Abteilung Qualitätssicherung und Untersuchungswesen
Jahresbericht 2018 – Amarant: eine Alternative zu Mais als Biogassubstrat?

Amarant ist eine Kulturpflanze des amerikanischen Kontinents mit schönem Erscheinungsbild und hat höhere Spurenelementgehalte als Mais. Im Verbundvorhaben „Amarant als spuren-elementreiches Biogassubstrat“ (BE/16/01) mit dem Technologie- und Förderzentrum (TFZ, Straubing), dem Institut für Landtechnik und Tierhaltung (ILT) der LfL und dem Interdisziplinären Zentrum für Nachhaltige Entwicklung (IZNE, Göttingen) wurde die Eignung von Amarant vom Anbau über die Silierung bis zur Biogasproduktion, den mikrobiellen Leistungen, der Prozessstabilität und hinsichtlich störender Faktoren geprüft.

In Durchflussfermentern mit 40 L Arbeitsvolumen wurden die Monofermentation von Maissilage und die Vergärung einer Amarant/Maissilage-Mischung (30/70) geprüft und verglichen. Dabei wurden physikalische und chemische Parameter, Qualität und Quantität von Biogas und Fermentationsprodukten sowie der Gehalt an Spurenelementen und die Veränderung der Gesellschaften der Bakterien und methanogenen Archaeen untersucht.

Die 2013 gemessenen hohen Kobalt-Gehalte (260 µg * kgTM-1) in der Amarantsilage bestätigten sich in den Folgejahren nicht (68 - 120 µg * kgTM-1), sie lagen aber noch über den Co-Gehalten in der Maissilage (10 - 51 µg * kgTM-1) und könnten damit zumindest einen Teil der erforderlichen Supplementierung ersetzen.

In den Durchflussversuchen konnten die Maissilage-Kontrollen und die Amarant/Maissilage-Mischung bei einer organischen Raumbelastung (OLR) von
2,5 kg oTS * (m³ * d)-1 knapp ein Jahr lang noch stabil betrieben werden, bevor alle Varianten Versäuerungssymptome zeigten. Trotz höherer Spurenelementkonzentrationen im Amarant wurden keine nennenswerten Unterschiede in den Gärgemischen gemessen. Den etwas höheren TS-Gehalten in der Variante mit Amarant zufolge wurde dieser etwas schlechter abgebaut, weswegen wohl auch etwas weniger Spurenelemente bioverfügbar wurden. Der Methanertrag aus Amarant war bei effizientem Betrieb kaum geringer als aus Maissilage, allerdings ist auf Schaumbildung zu achten.

Die Konzentration der Bacteria und methanogenen Archaeen und ihre Aktivität waren in den Gärgemischen mit und ohne Amarant nicht verschieden. Derzeit wird noch geprüft, ob sich die Gesellschaftszusammensetzung der Bakterien und Methanogenen bei den einzelnen Behandlungen über die Versuchszeit verändert hatte, und welche Bioindikatoren für die unter-schiedlichen Prozesszustände zur Prozessdiagnose definiert werden können.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass Amarantsilage einen erforderlichen Spurenelement-zusatz nicht in erheblichem Umfang ersetzen kann, sie kann aber zumindest vorübergehend als Bestandteil der Futtermischung mitvergoren werden. Da auch beim Anbau und bei der Silierung noch Schwierigkeiten bestehen, kann der Einsatz von Amarant zur Biogasproduktion momentan noch nicht empfohlen werden.