Für den Einsatz in Biogasanlagen galt der Rohstoff Holz bislang als nicht gut geeignet. Grund dafür ist der hohe Anteil schwer abbaubarer Faserverbindungen. Diese Hürde haben Forschende im Projekt PaplGas nun genommen. Unter der Leitung des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) haben sie eine innovative Verfahrenskette zur Nutzung von Pappelholz für Biogasanlagen entwickelt. Am Projekt beteiligt sind Vattenfall Energy Solutions GmbH (ESG) und der Substrathersteller Klasmann-Deilmann GmbH (KD).

Hohe Methanausbeute überzeugt

Pappeln zählen zu den schnellwachsenden Hölzern, die in Kurzumtriebsplantagen wachsen. Im Projekt kamen Hackschnitzel aus Pappeln zum Einsatz, aus denen mit einem Extruder Fasern gewonnen und in einer Biogasanlage vergoren wurden. Im Anschluss haben die Fachleute die Gärreste in eine Fest- und eine Flüssigphase getrennt. Untersuchungen im Labor ergaben, dass die Pappelfasern beachtliche Methanerträge liefern. Die Gasausbeute der frischen Biomasse war zur Überraschung der Forschenden vergleichbar mit der aus frischer Maissilage.

Kompostierte Gärreste geeignet als Torfersatz

Zudem zeigte sich, dass die festen Gärreste nach der Kompostierung durchaus Torf in Kultursubstraten und Blumenerden ersetzen könnten. Im Projekt wurde auch ermittelt, inwiefern die neuartige Anlage zur kombinierten Biogas- und Torfersatzgewinnung wirtschaftlich ist. Das Ergebnis einer ersten Modellrechnung ergab: Der Betrieb der Anlage könnte kostendeckend sein. Dabei unterstellten die Forschenden, dass das gesamte Biogas zu Methan aufbereitet und zu gegenwärtigen Preisen von 6 bis 8 Cent pro kWhHS in das Erdgasnetz eingespeist wird und zugleich über die Vermarktung der Gärrest-Festphase als Torfersatzstoff Einnahmen erzielt werden. Die Prüfung der festen Gärreste auf deren Eignung als Torfersatzstoff ergab, dass kompostierte Gärreste aus der Vergärung von Holzfasern und Hornmehl etwa 40% Torf ersetzen könnten.

Folgeprojekt gestartet

In dem von 2019 bis 2021 laufenden Projekt PaplGas zeichnete sich aber auch ab, dass eine zunehmende Holzfasermenge eine Herausforderung für die Rührwerke der Fermenter darstellt. In dem bis Ende 2023 laufenden Folgeprojekt PaplGas2 wollen die Forschenden nun insbesondere die Holzvergärung optimieren und bis zum halbtechnischen Maßstab weiterentwickeln. Das Vorhaben wird erneut vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. In das Folgeprojekt PaplGas2 ist das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ neu eingestiegen.

bb