Archiv

Gärtnern ohne Torf - schütze das Klima

Zwei Fliegen mit einer Klappe: Pappelholz für Biomethan und Torfersatzstoffe

DBFZ, Vattenfall-Tochter und Erdenhersteller KD entwickeln neue Prozesskette - Erstaunlich hohes Methanpotenzial und gute pflanzenbauliche Eigenschaften

Das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) entwickelt einen innovativen Prozess, der sowohl Biomethan aus nachhaltigem Energieholzanbau mit Pappeln als auch Torfersatzstoffe mit vielversprechenden Eigenschaften liefern kann. Nach ersten Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen könnte der Prozess kostendeckend sein.

Als assoziierte Industriepartner sind die Vattenfall Energy Solutions GmbH (ESG) und der Substrathersteller Klasmann-Deilmann GmbH (KD) an dem vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft geförderten Projekt „PaplGas“ beteiligt. In das Folgeprojekt „PaplGas2“ ist zudem das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ als Verbundprojektpartner eingestiegen.

Die innovative Verfahrenskette zur parallelen Energie- und Torfersatzstoffgewinnung beginnt mit der Erzeugung von Pappelhackschnitzeln aus Pappeln, die zum Beispiel in Kurzumtriebsplantagen wachsen. Aus diesen Hackschnitzeln gewinnt man mit einem Extruder Fasern, die in einer Biogasanlage vergoren werden. Es folgt die Separation der Gärreste in eine Fest- und eine Flüssigphase. Anschließend kann die Festphase nach Kompostierung Torf in Kultursubstraten und Blumenerden ersetzen.

Holz galt bislang als nicht geeignet für Biogasanlagen – zu hoch ist der Anteil schwer abbaubarer Faserverbindungen. Umso erstaunter waren die DBFZ-Forschenden über die durchaus beachtlichen Methanerträge, die sie in ihren Versuchen mit Pappelfasern erzielten. Bei Tests im Labor lag die Gasausbeute der frischen Biomasse auf einem ähnlichen Niveau wie die frischer Maissilage. In der Praxis werden Fermenter aber kontinuierlich mit Substrat beschickt. Im Projekt zeichnete sich ab, dass eine zunehmende Holzfasermenge die Rührwerke der Fermenter vor Herausforderungen stellen wird. Andere Reaktortypen wie Pfropfenstromreaktoren oder Perkolationssysteme ohne Rührwerk sind hier womöglich im Vorteil, in der landwirtschaftlichen Praxis allerdings wenig verbreitet.

Eine erste modellhafte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ergab unter den gegebenen Annahmen einen kostendeckenden Betrieb. Dabei unterstellten die Forschenden, dass das gesamte Biogas zu Methan aufbereitet und zu gegenwärtigen Preisen (6 bis 8 Cent pro kWhHS) in das Erdgasnetz eingespeist wird. Außerdem erzielt die Anlage Einnahmen aus der Vermarktung der Gärrest-Festphase als Torfersatzstoff.

Aus Klimaschutzsicht hat der Rohstoff Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen großes Potenzial. Dies zeigt das Beispiel der Energy Crops GmbH (ENC): Die Vattenfall-Tochter produziert schon heute in Kooperation mit Landwirten auf 2.000 Hektar Pappelholz zur Belieferung eines Biomasse-Heizkraftwerkes im Märkischen Viertel in Berlin. Die von ENC beauftragte Zertifizierung der bestehenden Lieferbeziehung ergab, dass der Aufwand an fossilen Energieträgern zur Herstellung und Lieferung der Pappelhackschnitzel bei lediglich etwa sieben Prozent der angelieferten Brennstoffwärme liegt. Kurzumtriebs-Plantagen mit Pappeln benötigen außerdem keinen Dünger und die lange Bodenruhe wirkt sich positiv auf den Humusaufbau aus.

Klasmann-Deilmann übernahm die Prüfung der festen Gärreste auf deren Eignung als Torfersatzstoff. Die Substratindustrie forscht derzeit intensiv nach Alternativen zu Torf. Im Ergebnis kamen die frischen Gärreste aufgrund zu hoher Salzgehalte und einer zu hohen biologischen Instabilität für diese Aufgabe nicht in Frage. Kompostierte Gärreste aus der Vergärung von Holzfasern und Hornmehl brachten hingegen gute Ergebnisse. Ein Torfersatz von bis zu 40 Prozent scheint möglich. 

In dem im Dezember 2021 gestarteten zweiten Projekt „PaplGas2“ soll nun insbesondere die Holzvergärung optimiert und bis zum halbtechnischen Maßstab weiterentwickelt werden.

Bis Ende 2023 wird sich herausstellen, ob Pappelholz in Form von Biomethan und Torfersatzstoffen künftig einen Beitrag zu Energiewende und Torfausstieg leisten kann.

Hintergrund:

Die Vattenfall Energy Solutions ist gewerblicher Wärmelieferant vor allem in den Ballungsräumen Berlin und Hamburg. Eine direkte Wärmeerzeugung aus Holzhackschnitzeln in der Großstadt ist aus logistischen Gründen schwierig. Biomethan, verteilt über das Erdgasnetz, soll den Einsatz fossilen Erdgases verdrängen. Vor diesem Hintergrund beteiligt sich das Vattenfall-Unternehmen als assoziierter Partner an den PaplGas-Projekten.

Förderung:

Beide Vorhaben wurden bzw. werden von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Ansprechpartner und der Abschlussbericht des ersten Projektes stehen auf https://www.fnr.de/projektfoerderung/projektdatenbank-der-fnr unter folgenden Förderkennzeichen bereit:

Biomethan & Torfersatzstoff aus Pappelholz (PaplGas): 22038318 - https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22038318

Biomethan & Torfersatzstoff aus Pappelholz (PaplGas2): 2221MT017A - https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2221MT017A
und 2221MT017B - https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2221MT017B

Pressekontakt:
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
Nicole Paul
Tel.:        +49 3843 6930-142
Mail:       n.paul(bei)fnr.de

PM 2022-15

Die Verwendung des folgenden Bildes ist für redaktionelle Zwecke honorarfrei. Veröffentlichung bitte unter Quellenangabe "Klasmann-Deilmann GmbH".

Erstellt von Nicole Paul
Bis zu 40 Prozent Torfersatz scheinen möglich: Vergorene und kompostierte Pappelholzfasern eignen sich als biologisch stabiler Torfersatzstoff. Foto: Klasmann-Deilmann GmbH
Bis zu 40 Prozent Torfersatz scheinen möglich: Vergorene und kompostierte Pappelholzfasern eignen sich als biologisch stabiler Torfersatzstoff. Foto: Klasmann-Deilmann GmbH

Schulwettbewerb "Weniger Torf, Moor Schutz!"

Das BMEL lobt erstmals einen bundesweiten Schulwettbewerb aus, wobei Kindern und Jugendlichen die Bedeutung des torffreien Gärtnerns für den Klimaschutz vermittelt wird.

Zum Wettbewerb

Produkt-Datenbank torffreie Substrate

In unserer Produkt-Datenbank finden Sie Hersteller und Händler toffreier Produkte.

Zur Produkt-Datenbank

Flyer "Weniger Torf, Moor Schutz! - Tipps zum torffreien Gärtnern"

Gärtnern ohne Torf ist ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz! In diesem Flyer geben wir Ihnen Tipps zum torffreien Gärtnern, auf welche Kennzeichnungen Sie beim Kauf achten müssen, wie Sie regionale Kreisläufe unterstützen können und was beim Düngen und Gießen zu beachten ist.

Flyer herunterladen

"Klimawirkung von Moorböden"

Das Video zur Grafik "Klimawirkung von Moorböden" verdeutlicht das Verhältnis von landwirtschaftlich genutzen Moorböden zu THG-Emissionen aus organischen Böden.

Zum FNR-Video