Bioslurry aus Haushaltsbiodigestoren in Ostafrika: Gärrest als Dünger für kleine landwirtschaftliche Betriebe

Bioslurry, also flüssiger Gärrest aus einem Haushaltsbiodigestor, wird in Entwicklungsprogrammen in Ostafrika als dem Gas gleichwertiges Produkt behandelt: Die Familie erhält Brennstoff zum Kochen und Dünger für das Feld. Hivos nennt in der Bilanz der Phase 2 des Programms Africa Biogas Partnership Programme (ABPP) 60.000 installierte Biodigestoren und mehr als 300.000 ha organisch gedüngtes Land. Das zeigt die Größenordnung des Phänomens, auch wenn die genaue Methodik dieser Schätzungen in öffentlichen Unterlagen nicht verfügbar ist.

Woher Bioslurry stammt und was er enthält

Ein Haushaltsbiodigestor wird üblicherweise mit Rindermist beschickt, der mit Wasser verdünnt ist, in manchen Systemen auch mit Küchenabfällen. Nach dem Durchlaufen der Gärkammer ist der Gärrest dünnflüssiger und riecht weniger intensiv als roher Mist, und ein großer Teil des Stickstoffs liegt danach in Ammoniumform vor, die die Pflanzen schneller aufnehmen. Die Zusammensetzung hängt vom Futter der Tiere und von der Verdünnung ab, deshalb gibt es keinen einheitlichen Düngewert. Eine allgemeine Charakterisierung des Gärrests beschreiben wir im Beitrag Zusammensetzung des Gärrests: Stickstoff, Phosphor, Kalium, organische Substanz.

Wie das Programm die Anwendung des Gärrests unterstützt

Hivos gibt an, dass in Phase 2 des ABPP (2014–2019) mehr als 300.000 ha Land organisch gedüngt wurden, was nach Angaben des Programms mit einer Steigerung der pflanzlichen Produktion um 20–30 % verbunden war. Die wissenschaftliche Auswertung des Programms in Kenia, Tansania und Uganda (Clemens u. a., 2018) zeigt, dass 84–91 % der Nutzer höhere Erträge feststellten und dass der Nutzen aus dem Bioslurry für den Betrieb finanziell mitunter wichtiger ist als der Brennstoff selbst, weil er die Düngerkosten senkt oder Einkommen schafft. Das ABPP schätzte, dass ein Betrieb die Investitionskosten in 2–3 Jahren wieder hereinholt. Zu den typischen unterstützenden Maßnahmen zählen Schulungen zum Betrieb des Biodigestors, zur Herstellung von Kompost aus Gärrest und zu den Grundregeln der Dosierung auf dem Feld.

Worauf zu achten ist

• Stickstoffverluste: In offenen Gruben gelagerter Gärrest verliert Ammoniak an die Atmosphäre; das Abdecken des Behälters und die zügige Ausbringung auf dem Feld begrenzen die Verluste. Die Regeln für größere Anlagen beschreiben die Beiträge zu Ammoniakemissionen aus Gärrest.
• Hygiene: Haushaltsanlagen bei Umgebungstemperatur gewährleisten keine vollständige Hygienisierung; der Gärrest ist mit ausreichendem Abstand vor der Ernte auszubringen, damit er nicht mit den essbaren Pflanzenteilen in Kontakt kommt (besondere Vorsicht bei roh verzehrten Pflanzen), und die Hände sind nach der Arbeit zu waschen.
• Dosierung: Ohne Analysen der Zusammensetzung werden Richtdosen angewendet und das Pflanzenwachstum beobachtet; in Polen bestimmt die Stickstoffbilanz die Dosis (siehe Stickstoffbilanz und Gärrestgaben).
• Verdünnung und Transport: Die schwere Flüssigkeit lässt sich schwer zu entfernteren Feldern transportieren; häufig wird sie in der Nähe des Hofs ausgebracht.

Wirtschaftlicher Wert

Für einen kleinen Betrieb ersetzt der Dünger aus dem Biodigestor einen Teil der zugekauften Düngemittel und senkt damit die Kosten der Pflanzenproduktion. Die Wirkung auf die Erträge hängt von Kultur, Boden und Dosis ab, und in den Programmunterlagen haben wir keine unabhängigen Ertragsmessungen gefunden, die sich hier seriös anführen ließen (die oben genannten 20–30 % sind eine Schätzung des Programms, die Anteile der Nutzer sind Angaben aus Umfragen). Die Programme betonen den Bioslurry jedoch als einen der Gründe für den Kauf einer Anlage, neben der Brennstoffersparnis und weniger Rauch in der Küche.

In einer vom britischen DFID in Auftrag gegebenen Studie zu kleinen Biodigestoren in Subsahara-Afrika wurde die Wirkung solcher Anlagen auf den Lebensunterhalt der Familien und auf Ökosystemleistungen behandelt. Interessierte finden den vollständigen Bericht in den Quellen unten.

Vergleich mit rohem Mist

Roher Rindermist zersetzt sich auf dem Feld und setzt dabei Ammoniak und, unter ungünstigen Bedingungen, Methan und Distickstoffmonoxid frei. Die Vergärung im Digestor findet in einer geschlossenen Kammer statt, sodass ein Teil des Methans in die Küche gelangt und nicht in die Atmosphäre. Gärrest lässt sich zudem in der Regel leichter ausbringen, weil er weniger Trockensubstanz enthält, und riecht weniger. Ein Nachteil ist die Anfälligkeit des Ammoniumstickstoffs für Verflüchtigung, wenn der Gärrest unbedeckt lagert. Die Unterschiede zwischen rohem Mist und Gärrest unter europäischen Bedingungen behandelt der Beitrag Emissionen aus Wirtschaftsdüngern: Methan, N₂O, Ammoniak.

Praktische Schlussfolgerungen

1. Der Behälter oder die Grube für den Gärrest sollte abgedeckt und außerhalb der Reichweite von Kindern und Tieren angelegt sein.
2. Gärrest wird am besten in der Vegetationsperiode ausgebracht und nicht vor starken Niederschlägen.
3. Der Kontakt des Gärrests mit essbaren Pflanzenteilen sollte begrenzt und die Hygieneregeln sollten eingehalten werden.
4. Entwicklungsprogramme sollten nicht nur die Zahl der Biodigestoren messen, sondern auch die tatsächliche Nutzung des Bioslurrys, denn sie entscheidet oft über die Wirtschaftlichkeit des Betriebs.

Hinweis zu den Daten

Die im Text angeführten Zahlen (60.000 Biodigestoren, mehr als 300.000 ha, Ertragssteigerung um 20–30 %) stammen aus Unterlagen der Organisationen, die das Programm durchführen, die Anteile der Nutzer, die höhere Erträge angeben, aus Umfragen, die in der wissenschaftlichen Auswertung beschrieben sind. Es handelt sich nicht um Ertragsmessungen in kontrollierten Versuchen, und sie können sich auf unterschiedliche Berichtszeiträume beziehen.

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