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Systemwirkungen einer "Biogaswirtschaft" im ökologischen Landbau: Pflanzenbauliche Aspekte, Auswirkungen auf den N-Haushalt und auf die Spurengasemissionen

Möller, Kurt (2003) Systemwirkungen einer "Biogaswirtschaft" im ökologischen Landbau: Pflanzenbauliche Aspekte, Auswirkungen auf den N-Haushalt und auf die Spurengasemissionen. [effects of using biogas in organic agriculture: crop production, consequences on the N-household and on the emissions of gazes.] Biogas Journal (1), pp. 20-29.

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286Kb

Online at: http://www.uni-giessen.de/orglandbau/biogas-uebersicht

Summary

Schlussfolgerungen und Ausblick:
Insgesamt lassen die beschriebenen Effekte erwarten, dass die geringen N-Verluste durch Emissionen an angrenzende Systeme, die z.T. erhebliche Erhöhung der Menge an verfügbaren organischen Düngern und zugleich eine schnellere Wirksamkeit des Stickstoffs in den vergorenen Substraten im Vergleich zu den Ausgangssubstraten pflanzenbaulich zu einer deutlichen Steigerung der Biomasseerträge insbesondere im ökologischen Landbau (um 10 bis 25 %) im Vergleich zur üblichen Stallmistwirtschaft führen dürfte. Höhere Erträge bedeuten zugleich eine Erhöhung der Substratmenge für die Biogasvergärung und damit auch eine Steigerung des Gärrückstandes und damit der verfügbaren Düngermenge. Dies könnte in einem System mit starker Nährstofflimitierung –wie dem ökologischen Landbau – zu einer weiteren Steigerung der Erträge und somit zu einer gewissen positiven Rückkopplung zwischen Biogaserzeugung und Erträgen führen. Zugleich ist aus den vorliegenden Ergebnissen nicht davon auszugehen, dass sich die Biogasproduktion langfristig nennenswert auf den Humusgehalt des Bodens auswirkt, zumal steigende Erträge zu einem Ausgleich bei der Menge zugeführten Kohlenstoffs in den Boden führen dürften (sowohl über die zurückgeführten Düngermengen als auch über ein stärkeres Wurzelwachstum). Aus den heute vorhandenen Kenntnissen läßt sich nicht voraussagen, wie sich die Entnahme aller oberirdischen Reststoffe (Ernterückstände), deren Vergärung und anschließende Rückführung langfristig auf den Humushaushalt auswirken wird: Auf der einen Seite werden Kohlenstoffgerüste dem Feld "vorenthalten", auf der anderen Seite ist die rückgeführte organische Substanz vergleichsweise träge (und trägt vermutlich nicht so stark zu Humusabbauprozessen - vergleichbar den "priming- Effekten" - bei). Wie sich diese beiden gegenläufigen Prozesse langfristig auswirken ist eine wissenschaftlich
spannende Frage. Die Auswirkungen auf die mikrobielle Aktivität im Boden ist zur Zeit auch nicht vorhersehbar.
Es ist zu vermuten, dass in einem System mit nur geringfügiger Zuführung von leicht abbaubarer organischer Substanz zumindest abschnittsweise zu einer Reduzierung der Regenwurmpopulation führen dürfte. Ob sich die verschiedenen oben skizzierten Biogassysteme auf den Mikroorganismenbesatz auswirkt, oder ob es lediglich zeitweise zu Unterschieden in der Mikroorganismenaktivität kommt, ist ebenfalls nicht bekannt.
Vom ideologischen Aspekt aus betrachtet ist die Biogasproduktion im ökologischen Landbau jedoch mit einer gewissen Abkehr vom - in Teilen der "Ökobewegung" sehr stark verankerten - Prinzip der indirekten Ernährung der Pflanzen über die Bodenlebewesen hin zu einer stärker an den aktuellen Pflanzenbedarf und auf direkte Wirkung bedachte Düngung verbunden. Zugleich wird in einem System mit Biogasvergärung das Prinzip des Kreislaufgedankens gestärkt, da in solch einem System vor allem der Nährstoff Stickstoff stärker im System gehalten wird - dem im ökologischen Landbau aufgrund der selbst aufgelegten Limitierungen in der Zufuhr von außen eine besonders wichtige Rolle als wachstumslimitierender Faktor selbst bei krankheitsanfälligen Kulturen wie der Kartoffel zukommt.
Unter Umweltaspekten dürfte die Fermentation der Rückstände aus einem landwirtschaftlichen Betrieb gleichzeitig mit mehreren Vorteilen verbunden sein. Die Umwelt (und gleichzeitig der Betrieb) dürfte durch den Ersatz fossiler Energieträger durch Biogas und durch eine Reduzierung der Emissionen während der Lagerung der organischen Düngern (N-Verluste als Lachgas und Ammoniak, Methanemissionen), durch eine Reduzierung der Lachgasemissionen nach der Ausbringung bzw. Einarbeitung der organischen Dünger und durch geringere N-Verluste im Zusammenhang mit dem Anbau von nicht für die Futtererzeugung angebauten, bisher als Grünbrachen genutzten Flächen profitieren.
Unter betriebsorganisatorischen Aspekten könnte die Umstellung auf die Produktion von Biogasgülle mit entsprechenden Vorteilen verbunden sein, da nur noch in die Ausbringtechnik für Flüssigmist investiert werden müsste. Die Ausbringung von Flüssigmist ist zudem sehr viel flexibler handhabbar als die von Stallmist und läßt sich zeitlich eher an den Pflanzenbedarf anpassen. Lassen sich diese theoretischen Annahmen bestätigen, könnten Biobetriebe die Produktion von Energie aus Rückständen mit einer deutlichen Reduktion der Emissionen (Nitrat, Spurengase) sowie mit einer deutlichen Erhöhung der Flächenerträge kombinieren. Die Vergärung der Reststoffe eines Betriebes vor einer Rückführung auf die Acker- und Grünlandflächen dürfte zu einer deutlichen Effizienzsteigerung der ökologisch wirtschaftenden Betrieben führen.


EPrint Type:Journal paper
Keywords:Biogas, Bodenbiologie, Düngung, Düngemittel, Pflanzenernährung
Subjects: Crop husbandry > Composting and manuring
Research affiliation: Germany > University of Gießen > Institute of Agronomy and Plant Breeding II
Deposited By: Möller, PD Dr. Kurt
ID Code:1047
Deposited On:05 Nov 2003
Last Modified:12 Apr 2010 07:27
Document Language:German - Deutsch
Status:Published
Refereed:Not peer-reviewed
Additional Publishing Information:Der Text ist eine Zusammenfassung einiger wichtiger Aspekte und Fragestellungen eines von der Deutschen Bundesstiftung
Umwelt geförderten Forschungsvorhabens "Biogas im ökologischen Landbau" an der Professur für Organischen Landbau der Justus-Liebig-Universität Gießen, Förderzeitraum Frühjahr 2002 bis Frühjahr 2005

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