Ausgewählte Ergebnisse des PaplGas-Projekts (Machbarkeitsstudie)

• Die grundsätzliche Machbarkeit der gesamten Prozesskette vom KUP-Pappelholz bis zum Torfersatzstoff über die Vergärung und aerobe Nachbehandlung konnte im Labormaßstab gezeigt werden.
• Das Methanpotenzial der feuchtkonservierten Pappelfasern wurde im Batch-Test untersucht und erreichte maximal 310 mL/goTS bzw. 132 mL/gFM.
• In Abhängigkeit von der Art der Holzlagerung, der Zerkleinerung der Fasern und vom verwendeten Impfschlamm ist ein unterschiedlich hohes Methanpotenzial in Labor-Batch-Tests erzielbar.
• Die kontinuierliche Vergärung von Holzfasern mit Rindergülle war unter Zugabe von Spurenelementen stabil möglich. Durch die Faserzugabe war eine deutliche Erhöhung der Biogasproduktion möglich, verglichen mit der alleinigen Rindergülle-Vergärung.
• Die kontinuierliche Vergärung von Pappelholzfasern mit Hornmehl anstelle von Rindergülle in Rührkesselreaktoren war ohne Zugabe von weiteren Makro- oder Mikroelementen unter den gewählten Bedingungen stabil möglich. Im Zeitraum zwischen Versuchstag 70 und 240 wurde eine Methanbildung von 162 mL/goTS aus Pappelholzfasern und Hornmehl ermittelt.
• Die mit Hornmehl vergorenen und aerob nachbehandelten Pappelfasern sind grundsätzlich als Bestandteil von Kultursubstraten und Blumenerden mit aktuell max. 40 Vol.% geeignet und können einen Beitrag zum Ersatz von Torf leisten. Aufgrund der Rohstoffe und des Herstellungsverfahrens eignen sich die Fasern auch für Kultursubstrate im Ökologischen Landbau.
• Struktur und Ausfärbung der aerob nachbehandelten Pappelfasern sind aus pflanzenbaulicher Sicht sehr interessant. In unabhängigen Tests zeigten die Fasern eine geringe N-Immobilisierung und keine phytotoxischen Effekte auf Keimung und Wachstum von Kresse, Chinakohl und Salat bei Anteilen von 20 bis 40 Vol.% in gärtnerischen Kultursubstraten. Sie enthalten pflanzenverfügbare Nährstoffe, die bei der üblichen Aufdüngung mit mineralischen oder organischen Düngemitteln angerechnet werden können.
• Die ökologische Kurzbewertung innerhalb der Machbarkeitsphase zeigte für die gewählten Modellprozessketten für Holzfasern in Monovergärung bzw. Covergärung mit Rindergülle eine Minderung der THG-Emissionen der Biomethanbereitstellung gegenüber derselben aus Mais. Unter Berücksichtigung von Torfersatz- bzw. Güllegutschriften ergeben sich für die Biomethanbereitstellung rechnerisch insgesamt sogar Negativemissionen mit Salden von -101 gCO₂-Äq./MJ (HHS+Gülle) bzw. -57 gCO₂-Äq./MJ (HHS), s. Abbildung. Aufgrund der geringeren Salzgehalte sind die Einsatzmöglichkeiten von Torfsubstituten aus Holzfasern aus Monovergärung deutlich größer als die aus der Covergärung mit Rindergülle.
• Auch eine vorläufige ökonomische Kurzbewertung innerhalb der Machbarkeitsphase offenbarte für die gewählten Modellprozessketten für Holzfasern in Monovergärung bzw. Covergärung mit Rindergülle eine positive Bilanz.
• Weitere F+E-Arbeit ist notwendig, um höhere Methanerträge im halb-/technischen Maßstab sowie biologisch stabile Torfersatzprodukte zu erzielen.

Treibhausgasbilanz (THG) Holzfaservergärung mit bzw. ohne Rindergülle, weitere Infos siehe Endbericht PaplGas (HHS=Holzfasern, GS=Gutschrift, BGA=Biogasanlage, CH4=Methan)