Infobrief der FNR 01/2022: 

Zwei Fliegen mit einer Klappe: Pappelholz für Biomethan und Torfersatzstoffe

Das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) entwickelt einen innovativen Prozess, der sowohl Biomethan aus nachhaltigem Energieholzanbau mit Pappeln als auch Torfersatzstoffe mit vielversprechenden Eigenschaften liefern kann. Nach ersten Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen könnte der Prozess kostendeckend sein.

Als assoziierte Industriepartner sind die Vattenfall Energy Solutions GmbH (ESG) und der Substrathersteller Klasmann-Deilmann GmbH (KD) am Projekt „PaplGas“ beteiligt. In das Folgeprojekt „PaplGas2“ ist zudem das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ als Verbundprojektpartner eingestiegen.

Die innovative Verfahrenskette beginnt mit der Erzeugung von Holzhackschnitzeln aus Pappeln, die zum Beispiel in Kurzumtriebsplantagen wachsen. Aus diesen gewinnt man mit einem Extruder Fasern, die in einer Biogasanlage vergoren werden. Es folgt die Separation der Gärreste in eine Fest- und eine Flüssigphase. Anschließend kann die Festphase nach Kompostierung Torf in Kultursubstraten und Blumenerden ersetzen.

Aus Klimaschutzsicht hat der Rohstoff Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen großes Potenzial. Dies zeigt das Beispiel der Energy Crops GmbH (ENC): Die Vattenfall-Tochter produziert schon heute in Kooperation mit Landwirten auf 2.000 Hektar Pappelholz zur Belieferung eines Biomasse-Heizkraftwerkes in Berlin. Die von ENC beauftragte Zertifizierung der bestehenden Lieferbeziehung ergab, dass der Aufwand an fossilen Energieträgern zur Herstellung und Lieferung der Pappelhackschnitzel bei lediglich etwa sieben Prozent der angelieferten Brennstoffwärme liegt. 

In dem im Dezember 2021 gestarteten zweiten Projekt „PaplGas2“ soll nun insbesondere die Holzvergärung optimiert und bis zum halbtechnischen Maßstab weiterentwickelt werden.

Pappeln im Kurzumtrieb. Foto: FNR/Z. Hajkova

Pappeln im Kurzumtrieb. Foto: FNR/Z. Hajkova

Mit digitaler Bonitur den züchterischen Fortschritt beim Raps „beflügeln“

Aufwändige Feldbonituren in der Rapszüchtung könnten künftig der Vergangenheit angehören. Statt von Menschen, wird diese Aufgabe womöglich in absehbarer Zeit von optischen Sensoren erledigt, die auf Drohnen oder fahrbaren Plattformen montiert sind. Die Technologie dafür hat jetzt ein Team um die Pflanzenzüchter der NPZ Innovation GmbH und der Deutschen Saatveredelung AG entwickelt und erfolgreich getestet. Die Forscher konzentrierten sich dabei insbesondere auf die ertragsentscheidenden Merkmale, um eine effiziente Neuzüchtung ertragreicher Rapssorten zu ermöglichen.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler analysierten über 47.000 Raps-Parzellen diverser Genotypen mithilfe klassischer Bonituren und parallel mit insgesamt acht verschiedenen Kamerasystemen. Die Sensoren wurden mit den klassischen Boniturdaten „angelernt“, also kalibriert. Um die Sensor-Daten verarbeiten und aus der Summe der Merkmale den Ertrag vorhersagen zu können, entwickelte das Projektteam zudem spezielle Algorithmen.

Zum Projektende lag die Trefferquote des Systems auf gleichem Niveau wie die der herkömmlichen Phänotypisierung. Mit weiteren Optimierungen hat die Technologie das Potenzial, Bonituren künftig schneller, auf größeren Flächen, für mehr Pflanzenparameter, mit noch verlässlicheren und objektiveren Ergebnissen und somit auch wirtschaftlicher durchzuführen. Dies könnte nicht zuletzt die Entwicklung neuer Rapssorten beschleunigen.

Drohne mit RGB-Kamera zur Erfassung des Blühbeginns. Foto: NPZ Innovation

Drohne mit RGB-Kamera zur Erfassung des Blühbeginns. Foto: NPZ Innovation

Insekten in Agrarlandschaften: Projekt FInAL geht in die praktische Umsetzung

Wie man Insekten in Agrarlandschaften mit nachwachsenden Rohstoffen fördern kann, dieser Frage widmet sich seit 2018 das Verbundprojekt FInAL. Dazu wurdendrei sogenannte Landschaftslabore im niedersächsischen Elm, im havelländischen Luch und im bayerischen Rottal eingerichtet, die jeweils 900 Hektar umfassen. In ihnen arbeiten Wissenschaftler eng mit ortsansässigen Landwirten zusammen. Ihr Ziel: Diejenigen insektenfördernden Maßnahmen identifizieren, die auch für die Betriebe sinnvoll und praktikabel sind. Seit dem letzten Jahr werden nun verschiedene Ansätze praktisch erprobt: Mischanbau von Mais mit Stangenbohnen, Raps oder Hafer mit Erbsenuntersaat oder Mais mit Leguminosen-Untersaaten erhöhen das Blühangebot, sparen Stickstoffdünger und schützen als lebender oder toter Mulch den Boden. Für Wiesen und Weiden wurden Saatverfahren entwickelt, die die Grasbestände mit Blühpflanzen anreichern. Insektenwälle, auch Beetle Banks genannt, dienen Nützlingen als Rückzugsraum, die beim biologischen Pflanzenschutz helfen. Mit nachwachsenden Rohstoffen, etwa Färbe-, Arznei-, alternativen Öl- oder Energiepflanzen lassen sich die Fruchtfolgen erweitern.

Im Oktober 2021 präsentierte Landwirt Burkhard Fromme aus dem niedersächsischen Landschaftslabor bei einem Feldtag erste Umsetzungen auf seinem Acker, u. a. Raps mit Erbsenuntersaat, Faserhanf als Winterzwischenfrucht und eine artenreiche Zwischenfruchtmischung. Fromme, der bereits seit 35 Jahren pfluglos wirtschaftet, hat dabei insbesondere auch den Boden im Blick. Denn für viele Insekten ist der von uns oft weniger beachtete Bereich unterhalb oder direkt auf der Erdoberfläche ebenso wichtig wie der Blühhorizont. Schließlich verbringen etliche Arten bestimmte Stadien ihres Lebenszyklus im oder direkt auf dem Boden. Wissenschaftler nehmen an, dass alles, was die Strukturvielfalt und die Organik im Boden fördert, auch für das Bodenleben tendenziell förderlich ist.

Wie gut sich die verschiedenen Maßnahmen zur Insektenförderung tatsächlich bewähren, das können Wissenschaft und Praxis nun noch bis zum 30. September 2022 ausloten, denn so lange wurde FInAL verlängert.

FInAL steht für „Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren“.

Landwirtschaft und Wissenschaft im direkten Austausch, ein wichtiges Merkmal von FInAL

Landwirtschaft und Wissenschaft im direkten Austausch, ein wichtiges Merkmal von FInAL. Burkhard Fromme und Dr. Annette Bartels von der Landwirtschaftskammer Niedersachsen. Foto: Nicole Paul, FNR

Heilpflanze 2022: Die Große Brennnessel

Mit der Großen Brennnessel (Urtica dioica) hat die Jury des NHV Theophrastus e. V. (Verein zur Förderung der naturgemäßen Heilweise nach Theophrastus Bombastus von Hohenheim, genannt Paracelsus e. V.) 2022 eine alte Bekannte zur „Heilpflanze des Jahres“ gekürt: Nahezu jeder dürfte das auf der Nordhalbkugel weit verbreitete Gewächs kennen. Tatsächlich nehmen viele Menschen Urtica dioica eher als Unkraut denn als nützliche Pflanze wahr, dabei ist gerade dies einer der Gründe für ihre Wahl durch den NHV: Ihre sehr vielseitige Nutzbarkeit, insbesondere als Arzneipflanze. Ein Anlass auch für die FNR, ein Porträt der Pflanze inklusive einer ausführlichen Kulturanleitung auf https://pflanzen.fnr.de/industriepflanzen/arzneipflanzen/heilpflanze-des-jahres zu veröffentlichen.

2011 war Urtica dioica nach Angaben derMarktanalyse Nachwachsende Rohstoffe (Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe Band 34, FNR 2014) die 7nd-wichtigste Arzneipflanze in Deutschland, bezogen auf die nachgefragte Rohdrogen-Menge. Der Umsatz lag 2011 bei rund 3 Mio. Euro. Gleichzeitig wies Brennnessel (zusammen mit Anis) von zehn der wichtigsten hierzulande nachgefragten Arzneipflanzen den geringsten Deckungsgrad beim Anbau auf: Gerade einmal 4 Prozent der Nachfrage wurden durch heimischen Anbau gedeckt (bei Anis nur 1 %).

Große Brennessel

Foto: Vera Kuttelvaserova - stock.adobe.com

32. Bernburger Winterseminar

Am 22. Februar 2022 hatten der Verein für Arznei- und Gewürzpflanzen Saluplanta e. V. Bernburg, die Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt (LLG) und die FNR zum 32. Bernburger Winterseminar für Arznei- und Gewürzpflanzen eingeladen.

Insgesamt 13 Experten berichteten aus den Bereichen Züchtung, Anbau, Verarbeitung, Nutzung, Ökologie und Ökonomie. Konkret wurden die Arten Anis, Basilikum, Kümmel, Majoran und Weihrauch behandelt, daneben standen Überblicksvorträge und auch wieder das Schwerpunktthema Regionalsaatgut und Blühstreifen auf dem Programm. Welche Rolle könnten Arzneipflanzen in der Long-COVID-Therapie und im biobasierten Pflanzenschutz spielen? Haben Greiskräuter auch positive Aspekte? Und wie ist die Situation der Arzneipflanzenproduktion in Äthiopien? Dies sind vier Beispiele aus dem äußerst vielfältigen Programm.

Bild: SALUPLANTA e. V., Bernburg

Bild: SALUPLANTA e. V., Bernburg