Maisstroh

Sagen sie " Niemals Nie " ! Maisstroh ist ein wertvolles Material.

Frage: Was passiert in einem sehr warmen Sommer ohne entsprechende Niederschläge? - Richtig, der Mais, insbesondere der Kolben wird nicht richtig ausgebildet. Man kann schon teilweise von "Kümmerkolben" sprechen. Der Mais kann trotzdem als Silomais geerntert werden.

Was also soll an Maisstroh schlechter sein? Wer also nach wie vor behauptet, in Maisstroh sei keine Energie - ist auf dem Holzweg! Das belegen mittlerweile auch zahlreiche anerkannte Institute durch Analysen. ( sehen sie sich die Analysen unter " Dokumente " an! )

  • Versuche im Labormaßstab belegen, dass die Methanausbeuten in einem Bereich von 300-330 Nl (kg oTM)-1 liegen, also rund 80 bis 95 % von Silomais erreichen.
  • Maisstroh kann erfolgreich siliert werden, wobei aufgrund der schlechten Komprimierbarkeit mehr Siloraum erforderlich ist.
  • Als Faustzahl gilt: 1 ha Körnermaisstroh kann hinsichtlich des möglichen Methanertrages den Einsatz von etwa 0,25 ha Silomais ersetzen

 

 

In Deutschland wurden im Jahr 2015 ca. 2.555.900 ha Mais angebaut, darunter 464.000 ha Körnermais mit einschließlich Corn-Cob-Mix, also CCM-Mais. Besonders auf diesen Flächen fällt jedes Jahr eine Vielzahl von Maisstroh an. Maisstroh, das meist nach der Ernte in gehäckselter Form als Ernterückstand auf dem Feld zurückbleibt, besteht hauptsächlich aus den Maisstängeln samt Kolbenblättern, Schalen und Spindelresten. Aufgrund seiner Hauptbestandteile zählt Maisstroh deshalb auch zur halmgutartigen Biomasse. In Deutschland beträgt der durchschnittliche Kornertrag bei Mais zwischen 10-12 t/ha, mit einem Korn-Stroh-Verhältnis von ca. 1:x fallen beim Mais also in etwa 15-30 t Maisstroh pro Hektar an. (Diese große Menge birgt eine große Nutzungsmöglichkeit.)

Vorrangig wird das nach der Ernte anfallende Maisstroh durch einen weiteren Arbeitsgang, dem sogenannten “ Schlegeln „ zerkleinert und mit dem Pflug in den Boden eingearbeitet. Es kann aber auch eine energetische oder stoffliche Nutzung des Maisstrohs stattfinden. Dazu werden durch unsere Maschine die Ernterückstände eingesammelt und vom Feld abtransportiert werden. Der aufwendige, und kostenintensive Vorgang des „Schlegelns „sowie des Unterpflügens entfällt durch den Einsatz unserer Maschine.

Der landwirtschaftliche Reststoff Körnermaisstroh ist ein sehr interessantes Subtract für die Biogasproduktion, da er ein beachtliches, bislang ungenutztes, theoretisches Potenzial von jährlich ca. 1,4 Mio t Trockenmasse (TM) aufweist und in Batchversuchen hohe Methanausbeuten von 80 - 90 % im Vergleich zu Silomais erzielt. Eine wesentliche Herausforderung für die künftige Nutzung von Maisstroh  Bergung von Maisstroh.

Und da kommt unser Strohmax 5000 ins Spiel, eine Maschine die  ihresgleichen vergeblich sucht.

 

 

Wussten sie beispielsweise, dass im Maisstroh über 400 cbm Biogas sind?

Wussten Sie das Maisstroh einen Brennwert von ca. 18 Joule hat, was nur unbedeutend weniger wie Holz ist?

Wussten sie, das sich Maisstroh zur Fütterung von bsp. Jungvieh einsetzten lässt?

 


Nicht ? Skeptisch ?

 


Schauen sie sich weitere Analysen an.

 

Nachstehend die Veröffentlichung des LFL Freising.

Im Internet zu finden unter : http://www.lfl.bayern.de/ipz/mais/076707/index.php

Verwertung von Körnermaisstroh für die Biogaserzeugung

Die Erzeugung von Substraten für die Biogasproduktion steht sehr häufig in Konkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion. Einen Lösungsansatz zur Entschärfung dieses Konfliktes bieten landwirtschaftliche Koppelprodukte, wie z. B. Körnermaisstroh. Voraussetzung für die künftige Nutzung ist jedoch eine umfassende Bewertung der Substrateignung von Körnermaisstroh.

Hintergrund und Zielsetzung

Pro Jahr fallen in Deutschland beim Körnermaisanbau etwa 4 Mio. t Trockenmasse (TM) Maisstroh an, die bislang ungenutzt auf dem Feld verbleiben. Demgegenüber stehen schätzungsweise 12–14 Mio. t TM Silomais (FNR, 2015), die eigens für die Verwertung in der Biogasanlage angebaut und vergoren werden. Somit können durch die Nutzung von Maisstroh als Biogassubstrat nennenswerte Anteile von Silomais bzw. anderen Substraten substituiert werden und zwar ohne zusätzlichen Flächenbedarf und – mit Ausnahme der Ernte – ohne weiteren Produktionsaufwand. Für die künftige Nutzung von Maisstroh in der Biogasproduktion ist jedoch eine umfangreiche Prüfung der Substrateignung notwendig. Dazu sind folgende Fragen zu klären:
  • Welche Stroherträge und -qualitäten (Inhaltsstoffe) ergeben sich beim Anbau von Körnermais mit entsprechender Koppelnutzung?
  • Wie hoch sind die Methanerträge beim Einsatz von Körnermaisstroh in der Biogasanlage?
  • Spielt die Sortenwahl oder der Erntezeitpunkt (bzw. Abreifegrad der Restpflanze) eine Rolle?
  • Welche Erntetechniken können zur Bergung von Maisstroh eingesetzt werden und welche Abfuhrraten und Maisstrohqualitäten (z. B. Verschmutzung) können damit realisiert werden?
  • Kann Maisstroh erfolgreich siliert werden?
  • Welche Vollkosten fallen beim Einsatz von Körnermaisstroh an?

Material und Methoden

Verschiedene Maschinen zur Maisstohernte und -BergungZoombild vorhanden

Abbildung 1: Überblick über die untersuchten Ernteverfahren

Zur Prüfung der Ertragsparameter werden seit 2013 pflanzenbauliche Exaktversuche am Standort Freising durchgeführt und der Einfluss von Sortenwahl und Erntezeitpunkt untersucht. Nach der Ernte wird das Maisstroh nasschemisch mithilfe der Weender-Analyse auf die stoffliche Zusammensetzung geprüft und die spezifischen Methanausbeuten im Labormaßstab (mittels Batchversuchen nach VDI 4630) ermittelt.

In einem weiteren Versuch werden unter Praxisbedingungen auf einem Schlag der LfL-Versuchsstation Grub acht Ernteverfahren (vgl. Abbildung 1: Vier Schwadtechniken – der Mais Star* Collect, der Merge Maxx 900, der BioChipper sowie der Schwadhäcksler UP-6400 – in Kombination mit den Bergungsvarianten Feldhäcksler und Ladewagen) auf insgesamt 64 Großparzellen getestet und hinsichtlich Ernteleistung und erzeugter Maisstrohqualität (Trockensubstanz (TS)-gehalte, Verschmutzung, Häcksellänge) verglichen. Dabei wurde zusätzlich der Einfluss verschiedener Erntebedingungen, wie z. B. unterschiedliche Feldliegezeiten (Ernte des Maisstrohs direkt nach dem Drusch und verzögerte Ernte bei einer Feldliegezeit von 3 Tagen) und verschiedene Strohverhältnisse (unterschiedliche Strohmenge und Strohfeuchte) auf die Ernteleistung ermittelt.

Um die Siliereignung zu testen, wurden Silierversuche in Laborsilos und im Praxismaßstab im Silotunnel durchgeführt und anschließend die Gärqualität sowie die aerobe Stabilität bewertet.

Bisherige Ergebnisse

Ertragsparameter von Maisstroh

Säulendiagramm zu Korn- und Stroherträge von Maisstroh bei verschiedenen Ernteterminen im VergleichZoombild vorhanden

Abbildung 2: Korn- und Stroherträge 2014

In den bisherigen Versuchsergebnissen lagen die Maisstroherträge im Gesamtmittel über alle Jahre, Sorten und Erntetermine bei 104 dt TM ha-1 und damit leicht unterhalb der Kornerträge von durchschnittlich 114 dt TM ha-1. Demnach ist eine grobe Abschätzung des Strohanfalls über ein Korn:Stroh-Verhältnis von 1:0,9 möglich. Die Stroherträge waren sortenspezifisch und variierten im Verlauf der Abreife, wobei bei späterem Erntezeitpunkt zumeist ein Ertragsabfall zu beobachten war (vgl. Abbildung 2).

Spezifische Methanausbeuten von Maisstroh

Säulendiagramm zu den spezifischen Methanausbeuten von Maisstroh bei Erntetermin von 1.10. bis 6.11.Zoombild vorhanden

Abbildung 3: Spezifische Methanausbeuten 2013

In Batchversuchen erzielt Maisstroh erstaunlich hohe Methanausbeuten. Dabei wurden im Versuchsjahr 2013 aus dem Maisstroh durchschnittlich 322 Normliter je kg organischer TM (Nl (kg oTM)-1) gewonnen (bei n = 24). 2014 wurde ein ähnliches Niveau von 318 Nl (kg oTM)-1 (bei n = 36) erreicht. Auch die Methanausbeute wird durch den Erntezeitpunkt beeinflusst. So sanken im Erntejahr 2013 die spezifischen Methanausbeuten signifikant von 339 auf 306 Nl (kg oTM)-1 in Abhängigkeit vom Erntetermin (vgl. Abbildung 3). Effekte der Sortenwahl waren hingegen nur von untergeordneter Bedeutung. Insgesamt erreichen die Methanausbeuten von Maisstroh rund 80 bis 95 % von Silomais.

Siliereignung von Maisstroh

Die Silierversuche haben gezeigt, dass Maisstroh vergleichsweise sicher siliert und nur selten Fehlgärungen auftreten. Auch die aerobe Stabilität ist insgesamt als hoch zu bewerten. Allerdings ist die Verdichtbarkeit am Silo eingeschränkt, weshalb im Vergleich zur Maissilage ein wesentlich größerer Siloraum vorgehalten werden muss und gegebenenfalls ein höherer Vorschub bei der Entnahme erforderlich ist.

Realisierte Abfuhrraten bei der Maisstrohernte unter Praxisbedingungen

Mithilfe des Großversuches konnte der erfolgreiche Einsatz aller Schwad- und Bergungstechniken unter Praxisbedingungen demonstriert und damit die grundsätzliche Praktikabilität der Maisstrohernte belegt werden. Ausgehend von einem theoretischen Maisstrohpotenzial (= gesamte oberirdische Restpflanzen-Biomasse abzüglich der Körner) von durchschnittlich 97 dt TM ha-1 (2014) bzw. 114 dt TM ha-1 (2015), wurden von den vier Schwadtechniken im Mittel 52,5 dt TM ha-1 (2014) bzw. 56,8 dt TM ha-1 (2015) geschwadet. Bei der Bergung mit Ladewagen und Feldhäcksler kam es zu weiteren Verlusten, sodass von den auf Schwad gelegten Strohmengen im Schnitt über alle Ernteverfahren letztlich Stroherträge von 45,6 bzw. 48,7 dt TM ha-1 realisiert werden konnten. Die Abfuhrraten der einzelnen Ernteverfahren lagen dabei zwischen 42 % und 55 %. Feldhäcksler und Ladewagen erwiesen sich als völlig gleichwertig hinsichtlich der Bergeleistung. Dagegen konnte ein deutlicher Effekt der Feldliegezeit beobachtet werden. So sinken bei einer längeren Felgliegezeit von 3 Tagen die Erträge signifikant ab. Die Maisstrohqualität kennzeichnete sich durch TS-Gehalte von 41,6 % bzw. 59,5 % (2015) sowie Rohaschegehalte von durchschnittlich 7,9 % bzw. im Versuchsjahr 2015 nur 6,2 %.

Wirtschaftlichkeit

Säulendiagramm zu den Vollkosten von Maisstroh Zoombild vorhanden

Abbildung 4: Vollkosten "frei Fermenter" bei verschiedenen Pachtpreisen

Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurden die Kosten der Biomasse-Erntelogistik abgeschätzt: Die Vollkosten für das Schwaden, den Feldhäcksler mit Pickup, den Transport sowie das Einlagerungsfahrzeug liegen zwischen 57 und 80 Euro je Tonne Trockenmasse Maisstroh. Der Mittelwert beträgt rund 68 Euro. Dieser entspricht bei oben erwähnten Methanerträgen und einem elektrischen Wirkungsgrad von 40 Prozent Kosten in Höhe von 6,8 Cent je Kilowattstunde elektrisch.

Um die Vollkosten an der Fermenterkante („frei Fermenter“) zu erhalten, sind zusätzlich die Kosten der Fahrsilo-Lagerung, Lagerverluste in Höhe von 8 Prozent der Trockenmasse sowie die Kosten der Entnahme und Beschickung zu berücksichtigen. Die Kosten „frei Fermenter“ für Maisstroh, welches kostenfrei beim Körnerdrusch anfällt, liegen zwischen 71 und 96 Euro je Tonne Trockenmasse und werden damit auf umgerechnet 6,5 und 8,8 Cent je Kilowattstunde elektrisch geschätzt. Nicht ökonomisch bewertet wurden hier aber mögliche Humus- und Gärrest-Effekte.

Zusammenfassung und Ausblick

Anhand der bisher zweijährigen Versuche konnte gezeigt werden, dass der Reststoff Maisstroh ein praxistaugliches Biogassubstrat darstellt, das den Substratmix einer Biogasanlage ergänzen kann. Dabei kann von folgenden Potenzialen und Eigenschaften ausgegangen werden:
  • Beim Anbau von Körnermais fallen rund 100 dt TM ha-1 an Maisstroh an.
  • Mit den verschiedenen Ernteverfahren, die im Versuch getestet wurden, können davon je ha etwa 45 bis 50 dt TM an Maisstroh abgefahren werden.
  • Versuche im Labormaßstab belegen, dass die Methanausbeuten in einem Bereich von 300-330 Nl (kg oTM)-1 liegen, also rund 80 bis 95 % von Silomais erreichen.
  • Maisstroh kann erfolgreich siliert werden, wobei aufgrund der schlechten Verdichtbarkeit mehr Siloraum erforderlich ist.
  • Als Faustzahl gilt: 1 ha Körnermaisstroh kann hinsichtlich des möglichen Methanertrages den Einsatz von etwa 0,25 ha Silomais ersetzen
  • Ohne Berücksichtigung möglicher Humus- und Gärresteffekte liegen bei kostenfreiem Stroh die Vollkosten der Maisstrohsilage-Bereitstellung „frei Fermenter“ zwischen 71 und 96 Euro je Tonne Trockenmasse oder umgerechnet bei 6,5 bis 8,8 Cent je Kilowattstunde elektrisch.
 

Die vier aktuell bekannten Schwadtechniken im Bild

BioChipper der Firma BioG

Schwadhäcksler BioChipper

Schwadhäcksler UP-6400 der Firma Uidl Parts/Agrinz

Schwadhäcksler UP-6400

Mais Star* Collect von Geringhoff

Mais Star* Collect Geringhoff

Bandschwader Merge Maxx 900 von der Firma Kuhn

Bandschwader Merge Maxx 900

 

Und bald kommen wir , mit weiteren Aktuellen Auswertungen und Ergebnissen !!

Strohmax 5000-2