Wasserpflanzen - Rohstoff für Biogasanlagen?

2014-49_Elodea_nuttallii_Anzeige — Wachstum von Elodea-Wasserpflanzen in der Goitzsche bei Pouch, Sachsen-Anhalt. Viele Flüsse und Seen in Deutschland sind zunehmend durch übermäßigen Bewuchs von Wasserpflanzen betroffen. (Foto: André Künzelmann/UFZ)

Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), die Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen und das Deutsche Biomasse-Forschungszentrum (DBFZ) untersuchen in einem jetzt begonnenen Projekt, inwieweit sich Wasserpflanzen aus Binnen-Gewässern als Rohstoff für Biogasanlagen eignen.

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert das Vorhaben über seinen Projektträger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR).

Schnellwachsende Wasserpflanzen können zum Problem werden: Weil sie touristische Nutzungen und den Schiffsverkehr einschränken, muss man sie regelmäßig entfernen. Insbesondere einige nicht-heimische Arten sind sehr konkurrenzstark, da unser Ökosystem sie nicht wirkungsvoll regulieren kann. So hat sich die aus Süd- und Nordamerika eingeschleppte Gattung Elodea in den letzten Jahrzehnten in Deutschland rasant vermehrt. Für die Entkrautung geben Kommunen und anderer Träger jedes Jahr viel Geld aus, die Biomasse wird meistens deponiert.

Bislang konzentrierte sich die Forschung auf Ansätze, die Ausbreitung der Wasserpflanzen einzudämmen. Allerdings bilden diese auch sehr viel Biomasse und enthalten interessante Inhaltsstoffe. Wie also, wenn man aus der Not eine Tugend machte und die Pflanzen als Rohstoffquelle nutzte? Mit dieser ganz neuen Herangehensweise verbinden sich potenziell mehrere Vorteile:

Wasserpflanzen binden während des Wachstums Phosphate. Ihre Entnahme stellt so eine relativ einfache Möglichkeit dar, die Phosphatbelastung in Gewässern zu reduzieren.

Aktuell entstehen allein durch die Entsorgung der bei der Gewässer-Entkrautung anfallenden Biomasse Kosten von geschätzten rund 20 Mio. Euro. Durch eine Verwertung ließen sich diese Kosten minimieren.

Wasserpflanzen zählen zum Landschaftspflegematerial und konkurrieren nicht mit der Nahrungsmittelerzeugung.

In Biogasanlagen würden Wasserpflanzen relativ große Mengen Phosphor und Spurenelemente eintragen. Der Phosphor verbessert den Düngewert der Gärreste, die Spurenelemente wiederum verringern den Bedarf an entsprechenden Präparaten für die Mikrobiologie in der Anlage.

In dem jetzt begonnenen Vorhaben untersuchen die Wissenschaftler unter anderem die Schmalblättrige Wasserpest (Elodea nuttallii) als Rohstoff für die Biogasgewinnung. Bei ersten Gärversuchen erzielte die Wasserpest Biogaserträge zwischen 415 und 520 Norm-Liter pro kg organische Trockensubstanz (LN/kgOTS) bei einem OTS-Gehalt von 6 bis 10 Prozent in der Frischmasse und einem Methangehalt von durchschnittlich 60,5%. (Zum Vergleich: Der Biogasertrag für Maissilage liegt bei 650 LN/kgOTS, der Methangehalt bei 52%.) Der geringe Trockenmassegehalt ist eines der Handicaps, für die es Lösungen zu finden gilt. Das Projektteam verfolgt hier den Ansatz, eine Mischsilage aus Elodea und Stroh bzw. Landschaftspflegeheu herzustellen; die gemeinsame Konservierung mit Mais erwies sich hingegen in ersten Vorversuchen als praktikabel, aber unökonomisch. Neben der Entwicklung eines optimalen Silierverfahrens stehen Potenzialanalysen zum bundesweiten Wasserpflanzenaufkommen auf der Forschungsagenda.

Insgesamt will das Forscherteam die Wasserpflanzennutzung als Biogasrohstoff aus ökonomischer, ökologischer und sozialer Sicht bewerten. Die energetische Nutzung steht im Mittelpunkt des Projektes, die Forscher betrachten aber auch alternative Optionen, mit dem invasiven Bewuchs in Flüssen und Seen umzugehen – etwa die stoffliche Nutzung z.B. für Naturkosmetika und Dünger oder die Eindämmung.

Informationen zum Projekt stehen auf fnr.de im Menü Projekte & Förderung unter den Förderkennzeichen 22403013, 22402014 und 22401914 zur Verfügung.