Schnelles Geld mit schnellwachsenden Bäumen?

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1 Schnelles Geld mit schnellwachsenden Bäumen? Pappel und Weide statt Roggen und Gerste ist das bei weiter steigenden Energiepreisen eine Alternative? Antworten gibt Dr. Christian Röhricht, Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft. Experten preisen schnellwachsende Baumarten wie Pappeln und Weiden als chancenreiche Energie- und Wertstofflieferanten. Doch bislang fehlen bei uns langfristige Praxiserfahrungen mit Kurzumtriebsflächen. Auch hat die aktuelle Preisentwicklung bei Getreide und Raps der Wettbewerbsfähigkeit dieser arbeitsextensiven Form des Energiepflanzenanbaus einen Dämpfer verliehen. Erste Ergebnisse eines mehrjährigen Versuches mit intensivem Kurzumtrieb liegen nun vor. Kurzumtrieb: Wald für Ungeduldige Beim Anbau schnellwachsender Baumarten im Kurzumtrieb erzeugen Landwirte auf Ackerflächen im drei- bis zwanzigjährigen Umtrieb Schwachholzpartien für den Brennstoff- und Industrieholzmarkt. Hierfür eignen sich Laubbaumarten, die vor ihrem zwanzigsten Lebensjahr einen hohen jährlichen Biomassezuwachs entfalten. Unter unseren Klimabedingungen sind Beim Kurzumtrieb erzeugen Landwirte auf Ackerflächen mit schnellwachsenden Baumarten, wie z. B. Weiden, in drei- bis zwanzigjährigem Umtrieb Schwachholz für den Brennstoff- oder Industrieholzmarkt. Fotos: agrarfoto.com, Neumeister (2) 60 top agrar 12/2007

2 vor allem Pappel- und Weidenarten hierfür besonders gut geeignet. Die Gründe: Sie lassen sich vegetativ leicht vermehren, z. B. über Steckhölzer. Sie entwickeln sich in der Jugendphase sehr rasch. Die Wurzelstöcke treiben nach jeder Ernte der Bäume rasch und sicher wieder aus. Pappeln und Weiden lassen sich dicht pflanzen. Dies ist günstig, da im Kurzumtriebsanbau die Bestände wesentlich dichter (8 000 bis Bäume/ha) stehen als in Forstkulturen (1 500 bis Bäume/ha). Bisher bewegte sich der Anbau von Kurzumtriebsanlagen im Versuchs- und Pilotmaßstab. Aufgrund des wachsenden Bedarfs an Industrie- und Brennholz ist das Interesse an dieser Anbau- und Verwertungsrichtung jedoch gewachsen. Doch lohnt der Anbau schnellwachsender Baumarten auf landwirtschaftlichen Flächen tatsächlich? Welche Erträge und Leistungen bringen die Plantagen? Die Ergebnisse eines langjährigen Sortenversuches mit schnellwachsenden Baumarten (Pappel/Weide) der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft (SLFL) geben erste Antworten. Passender Standort für Pappel und Weide Auf einer landwirtschaftlichen Fläche hat die SLFL 1995 einen Großparzellenversuch mit Sorten schnellwachsender Baumarten (Pappel und Weide) angelegt. Der stark lehmige Sand weist eine mittlere Güte (AZ 49) auf. Er ist grundwasserbeeinflusst und besitzt eine über 30 cm starke Ackerkrume mit optimaler Nährstoffversorgung (Stufe C) und guter Gefügestruktur. Die Jahresniederschläge betragen im Schnitt 600 mm, davon fallen 334 mm von Mai bis September. Die Durchschnitts-Temperatur liegt bei 8,5 C. Um ein möglichst unkrautarmes, feinkrümeliges Pflanzbett zu bereiten, wurde die Fläche nach der Ernte der Vorfrucht Wintergerste und dem Auflaufen der Unkräuter im Herbst mit Roundup (4 l/ha) behandelt. Anschließend folgte eine tiefe Herbstfurche. Im Folgefrühjahr haben wir das Pflanzbett mit einer Grubber-Eggen-Kombination hergerichtet. Kurzumtriebsflächen werden ausschließlich mit vegetativem Pflanzmaterial, wie z. B. Steckhölzer, Steckruten, Setzstangen oder Legeruten, angelegt. Die Praxis greift meist auf preiswerte Steckhölzer zurück. Für den Versuch wurden jedoch zweijährige Steckruten von 1,00 bis 1,20 m Länge verwendet. Stärker entwickeltes Pflanzenmaterial erreicht in den ersten Standjahren einen intensiven Zuwachs. Bei mittleren bis längeren Um- Übers.: Kostenkalkulation intensiver Kurzumtrieb Ausgangsbedingungen Kalkulationsbedingungen Baumart/Sorte Pappel/Beaupré Weide/Zieverich Nutzungsdauer (Jahre) Pflanzenzahl/ha Ertrag (t atro/ha u. Jahr) Ertrag (t FM/ha u. Jahr) 45 % TS 31,0 35,4 Umtrieb (Jahre) 3 (2) 3 (2) Kostenposition ha-kosten T/ha Stückkosten T/t TM ha-kosten T/ha Stückkosten T/t TM Unkrautbekämpfung Roundup 26 0, ,08 Pflügen 78 0, ,24 Saatbettkombination 20 0,07 20 Steckholz (Pappel/Weide) , ,47 Pflanzung maschinell 7 2,55 7 2,23 Unkrautbekämpfung Zaunbau, Pflege, Sonstiges 1) Anlagekosten gesamt ) 17, ) 7,21 Düngung ,07 1, ,63 Pflege (Bodenfräse 2,5 m) 45 0, ,28 Ernte Feldhäcksler (Weide) , ,35 Trocknung , , Lagerung 204 5, 233 5, Rekultivierung , ,4 Jährliche Verfahrenskosten inkl. Anlage , ,15 Flächenkosten , ,99 Betriebsführung/allg. Arb. 74 5, ,63 sonst. Gemeinkosten 80 5, ,02 Gesamtkosten ohne Verzinsung 81,90 66,80 Durchschnittliche Kosten 3) 94,26 73,49 1) nur bei Bedarf (z. B. Gefahr von Wildschäden); 2) 3) ohne Zaunbau, Pflege, Sonstiges; o. Zinsansprüche, unter Berücksichtigung der Zinseffekte bei mehrjährigen Kulturen (Investitionsrechnung) So rechnet sich der zwei-/dreijährige Kurzumtrieb für die Brennstoffnutzung. triebszeiten kompensieren mit Steckhölzern angelegte Bestände in der Regel diesen Entwicklungsvorsprung. Die im Versuch verwendeten Steckruten haben wir am 10. April 1995 in Doppelreihen mit 0,75 m Abstand zwischen den beiden Reihen gepflanzt. Der Abstand in der Reihe betrug 0,50 m. Abgestimmt auf die Pflegetechnik lag der Abstand zwischen den Doppelreihen bei 1,50 m. Im Pflanzjahr haben wir den Boden mehrfach zwischen den Reihen flach gefräst, um auflaufende Unkräuter zu entfernen. Eine Düngung erfolgte nicht, da die Ackerkrume optimal versorgt war. Fast Bäume pro Hektar gepflanzt Die Steckruten wuchsen in der angestrebten hohen Bestandesdichte von Bäumen/ha sicher an. Insgesamt standen sieben Hybridarten bzw. Klone der Pappel (Sektionen Tacamahaca, Leuce, Aigeiros) und Korbweide (Salix viminalis), alle für den Kurzumtrieb gezüchtet, im Versuch. Die Parzellengröße je Sorte bzw. Klon betrug 150 m 2. Die Ernte erfolgte im zwei- bis dreijährigen Umtrieb. Zum Erntetermin haben wir das Längen- und Dickenwachstum (Brusthöhendurchmesser bei 1,30 m) der Sorten bestimmt. Um den Ertrag der einzelnen Sorten zu ermitteln, haben wir die geernteten Vollbäume gewogen. Anschließend haben wir sie mit einem Scheibenhacker zu Hackschnitzeln zerkleinert. Aus diesem Hackgut wurden sortenspezifische Proben auf Trockensubstanz- und Mineralstoff-Gehalt untersucht. Die sehr dichten Baumbestände entwickelten im zwei- und dreijährigen Umtrieb top agrar 12/

3 generell schwache Stammdurchmesser von 20 bis 47 mm. Das bedeutet: Der jährliche Zuwachs beträgt nur 10 mm (zweijähriger Umtrieb) bzw. 15 mm (dreijähriger Umtrieb). Von den geprüften Arten und Sorten bildeten die Balsampappel-Sorten die stärksten Stämme aus. Ihr Stammdurchmesser (Brusthöhendurchmesser = BHD) betrug im Mittel der Sorten und Umtriebe knapp 38 mm. Die Sortenunterschiede waren dabei sehr gering. Leicht über dem Durchschnitt lagen die Messwerte von Max 1 und Beaupré. Wesentlich geringer fiel der Zuwachs des Stammdurchmessers bei den Zitterpappeln aus. Sie lagen bei 30 bis 31 mm. Im Vergleich zu den Pappeln mit nur zwei bis vier Nebentrieben bildete strauchartig wachsende Korbweide (Sorte Zieverich) schwächere Stämme (24 mm BHD) und zahlreiche Nebentriebe (10 bis 13 Stück) aus. In einzelnen Umtrieben haben wir auch 27 mm (BHD) gemessen. Jährlicher Zuwachs von 2 bis 3 Metern Von den letzten beiden erfassten Umtrieben liegen die Messungen zum Längenwachstum der Arten und Sorten vor. Je nach Umtrieb, Baumart und Sorte sind nach dreijährigem Wachstum zum Erntezeitpunkt Baumbestände von 5 bis 8 m Länge zu erwarten. Danach ist mit jährlichen Zuwachsraten von 1,7 m bis 2,7 m zu rechnen. Beim Stammdurchmesser zeigten die Balsampappeln insgesamt ein stärkeres Längenwachstum als Aspen und Weiden. Im Mittel der beiden dreijährigen Umtriebe sahen die Proportionen wie folgt aus: Balsampappel 7 m; Zitterpappel 6,40 m und Korbweide 5,45 m. Von den Sorten zeigten die Sorte Beaupré und Max 3 das stärkste Längenwachstum. Bei den beiden letzten erfassten Umtrieben ist zudem ein gewisser Jahreseinfluss auf das Wachstum zu erkennen. So ist bei allen Arten und Sorten eine Abnahme im Stammdurchmesser und in der Höhe der Bäume zu beobachten. Dies ist vermutlich auf das extreme Trockenjahr 2003 zurückzuführen. In dieser Rotation haben die Balsampappeln und mehr noch die Weide mehr Nebentriebe angelegt. Balsampappel bringt den besten Ertrag Aus den Ertragserhebungen der bisher durchgeführten vier Umtriebe lässt sich folgender Schluss ziehen: Für eine zweijährige Rotation sind von den geprüften Arten nur die Balsampappel- Sorten geeignet. Sie liefern mit Ausnahme von Muhle Larsen unter diesen Bedingungen hohe, bei den gegenwärtigen Holzpreisen auch wirtschaftlich vertretbare Erträge von über 10 t TM/ha. Vor allem die Sorten Beaupré und Max 3 scheinen dafür prädestiniert zu sein. Die Zitterpappel und auch die Weide liefern im zweijährigen Ernte-Rhythmus nur einen ungenügenden Zuwachs an Biomasse. Bei dreijähriger Rotationsdauer bringen ebenfalls die Balsampappel-Sorten Beaupré, Max 1 und Max 3 stabil hohe Erträge von über 10 t TM/ha/ Jahr. Dabei wurde im vierten Umtrieb der höchste durchschnittliche jährliche Gesamtzuwachs trotz des Trockenjahres 2003 ermittelt. Vermutlich erschließt das gut entwickelte Wurzelsystem ausreichend Bodenwasser für das Wachstum. Auch in diesem Rotationssystem schneiden die beiden Zitterpappel-Sorten Astria und Münden deutlich schlechter im Ertragszuwachs ab. Das jährliche durchschnittliche Ertragsniveau an Holztrockenmasse liegt in allen Rotationen unter 10 t TM pro ha und Jahr. Zitterpappeln entfalten erst bei mittleren und längeren Umtriebszeiten von über fünf Jahren einen höheren, wirtschaftlich tragfähigen jährlichen Gesamtzuwachs an Holztrockenmasse. Interessant ist der sehr hohe Trockenmassezuwachs der 62 top agrar 12/2007

4 Die Steckruten der schnellwachsenden Baumarten lassen sich automatisch pflanzen. Korbweidensorte Zieverich auf dem grundwasserbeeinflussten Standort. Im Durchschnitt lagen die Erträge bei 14,1 t TM/ha/Jahr. Sie erreichten in einzelnen Rotationen auch bis zu 18 t TM/ha/Jahr. Die hohen Erträge des letzten Umtriebes liefern den Nachweis, dass sowohl Pappeln als auch Korbweiden Trockenjahre ertraglich durch die längere Umtriebsdauer gut kompensieren können. Damit ist die Korbweide eine wirtschaftlich interessante Option für den intensiven Kurzumtrieb auf frischen Standorten. Aktuelle, mehrjährige Untersuchungsergebnisse weisen ebenfalls auf hohe, über dem Ertragsniveau der Pappelsorten (Max, Beaupré, Muhle Larsen, Androscoggin) liegende Erträge der Weide (Sorten Tora, Björn) auf einem Lehmboden hin. Insgesamt liefern damit die Balsampappel-Sorten und die Weide Zieverich den Nachweis, dass auch in kurzen Rotationssystemen im Vergleich zu mittlerer Rotationsdauer sehr hohe Erträge möglich sind. Die Hackschnitzel sehr junger Bäume enthalten im Mittel der Sorten in der Trockenmasse (TM) 0,48 % Stickstoff. Für die Nährstoffe Kalium und Calzium wurden Gehalte von 0,36 % K und 0,44 % Ca in der TM festgestellt. Damit liegen die beim Abbrand aschebildenden und emissionsrelevanten Mineralstoffe etwas höher als in kernholzstärkeren Bäumen, die bei mittleren und langen Umtriebszeiten geerntet werden. Der Nährstoffgehalt (Phosphor, Kalium, Magnesium) und Boden-pH der Ackerkrume veränderten sich nach 12-jährigem Anbau trotz unterlassener Düngung nicht nachteilig. Weide billiger als Pappel Auf Basis der Anbau- und Ertragsbedingungen des Versuches haben wir die Kosten des zwei-/dreijährigen Kurzumtriebs (s. Übersicht auf Seite 61) bei hohen Bestandesdichten für die Brennstoffnutzung berechnet. Schnellwachsende Baumarten sind Dauerkulturen. Ihre Kosten werden von den einmaligen Anlagekosten und den im Verlaufe des gesamten Nutzungszeitraumes anfallenden Arbeiten (Bestandespflege, Ernte, Transport, Trocknung, Lagerung Erntegut) bestimmt. Zu diesen Verfahrenskosten gehört auch das Beseitigen der Anlage nach Ablauf der Nutzungsdauer (Rekultivierung). Als so genannte Gemeinkosten sind die Flächenpacht und allgemeinen Betriebsleitungs- top agrar 12/

5 kosten berücksichtigt. Die dabei verwendeten Kosten basieren wesentlich auf betriebswirtschaftlichen Richtwerten der KTBL-Datensammlung Energiepflanzen. Zur Berechnung haben wir ein Programm (entwickelt von Schaerff und Kiesewalter) genutzt, das die Zinseffekte der im gesamten Nutzungszeitraum in unterschiedlichen Perioden entstehenden Kosten und Leistungen (Investitionsrechnung) berücksichtigt. Aus der Kostenanalyse ist Folgendes hervorzuheben: Bei den gewählten dichten Baumbeständen ( Stck./ha) entstehen hohe finanzielle Aufwendungen für die Anlage der Plantage. Sie resultieren zu 80 % aus den Pflanzgutkosten (Steckhölzer). Weidenplantagen sind derzeit (Stand 2007) kostengünstiger, da die Steckhölzer mit 8 Cent/Stück preiswerter angeboten werden als Steckhölzer der Pappeln (23 Cent/Stück). Bei den Verfahrenskosten sind die Ernte (Gehölzmähhacker) und Trocknung der Hackschnitzel (Kaltbelüftung) ein teurer Brocken. Auch beeinflussen die Pachtzahlungen die Gesamtkosten sehr stark. In Summe der gesamten Aufwendungen und unter Berücksichtigung von Zins und Zinseszins entstehen bei den im Kalkulationsbeispiel angenommenen durchschnittlichen jährlichen Erträgen an absoluter Holztrockenmasse (atro) Stückkosten von 94 E/t TM atro (Pappel) und 73 E/t TM atro im Weidenanbau. Diese Kosten entsprechen dem Preisniveau für Waldholzhackschnitzel und Scheitholz (Carmen-Preisumfrage 2006/2007). Die Kosten zeigen, dass der Anbau schnellwachsender Baumarten für Landwirte ohne Prämien nicht rentabel ist. Fazit für die Praxis Je nach Umtrieb, Baumart und Sorte erreichen die Energieplantagen nach dreijährigem Wachstum eine Höhe von 5 bis 8 m. Ertragsuntersuchungen zum Kurzumtrieb (dreijährige Rotation) mit verschiedenen Arten und Sorten schnellwachsender Baumarten auf einem stark sandigen Lehmboden (AZ 49) belegen, dass die Balsampappeln (vor allem die Sorten Beaupré und Max), aber auch die Korbweide Zieverich ein ansprechendes Ertragsniveau von 14 t TM atro/ha/jahr im Mittel der bisher durchgeführten vier Kurzumtriebszeiten erzielen. Zitterpappeln sind für diese intensive Kurzumtriebsform weniger geeignet. Es werden dabei schwache Stämme (mittlerer Brusthöhendurchmesser 38 mm) für den Brennstoffmarkt erzeugt. Der Anbau erfolgte in extensiver Form ohne Düngung und Pflanzenschutz. Die kalkulierten Produktionskosten korrespondieren gut mit den gegenwärtigen Marktpreisen für Waldholzhackschnitzel (Stand 2006/2007). Sie zeigen aber auch, dass die Energieholzproduktion auf dem Acker für Landwirte nur wirtschftlich ist, wenn Zahlungsansprüche gewährt werden. Das zeigen auch die Erfahrungen aus Schweden (siehe Kasten unten). Schweden fördert Energieholz-Plantagen zeit einmalig eine Pflanzbeihilfe von 550 E/ha und eine Flächenbeihilfe während der ersten fünf Jahre von 260 E/ha/ Jahr. Zudem gibt es Investitionszuschüsse, z. B. für Pflanz- oder Erntemaschinen. Künftig lassen sich die Gewinnmargen mit neuen Sorten allerdings deutlich steigern, so Prof. Weih. Bisher wurden Pappeln und Weiden kaum züchterisch bearbeitet. Feldversuche zeigen bereits jetzt, dass mit neuen Sorten Ertragssprünge auf 20 bis 25 t/ha HTM pro Jahr durchaus realistisch sind. Auch bei der Nutzung der Hackschnitzel gibt es in Schweden vielversprechende Ansätze. Ein Beispiel: Das Kraft-Wärme-Werk im schwedischen Enköping produziert aus Hackschnitzeln 24 MW Strom und zusätzlich 55 MW Wärme. Das dafür benötigte Energieholz wird auf Flä- In Schweden wird Energieholz mittlerweile auf ha angebaut. Damit lassen sich fast 2 % der gesamten Primärenergie des Landes abdecken, berichtete Prof. Dr. Martin Weih von der schwedischen Universität in Uppsala kürzlich beim Symposium Energiepflanzen in Berlin. Dabei setzen die Schweden auf schnellwachsende, frostharte Weiden- und Pappelsorten, die sie alle drei bis fünf Jahre ernten. Die Wirtschaftlichkeit von Energieholzplantagen hängt in Schweden zurzeit noch stark von staatlichen Beihilfen ab. So betragen die Produktionskosten für Weidenhackschnitzel bei mittleren Zuwächsen von ca. 10 t Holztrockenmasse (HTM)/ha/Jahr rund 70 E/t. Der Marktpreis liegt in etwa auf gleichem Niveau. Der Staat zahlt derchen in der Umgebung angebaut. Fast 76 ha dieser Kurzumtriebsplantagen werden zudem mit regionalen Abwässern gedüngt das steigert die Erträge. Doch Vorsicht vor allzu großer Euphorie! Derzeit machen uns die hohen Preise für Marktfrüchte zu schaffen, sagt Weih. Immer weniger Bauern wollen ihr Ackerland auf ca. 20 Jahre an den Energieholzanbau binden. Zudem erfordert ein Neueinstieg viel Knowhow. Breiten sich z. B. während der Jugendentwicklung des Bestandes Unkräuter stark aus, ist die gesamte Anlage gefährdet. Auch können Blattkäfer, Blattrost, Gallmücken oder Wildverbiss zu deutlich sinkenden Erträgen führen. Auf drainierten Flächen ist der Anbau übrigens tabu, da die tiefen Wurzeln das Drainagesystem zerstören. -mb- 64 top agrar 12/2007