zusätze die Düngung von Gärrestrückständen von Biogasanlagen beeinflussen, untersuchten Wissenschaftler der MLU Halle-Wittenberg. © FNR/Zappner
Applikationsmethoden und Zusatzstoffe nehmen Einfluss auf die Emissionen der Stickstoffverbindungen Lachgas und Ammoniak, nicht jedoch auf Kohlendioxid und Methan, heißt es einer Mitteilung der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR). Für die landwirtschaftliche Praxis wird empfohlen, Lachgas-Emissionen zu verhindern bzw. zu reduzieren, indem Gärrückstände bei kühler und trockener Witterung ausgebracht werden. Bei der Gülle- und Gärrückstandsdüngung könne es nicht nur zu Stickstoffverlusten, sondern auch zur Freisetzung klimarelevanter Gase wie Kohlendioxid (CO2), Lachgas (N2O), Ammoniak (NH3) und Methan (CH4) kommen.
 
Ob und wie man diese durch das Düngungsmanagement reduzieren kann, untersuchten Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg: Sie testeten die Emissionen verschiedener Gärrückstände bei unterschiedlichen Applikationsmethoden und unter Einsatz verschiedener Zusatzstoffe und prüften den Einfluss von Boden- und Witterungsbedingungen.

Klimarelevante Gase verringern

In der Aufgabenbeschreibung der vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) geförderten Projektes sollten neue Mittel und Methoden geprüft werden, mit denen bei Einsatz der Gärrückstände die Freisetzung klimarelevanter Gase verringert werden könnte. Dabei ging es vor allem um Methan, Lachgas, Ammoniak und Kohlendioxid. Mögliches Ziel war auch ein verstärkter Einbau von Kohlenstoff und Stickstoff in den Bodenpool.
 
Die Untersuchungen erfolgten in Labor-, Gefäß- und Feldversuchen, in denen verschiedene Gärrückstände bei unterschiedlichen Applikationsmethoden und dem Einsatz verschiedener Zusätze (z.B. Stroh, Säuren, Inhibitoren u.a.) zu ihren Auswirkungen auf die Freisetzung der Gase geprüft werden.

Applikationsmethoden und Zusätze

Von den geprüften Applikationsmethoden lag bei der oberflächigen Applikation ohne Einarbeitung, bei einer lokalen Einbringung mit Oberflächenkontakt und bei einer Tiefeneinbringung die geringste Freisetzung der Klimagase vor, heißt es in den Ergebnissen. Auch beeinflusse die Wahl der Ausbringungstechnik die Stickstoff-Verluste: Eine sofortige Einarbeitung bzw. Direktinjektion von Gärrückständen vermindere NH3-Verluste, fördere andererseits aber die N2O-Freisetzung. Maßnahmen zur Senkung der N2O-Emissionen hingegen ziehen in vielen Fällen erhöhte NH3-Emissionen nach sich.
 
Die verpflichtend vorgegebene Einarbeitung der Gärreste führe zudem nicht zwingend zu positiven Klimawirkungen. Die besonders klimarelevanten Lachgas-Emissionen ließen sich am ehesten verringern bzw. reduzieren, wenn die Ausbringung bei geringer Bodenfeuchte und niedrigen Temperaturen erfolge.
 
Die Klimawirkung von freigesetztem CO2 sei bei der Ausbringung der Gärreste am größten, wobei diese Emissionen durch düngungstechnische Maßnahmen kaum beeinflussbar sind, heißt es im Fazit der Untersuchung weiter. Relevant seien zudem N2O-Freisetzungen. CH4- und NH3-Emissionen blieben eher unbedeutend. 
 
Bei den geprüften Zusätzen erwiesen sich nur der Nitrifikationshemmer PIADIN und ein NH4-gestrippter Gärrest überwiegend positiv sowie der Strohzusatz teilweise positiv auf die Minderung der Gasfreisetzungen. Des Weiteren zeigte sich, dass nach einer Separierung von Gärrest (Fest-Flüssig-Trennung) bei der Lagerung des Feststoffes bedeutende C- und N-Verluste auftreten könnten.
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