PhaNoMix

PhaNoMix - Innovativer Mischkulturanbau von Phalaris arundinacea zur Optimierung von Nährstoffeffizienz und einer nachhaltigen Biomasseproduktion

Teilvorhaben 2: Bioenergetische Nutzung und P-Effizienz von Phalaris-Leguminosen-Anbausystemen - Evaluierung und Optimierung von Anbau, Fermentation, Verbrennung

FNR-Projekt "Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V."
Laufzeit: 01.07.2022 - 30.06.2025

 

Kurze Projektbeschreibung

Hintergrund:

Mischkulturen aus mehrjährigen Leguminosen und Gräsern bieten einen erfolgversprechenden Ansatz zur Verringerung des Einsatzes von Düngemitteln und der Sicherstellung von Biomasseerträgen auf Marginalstandorten. Rohrglanzgras (Phalaris arundinacea) ist eine mehrjährige, an die gemäßigten Breiten angepasste Grasart, die auch längere Perioden der Überflutung und hohe Mineralisierungsgrade des Bodens verträgt, was dessen Einsatzmöglichkeit als Energiepflanze in Altbergbaugebieten, Auenbereichen und auf erosions-gefährdeten Böden hervorhebt. Allerdings konnte sich Rohrglanzgras bisher zur energetischen Nutzung nur sehr eingeschränkt in Deutschland durchsetzen, da die Saatgutverfügbarkeit nicht immer gegeben ist und die Verwertung eine andere maschinelle Ausstattung erfordert als die von Mais. Untersuchungen zur Nährstoffeffizienz in Mischanbaubeständen und der bioenergetischen Verwertung der Biomasse aus entsprechenden Mischanbausystemen von Rohrglanzgras mit mehrjährigen Leguminosen liegen bisher nicht vor.

Ziele:

Der Fokus des Projektes „PhaNoMix“ liegt auf der Untersuchung, züchterischen Optimierung und Etablierung von Mischanbausystemen mit Rohrglanzgras, Rotklee (Trifolium pratense) und Steinklee (Melilotus spec.), um eine Verbesserung der Ressourceneffizienz und Stressresilienz der Pflanzenbestände sowie Erhöhung der Bioenergieerträge pro Flächeneinheit zu erreichen. Mittelfristig soll dadurch die Etablierung von leistungsstarken „Low-Input-Beständen“ zur Bioenergiegewinnung erzielt werden, die durch den Anteil von Blühpflanzen zu einer Erhöhung der Biodiversität in der Kulturlandschaft beitragen.

Methoden:

20–30 Genotypen von Trifolium pratense und Melilotus spec. werden hinsichtlich der Wachstumseigenschaften, Nodulations- und Phosphorerschließungseffizienz sowie Blühdauer getestet. Für Melilotus spec. wird darüber hinaus die Animpfung mit Knöllchenbakterien und die Kumarin-konzentrationen in der Sprossbiomasse untersucht. Darauf aufbauend werden ausgewählte Genotypen hinsichtlich ihres Potentials zur Steigerung der Nährstoffeffizienz durch interspezifische Wurzel-interaktionen in Mischkulturen mit verschiedenen Phalaris-Stämmen untersucht. Die Erfolgskontrolle erfolgt anhand von morphometrischen, chemischen und physiologischen Parametern, unter Einbeziehung von Daten zur Insektendiversität. Parallel dazu wird die Biomasse aus Phalaris–Leguminosen-Mischkulturen hinsichtlich ihres Potentials zur bioenergetischen Verwertung durch anaerobe Fermentation und Verbrennung untersucht. Dabei wird insbesondere auch der Einfluss von Kumarin auf die Prozessstabilität bewertet und Ansätze zum Schließen der landwirtschaftlichen Elementkreisläufe erarbeitet.

Das Projekt gliedert sich in zwei Teilprojekte:

Teilvorhaben 1 (DSV):

Züchtung und Evaluierung von Komponenten für einen nachhaltigen Phalaris-Leguminosen- Mischanbau in Hinblick auf die Optimierung der Stickstoffeffizienz zur Energieerzeugung

Teilvorhaben 2 (TUBAF):

Bioenergetische Nutzung und Phosphoreffizienz von Phalaris-Leguminosen-Mischanbausystemen — ökologische Evaluierung und Optimierung von Kultivierungsbedingungen, Fermentation und Verbrennung

 

 

Projektleitung und Ansprechpartner

  • Dr. Ulf Feuerstein (Projektkoordination), Deutsche Saatveredelung AG, Weissenburger Straße 5, 59557 Lippstadt, Tel. +49 4253 931111, Ulf.Feuerstein(at)dsv-saaten.de
  • Prof. Dr. Hartmut Krause (Projektkoordination TU BAF), Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik, TU Bergakademie Freiberg,
    Tel.: +49 3731 39-3940, Hartmut.Krause(at)iwtt.tu-freiberg.de
  • Dr. Oliver Wiche (Projektmanagement TU BAF), Arbeitsgruppe Biologie/Ökologie, Institut für Biowissenschaften, TU Bergakademie Freiberg, Tel.: +49 3731 39-3562, Oliver.Wiche(at)ioez.tu-freiberg.de

 

 Gruppenbild PhaNoMix

Projektgruppe TU Bergakademie Freiberg

Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik / Professur Gas- und Wärmetechnische Anlagen

Dipl.-Ing. Erik Ferchau, Tel.: +49 3731 39-3946, Ferchau(at)iwtt.tu-freiberg.de

Institut für Biowissenschaften / AG Biologie/Ökologie

Dr. Oliver Wiche, Tel.: +49 3731 39-3562
M.Sc. Christine Dittrich, Tel.: +49 3731 39-4157

 

 

Projektgruppe DSV

Deutsche Saatveredelung AG, Weissenburger Straße 5, 59557 Lippstadt

Dr. Ulf Feuerstein, Tel. +49(0) 4253 931111, Ulf.Feuerstein(at)dsv-saaten.de
Doerte Schweneker, Tel. +49(0) 4253 93 1114, Doerte.Schweneker(at)dsv-saaten.de

 

 

Abgeschlossene Qualifikationsarbeiten

Derzeit keine

 

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