Weidenbeet

F & E-Studie: Eignung von Weidenverdunstungsbeeten zur Reinigung von Abwasser aus Biogasanlagen

In den letzten Jahren haben im Zuge der Energiewende die Anzahl und die Leistung der Biogasanlagen in Schleswig-Holstein deutlich zugenommen.
Der Betrieb von Biogasanlagen erfordert die Lagerung und die regelmäßige Auffüllung erheblicher Mengen von Silage und von Gülle aus der Tiermast. Je nach Betriebsführung kann stark verunreinigtes Niederschlagswasser in sehr großen Mengen anfallen, das in sog. Lagunen (künstl. Becken) gesammelt wird. Bisher wird Lagunenwasser in der Regel auf landwirtschaftliche Flächen aufgebracht. Das verursacht einen hohen Kosten- und Zeitaufwand und hat negative Folgen für die Umwelt wie Bodenverdichtung und Sickerwasserausträge von Nährstoffen, u.U. bis in das Grundwasser. Geeignete Behandlungsverfahren für das Lagunenwasser wurden bislang nicht etabliert.

Foto Biogasanlage StrandeAuf der Grundlage dänischer Erfahrungen wurde 2014 eine Weidenverdunstungsanlage an der Biogasanlage Strande durch den Betreiber, Graf Nicolaus zu Reventlow und das Ingenieurbüro N.A.T. Dr. Schauser, Eckernförde, in enger Abstimmung mit Peder Gregersen vom Center for Recirkulering, Dänemark, errichtet. Das Lagunenwasser wird auf vier Weidenbeeten verregnet und soll dabei durch Nährstoffaufnahme der Weiden und durch Umsetzungsprozesse im Boden gereinigt werden. Es fällt dabei kein Abfluss an, das verregnete Wasser soll möglichst vollständig verdunstet werden. Die Weiden werden in drei- bis vierjährigen Abständen geschnitten (Prinzip der Kurzumtriebsplantage) und als Holzhackschnitzel für die Gutseigene Heizung weiterverarbeitet.

Foto WeidenbeetIn Kooperation mit dem Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume Schleswig-Holstein (LLUR) wird in einer F & E-Begleitstudie die Funktionsweise, Eignung und die Effizienz eines Weidenbeetsystems zur Reinigung stark verschmutzten Oberflächenwassers aus Biogasanlagen am Beispiel der Pilotanlage in Strande untersucht. Empfehlungen für Planung, Bemessung und Betrieb an anderen Standorten in Schleswig-Holstein sollen daraus abgeleitet werden.

Der Fokus der Untersuchungen liegt dabei auf (1) Reinigungseffizienz, (2) Biomasseproduktion und (3) Risiken und Vermeidung von Stoffeinträgen in das Grundwasser. Ein umfassendes Messprogramm wurde seit 2017 etabliert. Die Wasser- und Stoffströme werden vom Lagunen- und Verregnungswasser über die Bodenlösung in verschiedenen Tiefen in den Weidenbeeten bis hin zum oberflächennahen Grundwasser gemessen und in Bilanzen erfasst (Stickstoff, Phosphor, Chemischer Sauerstoffbedarf). Die Bewässerungsraten werden, angepasst an die klimatischen Bedingungen, experimentell variiert.

Erste Ergebnisse zeigen, dass die mit dem Verregnungswasser aufgebrachten Nähr- und organischen Stoffe in den ersten 50 cm des Bodens, der Hauptwurzelzone der Weiden, effektiv abgebaut werden. Über 90 % der verregneten Stoffe werden unter den guten Evapotranspirationsbedingungen der letzten zwei Jahre zurückgehalten. Weitere Untersuchungen werden zeigen, ob dies auch für feuchtere Witterungsbedingungen und für die Anwendung auf Sandböden gilt.

Bearbeitung: Dr. Kirsten Rücker,  Thomas Zakel
Kooperation: LLUR , BGA Fördeenergie, Graf Nicolaus zu Reventlow