Phytohygienische Aspekte in der Biogasprozesskette

Mittlerweile gibt es über 7000 Biogasanlagen, in denen meist nachwachsende Rohstoffe (NawaRos) und Wirtschaftsdünger mit häufig hohen Verarbeitungskapazitäten vergärt werden. Da in der Praxis das Spektrum anbauwürdiger energiereicher Kulturpflanzenarten begrenzt ist, kann dies zu engen Fruchtfolgen und somit dem Auftreten kulturartenspezifisch relevanter Krankheitserreger sowie begleitender Unkrautpopulationen führen – zumal NawaRo-Kulturen teilweise mit reduziertem Pflanzenschutzmitteleinsatz angebaut werden. Werden Substrate und Gärprodukte darüber hinaus überregional gehandelt, so steigt die Wahrscheinlichkeit der Ein- und Verschleppung von Krankheitserregern und Unkrautsamen, die vorher nicht vorkamen. Dabei ist das grundsätzliche Gefährdungspotenzial hoch bei bodenbürtigen Krankheitserregern, die langlebige Dauerorgane ausprägen und in der Lage sind Mykotoxine zu bilden, bei Krankheitserregern mit einer hohen Stabilität sowie bei der Verwertung von Befallspartien.

Der überwiegende Teil der in Deutschland vorhandenen Biogasanlagen wird mesophil in einem Temperaturbereich von 35 bis 45 °C betrieben; in diesem Temperaturbereich kann eine generelle ausreichende Hygienisierung der Gärsubstrate nicht vorausgesetzt werden. Sofern Schaderreger und Unkrautsamen im Vergärungsprozess infektiös oder keimfähig bleiben, kann eine Verbreitung über die Gärprodukte auf landwirtschaftlich genutzte Flächen erfolgen. Da über das Verbreitungsrisiko von Pflanzenkrankheiten und Unkrautdiasporen über die Ausbringung von Gärprodukten aus Biogasanlagen bisher nur wenige Angaben bekannt sind, wurde in einem von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) geförderten Projekt das Hygienisierungspotenzial des Biogasprozesses auf Phytopathogene und Unkrautsamen untersucht.

Es zeigte sich, dass bereits eine unter optimalen Bedingungen durchgeführte Silierung bei vielen Erregern für eine Inaktivierung ausreichend ist. In Laborfermentern waren alle untersuchten Phytopathogene nach knapp 6 Tagen vollständig inaktiviert, bei einigen war dies schon nach nur 6 Stunden der Fall. In Praxisanlagen dauerte es tendenziell etwas länger, bis es zu einer vollständigen Inaktivierung der Keime kam. Auch die Lagerung der Gärprodukte führte bei den meisten Phytopathogenen zu einer weiteren Reduzierung der Vermehrungsfähigkeit.

Pflanzliche Biomasse, die in die Biogasprozesskette gelangt, kann immer auch Samen von Pflanzen enthalten. Sowohl bei der inner- als auch bei der überbetrieblichen Nutzung sollten die Gärprodukte frei von lebensfähigen Unkrautsamen sein. Falls dies nicht gewährleistet werden kann, besteht die Gefahr der Verschleppung von Unkräutern zwischen Flächen und Betrieben. Allein die Kulturart Mais, als das mit Abstand wichtigste Substrat für Biogasanlagen, kann ca. 180 verschiedene Unkrautarten beherbergen. Insbesondere von den Arten Weißer Gänsefuß und Hühnerhirse wurden erheblich Samenmengen im Maishäckselgut ermittelt. Samen der meisten untersuchten Arten überlebten den Silierungsprozess nicht. Somit kann dieser Prozess einen großen Beitrag bei der Inaktivierung von Unkrautsamen leisten. Die Art, die am besten den Gärprozess überleben konnte, war der Weiße Gänsefuß. Die Kombination von hoher Samenproduktion und Überlebenswahrscheinlichkeit in Biogasanlagen zeigt, dass insbesondere Samen dieser Art die Biogaskette in geringen Zahlen überleben können.

Als Fazit kann festgehalten werden, dass das Risiko einer Verbreitung von Pflanzenkrankheiten und Unkräutern durch Gärprodukte aus Biogasanlagen gering ist. Wichtig ist die Verhinderung eines hohen Schaderregerdrucks im Erntegut durch geeignete pflanzenbauliche Maßnahmen. Eine Zerkleinerung und Silierung der Substrate ermöglicht eine rasche Inaktivierung von Schaderregern und Unkrautsamen. Darüber hinaus führen ausreichende Verweilzeiten in Vorgärer und im Hauptfermentationsprozess zu einer hohen Inaktivierung von Pathogen und Unkrautsamen. Eine sich anschließende Lagerung der Gärprodukte bewirkt eine weitere Reduktion von eventuell noch vorhandenen Schaderregern.