Biogas: Futter- oder Zuckerrüben?

Als Alternativen zu Mais für die Erzeugung von Biogas sind Rüben neuerdings vermehrt in der Diskussion. Bei günstigen Bedingungen können sie die Methangaserträge von Mais übertreffen. Sie beinhalten eine Vielzahl leicht umsetzbarer Stoffgruppen und zeichnen sich deshalb durch eine schnelle Abbaugeschwindigkeit mit hoher Methanbildung aus. Leistungsschwankungen im Fermenter können durch den Rübenbrei somit schnell und effektiv ausgeglichen werden.

Der Fokus beim Anbau liegt bisher eindeutig auf den Zuckerrüben, da hier das Produktionsverfahren bekannt und die notwendige Mechanisierung meist vorhanden ist. Futterrüben fristen demgegenüber mit einer bundesweiten Anbaufläche von gerade noch einmal 5000 ha ein Schattendasein.

Viele Vorteile für Futterrübe ...
Für die Erzeugung von Biogas ist eine hohe Flächenleistung – auch auf ungünstigeren Standorten – entscheidend. Futterrüben (= Runkelrüben) scheinen daher besonders geeignet zu sein. Ihnen wird eine gute Anbaueignung auf schwereren Standorten nachgesagt und der Anbau ist bis in 1.000 m Höhe über NN möglich. Hinzu kommt, dass die Mehrzahl der Biogasanlagen sich außerhalb der klassischen Zuckerrübenanbauregionen und damit auf schwächeren Böden befindet.

Bei Runkelrüben sind Erträge von mehr als 1.000 dt Rübenfrischmasse/ha keine Seltenheit. Damit scheinen sie die Zuckerrübe zunächst deutlich zu übertreffen. Die Trockensubstanzgehalte sind zwar deutlich geringer, ermöglichen aber eine hervorragende Pumpfähigkeit des Substrates. Sie schwanken je nach Typ zwischen 10-12,5 % bei den flach im Boden sitzenden Massenrüben und 15-19 % bei den Gehaltsrüben, deren Rübenkörper sehr viel tiefer im Boden steckt (s. Tab. 1). Erträge zwischen 130 und 170 dt TS/ha sind möglich. Ertragsbetonte Zuckerrübensorten mit ca. 23 % TS können hier bei hohen Erträgen gut mithalten und übertreffen diese Ergebnisse teilweise noch. Vor allem in Süddeutschland wurden aber bereits in den 90er Jahren in Versuchen mit Futterrüben bei einzelnen Sorten TS-Erträge von mehr als 230 dt/ha erzielt. Vergleichbare Zuckerrübenerträge müssten dann schon bei mehr als 1.000 dt/ha liegen.

Welche Schwankungen neben den TS-Gehalten die Inhaltsstoffe bei der Gasausbeute bewirken, ist noch nicht abschließend geklärt. Ein direkter Vergleich beider Rübenformen ist nur in Versuchen auf demselben Standort möglich. In vier norddeutschen Versuchen des Institutes für Zuckerrübenforschung auf unterschiedlichen Standorten schnitten die Futterrübensorten im Mittel um knapp 30 dt TS/ha bzw. 19 % schlechter ab als das Vergleichssortiment der Zuckerrüben. Eine bessere Anbaueignung der Runkelrübe auf schwächeren Standorten konnte dabei nicht beobachtet werden. Das überraschte und stand im Widerspruch zu den eigenen Erwartungen der Versuchsansteller. Im Zuge der aktuellen Diskussionen über den Einsatz von Rüben in Biogasanlagen werden hier sicherlich noch weitere Erfahrungen gesammelt werden müssen.

Quelle: Schäfer

Pluspunkte sind bei Futterrüben die im Vergleich zu Zuckerrüben in Versuchen nachgewiesenen etwas höheren Methanausbeuten je kg oTS, der bessere Abbaugrad und der deutlich geringere Schwefelgehalt im Gas. Für Futterrüben spricht zudem der, aufgrund von Glattschaligkeit und flacherem Sitz im Boden, niedrigere Erdanhang, der zu geringeren Einträgen von Bodenmaterial in den Fermenter führt.

... aber auch einige Nachteile
Futterrübenzüchtung hat in Deutschland eine sehr lange Tradition. Dennoch ist die Anzahl der verfügbaren Sorten aufgrund der derzeit kleinen Anbaufläche gering. Rizomania-tolerantes Saatgut ist nur sehr eingeschränkt vorhanden, Resistenzen gegenüber Nematoden oder Rhizoctonia sind aktuell nicht verfügbar. Letzteres muss insbesondere in Maisfruchtfolgen beachtet werden. Für die Biogasproduktion kommen meist nur Gehaltsrüben in Frage, da ihre Ernte mit der konventionellen Zuckerrübentechnik erfolgen kann. Der Vorteil des im Vergleich zu Zuckerrüben geringeren Erdanhangs ist bei dieser Rübenform geringer als bei Massenrüben. Dafür steigt aber die Transportwürdigkeit des Erntegutes.

Als weitere Nachteile müssen bei Futterrüben die um rund 10-20 % schlechtere Keimfähigkeit des Saatgutes, die bei einigen Sorten fehlende genetische Einkeimigkeit, der tendenziell höhere Schosseranteil und die insgesamt etwas stärkere Krankheitsanfälligkeit beachtet werden. Viele dieser Nachteile ließen sich durch Intensivierung der Züchtungsarbeit in vergleichsweise kurzen Zeiträumen beheben, da sowohl die Techniken wie auch die Genetik aus Zuckerrüben hierfür nutzbar wären. Fortschritte sind hier vor allem dann zu erwarten, wenn sich eine entsprechende Nachfrage durch die Praxis bildet.

Spezielle Produktionstechnik für Biogasrüben
Die Produktionstechnik von Rüben für Biogas unterscheidet sich kaum von der herkömmlichen Zuckerrübenproduktion. Biogasrüben lassen sich problemlos in herkömmliche Biogasfruchtfolgen integrieren. Einzig Rhizoctonia – in einigen Regionen mit intensivem Zuckerrübenanbau schon jetzt ein großes Problem – verlangt besondere Aufmerksamkeit. Auf gefährdeten Standorten sollte die Rübe keinesfalls unmittelbar nach Mais stehen. Also z.B. dort, wo in eher engen Fruchtfolgen die Bodenstruktur zu wünschen übrig lässt. Der Pflanzenschutz ist bei Biogasrüben unproblematisch. Alle wichtigen Herbizidwirkstoffe und Fungizide sind sowohl in Futter- wie auch in Zuckerrüben zugelassen.

Bild: Futterrübenernte

Von Bedeutung ist die Frage, ob eine Bergung des Rübenblattes mit vorgesehen ist. Trockenmasseerträge von etwa 6 t/ha scheinen realistisch. Neben der Erntetechnik, die eine separate Blattbergung ermöglichen sollte, muss auch eine Erhöhung der N-Düngung in Betracht gezogen werden. Aspekte der inneren Qualität spielen für Biogasrüben anders als bei Zuckerrüben eine untergeordnete Rolle. Versuche, die die optimale Höhe der N-Düngung von Rüben für Biogas geprüft haben, fehlen derzeit.

Die Notwendigkeit für Fungizideinsätze ist vor dem Hintergrund der geringeren Ansprüche an die Qualität tendenziell geringer. Die Wirtschaftlichkeit muss auf der Grundlage der Rübenertragssicherung bewertet werden.

Auch die Bestandesdichten von Biogasrüben sind auf eine Ertragsmaximierung ausgerichtet. Versuche zeigen, dass höchste Rübenerträge mit 70.000-80.000 Pflanzen/Hektar erzielt werden, das gilt sowohl für Zucker- als auch für Futterrüben. Durch die Bestandesdichte lässt sich Einfluss auf den Erdanhang nehmen. Je niedriger sie ist, desto größer werden die Rüben und umso höher die Scheitelhöhen. Damit ergibt sich eine fast lineare Abnahme des Erdanhangs. Bei einem Anstieg der Bestandesdichte um 10.000 Pflanzen/Hektar nimmt der Erdanhang um relativ 4 bis 6 % zu.

Fazit
Insgesamt kann sich die Produktion von Biogas durch Rüben zur interessanten Alternative oder Ergänzung gegenüber dem alleinigen Maiseinsatz entwickeln. Die Futterrübe bietet hier möglicherweise auch im Vergleich zur Zuckerrübe interessante Potenziale, die allerdings noch einer weiteren Überprüfung in der Praxis und der züchterischen Bearbeitung bedürfen.

Prof. Dr. Bernhard C. Schäfer und Mathias Drunkemühle