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Pfluglose Bodenbearbeitung im Dreisamtal

Obwohl sie in Deutschland noch relativ wenig verbreitet ist, stößt die pfluglose Bodenbearbeitung bei Landwirten auf großes Interesse. Das pfluglose Verfahren greift möglichst wenig in die Ökosysteme Boden und Grundwasser ein. Damit ist es nicht nur umweltfreundlich, sondern auch weniger arbeits- und kostenintensiv. Die Methode beugt der Erosion vor und macht die Böden tragfähiger, so dass die Landwirte Dünger besser ausfahren können. Eine der verwendeten Methoden ist die Reihenfrässaat, bei der eine Fräse in einem einzigen Schritt aussäht und Dünger unter der Saat ausbringt. Ansonsten bleibt der Boden unbearbeitet.

Nach erfolgreichen Parzellenversuchen testete die Freiburger Agentur für Nachhaltige Nutzung von Agrarland (ANNA) das Verfahren in der Praxis an drei Standorten im Dreisamtal. Von Januar 2004 bis Dezember 2006 untersuchte ANNA, wie sich die Bodenstruktur veränderte und wie sich Nitratwerte und Ertrag entwickelten. Gleichzeitig verbesserten die Experten die Reihenfräse, um die Aussaat effektiver zu machen. Auch die Beobachtungen und überwiegend positive Erfahrungen der Landwirte bezogen sie ein.

Die Ergebnisse waren viel versprechend: Während die pfluglose Methode genauso wirtschaftlich ist, müssen die Bauern nur halb so viel Zeit investieren. Es stellte sich jedoch heraus, dass nicht nur Nützlinge, sondern auch Schädlinge von der verbesserten Bodenqualität profitieren. Deshalb verbrauchten die beteiligten Landwirte mehr Pflanzenschutzmittel als beim herkömmlichen Anbau. Gerade die Vorteile der pfluglosen Methode machen es aber auch einfacher, Unkraut zu bekämpfen: Da die Reihenfrässaat Pflanzensamen nicht mehr unterpflügt, verbleiben sie an der Oberfläche, wo die Herbizide wirken. Ohnehin waschen die Herbizide weniger ins Grundwasser aus, weil der Boden sie besser aufnimmt.

Mit Feldbegehungen und Flyern bietet das Projekt interessierten Landwirten ausführliche Informationen.

Projektdaten

Projektnummer 2004-02
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Agentur für die Nachhaltige Nutzung von Agrarlandschaften (ANNA)
Laufzeit Januar 2004 bis Dezember 2006
Zuschuss 99.800

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Optimierung der Verstromung von veränderlichen Schwachgasen im kleinen Leistungsbereich
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Optimierte Verstromung im Holzvergaser-BHKW

Obwohl es Holzvergaser schon seit dem späten 19. Jahrhundert gibt und sie besonders in Kriegszeiten beliebt waren, sind heute nur relativ wenige Modelle im Einsatz. Dabei sind sie gut dafür geeignet, mit nachwachsenden Rohstoffen Strom und Wärme zu produzieren. Unterstützt durch den Innovationsfonds stellte der Geflügelhof Zapf bei Gengenbach 2012 seine Energieversorgung auf drei Holzvergaser-BHKW um, mit dem Ziel, die Verstromung zu optimieren. Unter Hitzeeinwirkung wandelt die Anlage das Holz in ein schwaches Brenngas um, das als Brennstoff für das BHKW dient. Pilotanlagen wie die in Gengenbach helfen, die bestehende Technik zu verbessern und Anlagen marktfähiger zu machen. So stellte sich dort im Laufe der ersten Betriebsjahre heraus, dass die Motorentechnik herkömmlicher Modelle nicht ideal auf den Betrieb mit schwachem Holzgas abgestimmt ist. Das führt zu zwei Problemen: Verunreinigungen im Motor und eine ungleichmäßige Verbrennung. Durch den Spalt zwischen Kolben und Zylinder entweicht ein Teil des Brenngases, verunreinigt das Motorenöl, und führt zu einem hohen Verschleiß und Wartungsbedarf. Im Projekt kamen als Alternativlösung Graphitkolben zum Einsatz, die bisher vor allem im Rennsport eingesetzt wurden, bei Holzgas-BHKWs jedoch noch unerprobt waren. Metallinfiltriertes Graphit ist ein besonders präziser Werkstoff, weil es extrem widerstandsfähig ist und sich unter Wärmeeinfluss kaum ausdehnt. Außerdem verfügen Graphitkolben über selbstschmierende Eigenschaften, die Verschleiß, Wartungsbedarf und Kolbenkühlung verringern. Herkömmliche Motoren für kleinere BHKWs kommen meist aus dem KFZ-Bereich und sind für genormte Brennstoffe mit konstanten Eigenschaften ausgelegt; Holzgas hingegen ist ein Schwachgas mit schwankendem Energiegehalt. Verbrennt man Holzgas in solchen Motoren, verbrennt es unvollständig, was den Wirkungsgrad verringert und die Abgaswerte erhöht. Um den Betrieb zu optimieren, passten die Projektpartner deshalb die Motordrehzahl variabel an die Gasqualität an, indem sie das BHKW von der Netzfrequenz entkoppeln. So kann das Gas je nach Qualität unterschiedlich lange in der Brennkammer verbleiben. Das Projekt entwickelte hierfür eine spezielle Steuerungstechnik, die die Drehzahl trotz schwankender Gasqualität möglichst konstant hält. Die Hochschulen Mittelhessen und Offenburg begleiteten den Betrieb mit einem engmaschigen Monitoring und einer anschließenden Evaluation. Die Ergebnisse tragen dazu bei, den Einsatz von ungenormten Biogasen durch innovative Werkstoffe und Betriebsmethoden effizienter zu machen. Wesentliche Erkenntnisse •Grundlegende Probleme von Graphitkolben konnten erkannt und behoben werden, insbesondere hinsichtlich der zu verbessernden Fertigungstoleranzen und dem Entwicklungsbedarf bei den Kolbenringen. •Das Projekt erzielte eine verbesserte Verbrennung und damit einen verbesserten Wirkungsgrad in der Stromproduktion und verringerte Abgaswerte. Das macht ähnliche Anlagen vor allem an Standorten ohne geeignete Wärmeabnahme interessant. •Das gewonnene Fachwissen kann zukünftig anderen Betreibern helfen, neue Lösungsansätze bei Holzvergaseranlagen zu finden.

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OptiLuft -- Energie sparen mit optimierter Lüftung

Fehleinstellungen in Lüftungssystemen werden oft spät oder überhaupt nicht entdeckt, gerade in Gebäuden mit älteren Anlagen. Das kostet unnötig Energie und damit Geld. Messungen waren bisher aufwändig und langwierig. Diesen Fehleinstellungen früher und unkompliziert auf die Spur zu kommen, ist Ziel des Projektes der Firma Messeffekt GmbH. Sie nutzt dafür eigens entwickelte mobile Messboxen, die für ein bis vier Wochen in die Lüftungsanlagen eingebracht werden. Dort messen die Boxen verschiedene Parameter wie Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und, CO2-Konzentration. Hinzu kommen weitere Messgeräte zur Bestimmung des Wärme- und Stromverbrauchs der Hauptkomponenten. Die Datenübermittlung erfolgt drahtlos, so dass aufwändige Bohrungen und Verkabelung entfallen. Mit diesen Daten können die Experten Betriebsprobleme schnell und zuverlässig identifizieren und den Kunden Lösungswege vorschlagen. Die Umsetzung der Maßnahmen amortisiert sich für den Betreiber der Lüftungsanlage aufgrund der häufig sehr großen Energieeinsparpotenziale oft schon in wenigen Monaten. Messeffekt hat das mobile Messsystem bereits in sieben Kundenprojekten eingesetzt und erfolgreich große Verbesserungspotentiale identifiziert. Beim bisherigen Einsatz zeigte sich jedoch, dass es in der Auswertung noch Optimierungsbedarf gibt. Im Projekt geht es nun darum, sich wiederholende Auswertungsschritte zu automatisieren und die Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität des Systems weiterzuentwickeln. Damit sollen Messsystem und Software auf dem Markt für Energieberater und Ingenieure verfügbar werden. Messeffekt, als Spin-Off des Fraunhofer ISE enstanden, ist Mitglied des Innovations- und Effizienzclusters InnoEff der Strategischen Partner Klimaschutz am Oberrhein, die ebenfalls vom Innovationsfonds gefördert wurden.