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Die Durchwachsene Silphie – eine Alternative zu Silomais?

Die Durchwachsene Silphie – eine Alternative zu Silomais?

Durchwachsene Silphie kann als Biogassubstrat genutzt werden und den Energiepflanzenmix auf Deutschen Äckern bereichern. Seit 2018 kann die Dauerkultur im Rahmen des Greenings auf ökologischen Vorrangflächen gepflanzt werden.

Die Durchwachsene Silphie Silphium perfoliatum L. hat hohe Biomasseerträge und lässt sich gut silieren, beides sind Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Nutzung als Biogassubstrat. Seit einigen Jahren wird die aus Nordamerika stammende Pflanze zur Biogaserzeugung genutzt und erweitert den Energiepflanzenmix in Deutschland. Sie kann, einmal etabliert, rund 15 Jahre als Dauerkultur geerntet werden.

Inhalt

Biogaspflanzen wachsen auf neun Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche

Der Ausbau der Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen bringt unter anderem eine Veränderung des Anbauspektrums und der ackerbaulichen Fruchtfolgen mit sich. Enge Energiefruchtfolgen mit einem hohen Anteil von Mais haben zunehmend negative Auswirkungen auf die Bodenfruchtbarkeit und können das Ausbreiten von Schädlingen begünstigen. Der Anbau von Dauerkulturen (siehe Kasten) wie der Durchwachsenen Silphie kann helfen, wieder mehr Artenvielfalt in die Fruchtfolge zu bringen und die Bodengesundheit zu erhöhen.

Insgesamt wurden in Deutschland nach Schätzungen der Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) im Jahr 2020 auf rund 1,55 Millionen Hektar nachwachsende Rohstoffe für Biogas angebaut. Das entspricht rund neun Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche Deutschlands. Wichtigste Biogaspflanze ist mit rund 64 Prozent der Anbaufläche von Biogaspflanzen der Mais.
Die Anbaufläche von Biogaspflanzen insgesamt entwickelte sich 2020 im Vergleich zum Vorjahr leicht rückläufig (- 30 Tausend Hektar). Auch wenn ihr Anteil mit 0,2 Prozent der Anbaufläche von Biogaspflanzen gering war, war die Silphie die einzige Biogaspflanze, deren Anbaufläche 2020 im Vergleich zum Vorjahr stieg. Silphie wurde auf rund 3.500 Hektar angebaut.

Vor- und Nachteile von Dauerkulturen

Mit dem Anbau von Dauerkulturen kann durch neue Pflanzenarten die Biodiversität auf den Feldern erhöht und neue ökologische Nischen geschaffen werden. Vorteile von Dauerkulturen sind zum Beispiel die ganzjährige Bodenbedeckung und dadurch eine verminderte Bodenerosion und Nährstoffauswaschung, der ganzjährige Deckungsraum für Wildtiere oder der Beitrag zum Klimaschutz durch die reduzierte Bodenbearbeitung. Der Pflanzenschutzmitteleinsatz wird reduziert, weil Pflanzenschutzmaßnahmen nur bis zur Etablierung des Pflanzenbestandes notwendig sind und in den Folgejahren im dichten Bestand entfallen.

Als Nachteile von Dauerkulturen seien die oftmals schlechte Keimfähigkeit des Saatguts und der darauffolgende schwierigere Bestandsaufbau durch die langsame oder ungleichmäßige Jugendentwicklung genannt sowie die zu Beginn hohen Investitionskosten. Ein weiterer Nachteil kann die langfristige Festlegung und die damit verbundene geringere Flexibilität im Ackerbau sein.

Silphie: Mehrjährig, ausdauernd, kälteverträglich und mit hoher Gasausbeute

Die Durchwachsene Silphie gehört zur Familie der Korbblütler. Die ausdauernde mehrjährige Pflanze kommt aus Nordamerika. Der Name Durchwachsene Silphie geht auf die am Stängel verwachsenen Blattpaare zurück, die so aussehen, als wenn der Stängel durch die Blätter wächst. In den verwachsenen Blättern sammeln sich Tau und Nektar wie in einem Becher. Im Englischen wird die Silphie deshalb auch cup plant, Becherpflanze, genannt.

Sie hat einen relativ geringen Wasserbedarf von 350 bis 400 Litern pro Quadratmeter Jahresniederschlag und kann deswegen auch in trockeneren Lagen angebaut werden. Die Durchwachsene Silphie kommt mit Kälte gut klar, ist winterfest und kann auch in Grenzlagen und auf leichten Standorten angebaut werden, allerdings mag sie weder Staunässe noch sehr trockene Böden.

In den 1980er Jahren wurde sie in der DDR zu Futterzwecken für Schafe, Ziegen und auch Kaninchen angebaut. Ihre Verwendung als Energiepflanze kam erst um die Jahrtausendwende. Die Silphie wird bis zu drei Meter hoch und reicht mit ihrer Gasausbeute an den Mais heran. Der Biomasseertrag beträgt bis zu 20 Tonnen Trockenmasse pro Hektar. Die Dauerkultur kann rund 15 Jahre geerntet werden. Im ersten Anbaujahr bildet sie nur eine circa 25 Zentimeter hohe Blattrosette. Durch diese langsame Jugendentwicklung hat die Durchwachsene Silphie im ersten Jahr nur eine geringe Unkrautunterdrückung, so dass Herbizide benötigt werden und die Maschinenhacke eingesetzt werden muss.

Kostenintensive Bestandsetablierung

Die Silphie ist mit jeder Kultur verträglich, ist aber für eine unkrautunterdrückende Vorfrucht dankbar. Bei der alleinigen Aussaat ist die Etablierung eines homogenen und dichten Bestandes nicht ganz einfach, weil die Pflanze ein Kalt- bzw. Wechselkeimer ist und die Keimung erst nach einem Kältereiz einsetzt. Daher wurden in den vergangenen Jahren oft Setzlinge gepflanzt, was den Anbau allerdings noch einmal verteuerte. Inzwischen wurde die Qualität des zuvor aufgrund der langen Blühdauer inhomogenen Saatguts züchterisch verbessert und die Keimfähigkeit und der Feldaufgang erhöht.

Die relativ hohen Investitionskosten zur Etablierung des Silphie Bestands im ersten Jahr stehen Kosteneinsparungen in den Folgejahren gegenüber, da Bodenbearbeitung, Saat und Pflanzenschutz entfallen. Seit 2018 ist es außerdem möglich, Flächen mit Durchwachsener Silphie beim Greening mit dem Faktor 0,7 als ökologische Vorrangflächen auszuweisen. Dann dürfen außer im ersten Jahr keine Pflanzenschutzmittel ausgebracht und es darf nicht mineralisch gedüngt werden.

Bisher ist die Durchwachsene Silphie nicht als Wirtspflanze von Schädlingen wie dem Maiszünsler und dem Maiswurzelbohrer in Erscheinung getreten - ein weiterer Vorteil bei der Auflockerung maisbetonter Fruchtfolgen und Baustein zu mehr Pflanzengesundheit auf dem Acker. Jedoch ist sie anfällig gegenüber Bakterien und Pilzen wie zum Beispiel Pseudomonas syringae, die zu Blattflecken führen, oder die Sklerontia-Weißstängeligkeit, die zu nennenswerten Ertragsverlusten führen kann.

Silphie als Untersaat im Mais

Die Durchwachsenen Silphie kann im April und Mai als Untersaat gleichzeitig mit Mais gesät werden. Dieses Verfahren hat einige Vorteile gegenüber der Reinsaat: Im Anbau als Mais-Untersaat kann im ersten Jahr schon eine Ernte eingefahren und der Mais siliert werden. Der Mais erbringt zwar weniger Ertrag als im alleinigen Anbau, ermöglicht aber der Silphie ein geschütztes Aufwachsen. Ab dem zweiten Jahr der Dauerkultur wird nur noch die Silphie geerntet.

Ertragsfaktoren Düngung und Wasser

Bei der Reinsaat ist nach neuer Düngeverordnung im Anlagejahr keine Düngung mehr möglich, da die Kultur erst im Folgejahr geerntet wird. Wenn die Silphie als Untersaat im Mais gesät wird, ist eine Düngung erlaubt, da der Düngebedarf nach der Deckfrucht berechnet wird. Als N-Bedarfswert kann für die Silphie 140 Kilogramm Stickstoff pro Hektar bei einem mittleren Ertrag von 500 Dezitonnen Frischmasse pro Hektar mit 28 Prozent Trockensubstanz angenommen werden.
Die Silphie hat zwar an sich einen geringen Wasserbedarf, für hohe und damit für den Energiewirt wirtschaftliche Silphieerträge sind neben einer guten Wasserversorgung nährstoffreiche Böden notwendig, wie mehrjährige Feldversuche in Bayern zeigten.

Agrobiodiversität wird positiv beeinflusst

Die hohe Pollenausschüttung macht die Durchwachsene Silphie zu einer guten Trachtpflanze. Ihr Honigertrag liegt bei rund 150 Kilogramm pro Jahr bei einer guten Honigqualität. Durch die lang anhaltende Blüte von Juni bis September bietet die Durchwachsene Silphie über eine lange Zeit Nahrung für Insekten, auch in einem Zeitraum, in dem Bienen sonst kaum mehr Nahrung finden. Neben Honigbienen besuchen auch wildlebende Bestäuber wie Hummeln und Mistbienen die Silphieblüten.

Von einer gesteigerten Insektenvielfalt profitieren wiederum insektenfressende Vögel oder Fledermäuse. Hummeln und ihre Nester sind Wirte für viele Parasiten wie Kuckuckshummeln, Hummelwachsmotte oder Hummel-Waldschwebfliege und tragen so ebenfalls zur Erhöhung der Biodiversität in der Agrarlandschaft bei.

Allerdings darf bei allen Vorzügen nicht vergessen werden, dass es sich bei der Silphie um eine aus Nordamerika eingeführte Monokultur handelt. Silphie hat als landwirtschaftliche Nutzpflanze mit intensivem Wachstum einen höheren Wasser- und Nährstoffbedarf als beispielsweise Brachen und ist in ihrer ökologischen Wertigkeit deshalb nicht mit diesen gleichzusetzen.

Damit die Vorteile der Durchwachsenen Silphie in der Gesamtbetrachtung überwiegen, sollte der Standort gut überlegt werden. Der Fokus beim Anbau sollte darauf liegen, die Durchwachsene Silphie auf bisherigen Maisflächen und nicht auf bisher nicht oder extensiv genutzten Flächen und Habitaten anzubauen, so dass diese erhalten bleiben. Sie eignet sich außerdem gut für Gewässerrandlagen oder erosionsgefährdete Standorte.

Steigerung der Bodenfruchtbarkeit und Erosionsschutz

Felduntersuchungen aus Rheinland-Pfalz zeigten eine Verbesserung der Bodenqualität durch eine höhere Aktivität von Bodenmikroorganismen und Regenwürmern aufgrund der fehlenden Bodenbearbeitung und einen vermehrten Eintrag an organischer Substanz. Damit gehört die Durchwachsene Silphie zu den Humusbildnern. Durch ihre Feinwurzeln verbessert sie die Bodenkapillarbildung und ihr Wurzelstock bindet Kohlenstoff und Stickstoff. In tiefgründigen Böden kann das über Jahre wachsende Wurzelsystem Wasser aus bis zu 1,3 Metern Tiefe aufnehmen. Damit ist Silphie weniger Anfällig für Trockenheit im späten Frühjahr und Sommer. Durch eine dauerhafte Bodendeckung schützt die Silphie außerdem vor Bodenerosion.

Zusammenfassung und Ausblick

Die Durchwachsene Silphie kann helfen enge Fruchtfolgen in der Bioenergieerzeugung zu entzerren, die Artenvielfalt zu erhöhen und damit Zielkonflikte zu entschärfen. Sie ist eine gute Ergänzung zu den breit etablierten Energiepflanzen und eignet sich als mögliche Alternative zum Silomais zur Substratsicherung, auf jeden Fall aber als Komplementärpflanze zur weiteren Diversifizierung in der Biogaserzeugung.

Pro Contra
Geringere Kosten der etablierten Dauerkultur im Vergleich zu Mais, da Bodenbearbeitung, Saat und Pflanzenschutz entfallen. Hohe Kosten im ersten Anbaujahr.
Anrechenbar als greeningfähige ökologische Vorrangfläche. Aussaat an Gewässerrändern oder in Wasserschutzgebieten möglich. Lange betriebliche Festlegung im Anbau, keine flexible Anpassung innerhalb der Anbauphase möglich.
Gute Bienenweide für Wild- und Honigbienen. Nicht so ertragreich in der Biogasausbeute wie Mais.

Im Hinblick auf Zeiten, in denen der Anbau von Energiepflanzen und die Gewinnung erneuerbarer Energie aus Biogas nicht mehr staatlich gefördert wird, gibt es bereits Möglichkeiten und Konzepte der alternativen Nutzung von Silphie: In Hahnennest in Baden-Württemberg wurde vor kurzem eine Fasergewinnungsanlage zur nachhaltigen Herstellung von Papier gebaut.

Letzte Aktualisierung 22.03.2021

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