In der Arbeitsgruppe Züchtung des Deutschen Maiskomitees (DMK) wurde im Jahr 2007 ein Forschungsprojekt initiiert, um bis dato widersprüchliche Aussagen zur Bedeutung einzelner Inhaltsstoffe bzw. Futterqualitätsparameter für die Konversion in Biogas bzw. Methan zu untersuchen. In umfangreichen wissenschaftlichen Arbeiten mehrerer Forschungseinrichtungen wurde geklärt, dass sowohl die Inhaltsstoffe im Korn sowie in der Restpflanze als auch die gesamte Biomasse einen entscheidenden Beitrag zum wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage liefern.

Einen Artikel mit der Ableitung zur Schätzung der Biogasausbeute zwischen verschiedenen Maissorten sowie den unterschiedlichen Ansprüchen von Wiederkäuer bzw. Biogasanlage finden Sie hier.

Die Reifebereiche der Prüfsortimente sind nicht wie bisher für Futtermais üblich nach den Reifegruppen früh, mittelfrüh und mittelspät gestaltet worden. In mehrjährigen Marktanalysen (Kleffmann Group) ist erhoben worden, welcher Siloreifezahlbereich in den Anbaugebieten für die Nutzungsrichtung Biogas angebaut wurde. Ergänzend sind die agroklimatischen Gegebenheiten der Anbaugebiete (Bodenart, Niederschlagsmenge, Temperatur) berücksichtigt worden. Hieraus ergeben sich die folgenden Reifebereiche für „Biogas Sorten":

Biogasserie: B1: ≤ S 230
B2: S 230 bis 270
B3: ≥ 270

In den umfangreichen Versuchen die von der Arbeitsgruppe Züchtung im DMK von 2007 bis 2013 durchgeführt wurden, konnten statistisch signifikante Sortenunterschiede für die Ertrags- und Qualitätsparameter festgestellt werden. Die statistisch absicherbaren Wechselwirkungen zwischen Sorten und Anbauorten bzw. Sorten und dem Erntetermin belegen den hohen Einfluss der Standortgegebenheiten und der Witterung auf den Gesamttrockenmasseertrag (GTM) [dt ha-1 ], Trockensubstanzgehalt in der Gesamtpflanze (GTS) [%], Biogasausbeute [lN kg-1 oTM] und Biogasertrag [m3N ha-1 ]. Die günstigeren Standorte für den Maisanbau realisierten im Mittel der Jahre einen um 12 dt ha-1 höheren GTM.

Die Durchführung der Versuche erfolgt nach Richtlinien, in denen Vorgaben zum Beispiel zur Versuchsanlage, Bonituren, Zählungen und Probenahme gemacht werden. Die praktische Versuchsarbeit wird überwiegend durch die Züchtungsunternehmen selbst durchgeführt und wird ergänzt durch private Dienstleistungsunternehmen. Die Pro-Corn kontrolliert die Versuchsdurchführung, wie dieses seit langem bei anderen Versuchssystemen z.B. der nationalen Wertprüfung Standard ist und teilweise ebenfalls von der Pro-Corn wahrgenommen wird.
Die fachliche Ausgestaltung und Neutralität der Prüfung wird über die Beteiligung der Arbeitsgruppe Züchtung im Deutschen Maiskomitees e.V. (DMK) und der Konzeptgruppe im Bundesverband Deutscher Pflanzenzüchter (BDP) sichergestellt.

Sortenversuche sollen dem Landwirt und dem Berater ermöglichen Sorten auszuwählen, die mit großer Wahrscheinlichkeit eine bestimmte möglichst höhere Sortenleistung erwarten lassen. Um diese Auswahl treffen zu können sind die Versuche so zu konzipieren, dass sich ein möglichst großer Anteil der gemessenen Ertrags- und Qualitätsunterschiede durch die Genetik, also die Sorte erklären lässt. Der Anteil der durch die Umwelt Witterung und Standortgegebenheiten - beeinflusst wird, sollte möglichst gering sein. Die Wissenschaft bezeichnet dieses als Anteil der genetischen Varianz (Operative Heritabilität) an der Gesamtstreuung. Dieser Anteil lässt sich präziser bewerten je höher die Anzahl der Versuchsstandorte im Versuchsjahr bzw. über die Jahre ist. Die Anzahl der Wiederholungen einer Sorte am einzelnen Versuchsstandort spielt hier eine untergeordnete Rolle. Sortenunterschiede können zudem aus biometrischer Sicht (gesicherte Aussage für den Landwirt) „frühzeitiger" erkannt und die Unterschiede präziser zwischen einzelnen Sorten bestimmt werden.
Das Versuchsdesign einer Sortenprüfung ist mit Blick auf den Prüfungszweck zu wählen. Dieser kann die Selektion in der Züchtung oder die nationale Zulassung oder auch Fragen der räumlichen Abbildung (regional, überregional, bundesweit) von Ergebnissen umfassen. Der Fokus in der Ergebnispräsentation liegt bei der EUB auf überregional und bundesweit, dagegen in der AGB auf regional und überregional. Für die Anbaugebietsprüfung wird aus diesem Zielgedanken heraus eine vergleichsweise hohe Anzahl von ca. 80 Versuchen deutschlandweit angelegt.

Die Pro-Corn organisiert das Versuchssystem und wertet die Versuche nach biometrischen Kriterien aus. Langjährig wird in der Pro-Corn die Auswertung der EU-Sortenversuche für Mais bzw. Getreide als Vorfiltersystem für die Landessortenversuche der Landwirtschaftskammern und Landesanstalten in Deutschland betrieben.

Die Ergebnisse ermöglichen eine wissenschaftlich fundierte Aussage zum Leistungsvermögen einer Sorte im Anbaugebiet bzw. in aggregierten Anbaugebieten (überregional – Großraum) jedoch aufgrund der Anzahl Wiederholungen einer Prüfsorte innerhalb eines Versuches nicht am einzelnen Standort. Aussagen zu einzelnen Standorten mit Ergebnissen auf Basis von mehr als zwei Wiederholungen in der Versuchsanlage beantworten die Frage danach, welche die beste Sorte im vergangenen Jahr an diesem Standort war. Um die Frage zu beantworten „Welche Sorte verspricht eine hohe und stabile Leistung in der nächsten Saison zu sein?" sind Versuche an mehreren Orten und möglichst aus mehreren Jahren notwendig.

Die Ergebnisse der Sorten in der EU-Biogassortenprüfung (EUB) werden nach dem ersten Prüfjahr zusammenfassend über alle Standorte in Deutschland getrennt nach den Reifebereichen (B1, B2, B3) dargestellt. Nach der zweijährigen Prüfung erfolgt die Auswertung ebenso bundesweit aber auch überregional (Großräume) für die Regionen Nordwest-maritim (West), Kontinental-feucht (Süd) und Kontinental-trocken (Ost).

Die Ergebnisse der Anbaugebietsprüfung für Biogas (AGB) werden nach dem ersten Prüfjahr getrennt nach den Reifebereichen (B1, B2, B3) als Mittelwert über alle Standorte in Deutschland dargestellt. Je nach Datenverfügbarkeit aus den Vorjahren (AGB, EUB, WP) erfolgen weitere detaillierte regionale Darstellungen. Die Zusammenfassungen werden nach Möglichkeit über die Bodenklimaräume für Mais regional und/oder überregional (Großraum) bzw. bundesweit vorgenommen werden.

Die Tabelle zur Zusammenfassung der Ergebnisse enthält die geschätzte Biogasausbeute (BGA) nach Rath et al. (2014). Das Merkmal wurde laut Beschluss der AG Züchtung im Deutschen Maiskomitee e.V. (DMK) und der Konzeptgruppe im Bundesverband Deutscher Pflanzenzüchter (BDP) für das Erntejahr 2014, 2015 und 2016 zunächst in Ausprägungsklassen (1 bis 9) dargestellt. Mit dem Erntejahr 2016 wurde eine aktualisierte Kalibration zur Schätzung der Inhaltsstoffe (Stärke, Rohfaser, Lignin etc.) mittels der Nah-Infrarot-Reflexions-Spektroskopie (NIRS) zur Verfügung gestellt. Nach einer Überprüfung Ende 2016/Anfang 2017 erlaubt diese NIRS-Kalibration eine präzisere Schätzung der Inhaltsstoffe. Folgerichtig wurde die Schätzformel für Biogas auf die aktuelle NIRS-Kalibration adaptiert. Die präzisere Wiedergabe der Inhaltsstoffe über NIRS ermöglicht die Darstellung der spezifischen Biogasausbeute (BGA, in Normliter (lN) kg-1 oTM) in absoluten Zahlen sowie über Multiplikation mit dem Gesamttrockenmasseertrag dt ha-1 (GTM) auch die Angabe des Biogasertrages (BGE) in m³N ha-1. Die Ergebnisse der Erntejahre 2014-2016 wurden aus diesem Grund ab Mitte März neu in das Portal „Biogas Sorten" eingestellt.

Neben dem Ertragsniveau wird in der EUB auch das Abreifeverhalten unter den klimatischen Bedingungen Deutschlands erfasst und als nutzungsspezifische Reifezahl bundesweit berichtet. Die Reifebeschreibung dient entsprechend den EUB-Richtlinien nach zwei Prüfjahren der Zuordnung zu den Reifebereichen B1, B2 und B3.

BIOGAS SORTEN WISSEN

  • Anteil Maisfläche für Biogasnutzung
    Deutsche Biogasanlagen nutzten 2015 ungefähr ein Drittel der deutschen Maisanbaufläche, was einem Anteil von 0,25 % an der globalen Maisfläche bzw. von 0,02 % der weltweiten Landnutzungsfläche entspricht. Diese Fläche ist zu gering, um Auswirkungen auf die globalen Rohstoffmärkte zu verursachen.
  • Fläche für Teller, Trog und Tank
    Auf deutschen Ackerflächen wird neben Futter- und Lebensmitteln auch Biomasse für die Energieerzeugung angebaut. Da die Anbaufläche begrenzt ist, steigen infolge von Flächenkonkurrenz und -verknappung die Preise für Futter- und Lebensmittel, so die These in der medialen Debatte. Langfrist-Untersuchungen können diesen Zusammenhang nicht bestätigen und kommen zu einer anderen Einschätzung. Der Sachverhalt ist jedoch sehr komplex und kann nur über den globalen Blickwinkel bewertet werden.
  • Biogas als Ersatz für fossile Energie
    Im Bereich der Energie- und Klimapolitik hat Mais als Nachwachsender Rohstoff zunehmend weltweit an Bedeutung gewonnen. Hintergrund ist die unterschiedliche Bewertung der fossilen Reserven und des Ziels die Treibhausgas(THG)-Emissionen, die fast überwiegend aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen und Industrieprozessen stammen, nachhaltig zu reduzieren. Dieses ist durch den Ausbau regenerativer Energiequellen zur Stromerzeugung möglich. Die Vergärung von Biomasse zu Biogas ist hierbei ein wichtiger Part. Biogas kann neben der Stromproduktion flexibel gespeichert werden, die Abwärme als Heizenergie und das Biomethan für die Mobilität in Fahrzeugen genutzt werden.
  • Biogasmais ist effizient
    Der auf Frischmasse bezogene Substrateinsatz in Biogasanlagen setzt sich zu 53 % aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo), 43 % aus tierischen Exkrementen, 4 % aus Bioabfall und unter 1 % aus industriellen und landwirtschaftlichen Reststoffen zusammen. Der „energiebezogene" Einsatz von NawaRos liegt, bedingt durch deren höhere Gasausbeuten bei rund 82 %, wohingegen tierische Exkremente nur zu 14 % beitragen. Der frischmassebezogene Anteil von Mais an den NawaRos in Höhe von 73 % zeigt jedoch nicht die Effizienz der Pflanze auf. Mais beansprucht nur 54 % der Anbaufläche zur Erzeugung der Biomasse. Höhere Biogasausbeuten lN kg-1 oTM und höhere Gesamttrockenmasseerträge dt ha-1 von Biogasmais werden zukünftig die Ökoeffizienz weiter erhöhten.