Letzte Aktualisierung: 10.11.2020

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Paludikulturen: Biogas aus Mooren kann das Klima schützen

Durch die kluge Nutzung von Moorflächen zur Produktion von Biogas lassen sich im Vergleich zu Erdgas jährlich 5,5 Millionen Tonnen CO2 einsparen. Das entspricht dem Ausstoß von 1,7 Millionen Diesel-PKW. Darauf weist eine neue Studie hin, die das Weimarer Institut für Biogas gemeinsam mit Duene e.V. im Auftrag von Greenpeace Energy erstellt hat.

Das Himmelmoor im Kreis Pinneberg (Foto: energie-experten.org)

Das Himmelmoor liegt in Quickborn und angrenzenden Gemeinden im Kreis Pinneberg. Mit ursprünglich rund 600 Hektar Mooroberfläche war es das größte Hochmoor Schleswig-Holsteins. Bis 2018 wurde im Moor noch Torf abgebaut. (Foto: energie-experten.org)

Moore sind heute in Deutschland weitgehend entwässert und werden zu einem großen Anteil durch die Landwirtschaft genutzt. Durch die Entwässerung beginnt ein oxidativer Abbau des Torfs, welcher große Mengen Methan freisetzt, das eine 24-mal stärkere Treibhauswirkung hat als CO2. Die Studie „Biogas aus Paludikulturen – Produktionsweg, Hintergründe, Klimaschutzwirkung“ hat nun untersucht, wie man wiedervernässte Moore kultivieren und die angebaute Biomasse in Biogasanlagen nutzbar machen kann.

Das Trockenlegen von Mooren hat erhebliche Klimafolgen

Durch die Entwässerung der Moorböden sinkt der bis dahin wassergesättigte Torf zuerst in sich zusammen. Kommt er dauerhaft mit sauerstoffreicher Luft in Berührung, verrottet der Torf. Das führt zu einer langsamen, aber stetigen Torfoxidation. Unter den klimatischen Bedingungen in Deutschland gehen durch die anhaltende Entwässerung pro Jahr ein bis zwei Zentimetern Torfmasse verloren.

Torf besteht fast ausschließlich aus abgestorbenen Pflanzenteilen, die durch ihr Wachstum zuvor Kohlendioxid (CO2) eingelagert haben. Dieser Kohlenstoff wird durch eine Moorentwässerung im Zuge des Oxidationsprozesses wieder freigesetzt, gelangt in Form von Treibhausgasen in die Atmosphäre und trägt so zur Klimaerwärmung bei. Werden Moore zur landwirtschaftlichen Nutzung also dauerhaft trockengelegt, führt das bis zum vollständigen Abbau des organischen Kohlenstoffs kontinuierlich zu einem hohen Treibhausgasausstoß.

Da natürliche Moore im Durchschnitt einen Millimeter pro Jahr wachsen, wird bei einer Entwässerungstiefe von nur einem Meter Torf zerstört, der sich über 1.000 Jahre gebildet hat und über diesen Zeitraum Treibhausgase gebunden hatte.

In der Summe hat das Trockenlegen von Mooren erhebliche Klimafolgen: Der Anteil der Emissionen aus entwässerten Mooren beträgt in Deutschland ca. vier Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen. Damit ist die Moorentwässerung für 37 Prozent aller Emissionen aus der Landwirtschaft verantwortlich – was den Emissionen des gesamten Flugverkehrs in Deutschland entspricht.

Zudem sparen auf trockengelegten Moorflächen angebaute Energiepflanzen nur geringe Mengen Treibhausgase ein, wenn sie in Biogasanlagen zu Biogas vergoren und in Strom und Wärme gewandelt werden.

Moore müssen wiedervernässt werden!

Um die Oxidation der Moorböden und die Freisetzung großer Mengen Treibhausgase zu verhindern, müssen diese wieder mit Wasser gesättigt werden. Werden die Moore wieder vernässt, dann stoppt dies den Methan-Ausstoß. Sobald die Torfschicht erneut wächst, wird auf natürliche Weise wieder CO2 im Boden gebunden. Zwar nehmen Moore nur rund drei Prozent der globalen Landfläche ein, doch haben sie doppelt so viel CO2 gespeichert wie alle Wälder der Erde zusammen.

Danach ist jedoch eine konventionelle Nutzung der Flächen durch die Landwirtschaft nicht mehr möglich. Der Anbau von Paludikulturen ist hier eine vielversprechende Möglichkeit, den Treibhausgasausstoß durch die Wiedervernässung der Böden zu verringern und die Flächen trotzdem mit einer wirtschaftlichen Perspektive zu nutzen.

In Deutschland gibt es rund 1,8 Millionen Hektar Moorflächen, von denen laut der Studie mindestens 215.000 Hektar sehr gut für die Biogas-Produktion geeignet sind. Dort wachsende Pflanzen wie Schilfe und spezielle Gräser lassen sich ernten und in Biogasanlagen vergären. Die so erzielbare Biogasmenge geben die Forscher mit 2.200 Gigawattstunden jährlich an – genug um 156.900 durchschnittliche Haushalte mit Wärme oder 223.377 Haushalte mit Strom zu versorgen.

Paludikulturen in Biogas-Anlagen vergären

Um Moore wieder zu natürlichen CO2-Speichern zu machen, empfehlen Experten so genannte Paludikulturen. Dabei werden spezielle Gras- und Schilfarten gepflanzt, die in wiedervernässten Moorböden gut gedeihen. Diese Pflanzen können gemäht und die Mahd in Biogas-Anlagen vergoren werden.

Der Anbau von Paludikulturen und die Wiedervernässung der Flächen bringen diverse Vorteile bringen – für den Klima-, Umwelt-, Arten- und Landschaftsschutz:

  • Es sind weder eine Düngung noch (chemischer) Pflanzenschutz für die Kultur erforderlich;
  • die Flächen werden seltener als herkömmliche Acker- oder Grünlandflächen und zudem außerhalb der Vogelbrutzeiten befahren.
  • Die Flächen dienen ganzjährig als Wasserspeicher.
  • Wenn die Biomasse in Heizkraftwerken oder Biogasanlagen durch Verbrennung oder Vergärung in Strom und Wärme bzw. in Biogasumgewandelt wird, ersetzt sie fossile Energieträger wie Kohle, Erdgas oder Heizöl, wodurch CO2-Emissionen vermieden werden.

Auf diese Weise wird nicht nur wertvolles Biogas erzeugt ohne die sonst mitunter damit verbundenen Nachteile wie Monokulturen oder Massentierhaltung.

  • Dank der Einnahmen aus dem Verkauf von Paludipflanzen könnten Bauern auch auf eine ökologische Landnutzung umstellen.
  • Die Moore würden wieder zu wertvollen Biotopen mit großer Bedeutung für den Artenschutz – bei zugleich hohem Klimanutzen.

Welche Paludikulturen sich auf wiedervernässten Moorflächen jeweils etablieren lassen und welchen Aufwand dies erfordert, ergibt sich aus der vorherigen Nutzung der Flächen. Ein Beispiel ist bereits feuchtes Grünland, bei dem der Wasserstand weiter angehoben wird, um die Fläche noch stärker zu vernässen: Hier lässt sich die gewünschte Zielvegetation durchaus allein dadurch erreichen, dass an hohe Wasserstände angepasste Arten die zuvor durch die landwirtschaftliche Nutzung etablierten Arten verdrängen.

Das Ernteverfahren kann ein-, zwei- oder dreistufig erfolgen. Bei jeder Stufe muss die Fläche mit Maschinen befahren werden. Dies sollte bei den nassen, wenig tragfähigen Moorstandorten auf ein Minimum begrenzt werden.

  • Bei einer einstufigen Ernte wird das Erntegut abgemäht, direkt eingesammelt und von der Fläche gefahren.
  • Ein zweistufiges Verfahren trennt den Arbeitsschritt des maschinellen Mähens vom Einsammeln und Abfahren des Erntegutes.
  • Beim dreistufigen Verfahren werden alle drei Arbeitsschritte getrennt erledigt.

Welche Erntemaschinen eingesetzt werden, ist abhängig vom Wasserstand auf der Fläche.

In Biogasanlagen wandeln dann Mikroorganismen die Biomasse aus dem Moor in wertvollen organischen Dünger und Biogas um. Biogas besteht zu mehr als der Hälfte aus Methan, das gereinigt in das Erdgasnetz eingespeist werden und über die Gasleitung bis zum Endverbraucher gelangen kann.

Die Vergärung von Biomasse aus einer Paludikultur ist bislang lediglich in Laborversuchen untersucht worden. Die Biogasgewinnung aus Gras ist hingegen Stand der Technik, so dass auf diesen Erfahrungen aufgebaut werden kann.

Angesichts des großen Klimaschutz-Potenzials werde Greenpeace Energy nun prüfen, ob und wie sich das innovative Konzept der Biomassenutzung von Paludikulturen umsetzen lasse.

Die Studien „Biogas aus Paludikulturen“ kann unter www.greenpeace-energy.de heruntergeladen werden.

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