Biogasbildungspotenzial von ausgewählten Nutzpflanzen aus der Familie der Brassicaceae

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Um Alternativen zum Mais (Zea mays) als Co-Substrat für die Biogas-Produktion zu finden, wurden Nutzpflanzen aus der Familie der Brassicaceae auf ihr Biogaspotential untersucht. Von besonderem Interesse waren dabei die Glucosinolate und ihre antimikrobiell wirkenden Spaltprodukte (Isothiocyanate), die charakteristisch für diese Pflanzenfamilie sind. Dazu wurden Feldversuche und Biogas-Versuche mit acht Zwischenfrucht- und fünf Gemüsearten aus der Familie der Brassicaceae durchgeführt. Außerdem wurden Vorkommen und Zusammensetzung der Isothiocyanate (ITC) mittels GC/MS analysiert. Die Ergebnisse der Biogasversuche wurden mit dem Biogasbildungspotential (berechnet) der jeweiligen Art bzw. Sorte verglichen.In den vier Feldversuchen mit kruziferen Zwischenfrüchten konnten für die Prüfmerkmale Frischmasse-Ertrag, Trockenmassegehalt und Trockenmasseertrag signifikante Unterschiede zwischen den Mittelwerten der Stickstoff-Düngungsstufen und den Mittelwerten der acht Arten (bzw. sechzehn Sorten) festgestellt werden.Die ITC-Gehalte der Zwischenfrucht-Arten wurden durch die Art und Dauer der Probenlagerung, aber auch durch die Stickstoffverfügbarkeit und Frosteinwirkung während der Vegetationszeit beeinflusst. Aufgrund natürlicher Abbauprozesse verringerten sich die ITC-Gehalte in silierten Proben auf annähernd 0,0 µmol 100 g-1 Trockenmasse (TM). In einem von vier Batchversuchen zeigte Mais eine höhere Biogasbildung als die kruziferen Substrate, während er in den anderen Versuchen eine vergleichsweise geringere Biogasbildung aufwies. Die Biogasausbeute der kruziferen Zwischen-früchte war somit vergleichbar mit jener der Maisvariante. Die meisten Arten erreichten das für sie berechnete Methanbildungspotential innerhalb der Versuche. Es wurden keine inhibierenden Effekte durch ITC-Verbindungen oder hohe Schwefelwasserstoffkonzentrationen auf die Gasbildung im Fermenter nachge-wiesen. Das Entwicklungsstadium und somit der Rohfasergehalt der Arten spielen hingegen eine entscheidende Rolle. Infolge des geringen TM-Gehaltes ist es empfehlenswert, diese Arten gemischt mit TM-reichem Pflanzenmaterial (z. B. Stroh) zu verwenden.

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