BMP von Milchviehmist in Australien: Einfluss von Haltungs- und Separationssystemen auf das Methanpotenzial

Der Artikel von Torben Grell, Peter W. Harris, Serhiy Marchuk, Sasha Jenkins, Bernadette K. McCabe und Stephan Tait von der University of Southern Queensland mit dem Titel „Biochemical methane potential of dairy manure residues and separated fractions: An Australia-wide study of the impact of production and cleaning systems“ erschien in Bioresource Technology (Band 391, Januar 2024, DOI 10.1016/j.biortech.2023.129903). Er beschreibt eine landesweite Untersuchung des Methanpotenzials (B₀) von Rückständen aus Milchviehexkrementen in Australien. Die Autoren verglichen Proben aus verschiedenen Produktions- und Reinigungssystemen sowie Fraktionen nach der Separation, und ihre Hauptschlussfolgerung ist praxisnah: Die mechanische Separation erhält das Methanpotenzial, die passive Fest-Flüssig-Trennung dagegen senkt es und kann zu Methanverlusten in die Atmosphäre führen.

Was B₀ ist und warum es wichtig ist

B₀ ist das maximale Methanproduktionspotenzial je Masseneinheit organischer Substanz (üblicherweise NmL CH₄ je g oTS). Bei tierischen Exkrementen hängt es von Fütterung, Lagerdauer und Art des Sammelns ab. Je länger die Exkremente in offenen Systemen liegen, desto größer ist der Teil der organischen Substanz, der sich zersetzt, bevor er in den Fermenter gelangt. Diese Zersetzung kann Methan ergeben, das in die Luft emittiert wird, also sowohl einen Klimaschaden als auch den Verlust des energetischen Potenzials bedeutet.

Schlussfolgerungen zur Separation

Laut Abstract verringerte die passive Fest-Flüssig-Trennung B₀ wegen der zeitlich ablaufenden biologischen Veränderungen und potenzieller Verluste. Die mechanische Separation erlaubt dagegen, die organische Substanz zu erhalten und der Biogasanlage zuzuführen, bevor sie sich im offenen System zersetzt. Für die Praxis bedeutet das, dass die Art der Vorbehandlung nicht nur den Betrieb des Fermenters beeinflusst, sondern auch die Emissionsbilanz des Betriebs.

Landesweiter Maßstab

Die Autoren schätzten, dass das Methanpotenzial der Milchviehexkremente in Australien etwa 76,2 Mio. m³ CH₄ pro Jahr beträgt. Es ist ein theoretischer Wert: Die tatsächliche Nutzung hängt davon ab, welcher Teil der Exkremente konzentriert gesammelt wird und welcher auf den Weiden verbleibt. Für die einzelnen Ströme betrug B₀ 161 L CH₄/kg oTS für Exkremente aus der Weidehaltung und 202 L CH₄/kg oTS für Exkremente aus intensiven Ställen; die Art der Reinigung beeinflusste den Trockensubstanzgehalt der Exkremente erheblich, was für die Wahl von Separation und Vergärungstechnologie von Bedeutung ist.

Einschränkungen

Die Untersuchung beruht auf Labormessungen, und die Größe von B₀ lässt sich nicht direkt auf die Produktion in einer laufenden Biogasanlage übertragen. BMP-Ergebnisse hängen von Temperatur, Inokulum und Testdauer ab; in der Veröffentlichung werden sie im Kontext nationaler Systeme dargestellt und nicht als universelle Werte.

Was das für Polen bedeutet

Die Schlussfolgerungen zu Separation und offener Lagerung sind universell. In polnischen Großbetrieben ist die Verkürzung der Lagerzeit von Gülle und Mist und ihre Zuführung zur Vergärung sowohl ein Weg zur Energiegewinnung als auch zur Verringerung der Methanemissionen.