SilphieSil

Optimierung der Silierung der Durchwachsenen Silphie zur Verbesserung der anschließender Faserabtrennung und Papiererzeugung

Thema

Zur Steigerung der Wertschöpfung im ländlichen Raum werden im Rahmen der baden-württembergischen Bioökonomie-Initiative neue bzw. optimierte Nutzungspfade in der Landwirtschaft gesucht. Die Nutzung von Energiepflanzen, wie z.B. der Durchwachsenen Silphie, zur Erzeugung von Energie aus Biogas ist in Baden-Württemberg bereits etabliert. Der Anbau der Durchwachsenden Silphie ist dabei besonders interessant, da die perennierende Pflanze wesentliche ökologische Vorteile gegenüber dem Mais verspricht. Aufgrund ihres hohen Faseranteils und des resultierenden niedrigen spez. Methanertrags (ca. 250 L CH4/kg oTS) ist die Vergärung dieser allerdings im Vergleich zu Mais (ca. 340 L CH4/kg oTS (KTBL,2013)) wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig. Ein Grund ist, dass die Fasern in der Biogasanlage nicht abgebaut werden können. Mit Hilfe einer physikalisch-thermischen Vorbehandlung, der sogenannten Thermodruckhydrolyse, können die Fasern von den restlichen Bestandteilen der Silphie abgetrennt und als hochwertiges Produkt für die Papierherstellung eingesetzt werden. Die resultierende Flüssigkeit (Pülpe) mit den sonstigen Zellinhaltstoffen, ist zudem sehr gut vergärbar und kann somit energetisch genutzt werden.

Ziele

Es hat sich gezeigt, dass die Silierung der Silphiepflanzen als Häckselmaterial nicht unproblematisch ist. Der Gehalt an Milchsäure ist in der Silage im Vergleich zu anderen Energiepflanzen sehr niedrig und es bildet sich, als Folge von Fehlgärung, Buttersäure, die dazu führt, dass sowohl die Silage als auch die daraus gewonnen Faser unangenehm riecht, was eine Vermarktungsfähigkeit der Faser reduziert. Im Rahmen des Silphie-Sil Projektes soll diese Problamaitk durch eine verbesserte Silierung der Silpie verbessert werden.

Aufgaben der Landesanstalt im Projekt

Im Silphie-Sil Projekt soll der Erntezeitpunkt und der Silierungsprozess der Silphie im Labor unter Zusatz von Bakterienkulturen und anderen Additiven optimiert werden, um einen schnellen pH-Abfall, geringe Silierverluste sowie ein geruchsarmes Faserprodukt zu erhalten. Die übergeordnete Aufgabe besteht in der Steigerung der Milchsäurebildung in der Silage, sodass die Bildung von Buttersäure verringert und somit die Lagerstabilität der Silphie verbessert, die Geruchsemissionen reduziert und die Ausbeute an Biogas aus der verbleibenden Pülpe gesteigert werden können. Hierfür werden drei Erntetermine der Silphie und die Zusammensetzung der Gärsäuren während der gesamten Silierphase untersucht. Die Fasern werden anschließend über das Thermodruckhydrolyseverfahren abgetrennt und die Möglichkeit diese anschließend als Rohstoff zur Papierherstellung zu nutzen untersucht (Faserqualität, Reißfestigkeit, Geruch). Die Pülpe wird auf das Methanpotenzial und auf toxische Inhaltsstoffe (Phenole, Furfurale) untersucht.