Einschätzung des phytosanitären Risikos der meso- und thermophilen Co-Vergärung von Kartoffelpülpe mit Paludikulturmaterial und des entstehenden Gärrests (KaPaSan)

Ziel im KaPaSan-Projekt, welches von der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf und der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft bearbeitet wurde, war es, das Erregerspektrum in Kartoffelpülpe und Phalaris zu erfassen. Des Weiteren wurde die thermophile und mesophile Co-Vergärung von Kartoffelpülpe mit Phalaris in einem semikontinuierlichen Durchflussfermenter-Versuch hinsichtlich Biogasertrag und Prozessstabilität verglichen. Außerdem wurde in diesem Versuch der Biogasertrag von im Frühsommer geerntetem Phalaris mit dem Biogasertrag von im Herbst geerntetem Phalaris, jeweils mit Kartoffelpülpe co-vergoren, gegenübergestellt.

Von verschiedenen Kartoffelpülpe- und Phalaris-Chargen wurde das Erregerspektrum (Pro- und Eukaryonten) mittels Next Generation Sequencing (NGS) Methoden analysiert. Des Weiteren wurde eine Co-Vergärung von Kartoffelpülpe mit Phalaris von der Frühsommer- bzw. Herbsternte unter meso- und thermophilen Bedingungen in semikontinuierlichen Durchflussfermentern durchgeführt (Abb. 3).

Die molekularbiologisch untersuchten Kartoffelpülpe-Proben (n= 29) enthielten überwiegend Milchsäurebakterien wie Weissella spp. und Lactobacillus spp. und wiesen keine phytopathogenen Bakterien auf. Die Untersuchung auf kartoffelpathogene Eukaryonten ergab eine sehr geringe Präsenz (unter 0,25 % der Gesamtsequenzen) der Erreger Colletotrichum coccodes, Phytophthora infestans, Rhizoctonia solani und Synchytrium endobioticum. Wobei Synchytrium endobioticum als einziger Quarantäneschädling, nur in einer Probe nachgewiesen wurde. Die mykologische Untersuchung von im Herbst/Winter geerntem Phalaris fiel unbedenklich aus. Es ist somit mit keinen phytosanitären Problem bei der Nutzung von Kartoffelpülpe bzw. Phalaris als Biogassubstrat zu rechnen.

Im semikontinuierlichen Durchflussfermenter-Versuch lag der spezifische Biogasertrag meist zwischen 500 und 600 LN kg-1 oTS, wobei der durchschnittliche Methangehalt im Biogas 51 – 52 % betrug. Die thermophilen Fermenter hatten einen signifikant höheren spezifischen Biogasertrag als die mesophilen Fermenter (Abb. 4). Des Weiteren war der Biogasertrag bei der Co-Vergärung von im Frühsommer geerntetem Phalaris höher als bei der Co-Vergärung von im Herbst geerntetem Phalaris (Abb. 5). Die Unterschiede im Gasertrag zwischen einer meso- bzw. thermophilen Vergärung und zwischen einer Co-Vergärung mit Phalaris von der Frühsommer- bzw. Herbsternte waren nur gering und betrugen maximal 38 L. Die Analyse der Gaszusammensetzung und des Fermenterinhalts wiesen auf einen stabilen Biogasprozess bei beiden Temperaturregimen hin.