Teilvorhaben 3: Ökonomische Bewertung des Anbaus und der Nutzung von Energiepflanzen (Ökonomische Begleitforschung) FKZ:

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1 Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands - Phase II (EVA II) Teilvorhaben 3: Ökonomische Bewertung des Anbaus und der Nutzung von Energiepflanzen (Ökonomische Begleitforschung) FKZ: Abschlussbericht Im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft gefördert durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v vorgelegt von: Justus-Liebig-Universität Gießen Institut für Betriebslehre der Agrar- und Ernährungswirtschaft Juniorprofessur für Landwirtschaftliche Produktionsökonomik Prof. Dr. Joachim Aurbacher 1

2 verantwortlich: Prof. Dr. Joachim Aurbacher Dipl. Geogr. Peter Kornatz unter Mitwirkung von: M. Sc. Janine Müller Gießen, den

3 Verzeichnisse Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Forschungsgegenstand... 1 Problemstellung... 1 Vorgehensweise Vorhergehende Arbeiten Ergebnisse der Projektphase I... 4 Theoretische Vorüberlegung zu den Fragestellungen von EVA II Auswertung der Versuchsergebnisse Strategien der Gärrestausbringung Methodisches Vorgehen Ökonomische Grundlagen und Bewertungsmaßstäbe Zur allgemeinen Definition des Deckungsbeitrages Die Definition des EVA-Deckungsbeitrages Gültigkeit des Deckungsbeitrages als Entscheidungskriterium Methodische Anmerkung Vom EVA-Deckungsbeitrag zum Betriebszweigergebnis Methanentstehungskosten Mehrwertsteuer Annahmen zu Mengengerüsten und Preisen (Methodik) Erträge Arbeitserledigungskosten Mineraldüngerapplikation Ganzpflanzenerntekosten Trocknungskosten Aufarbeitungskosten für Zuckerrüben Gärsubstratpreise Marktfruchtpreise Vergleich zwischen Biogassubstrat- und Marktfruchtpreisen Düngerpreise Nährstoffbedarf Materialaufwand für Pflanzenschutz I

4 Verzeichnisse Biogasausbeuten Saatgutkosten Flächenkosten Abweichende Annahmen für Herleitungen vom Gärrestausbringungsstrategien Differenzierte ökonomische Annahmen für ökologischen und konventionellen Anbau (Versuchsreihen ÖKOVERS und KORB) Landnutzungsmodellierung mit dem Modell ProLand Versuchsplan Annahmen zu den landwirtschaftlichen Erzeugerpreisen Ergebnisse Anbausysteme für Energiepflanzen Silomais als Referenzfrucht für Biogassubstrate Alternative Fruchtfolgeglieder in Hauptfruchtstellung Zwischen- und Zweitfruchtanbau der Standardfruchtfolgen Alternative standortangepasste Fruchtfolgeglieder in Hauptfurchtstellung Zwischen- und Zweitfruchtanbau der Regionalfruchtfolgen Fruchtfolgen für den Energiepflanzenanbau Mischfruchtanbau als Alternative und Risikostreuung für den Biogassubstratanbau Deckungsbeiträge im Mischfruchtanbau Vergleich der Winterzwischenfrüchte und der Zeitpunkte des Fruchtwechsels Vergleich der Zweitfrüchte Ableitung von Ausbringungsstrategien für die Gärrestausbringung Ökonomische Auswirkung des verminderten Faktoreinsatzes Risikoaspekte Ermittlung der Daten Erträge Deckungsbeiträge Ökonomische Bewertung der Zweikulturnutzungssysteme im konventionellen und ökologischen Anbau (Teilprojekt 5) Deckungsbeiträge der Zweikulturversuche KORB und ÖKOVERS II

5 Verzeichnisse Ökonomischer Vergleich von Ein- und Zweikultursystemen unter konventionellen Bedingungen (Versuch KORB) Gärsubstratproduktion unter Bedingungen des Ökologischen Landbaus Fazit zum Zweikulturanbau im konventionellen und ökologischen Landbau Einfluss der Biogasproduktion auf die räumliche ackerbauliche Landnutzung Referenzzustand Szenario 1A Szenario 1B Szenario 2A Szenario 3A Szenario 4A Szenario 4B Zusammenfassende Bewertung und Relevanz für die Praxis Schlussfolgerungen für die Gestaltung von Biogasfruchtfolgen Risikostreuung durch Fruchtartenvielfalt Wirkungen des Bioenergiesubstratanbaus auf die Landschaft Weiterer Forschungsbedarf Literaturverzeichnis III

6 Verzeichnisse Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Vollkosten der Gärrestausbringung in Abhängigkeit der Ausbringungsmenge Abb. 2: Vollkosten der Ganzpflanzensilageernte in Abhängigkeit zur Erntemenge Abb. 3: Vollkosten für das Arbeitsverfahren Grashäckseln in Abhängigkeit zur Erntemenge Abb. 4: Indifferenzpreis von Maissilage in Abhängigkeit vom Weizenpreis Abb. 5: Entwicklung der Erzeugerpreise der wichtigsten Agrargüter in den Jahren 2000 bis Abb. 6: Vergleich der Deckungsbeiträge unter der Verwendung der Biogasausbeuten nach BASERGA (1998) und den Biogasausbeuten des ATB (2013) von Hauptfrüchten zur Biogasnutzung am Beispiel des Standortes Ascha Abb. 7: Vergleich der Methanentstehungskosten unter der Verwendung der Biogasausbeuten nach BASERGA (1998) und den Biogasausbeuten des ATB (2013) von Hauptfrüchten zur Biogasnutzung am Beispiel des Standortes Ascha Abb. 8: Vergleich der prozentualen Anteile der einzelnen Kostenpositionen der Methanentstehungskosten unter der Verwendung der Biogasausbeuten nach BASERGA (1998) und den Biogasausbeuten des ATB (2013) von Hauptfrüchten zur Biogasnutzung am Beispiel des Standortes Ascha Abb. 9: Versuchsplan der Landnutzungsmodellierungen mit ProLand Abb. 10: Ertragsparameter für Silomais in Hauptfruchtstellung des Grundversuchs der Jahre 2005 bis 2012 differenziert nach Standorten Abb. 11: Ertragsparameter für Silomais in Zweitfruchtstellung des Grundversuchs der Jahre 2005 bis 2012 differenziert nach Standorten Abb. 12: Deckungsbeiträge für Silomais im Vergleich Haupt- zu Zweitfrucht der Jahre 2005 bis 2012 differenziert nach Standorten Abb. 13: TM-Erträge von Winterzwischenfrucht und Mais-Zweitfrucht gegenüber Mais Hauptfrucht 42 Abb. 14: Vergleich der Ertragsparameter (FM, TM, TM%) für die Kulturen Silomais und Zuckerhirse der Fruchtfolgen 6 und 8 der Jahre 2009 bis 2012 für den Standort Bernburg Abb. 15: Deckungsbeiträge für Zuckerhirse in Abhängigkeit unterschiedlicher Ertrags- und Trockenmassegehaltsniveaus im Vergleich zu Mais mit einem Ertragsniveau von 600dt/ha und einem TM-Gehalt von 30 Prozent Abb. 16: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolge über vier Anbaujahre am Standort Ascha Abb. 17: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Ascha Abb. 18: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Ascha unter Einbeziehung der Pachtpreise Abb. 19: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolge über vier Anbaujahre am Standort Bernburg Abb. 20: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Bernburg Abb. 21: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Bernburg unter Einbeziehung der Pachtpreise Abb. 22: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolge über vier Anbaujahre am Standort Dornburg Abb. 23: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen und der Fruchtfolge am Standort Dornburg IV

7 Verzeichnisse Abb. 24: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Dornburg unter Einbeziehung der Pachtpreise Abb. 25: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolge über vier Anbaujahre am Standort Ettlingen und Gülzow Abb. 26: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen an den Standorten Ettlingen und Gülzow Abb. 27: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Ettlingen unter Einbeziehung der Pachtpreise Abb. 28: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Gülzow unter Einbeziehung der Pachtpreise Abb. 29: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolge über vier Anbaujahre am Standort Güterfelde und Trossin Abb. 30: Erträge des Abschlussglieds Winterroggen der aggregierbaren Fruchtfolgen an den Standorten Güterfelde und Trossin Abb. 31: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Güterfelde unter Einbeziehung der Pachtpreise Abb. 32: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Trossin unter Einbeziehung der Pachtpreise Abb. 33: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolge über vier Anbaujahre am Standort Werlte Abb. 34: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standorten Werlte Abb. 35: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Werlte unter Einbeziehung der Pachtpreise Abb. 36: Deckungsbeiträge des Mischfruchtanbaus am Standort Gülzow Abb. 37: Deckungsbeiträge des Mischfruchtanbaus am Standort Aholfing Abb. 38: Deckungsbeiträge in Abhängigkeit der Hof-Feldentfernung und der Versuchsvarianten Abb. 39: Deckungsbeiträge der Faktorreduzierungsversuche für FF 03 auf Ebene der Anlagen und Varianten Abb. 40: Deckungsbeiträge der Faktorreduzierungsversuche für FF 03 über die erste bis vierte Anlage aggregiert Abb. 41: Vergleich der Deckungsbeiträge des Versuchs KORB Abb. 42: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Mais Abb. 43: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Sorghum Abb. 44: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Sonnenblumen 92 Abb. 45: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Mais/Sonnenblumen-Gemenge Abb. 46: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Buchweizen Abb. 47: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.II für die Standorte Rauischholzhausen und Straubing Abb. 48: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.II für die Standorte Haus Düsse, Witzenhausen und Werlte Abb. 49: Referenzzustand für das Jahr 2006 unter Berücksichtigung der Anbauumfänge aus der Bodennutzungshaupterhebung Abb. 50: Kartographische Darstellung und Darstellung der Anbauverhältnisse für Szenario 1 A Abb. 51: Kartographische Darstellung und Darstellung der Anbauverhältnisse für Szenario 1 B V

8 Verzeichnisse Abb. 52: Kartographische Darstellung und Darstellung der Anbauverhältnisse für Szenario 2 A Abb. 53: Kartographische Darstellung und Darstellung der Anbauverhältnisse für Szenario 2 B Abb. 54: Kartographische Darstellung und Darstellung der Anbauverhältnisse für Szenario 3 A Abb. 55: Kartographische Darstellung und Darstellung der Anbauverhältnisse für Szenario 3 B Abb. 56: Kartographische Darstellung und Darstellung der Anbauverhältnisse für Szenario 4 A Abb. 57: Kartographische Darstellung und Darstellung der Anbauverhältnisse für Szenario 4 B VI

9 Verzeichnisse Tabellenverzeichnis Tab. 1: Bearbeitbarkeitsklassen der Standorte nach KTBL-Definition Tab. 2: Berechnung des Gleichgewichtspreis für Maissilage an Hand des Weizenpreises Tab. 3: Aus Preisindizes der landwirtschaftlichen Erzeugerpreise abgeleitete Marktfruchtpreise im Mittel der Jahre 2010 bis Tab. 4: Regional differenzierte Deckungsbeiträge von Winterweizen und Silomais in Abhängigkeit von den Ertragsverhältnissen der Bundesländer bei einem W. Weizenpreis von 192,5 /t und einem Silagepreis von 33,5 /t Tab. 5: Verwendete Nährstoffpreise /t->kg Tab. 6: Symbiotische N-Bindung Tab. 7: Stickstofffixierungsleistung der im Grundversuch angebauten Leguminosen bzw. Leguminosengemische Tab. 8: Beispielkalkulation zum mineralischen N-Düngerbedarf Tab. 9: Unterstellte Saatgutpreise in pro definierter Mengeneinheit Tab. 10: Für die Methanentstehungskosten berücksichtigte Pachtpreise der Standorte Tab. 11: Preise für Saatgut für den ökologischen und konventionellen Anbau im Vergleich Tab. 12: Preise für den elementaren Reinnährstoff für den ökologischen und konventionellen Anbau im Vergleich; Tab. 13: Landwirtschaftliche Erzeugerpreise für Marktfrüchte im ökologischen und konventionellen Landbau; Tab. 14: Landwirtschaftliche Erzeugerpreise für die Standardszenarien und Hoch- sowie Tiefpreisphase Tab. 15: Deckungsbeiträge alternativer Fruchtfolgeglieder in Hauptfruchtstellung Tab. 16: Vereinfachte aus den Versuchen abgeleitete Deckungsbeitragskalkulation für Mais Hauptfrucht im Vergleich zur Zweikulturnutzung unter Verwendung durchschnittlicher Kosten und Leistungen über alle Versuchsjahre und Standorte Tab. 17: Deckungsbeiträge alternativer Fruchtfolgeglieder in Zweit- und Zwischenfruchtstellung Tab. 18: Deckungsbeitrag der Fruchtfolgeglieder der Standardversuche in Zweikulturnutzung mit Gesamtdeckungsbeitrag des Zweifruchtnutzungssystems Winterzwischenfrucht/Zweitfrucht und Deckungsbeitrags Differenz zwischen bester und schlechtester Anbauoption eines Jahres Tab. 19: Deckungsbeiträge alternativer Fruchtfolgeglieder der Regionalfruchtfolgen in Hauptfruchtstellung Tab. 20: Deckungsbeiträge alternativer Fruchtfolgeglieder der Regionalfruchtfolgen in Zweit- und Zwischenfruchtstellung Tab. 21: Deckungsbeitrag der Fruchtfolgeglieder der regionalspezifischen Versuche in Zweikulturnutzung mit Gesamtdeckungsbeitrag des Zweifruchtnutzungssystems Winterzwischenfrucht/Zweitfrucht und Deckungsbeitrags Differenz zwischen bester und schlechtester Anbauoption eines Jahres Tab. 22: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Ascha Tab. 23: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Bernburg Tab. 24: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Dornburg Tab. 25: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Ettlingen Tab. 26: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Gülzow Tab. 27: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Güterfelde Tab. 28: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Trossin VII

10 Verzeichnisse Tab. 29: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Werlte Tab. 30: Versuchsaufbau des Mischfruchtanbaus Tab. 31: Deckungsbeiträge des Mischfruchtanbaus am Standort Aholfing und Gülzow der Jahre 2009 bis Tab. 32: Gruppierung der Fruchtarten in den EVA-Versuchen Tab. 33: Ertragskorrelationen zwischen ausgewählten Fruchtarten Tab. 34: Anzahl der verwendeten Wertepaare Tab. 35: Alphafehler der Ertragskorrelationen Tab. 36: Korrelationskoeffizienten der Deckungsbeiträge Tab. 37: Alphafehler der Deckungsbeitragskorrelationen VIII

11 Verzeichnisse Abkürzungsverzeichnis ATB BMEL BMELV BMU DAfL EE EEG FNR FM GPS KTBL KWK PSM TFZ TM TI Leibnitz-institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.v. Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Direkt und Arbeitserledigungskostenfreie Leistung Erneuerbare Energien Erneuerbare Energie Gesetz Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v. Frischmasse Ganzpflanzensilage Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft Kraft-Wärmekopplung Pflanzenschutzmittel Technologie- und Förderzentrum Trockenmasse Thünen-Institut IX

12 Verzeichnisse Fruchtartenverzeichnis BastWeiGr Buchw EinWeiGr Erb ErHaLe GG Ha HaMi Kart KlGr LaBeGe LuGr LuKlGr Lup Ölr Phac SB SG SR SR ST STrit SuGr Topi WelWeiGr WG WGWRübs WGWTWW WR WWick WR WT WRa WRog WT WWei ZH ZR Bastardweidelgras Buchweizen Einjähriges Weidelgras Erbse Erbse Hafer Leindottermischung Gerstgras Hafer Hafersortenmischung Kartoffel Kleegras Landsbergergemenge Luzernegras Luzernekleegras Lupine Ölrettich Phacelia Sonnenblume Sommergerste Sommerroggen Sommerroggen Sommertriticale Sommertriticale Sudangras Topinambur Welsches Weidelgras Wintergerste Wintergerste Winterrübsen Wintergerste Wintertriticale Winterweizen Winterroggen Winterwicke Winterroggen Wintertriticale Winterraps Winterroggen Wintertriticale Winterweizen Zuckerhirse Zuckerrübe X

13 Verzeichnisse Fruchtartenfarbschema Kartoffeln Hafer Wintertriticale Sorghum ( b. x s.) Winterweizen Luzerne-Kleegras Raps einjähriges Weidelgras Luzernegras Topinambur Kleegras Wintergerste Phacelia Sommergerste Mais Hafersortenmischung Winterroggen Sorghum (b. x b.) Wintertriticale, - weizen, -gerste XI

14 1. Einleitung 1. Einleitung 1.1 Forschungsgegenstand Die Bundesregierung verfolgt weiterhin das Ziel, den Anteil der Erneuerbaren Energien (EE) im Bereich Strom bis zum Jahre 2050 auf mindestens 50 Prozent zu erhöhen (BMU, 2013). Die bisherige Entwicklung zur Erfüllung dieses ambitionierten Ziels lässt einen positiven Ausblick auf die Zukunft zu. Das Ziel, 2010 den EE-Anteil auf 12,5 Prozent zu erhöhen wurde bereits 2007 mit einem Anteil von 14 Prozent überschritten wurde ein Anteil von knapp 23 Prozent erreicht. Wind und Solarstrom stehen nur zu bestimmten Tageszeiten und saisonal ausreichend zur Verfügung. Effiziente Speichertechnologien, um den Energiebedarf kontinuierlich aus Sonnen- und Windenergie zu decken sind noch in der Entwicklung und es ist damit zu rechnen, dass tragfähige Lösungen kurzfristig noch nicht einsatzbereit sind. Folglich müssen Techniken der Energieerzeugung zum Einsatz kommen, die den Energiebedarf kontinuierlich und bedarfsgerecht liefern können. Hier bietet sich die Lösung der Energiebereitstellung aus Biomasse und insbesondere aus Biogas an. Die Rohstoffe zur Herstellung von Biogas sind langfristig lagerfähig und Biogas selbst bietet den Vorteil, kurzfristig über Stunden in den Gasspeichern der Biogasanlage und aufbereitet als Biomethan langfristig über Monate im Erdgasnetz speicherbar zu sein. Die Biogaserzeugung spielt somit für die bedarfsgerechte Stromerzeugung und das Lastmanagement der Stromnetze eine besondere Rolle. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Biogaserzeugung und besonders den landschafts- und umweltrelevanten Anbau von Gärsubstraten genauer zu betrachten. Insbesondere durch die öffentliche Diskussion über eine starke Zunahme des Maisanbaus (Stichwort Vermaisung ) auf Grund der Biogaserzeugung besteht hier Forschungsbedarf in Hinsicht auf alternative, ökologisch und ökonomisch tragfähige Gärsubstrate. Hierfür werden im Verbundvorhaben EVA (Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands) als langjährig angelegtes Fruchtfolgenprojekt diversifizierte Fruchtfolgen entwickelt und getestet, die einer nachhaltigen Bewirtschaftung mit Energiepflanzen für die Biogaserzeugung dienen. Einen weiteren Forschungsgegenstand bilden die Nebenbedingungen des Energiepflanzenanbaus. Vor allem sind hier ökologische und ökonomische Fragestellungen zu diversen Teilgebieten des Energiepflanzenanbaus von Interesse. 1.2 Problemstellung Das Forschungsprojekt EVA hat das Ziel, Empfehlungen für die Produktion von pflanzlichen Rohstoffen für die Biogasproduktion abzuleiten. In Teilprojekt 3 (Ökonomische Bewertung des Anbaus und der Nutzung von Energiepflanzen) liegt hierbei der Schwerpunkt auf Aussagen zu der ökonomischen Tragfähigkeit des Energiepflanzenanbaus und dessen Nebenbedingungen anhand der im EVA-Projekt durchgeführten Parzellenversuche. Unter Verwendung der in den Versuchen gewonnen Erkenntnisse gilt es, Ansätze für die ökologische und ökonomische Optimierung abzuleiten. Darüber hinaus ist es wichtig, zu quantifizieren, in wie weit der Energiepflanzenanbau unter Berücksichtigung der aktuellen Förderbedingungen zu einer Einkommenserhöhung der Landwirte beitragen kann. Insbesondere die über 20 Jahre gesicherte Vergütung macht die Energiepflanzenproduktion im Gegensatz zu Marktfrüchten kalkulierbar und kann zur Stabilisierung landwirtschaftlicher Einkommen beitragen. 1

15 1. Einleitung In Anbetracht des anhaltenden Diskurses über den Flächenverbrauch durch Energiepflanzen ist es von Interesse, die Veränderung des Anbauumfangs in Abhängigkeit von politischen Rahmenbedingungen und klimatischen Veränderung darzustellen. Besonders die Diskussion über die Vermaisung der Agrarlandschaft soll auf eine wissenschaftliche Ebene gestellt werden. Grundsätzlich liegen den Forschungsarbeiten zwei elementare Thesen zu Grunde (siehe auch TOEWS & KUHLMANN, 2009): 1. Es wird erwartet, dass einerseits die relativen Vorzüglichkeit der betrachteten Kulturpflanzen von Standort zu Standort unterschiedlich sind und 2. andererseits wechselseitig positive und negative Effekte der einzelnen Fruchtfolgeglieder aufeinander wirken und diese Fruchtfolgewirkungen ebenfalls standortspezifisch sind. Daraus folgt die konkrete Frage, welche Kulturpflanzen an welchen Standorten ökonomisch vorzüglich sind und wie Fruchtfolgeglieder kombiniert werden müssen, um aus den Fruchtfolgeeffekten den höchsten ökonomischen Nutzen zu ziehen. Die natürlichen, nicht beeinflussbaren Standorteigenschaften sind hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf den Ertrag bei diesen Untersuchungen von besonderem Interesse. Sie bestimmten maßgeblich das realisierte Ertragspotential von Früchten und somit auch Fruchtfolgen eines Standortes. Aus diesem Grund ist es wichtig, bei der Ableitung von Anbauempfehlungen diese stets unter regionalem Gesichtspunkt für eine definierte Region zu treffen. In Hinsicht auf die landwirtschaftlichen Betriebe ist zu erwarten, dass: 1. landwirtschaftliche Einkommen durch eine festgelegte Vergütung durch das Erneuerbare Energie Gesetz (EEG) stabilisiert werden, 2. dass eine Stabilisierung der landwirtschaftlichen Einkommen durch die Biogasproduktion nicht zwangsläufig eine Einkommensmaximierung zur Folge hat, 3. für einen Betrieb durch die Entscheidung zur Biogasproduktion je nach der vorherrschenden Marktlage Opportunitätskosten entstehen können, 4. durch gesetzliche Eingriffe in Bezug zur Einsatzmenge bestimmter Substrate das Einkommen und die Flächeneffizienz von Betrieben in Bezug auf die Biogasproduktion vermindert werden. Hier ist vor allem von Interesse, unter welchen Bedingungen die Biogasproduktion einer alternativen Nutzung überlegen ist, und bei welchen Marktbedingungen die Einkommensstabilisierung unter Opportunitätskosten erkauft werden muss. Die Effizienz der Biogassubstratproduktion ist besonders von Interesse, wenn es um die Einschätzung der Bedeutung der von den Medien und Verbänden propagierten Tank- Teller Diskussion geht. Hier ist es besonders wünschenswert möglichst flächeneffiziente Kulturen einzusetzen. In Bezug auf gesetzliche Eingriffe in die Substrateinsatzmengen ist zu hinterfragen ob hier die Flächenineffizienz gefördert wird. Für die ökonomische Landnutzungsprognose für den Energiepflanzenanbau ist als Vorabannahme davon auszugehen, dass 1. Mais die vorzüglichste Kultur für die Biogasproduktion ist, 2

16 1. Einleitung 2. die Anzahl der Biogasanlagen weiter zunimmt und somit die Nachfrage an Substrat und somit der Preis weiter steigt, 3. Mais in Abhängigkeit der Standortbedingungen und der Marktlage relative Vorzüglichkeit erlangt und die Anbaufläche bzw. Anbaukonzentration zunimmt, 4. die Vorzüglichkeit des Maises von der aktuellen Marktlage und den Opportunitätskosten zu anderen Kulturarten abhängt. Es ergibt sich vor allem die Frage, bei welchem Preisgerüst Silomais an welchen Standorten vorzüglich ist und wie stark sich der Silomaisanbau tatsächlich ausdehnt. Ein weiterer Aspekt, den es zu betrachten gilt, ist, wie sich die ackerbauliche Landnutzung ohne die Substratproduktion entwickelt hätte. Durch den zwangsläufig anfallenden Gärrest, der in Biogasanlagen als Rückstand des Prozesses anfällt, stellt sich die Frage nach dessen Verwertung. Gärrest stellt einen wertvollen aber transportunwürdigen Dünger dar. Hier ist es wichtig, eine ökonomisch sinnvolle Verwertung unter Berücksichtigung der Transportentfernung und der Kultur mit der besten Gärrestverwertung zu finden. Als Hypothese sei hier unterstellt, dass 1. die ökonomische Tragfähigkeit von nicht separiertem Gärrest bei steigender Ausbringungsentfernung geringer wird. 2. es Unterschiede zwischen den Kulturen in der Düngewirkung des Gärrstes gibt und es ökonomisch sinnvoll ist, den Gärrest der Kultur mit der besten Gärrestverwertung zu zuführen. Durch diese Hypothesen ergibt sich die konkrete Frage, wie viel Gärrest, wie weit, wohin transportiert werden muss, um das optimale ökonomische Ergebnis zu erzielen. 1.3 Vorgehensweise Die Forschungsarbeit des EVA-Projekts in der zweiten Phase basiert maßgeblich auf den Forschungsarbeiten der ersten Phase. Die theoretischen Vorüberlegungen werden in Abschnitt 2.2 aufgegriffen und um die zusätzlichen Überlegungen zu den Themen in EVA-II ergänzt. Die von TOEWS & KUHLMANN (2009) etablierte Auswertungsmethodik wird beibehalten und weiter entwickelt. In den Abschnitten 3.1 und 3.2 wird das methodische Vorgehen bei der Versuchsauswertung nochmals erläutert. Diese Abschnitte wurden weitgehend aus dem Endbericht der Projektphase I (TOEWS & KUHLMANN, 2009) übernommen und aktualisiert. Besonderes auf die Verwendung der vom Leibnitz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.v. (ATB) ermittelten EVA-eigenen Gaserträge sowie die Einführung von Lagerverlusten wird hier hingewiesen. Es ist direkt nachvollziehbar, dass diese Änderungen deutliche Auswirkungen auf die ökonomische Berechnung haben, womit die errechneten Werte aus den voran gegangenen Berichten nicht direkt vergleichbar sind. In Abschnitt 3.4 wird kurz die Methodik der Landnutzungsmodellierung und Prognose mit dem Modell ProLand erläutert. Das genaue Vorgehen findet sich in KORNATZ (Dissertation in Vorbereitung). 3

17 2. Vorhergehende Arbeiten 2. Vorhergehende Arbeiten Im Folgenden werden die bisherigen Ergebnisse der vorhergehenden Projektphase EVA I von TOEWS & KUHLMANN (2009) in Kürze wiedergegeben. Für eine ausführliche Ergebniszusammenfassung sei ausdrücklich auf den Endbericht der ersten Projektphase verwiesen (TOEWS & KUHLMANN, 2009). Darauf folgen die theoretischen Grundüberlegungen und deren Erweiterung für die Fragestellungen in EVA-II. Abschnitt wurde hierbei weitgehend aus dem Endbericht von EVA I übernommen. 2.1 Ergebnisse der Projektphase I Die Entwicklung der Auswertungsmethodik ist ein Grundpfeiler der ersten Projektphase. Erst die systematische Erfassung der ökonomisch relevanten Bewirtschaftungsdaten und deren automatisierte Auswertung macht die anfallende Datenmenge beherrschbar. Die Definition des EVA-Deckungsbeitrags als Vergleichsgröße zwischen Anbaualternativen, der den Direkt- und Arbeitserledigungskostenfreien Leistungen (DafL) entspricht, bildet den Grundstock der ökonomischen Bewertungen. Für die Berechnung der Gaserträge wurde in der ersten Projektphase die Formel von BASERGA (1998, aus KEYMER & SCHILCHER, 2003) verwendet. Projektphase I kommt zu dem Ergebnis, dass Mais für die Biogasnutzung auch bei ungünstigen Standortbedingungen noch relativ gute Erträge erzielen kann. Diese Aussage trifft jedoch nur auf normale Witterungsbedingungen zu. Witterungsextreme müssen hiervon ausgeschlossen werden. Zweikulturnutzungssysteme konnten im Vergleich zu Einkulturnutzungssystemen keine verallgemeinerbare höhere Wettbewerbsfähigkeit aufweisen. Unter bestimmten Standortvoraussetzungen ist jedoch zu erwarten, dass sie eine ökonomisch sinnvolle Ergänzung darstellen. Alternative Hauptfrüchte zum Silomais haben in der Versuchslaufzeit der Projektphase I zwar einen niedrigeren Deckungsbeitrag erbracht als Silomais, jedoch schneiden sie besser ab als Zweit- und Zwischenfrüchte. Vor allem Wintergetreide-GPS und Leguminosen-Gräser können in einzelnen Jahren und an einzelnen Standorten ausreichende Deckungsbeiträge erzielen. In Hinsicht auf die Risikostreuung sind diese Substrate deshalb durchaus interessant. Hirsearten konnten dagegen bisher nicht überzeugen. Jedoch ist diese Erkenntnis, vor allem an den trockenen Standorten und anhaltendem Züchtungsfortschritt nicht als statisch anzusehen. Der Anbau von Ackerfuttermischungen war generell zunächst nicht wettbewerbsfähig. Da allerdings Dauergrünland im Gegensatz zu Ackerstandorten niedrige Opportunitätskosten aufweist, stellt die Grassilageproduktion auf Dauergrünland eine alternative Substratproduktion dar. Diese Aussage trifft besonders dann zu, wenn zwischen Grün- und Ackerland hohe Pachtpreisdifferenzen vorhanden sind. 2.2 Theoretische Vorüberlegung zu den Fragestellungen von EVA II Auswertung der Versuchsergebnisse Um die Ertragseinflüsse der nicht beeinflussbaren Wachstumsfaktoren untersuchen zu können, sollten die beeinflussbare Wachstumsfaktoren (Bodenbearbeitung, Sortenwahl, Düngung etc.) in ausreichender Menge und richtiger Qualität zur Verfügung gestellt werden also nicht ertragsbegrenzend sein. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, dann entspricht der realisierte Ertrag dem Ertragspotenzial. 4

18 2. Vorhergehende Arbeiten In der Praxis kann das (theoretische) Ertragspotenzial jedoch nie vollständig erreicht werden, weil pflanzenbauliche Entscheidungen ex ante getroffen werden müssen und sie deshalb ex post auf Grund beschränkter Informationen und beschränkten Wissens nicht optimal sein können. Das Ertragspotenzial ist deshalb eine theoretische Größe und es ist nur möglich, sich dem Ertragspotenzial mehr oder weniger gut zu nähern. Inwieweit das Ertragspotenzial eines Standortes in einem Jahr tatsächlich erreicht wird, hängt von der Treffsicherheit der Vorhersagen und der Zielwirksamkeit der daraus abgeleiteten pflanzenbaulichen Entscheidungen ab. Der relative Erreichungsgrad des Ertragspotenzials ist deshalb sowohl in der Praxis als auch im Versuchswesen von Standort zu Standort und Jahr zu Jahr wegen ungleicher pflanzenbaulichen Fähigkeiten der Entscheidungsträger (Landwirt, Versuchstechniker) und durch Zufälle unterschiedlich. Speziell im Versuchswesen können jedoch Eingriffe vorgenommen werden, die in der Praxis nicht sinnvoll oder nicht machbar wären. Als Beispiel sei hier das Unkrauthacken per Hand aufgeführt. Allein die Wahl der Sorten, PSM-Maßnahmen oder Düngung wird im jeweiligen Einzelfall mehr oder weniger richtig gewesen sein und das Ertragspotenzial in unterschiedlichem Maße ausschöpfen. Deshalb sind auch die in den Versuchen ermittelten Erträge nur ein Indikator für die jeweiligen Ertragspotenziale (Standort Jahr), was bei der Interpretation der Ergebnisse berücksichtigt werden muss. Um die Versuchsergebnisse dennoch in Bezug auf die Eingangsfrage verwenden zu können, muss davon ausgegangen werden, dass an allen Versuchsstandorten nach bestem pflanzenbaulichem Wissen entschieden wurde und die ermittelten Erträge deshalb die unter praktischen Bedingungen realisierbaren Ertragspotenziale wiederspiegeln. Weiterhin wird unterstellt, dass neun Versuchsjahre aus den Projektphasen I und II bereits Repräsentativität für die Klimabedingungen des Standortes besitzen, so dass eine Extrapolation von den Versuchsergebnissen auf die zukünftig zu erwartenden Erträgen zulässig ist. Im Gegensatz zu EVA I umfasst der Betrachtungszeitraum vier weitere Jahre, wodurch die Repräsentativität weiter verbessert wird Strategien der Gärrestausbringung Der Trockenmassegehalt von Gärresten unterliegt einer hohen Variabilität. REINHOLD (2012) beziffert die Spanne von 4 bis 11 Prozent TM, wobei hier eine deutliche Abhängigkeit zum Anlagenkonzept festzustellen ist. Bei den typischen Anlagen unter Einsatz von Wirtschaftsdünger und nachwachsenden Rohstoffen ist mit einem TM- Gehalt von ca. 10 Prozent zu rechnen. Es wird deutlich, dass Gärreste durch ihren hohen Wassergehalt als äußerst transportunwürdig eingestuft werden müssen. Im Gegensatz zur Mineraldüngerausbringung ist die Gärrestausbringung kostenintensiver und mit steigender Entfernung zunehmend nicht mehr lukrativ. Lediglich mit Hilfe der Gärrestseparierung könnte der Transport von Gärrest lukrativer gemacht werden, dies ist jedoch wiederum mit Kosten verbunden. Daraus ergibt sich die Schlussfolgerung, dass Gärreste möglichst nahe am Entstehungsort ausgebracht werden sollten, um Transportkosten zu vermeiden. Diese Möglichkeit ist allerdings nicht unbegrenzt nutzbar. Limitierend wirkt sich hier die Obergrenze der Düngeverordnung für Phosphor aus, wohingegen die Obergrenze des Gesamtstickstoffes pro Hektar und Jahr von 170 kg N nahezu vernachlässigt werden kann, da diese bisher nur für Wirtschaftsdünger tierischer Herkunft angewendet wird ( 4 (3) DüV, Bundesministerium für Justiz, 2006). 5

19 3. Methodisches Vorgehen 3. Methodisches Vorgehen 3.1 Ökonomische Grundlagen und Bewertungsmaßstäbe Die ökonomischen Auswertungen für die in den EVA-Versuchen getesteten Anbausysteme erfolgen anhand der von den Anbausystemen erzielten Deckungsbeiträge je Flächeneinheit. Die genaue Konzeption des sogenannten EVA-Deckungsbeitrages wird in den folgenden Abschnitten erläutert. Für einen landwirtschaftlichen Flächennutzer ist auf kurz- und mittelfristige Sicht der Deckungsbeitrag maßgebend für die Entscheidung für eine Kultur oder Fruchtfolge. Fixkosten wie z.b. Flächenkosten werden hier nicht berücksichtigt, weil sie in der Regel von der Anbaualternative unabhängig und somit nicht entscheidungsrelevant sind. Aus Sicht eines Biogasanlagenbetreibers, der seine Erlösspanne aus der Differenz Methanerlös zu Methanentstehungskosten generiert, ist es dagegen von größerer Bedeutung, wie hoch die Kosten für einen Kubikmeter Methan bezogen auf das Substrat sind. Aus diesem Grund werden für die Auswertung für EVA II noch zusätzlich die Methanentstehungskosten unter Berücksichtigung des regionalen Pachtansatzes in Euro je m 3 CH4 ausgewiesen Zur allgemeinen Definition des Deckungsbeitrages Das Kriterium für wirtschaftliche Entscheidungen ist i. d. R. die Leistungs-Kosten- Differenz. Leistungen und Kosten sind als die mathematischen Produkte aus den erzeugten Produktmengen und den Produktpreisen bzw. den verbrauchten Produktionsfaktormengen und den Faktorpreisen definiert. Werden mit einer Produktionsaktivität gleichzeitig mehrere Produktarten erzeugt und mehrere Faktorarten verbraucht, müssen die Beträge für die einzelnen Leistungsarten zur Leistung der Aktivität und die Beträge für die einzelnen Kostenarten zu den Kosten der Aktivität summiert werden. Wirtschaftliche Entscheidungen beinhalten die Auswahl der besten Handlungsalternative aus dem Kreis der insgesamt gegebenen und zulässigen Handlungsalternativen. Zur Entscheidungsfindung müssen im ersten Schritt die Leistungs-Kosten-Differenzen sämtlicher Handlungsalternativen berechnet werden, um daraus dann im zweiten Schritt die Alternative mit der höchsten Leistungs-Kosten- Differenz auszuwählen. Die so ermittelte beste Alternative wird optimale Handlungsalternative genannt. Entscheidungen beziehen sich stets auf zukünftige Handlungen. Die Ermittlung und Auswahl von Handlungen für die zukünftige Gestaltung von Unternehmensaktivitäten heißt Planung. Im Unterschied dazu heißt die wirtschaftliche Analyse von in der Vergangenheit realisierten Handlungen Kontrolle. Planungen werden mit Planungsrechnungen, Kontrollen mit Kontrollrechnungen durchgeführt. Die beiden Rechnungsarten weisen teilweise unterschiedliche Begrifflichkeiten auf (vgl. z. B. KUHLMANN, 2007, S. 233 ff.). Für Planungsrechnungen zur Bestimmung der dann relevanten Plan-Leistungs-Kosten- Differenzen von Handlungsalternativen werden die Leistungen und Kosten in variable und fixe Bestandteile zerlegt. Variable Leistungen und variable Kosten sind dadurch definiert, dass sie von Handlungsalternative zu Handlungsalternative wechselnde Beträge annehmen können. Im Unterschied dazu sind fixe Leistungen und fixe Kosten dadurch definiert, dass sie von den Handlungsalternativen in ihren Beträgen nicht berührt werden und deshalb die wirtschaftliche Vorzüglichkeit einer 6

20 3. Methodisches Vorgehen Handlungsalternative im Vergleich zu anderen Alternativen nicht beeinflussen. Die Plan- Leistungs-Kosten-Differenz als Entscheidungskriterium für die Auswahl der optimalen Handlungsalternative berücksichtigt deshalb nur die variablen Leistungen und Kosten. Die Differenz aus variablen Leistungen und variablen Kosten wird als Deckungsbeitrag bezeichnet. Die (optimale) Handlungsalternative mit dem höchsten Deckungsbeitrag ist stets auch die gewinnmaximale Handlungsalternative, da die für die Ermittlung des Gewinns zusätzlich zu berücksichtigenden fixen Leistungen und Kosten definitionsgemäß für alle Handlungsalternativen dieselben Beträge aufweisen. Der Inhalt des Begriffes Deckungsbeitrag ist nicht generell festlegbar. Welche Leistungsund Kostenarten als variabel anzusehen sind, hängt von der betrachteten Entscheidungssituation ab. Wenn beispielsweise ein Landwirt entscheiden möchte, ob er seine Weizenbestände mit flüssigem oder festem Stickstoffdünger versorgen möchte und davon ausgeht, dass in beiden Fällen die gleichen Erträge mit den gleichen Qualitäten erzeugt werden, dann ergeben sich keine variablen Leistungen. Zur Bestimmung der Deckungsbeiträge der Handlungsalternativen müssen nur die unterschiedlichen Kosten für die Düngemittel und die Düngerausbringung berücksichtigt werden; andere Kostenarten werden von der Entscheidung nicht berührt. Da keine variablen Leistungen auftreten, ergeben sich für beide Handlungsalternativen negative Deckungsbeiträge. Der Landwirt entscheidet sich für die Alternative mit dem geringsten negativen Deckungsbeitrag bzw. den geringsten variablen Kosten. Wenn ein Landwirt dagegen vor der Entscheidung steht, ob er ein Feldstück seines Betriebes mit Weizen oder Roggen bestellen soll, dann sind die Naturalerträge und die Preise der beiden Produkte unterschiedlich und damit die Leistungen als variabel anzusehen. Auf der Kostenseite werden sich Unterschiede bei den Material- und den Arbeitserledigungskosten zwischen den Anbaualternativen ergeben, so dass dafür variable Kosten entstehen. Die Deckungsbeiträge für die beiden Alternativen ergeben sich also als Differenzen aus den variablen Leistungen für die erzeugten Produkte und den variablen Kosten für den Materialverbrauch und die Arbeitserledigung. Fixe Leistungen, wie die entkoppelte Flächenprämie und fixe Kosten, wie etwa der Pachtzins und die Grundsteuer, bleiben dagegen unberücksichtigt, da sie unabhängig von der Anbauentscheidung in konstanter Höhe anfallen Die Definition des EVA-Deckungsbeitrages Im Rahmen des EVA-Projektes werden an jedem Versuchsstandort unterschiedliche Anbausysteme, d. h. unterschiedliche Fruchtfolgeglieder bis zu ganzen Fruchtfolgen, im Hinblick auf ihre wirtschaftliche Vorzüglichkeit für die Substratproduktion zur Biogaserzeugung bewertet. Dies geschieht nach Maßgabe des eingangs genannten Entscheidungskriteriums des EVA-Deckungsbeitrages. In diesem Fall ist der Deckungsbeitrag die Differenz aus den von Anbausystem zu Anbausystem variierenden Leistungen (variable Leistungen) und den von Anbausystem zu Anbausystem variierenden Kosten (variable Kosten). Der EVA-Deckungsbeitrag ist darüber hinaus so spezifiziert, dass er pro Nutzflächeneinheit (pro ha Anbaufläche) und pro Jahr berechnet wird ( ha -1 Jahr -1 ). Aus betriebswirtschaftlicher Sicht ergibt sich also die Vorteilhaftigkeit eines Anbausystems aus seinem Deckungsbeitrag (pro ha und pro Jahr) im Vergleich zu den Deckungsbeiträgen (pro ha und Jahr) anderer Anbausysteme. Damit wird realistischerweise angenommen, dass der Landnutzer sein Wirtschaftsergebnis pro 7

21 3. Methodisches Vorgehen Zeiteinheit maximieren möchte und nach wirtschaftlich bestmöglicher Nutzung des knappen Produktionsfaktors Boden strebt Variable und fixe Leistungen bei der Bewertung von Anbausystemen Die sich aus den Naturalerträgen ergebenden Erlöse ergeben die variablen Leistungen für ein Anbausystem. Demgegenüber sind entkoppelte Flächenprämien fixe Leistungen und werden im EVA-Deckungsbeitrag nicht berücksichtigt, weil sie nicht in Abhängigkeit von Anbausystemen variieren. In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, dass die Naturalerträge einzelner Fruchtfolgeglieder in unterschiedlichen Fruchtfolgen aufgrund von Vorfrucht- Nachfrucht-Wirkungen unterschiedlich sein werden. Stellt man deshalb Deckungsbeitragsvergleiche für einzelne Fruchtfolgeglieder an, die in verschiedenen Fruchtfolgen stehen, muss man sich dieses möglichen Fehlers bewusst sein. Tatsächlich können deshalb Deckungsbeitragsvergleiche nur für ganze Anbausysteme, d. h. für ganze Fruchtfolgen, mit zudem mehrfacher Wiederholung durchgeführt werden, wenn man gesicherte Aussagen über die relative wirtschaftliche Vorzüglichkeit von Anbausystemen an einem Standort gewinnen will. Kurzfristige Deckungsbeitragsvergleiche für einzelne Früchte in unterschiedlichen Fruchtfolgen liefern nur vorläufige Ergebnisse, die unter sachgerechter Berücksichtigung der genannten Einschränkungen gleichwohl wichtige Hinweise zur Wirtschaftlichkeit liefern können. Die variablen Leistungen eines Anbausystems, d. h. einer Fruchtfolge, ergeben sich durch Summierung der variablen Leistungen für die einzelnen Fruchtfolgeglieder mit anschließender Division durch die Anzahl der Jahre des Anbausystems, um den Einfluss unterschiedlicher Fruchtfolgelängen zu eliminieren Variable und fixe Kosten bei der Bewertung von Anbausystemen Zur Berechnung der variablen Kosten für den EVA-Deckungsbeitrag sind sämtliche Betriebsmittelkosten (Saatgut, Pflanzenschutz- und Düngemittel etc.) und sämtliche Arbeitserledigungskosten für den Maschinen- und Arbeitseinsatz zu berücksichtigen, da sie von Anbausystem zu Anbausystem unterschiedliche Beträge aufweisen können. Obwohl im Einzelbetrieb die Fixkosten für Maschinen unabhängig vom Anbausystem sein können, werden hier diese doch im Rahmen der Arbeitserledigungskosten berücksichtigt, da unterstellt wird, dass bei größeren Ackerbaubetrieben bzw. Biogasanlagen die Maschinenkapazität limitierend und damit entscheidungsrelevant ist. Zudem wird so ein Vergleich über verschiedene Organisationsformen des Maschineneinsatzes (Eigenmechanisierung, Lohnunternehmer) möglich. Der EVA- Deckungsbeitrag entspricht also der Definition der Direkt- und Arbeitserledigungsferien Leistungen, wie sie in beispielsweise DLG (2011) definiert sind. Wie die einzelnen Kostenbestandteile für den Maschineneinsatz (Betriebsstoffe, Unterhaltung, Abschreibung, Zinsanspruch) im Einzelnen angesetzt werden, ist in Kapitel 3.2 erläutert. Darüber hinaus sind Trocknungskosten als variable Kosten in Ansatz zu bringen, da sie nur für bestimmte Früchte auftreten und damit von Anbausystem zu Anbausystem variieren. Lagerhaltungskosten für die Produkte (die Gärsubstrate) werden nicht berücksichtigt, weil angenommen wird, dass die Produkte ab Ernte an die Biogasanlage geliefert werden. Kosten der Hagelversicherung werden nicht erfasst, weil es sich zwar je nach Anbausystem um unterschiedliche, im Ganzen aber im Bereich der 8

22 3. Methodisches Vorgehen Gärsubstratkulturen relativ geringe Beträge handelt. Der Fehler erscheint vernachlässigbar. Flächennutzungskosten, wie Pachtzins bzw. Pachtzinsanspruch und Grundsteuern, werden zur Bestimmung des EVA-Deckungsbeitrages nicht in Ansatz gebracht, weil sie nicht von Anbausystem zu Anbausystem variieren und es sich damit um Fixkosten handelt. Flächenkosten sind nur dann zu berücksichtigen, wenn es in einer Entscheidungssituation darum geht, ob eine Fläche gepachtet werden soll. Zur Bestimmung des EVA-Deckungsbeitrages für ganze Anbausysteme (ganze Fruchtfolgen) müssen die variablen Kosten für die einzelnen Fruchtfolgeglieder summiert und ebenso wie die variablen Leistungen anschließend durch die Zahl der Anbaujahre des Anbausystems dividiert werden, um den Einfluss unterschiedlicher Fruchtfolgelängen auszuschalten. Werden in einem Jahr zwei Kulturen angebaut und geerntet, müssen die variablen Leistungen und die variablen Kosten für beide Kulturen addiert werden Gültigkeit des Deckungsbeitrages als Entscheidungskriterium Die Betrachtung des EVA-Deckungsbeitrages gilt für eine Entscheidung unter der Annahme, dass die Fläche den knappen Produktionsfaktor darstellt der bestmöglich zu Verwerten ist. Dies ist typischerweise bei Ackerbaubetrieben der Fall, die Gärsubstrate an Biogasanlagen verkaufen. Der Vergleich der Trockenmasseerträge allein ist noch kein ausreichendes Kriterium zur Bestimmung der Vorzüglichkeit der Verfahren. Diese Sichtweise gilt selbst dann, wenn die betreffende Biogasanlage vom selben Unternehmen betrieben wird, solange unterstellt wird, dass fehlendes oder überschüssiges Substrat zum unterstellten Preis lokal ge- oder verkauft werden kann. Wird jedoch unterstellt, dass es keinen Markt für Gärsubstrate gibt und damit die Möglichkeit, fehlendes oder überschüssiges Substrat zu einem definierten Preis zu handeln, unterstellt man dann ferner, dass dagegen Fläche zu einem Marktpreis zugepachtet werden kann, dann wird die Biogasanlagenkapazität und deren Substratbedarf zum fixen, und damit knappen Faktor. In diesem Fall sind die Gestehungskosten pro m³ Methan entscheidungsrelevant, wobei je nach Methanhektarertrag ein variierender Flächenbedarf pro Methaneinheit besteht. Deshalb wurden die Methangestehungskosten zusätzlich berechnet, wobei Flächenkostenberücksichtigt wurden (siehe 3.1.6) Methodische Anmerkung Aus methodischer Sicht sei angemerkt, dass für die betriebswirtschaftliche Auswertung der EVA-Versuche die Trennung zwischen Planung und Kontrolle, bzw. zwischen Planungs- und Kontrollrechnungen, mit ihren unterschiedlichen Begrifflichkeiten nicht konsequent eingehalten wurde. Die wirtschaftlichen Ergebnisse, die für die Versuche bestimmt werden, beziehen sich auf die Vergangenheit der bereits abgeschlossenen Versuchsglieder und müssten deshalb tatsächlich mit Begriffen für Kontrollrechnungen und nicht mit dem Deckungsbeitrag als einem Planungsbegriff bestimmt werden. Da die Versuchsergebnisse jedoch als Vorlage für die betriebliche Planung verwendet werden sollen, wurde dennoch die beschriebenen Begrifflichkeiten verwendet Vom EVA-Deckungsbeitrag zum Betriebszweigergebnis Um im Sinne einer Vollkostenrechnung vom EVA-Deckungsbeitrag zum Betriebszweigergebnis zu gelangen, sind noch einige Positionen einzubeziehen. Dies sind zum einen die Flächenkosten, die sich vom regionalen Pachtpreisniveau ableiten, 9

23 3. Methodisches Vorgehen unabhängig davon, ob es sich tatsächlich um Pachtfläche oder um Eigentumsflächen handelt. Bei der Kalkulation der Methangestehungskosten wurden regionale Pachtpreisansätze auf Bundeslandebene gewählt. Des Weiteren wären Ansätze für die Gebäudekosten und für allgemeine Kosten anzusetzen. Bei Gebäudekosten handelt es sich bei einem reinen Ackerbaubetrieb im Wesentlichen um Maschinenhallen und ggf. weitere Lagerräume für Betriebsmittel. Sonstige Kosten wären für die Betriebsführung, Büro, Beiträge und allgemeine Versicherungen anzusetzen. Da diese Positionen sehr stark von der unterstellten Betriebsgröße und struktur abhängen und unabhängig von der unterstellten Fruchtfolge sind, wurde auf einen Ansatz dieser Positionen in der Auswertung verzichtet Methanentstehungskosten Die Methanentstehungskosten sind dann von Interesse, wenn ein Biogasanlagenbetreiber die ökonomische Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Substrate bewerten möchte. Die Methanentstehungskosten in /m 3 werden berechnet, indem die entstanden Kosten für den Anbau einer Kultur pro Hektar durch den Methanhektarertrag dividiert werden. Für eine detailliertere Bewertung wird jede einzelne Kostenposition durch den Methanhektarertrag dividiert umso Informationen über die genaue Zusammensetzung der Methanentstehungskosten zu erhalten. Hier ist es sinnvoll, die Flächenkosten, die durch Pachtkosten entstehen mit in die Rechnung einzubeziehen. Je nach Region und im Extremfall je nach Schlag ergeben sich hieraus standortspezifische Vor- oder Nachteile Mehrwertsteuer Bei der Umsatzbesteuerung genießen landwirtschaftliche Unternehmen eine Sonderstellung. Neben der Regelbesteuerung können diese die Pauschalierung wählen. Produktionsmittel werden dann incl. Mehrwertsteuer beschafft ohne Abzugsmöglichkeit der gezahlten Vorsteuer. Zum Ausgleichen der gezahlten Mehrwertsteuer dürfen diese Unternehmen dann die Produkte incl. der Vorsteuerpauschale (gegenwärtig 10,7%) vermarkten. In der Regel ist die Pauschalierung für landwirtschaftliche Unternehmen ökonomisch sinnvoll. Dennoch wird in den Auswertungen, um eine bessere Vergleichbarkeit gewähren zu können, ausschließlich mit Nettopreisen gerechnet. Es wird also davon ausgegangen, dass ein landwirtschaftliches Unternehmen betrachtet wird, das zur Regelbesteuerung optiert. 3.2 Annahmen zu Mengengerüsten und Preisen (Methodik) Erträge Alle Erträge werden in den Versuchen durch Wiegung bestimmt. Hierbei wurde die Frischmasse (FM) direkt nach der Ernte und die Trockenmasse (TM) nach einer Trocknung bei 105 C erfasst. Eine Korrektur eines systematischen Versuchsfehlers wird nicht vorgenommen. In früheren Auswertungen (EVA I) wurden Lagerverluste unter den Annahme, dass die Ernteware jeweils zum Erntezeitpunkt verkauft wird, vernachlässigt (TOEWS & KUHLMANN, 2009). Um ein präziseren Vergleich zu ermöglichen, wurden hier jedoch Lagerverluste bei Gärsubstraten von 12 Masseprozent unterstellt. Dieser Wert stellt einen praxisüblichen Wert dar (HERMANN, 2013). 10

24 3. Methodisches Vorgehen Bei Anwelksilagen und den Marktfrüchten sind jedoch jeweils weitere Besonderheiten zu berücksichtigen Erträge von Anwelksilage Das Anwelken ist ein Arbeitsschritt bei dem das Pflanzenmaterial nach dem Mähen auf der Fläche belassen wird, um so durch eine natürliche Bodentrocknung den TM-Gehalt zu erhöhen. In der Regel ist hierfür nach dem Mähen ein einmaliger Wendevorgang notwendig. Vor der Aufnahme durch das Erntegerät (Häcksler oder Ladewagen) wird das Material zusätzlich geschwadet. Der Vorteil des Anwelkens besteht darin, dass der TM-Gehalt der Frischmasse erhöht wird und so weniger Wasser sowohl bei der Ernte als auch bei der Gärrestausbringung transportiert zu werden braucht und das Material mit der Erhöhung des TM-Gehalts eine höhere Siliereignung erfährt. Die Nachteile liegen in den Kosten für die zusätzlichen Arbeitsschritte und darin, dass durch den gesamten Anwelkvorgang sogenannte Bröckelverluste entstehen. Die Höhe des Wasserentzuges durch das Anwelken hängt von der Dauer, der Intensität des Wendens und der Witterung ab. Für die Versuchsauswertungen wird unterstellt, dass der TM-Gehalt des frischen Materials durch das Anwelken um 8%-Punkte erhöht wird. Eine Erhöhung des TM-Gehaltes auf über 35% wird jedoch ausgeschlossen. Die Berechnung der Frischmasse der angewelkten Silage (FM angewelkt) erfolgt nach Gleichung 3, unter Berücksichtigung von Gleichungen 1 und 2. Gleichung 1: Gleichung 2: Gleichung 3: Da in den Versuchen der stehende Bestand mit einem Messerbalken abgetrennt und direkt abgefahren wird, wird quasi der Bruttoertrag incl. der Bröckelverluste erfasst. Um diesen Fehler zu korrigieren wird bei allen anzuwelkenden Prüfgliedern ein Bröckelverlust von 10% berücksichtigt Marktfruchterträge Bei den Versuchsgliedern in denen nur die Körner als Marktfrucht geerntet wurden, wird ausgehend vom gemessenen Trockenmasseertrag (100% TM) mit Hilfe eines üblichen Restfeuchtegehalte (Raps: 9%; Getreide: 14,5% Restfeuchte) die Vergleichsmenge an Frischmasse an verkaufsfähiger Ware berechnet Arbeitserledigungskosten Die Arbeitserledigungskosten werden in Anlehnung an die vom KTBL im Internet bereitgestellten Daten zur Betriebsplanung und mit Hilfe des Feldarbeitsrechners ermittelt. Zum Teil abweichend von den KTBL-Vorgaben wird mit einem Zinssatz von 5%, einem Stundenlohn von 15 /h, einem Dieselpreis von 1,33 /l und einem Heizölpreis von 0,70 /l gerechnet. Betriebsstoffe in Form von Schmieröl werden mit 1 Prozent der Dieselmenge berücksichtigt und mit einem Ölpreis von 2 /l bewertet. Bei allen Arbeiten werden eine Feld-Hof-Entfernung von 5 km und eine Schlaggröße von 10 ha unterstellt. Bei der Auswahlrubrik zur Größe der Technisierung handelt es sich um die Leistungskategorie 120 kw. In dem online Berechnungstool des KTBL ist es möglich 11

25 3. Methodisches Vorgehen die Arbeitserledigungskosten in Abhängigkeit von der Bodenart zu berechnen. In Tab. 1 ist wiedergegeben, wie die Bearbeitbarkeit der Versuchsstandorte eingeordnet wurde. Tab. 1: Bearbeitbarkeitsklassen der Standorte nach KTBL-Definition. Standort Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Güterfelde Haus Düsse Rauischholzhausen Straubing Trossin Werlte Witzenhausen Bearbeitbarkeit mittel schwer mittel mittel leicht leicht mittel mittel schwer leicht leicht mittel Bei der Berechnung der Arbeitserledigungskosten werden auch die Abschreibung, die Zinsen (Kapitalkosten) und die Versicherung berücksichtigt, so dass es sich hierbei um die Vollkosten der Arbeitserledigung handelt. Zur Berechnung der Kosten für die Gärrestausbringung, die Applikation von mineralischem Dünger und die Ganzpflanzenernte (Silage) wird im Folgenden die Vorgehensweise genauer spezifiziert Gärrestmenge Die Menge an Gärresten, die beim Anbau von einem Hektar Gärsubstrat entsteht, hängt vom Frischmasseertrag und vom Biogasbildungsvermögen je t FM ab. Je höher der FM- Ertrag und je niedriger das Gasbildungspotenzial ist, desto höher ist die Gärrestmenge und umgekehrt. Ausgangsmaterialien mit hohem TM-Gehalt und hohem Gasbildungsvermögen haben deshalb den Vorteil, dass ihnen weniger Gärrestausbringungskosten anzulasten sind. Um jedem Fruchtfolgeglied die entsprechenden Gärrestmengen bzw. aufbauend hierauf die verursachungsgerechten Gärrestausbringungskosten zuweisen zu können, werden die Gärrestmengen nach folgender Vorgehensweise bestimmt: Unter der vereinfachenden Annahme, dass Biogas nur aus Methan und Kohlenstoffdioxid besteht, lässt sich die Masse des Biogases berechnen. In den Gleichungen 4 bis 7 sind die notwendigen Rechenschritte dokumentiert, um die Biogasmasse je kg Ausgangssubstrat zu berechnen. Zieht man den Massenverlust von der Masse des Ausgangssubstrates ab, so erhält man die verbleibende Gärrestmenge (siehe Gleichung 7). Gleichung 4: Gleichung 5: Gleichung 6: 12

26 Arbeitserledigungskosten in [ /ha] Arbeitserledigungskosten in [ /t ] 3. Methodisches Vorgehen Gleichung 7: M: molare Masse; A: Volumenanteil Die Masse von einem Mol CH4 beträgt 16 g, die von einem Mol CO2 44 g. Ein Mol hat ein Volumen von 22,4 l Gärrestausbringungskosten Die Kosten der Gärrestausbringung hängen von der Transportentfernung (Feld-Hof- Entfernung), der Schlaggröße und der Applikationsmenge und von der insgesamt auszubringenden Menge ab. In Abb. 1 sind die Gesamtkosten der Gärrestausbringung bei 5 km Feld-Hof-Entfernung und 10 ha Schlaggröße für unterschiedliche Applikationsmengen dargestellt, wenn nach Mengengerüsten des KTBL, einem Arbeitslohn von 15 /h, einem Dieselpreis von 1,33 /l und einem Zinssatz von 5% gerechnet wird (s. o.). Bei dem gewählten Verfahren handelt es sich um einen Pumptankwagen mit 12 m 3 Volumen mit einem 15 m breiten Schleppschlauchverteiler und einen Schlepper mit 120 kw y = 3,785x + 10,416 R² = 0,9998 y = 6,6488x -0,142 R² = 0, Ausbringungsmenge in [t/ha] 4,20 4,9 4,8 4,7 4,6 4,5 4,4 4,3 4,2 4,1 4 Abb. 1: Vollkosten der Gärrestausbringung in Abhängigkeit der Ausbringungsmenge (Eigene Berechnung nach KTBL 2008) Die Applikationsmenge hängt nicht vom Ertrag der einzelnen Fruchtfolgeglieder ab. Sie wird vielmehr nach pflanzenbaulichen Erwägungen nach Maßgabe des Nährstoffbedarfs der zu düngenden Kultur bestimmt. Geht man davon aus, dass 25 t/ha eine pflanzenbaulich sinnvolle Einzelgabe darstellen, dann betragen die Kosten je Tonne Gärsubstrat 4,2 (siehe Abb. 1). Dieser Kostenfaktor wird mit der jeweils auszubringenden Gärrestmenge multipliziert (siehe ). Durch die Ausbringung von Gärresten können Mineraldüngerapplikationen eingespart werden. Die Anzahl der eingesparten Mineraldüngerapplikationen hängt vom Einzelfall ab. Im Durchschnitt über eine Fruchtfolge wird es pro Jahr jedoch wahrscheinlich nicht 13

27 3. Methodisches Vorgehen viel mehr als eine Düngergabe sein, die durch eine einmal jährlich stattfindende Gärrestdüngung von 25 t/ha eingespart wird. Zunächst kann davon ausgegangen werden, dass durch eine 25 m 3 -Gärrestdüngung eine mineralische N-Düngung pro Jahr unterbleiben kann. Durch eine in jedem Jahr stattfindende Gärrestdüngung kann der Grundnährstoffbedarf entweder von P oder von K gedeckt werden. Da die Grunddüngung, wenn sie mineralisch erfolgt, häufig im 3-jährigen Zyklus durchgeführt wird, würden also, bezogen auf einen Dreijahreszyklus, drei Gärrestapplikationen eine Mineraldüngerapplikationen ersetzen. Eine Gärrestdüngung à 25 m 3 erstsetzt also weitere 0,33 Mineraldüngergaben. Die Menge der zu düngenden Grundnährstoffe würde sich darüber hinaus reduzieren. Vereinfachend wird in den Berechnungen deshalb davon ausgegangen, dass mit jeder 25 m 3 - Gärrestgabe 1,4 Mineraldüngergaben (à 300 kg/ha) eingespart werden können Mineraldüngerapplikation Bei allen Fruchtfolgegliedern wird zunächst, um die Kosten der Düngerausbringung zu bestimmen, davon ausgegangen, dass die Düngung ausschließlich mineralisch erfolgt. Um die auszubringenden Düngermenge zu ermitteln, muss festgelegt werden, welche Dünger verwendet werden. Über alle Versuchsglieder wird einheitlich unterstellt, dass Kalkammonsalpeter (27% N), Superphosphat (7,848% P) bzw. 40er-Kali (33,2% K) als N-, P- bzw. K-Dünger verwendet werden. Bei der N-Düngung wird der N-Bedarf (siehe Abschnitt ) über so viele Gaben ausgebracht, wie in den Versuchen gedüngt wurde. Bei den Grundnährstoffen wird unterstellt, dass sie nicht in jedem Jahr zu jedem Fruchtfolgeglied erfolgt, sondern, dass jeweils Gaben von 800 kg/ha ausgebracht werden. In Anlehnung an das KTBL kostet eine solche 800 kg-gabe 15 /ha. Die zur Deckung des Grundnährstoffbedarfes der Versuchsglieder benötigten Düngermengen werden anteilig auf die 800 kg Gabe umgerechnet Ganzpflanzenerntekosten Die Erntekosten der unterschiedlichen Gärsubstrate (Sonnenblume, Mais, Sudangras, Roggen-GPS etc.) werden weniger durch die zu erntenden Pflanze als vielmehr durch die Feld-Hof-Entfernung und den Ertrag bestimmt. Deshalb wird unterstellt, dass die Kosten für die Ernte von Silomais, wie sie das KTBL veröffentlicht, auch für die anderen Gärsubstrate gelten. In Abb. 2 ist der Verlauf der Erntekosten von Silomais in Abhängigkeit des Flächenertrages dargestellt, wie sie das KTBL für das Arbeitsverfahren 300 kw Häcksler, Häckselgutwagen, 50 m³; 160 kw angibt (vgl. KTBL, 2008b). Mit einer fast 100%igen Anpassung steigen die Erntekosten je ha linear mit dem Ertrag an. Der Y- Achsenabschnitt bzw. die Fixkosten bei einem Nullertrag betragen 177,53 /ha. Je Tonne Erntegut (Frischmasse) erhöhen sich die Erntekosten um 3,71. In Abb. 2 sind darüber hinaus noch die spezifischen Kosten wiedergeben. Diese fallen von 12 /t FM bei einem Ertragsniveau von 20 t auf unter 7 /t bei 70 t Frischmasseertrag. Zur Berechnung der jeweiligen Erntekosten der Versuchsglieder wird die Ausgleichsgerade, wie sie in Abb. 2 wiedergegeben ist, verwendet. In den Versuchen wurden zum Teil auch Erträge geerntet mit weniger als 20 t FM/ha. Die Kosten werden dann berechnet, indem die Ausgleichsgrade extrapoliert wird. 14

28 Arbeitserledigungskosten in [ /ha] Arbeitserledigungskosten in [ /t FM] Arbeitserledigungskosten in [ /ha] Arbeitserledigungskosten in [ /t FM] 3. Methodisches Vorgehen y = 3,7081x + 177,53 R² = 0,994 y = 64,018x -0,553 R² = 0, Ertrag in [t FM/ha] 0 Abb. 2: Vollkosten der Ganzpflanzensilageernte in Abhängigkeit zur Erntemenge (Quelle: Eigene Berechnung nach KTBL 2008) y = 6,0151x + 34,905 R² = 0,9851 y = 25,407x -0,423 R² = 0, Ertrag in [t FM/ha] Abb. 3: Vollkosten für das Arbeitsverfahren Grashäckseln in Abhängigkeit zur Erntemenge (Quelle: Eigene Berechnung nach KTBL 2008) Für die Grasernte (ohne Mähen, Schwaden und Wenden) mit dem gleichen Häcksler, wie bei der Maisernte (s. o.) gibt das KTBL andere Kostenverläufe an (KTBL, 2008a). Je Tonne Mehrertrag steigen die Kosten hier deutlich stärker mit 6,01 an. Die Fixkosten (Y-Achsenabschnitt) liegen dagegen mit 34,90 deutlich niedriger (siehe Abb. 3). Für die Berechnung der Bergungskosten von Anwelkgütern, werden die entsprechenden KTBL- Daten verwendet (siehe Abb. 3). 15

29 3. Methodisches Vorgehen Trocknungskosten Wenn zum Erntezeitpunkt der Restfeuchtegehalt höher als 14,5% (Getreide) bzw. 9% (Raps) war, dann werden die variablen Kosten der Getreidetrocknung nach Vorgaben des KTBL (2008, S. 183) berücksichtigt. Hierfür werden ein Heizölpreis von 0,70 /l und ein Strompreis von 0,20 /kwh angesetzt Aufarbeitungskosten für Zuckerrüben Für die Kulturart Zuckerrübe als Biogassubstrat fallen Aufarbeitungskosten an. Die Aufarbeitung ist zwingend erforderlich, um den Eintrag von mineralischen Feststoffen in den Fermenter zu verhindern. Je nach Bodenart ist die Behandlungsintensität unterschiedlich, jedoch ergibt sich durch die Reinigung und Lagerung ein nicht unerheblicher Kostenaufwand. Hierfür wurde ein Pauschalbetrag von 10 /t FM nach DLG (2010) unterstellt. Gesonderte Silierverluste wurden für die Zuckerrübe nicht unterstellt, obwohl davon auszugehen ist, dass die Verluste höher sind als die unterstellten 12 Prozent Gärsubstratpreise Für Gärsubstrate gibt es bisher keine allgemein verfügbaren Marktdaten, da sie aufgrund begrenzter Transportwürdigkeit überwiegend lokal gehandelt werden. Grundsätzlich hängt jedoch auch dieser Preis von Angebot und Nachfrage ab. Auf Grund der verfügbaren Anbaualternativen spielt dabei auch das allgemeine Preisniveau für andere pflanzliche Rohstoffe eine Rolle. Auf Grund von Kreuzpreiselastizitäten des Angebotes werden Landwirte bei fallenden Getreidepreisen versuchen mehr Gärsubstrate anzubauen. Dieses erhöhte Angebot führt bei zunächst konstanter Nachfrage zu fallenden Preisen. Umgekehrt führt bei steigenden Preisen für pflanzliche Agrarrohstoffen das Gesetz von Angebot und Nachfrage gleichfalls zu steigenden Preisen für Gärsubstrate. Durch das 2009 reformierte EEG nahm die Nachfrage durch den verstärkten Bau neuer Biogasanlagen nach Gärsubstraten bisher rapide zu. Durch die erneute Novellierung des EEG im Januar 2012 ist der Zubau von Neuanlagen rapide eingebrochen. Der FACHVERBAND BIOGAS E.V. (2013) beziffert den Rückgang der Neuanlagen relativ zum Jahr 2011 auf 74 Prozent. Trotz dieser Tatsache wird sich der Substratbedarf voraussichtlich stetig erhöhen, da der Zubau nicht vollständig zum Erliegen gekommen ist. Dies wird die Knappheit an Gärsubstraten und damit den Preis weiter auf hohem Niveau halten. Die hieraus folgende Zunahme des Gärsubstratanbaus führt auch weiterhin zu einer Verdrängung des bestehenden Marktfruchtanbaus (insbesondere: Getreidebau). Da die Subventionierung von Biogasstrom durch das EEG jedoch ein deutsches Spezifikum ist, wird eine Verringerung des Getreideanbaus allein in Deutschland nicht zu merklichen Preiseffekten auf dem Weltmarkt führen. Die Preise für die Gärsubstrate ergeben sich im Prinzip aus dem Gleichgewichtspreis von Angebot und Nachfrage. Da Gärsubstrate einen relativ niedrigen TM-Gehalt besitzen, sind die möglichen Transportentfernungen gering, so dass die Marktpreise regional je nach Angebot und Nachfrage stark voneinander abweichen können. Diese regionalen Preisunterschiede werden jedoch zu Anpassungsreaktionen führen, indem beispielsweise zusätzliche Biogasanlagen in Regionen mit niedrigen Substratpreisen gebaut werden. Die Bestimmungsgründe für die Angebots- und Nachfragepreise werden im Folgenden dargestellt. 16

30 3. Methodisches Vorgehen Angebot Ein Ackerbauer wird dann bereit sein, Silomais für eine Biogasanlage anzubauen, wenn die Flächenverwertung vom Silomais mindestens gleich oder höher ist als die seiner schlechtesten Alternative, die er durch Mais ersetzen kann (Opportunitätskosten). Da Winterweizen die mit Abstand flächenstärkste Alternativkultur darstellt, ist es wahrscheinlich, dass diese Kultur reduziert wird, wenn der Anbau von Gärsubstraten ausgedehnt wird. Deshalb kann man mit Hilfe des Preis- und Deckungsbeitragsniveaus von Winterweizen annähernd ein realistisches Preisniveau für Gärsubstrate ableiten. Die mittleren Erträge von Winterweizen bzw. Silomais von 1999 bis 2006 betragen 7,1 bzw. 42,7 t/ha (Destatis, 2009). Bei einem Erzeugerpreis von 192,5 /t 1 Weizen ergibt sich ein Deckungsbeitrag von 388,66 /ha (siehe Tab. 2). Der Indifferenzpreis von Silomais ist der Preis bei dem der Deckungsbeitrag genau dem der Weizenproduktion entspricht. In der Kostenkalkulation der Tab. 2 wird davon ausgegangen, dass der Silomais zum Erntezeitpunkt verkauft wird. Die Lagerkosten und Lagerverluste trägt der Abnehmer. Die Kosten für die Ernte, den Transport zum Silo und die Kosten für das Verdichten trägt der Substratlieferant. Darüber hinaus beinhaltet die Substratanlieferung eine kostenlose Gärrestrücknahme. Unter der Bedingung, dass der Deckungsbeitrag der Silomaisproduktion dem der Weizenproduktion entspricht, ergibt sich für die unterstellten 192,5 /t Weizen ein Silomaispreis von 33,5 /t. Der Indifferenzpreis hängt selbstverständlich vom Weizenpreis ab. Steigt das Preisniveau für Marktfrüchte, dann verlangen die Substratproduzenten auch einen höheren Silomaispreis auf Grund höherer Opportunitätskosten (Deckungsbeitrag des Weizens). Dieser Zusammenhang ist für das mittlere Ertragsverhältnis von 42,7 t/ha Mais und 7,1 t/ha Weizen in Abb. 4 wiedergegeben. Bei anderen Ertragsverhältnissen ergeben sich folglich andere Indifferenzpreise. Tab. 2: Berechnung des Gleichgewichtspreis für Maissilage an Hand des Weizenpreises (Quelle: Eigene Berechnung). W.Weizen Mais Ertrag t FM/ha 7,3 42,7 nach Lagerverlusten t FM/ha 7,0 Preis /t 192,50 33,50 Leistung /ha Saatgut /ha Pflanzenschutz /ha Dünger /ha Erntekosten /ha Lagerkosten /ha 135 Gärrestausbringungskosten /ha sonstige ArEr.-Kosten /ha Summe Kosten /ha Deckungsbeitrag /ha Mittlerer Preis der Jahre 2010 bis 2011 abgeleitet aus den Preisindizes der landwirtschaftlichen Erzeugerpreise (DESTATIS, 2013; siehe auch Abschnitt 3.2.8) 17

31 Maispreis [ /t FM] 3. Methodisches Vorgehen Für die Biogasanlage ist die wertbestimmende Eigenschaft der Gärsubstrate das Methanbildungsvermögen, so dass der Preis alternativer Gärsubstrate, die weniger häufig auf Märkten gehandelt werden, über deren Methanbildungspotenzial bestimmt werden kann. Hierfür wird zunächst der Preis je Tonne Mais durch das Methanbildungspotenzial einer Tonne Mais dividiert. Dieser Verrechnungspreis für einen Kubikmeter Methan wird anschließend mit dem Methanbildungspotenzial der jeweiligen alternativen Rohstoffe multipliziert. Probleme bei dieser Substratpreisbestimmung ergeben sich dadurch, dass sowohl in wissenschaftlichen Versuchen als auch in der Praxis die Gasbildungspotenziale gleicher (sogar derselben) Substrate erheblichen Schwankungen unterliegen. 50,0 40,0 30,0 20,0 21,3 24,5 27,8 31,1 34,3 37,6 40,87 44,1 10,0 0, Weizenpreis [ /t] Abb. 4: Indifferenzpreis von Maissilage in Abhängigkeit vom Weizenpreis (Quelle: TOEWS & KUHLMANN, 2009) Nachfrage Der Veredelungswert eines Rohstoffes ist der Preis, den ein Veredelungszweig langfristig maximal zahlen kann, ohne Verluste zu realisieren. Entspricht der vereinbarte Preis eines Rohstoffes genau dem Veredelungswert, so werden zwar alle Kosten (incl. der Faktorkosten) gedeckt, darüber hinaus aber kein positiver Unternehmergewinn erzielt. Unterstellt man ein Gasbildungspotenzial von 100 m 3 CH4/t Silomais (EVA-Vorgabe durch ATB) dann liegt der Veredelungswert nach eigenen Berechnungen 2 bei ca. 41,40 /t für EEG 2009 Bestandsanlagen. Wird die Berechnung 3 mit der Vergütungsstruktur des EEG 2012 durchgeführt, ergibt sich ein Veredlungswert von 37,40 /t Maissilage für eine Neuanlage nach EEG Beide Veredlungswerte liegen deutlich über dem in Abschnitt ermitteltem minimalem Angebotspreis von 33,50 /t Gleichgewichtspreis von Angebot und Nachfrage Nach den Gasbildungskoeffizienten, die sich aus der Projektvorgabe ergeben, beträgt der Veredelungswert je nach anzunehmender Vergütungsstruktur 41,40 /t für EEG 2009 Anlagen oder 37,40 /t für EEG 2012 Anlagen (maximaler Nachfragepreis). Der 2 Für die Berechnung des Veredlungswertes wurde eine praxisübliche Biogasanlage mit einer Leistung von 300kW el mit einem Maisanteil von 60% und einem Gülleanteil von 40% angenommen. Die Anlage ist mit einem Gas-Otto-Motor mit einem elektrischen Wirkungsgrad von 37% el ausgestattet. Für die Anlage gibt es kein Wärmenutzungskonzept. Die Vergütung erfolgt nach EEG Anlagendefinition wie zuvor. Vergütung erfolgt nach EEG 2012 unter Berücksichtigung der Einsatzstoffvergütungsklassen. 18

32 3. Methodisches Vorgehen Indifferenzpreis des Landwirtes liegt bei einem Weizenpreis von 192,5 /t dagegen nur bei 33,50 /t (minimaler Angebotspreis). Ob der Preis sich nun am minimalen Angebotspreis oder am maximalen Nachfragepreis orientieren wird, hängt insbesondere vom örtlichen Biogasanlagenbestand und der daraus resultierenden Konkurrenz um Substrate ab. In dem Forschungsprojekt Modellgestützte Folgenabschätzungen für den Anbau nachwachsender Rohstoffe in Deutschland, welches vom BMEL über die FNR gefördert und durch das TI bearbeitet wird, wird unterstellt, dass längerfristig der Substratpreis mit dem Veredelungswert identisch sein wird. Dies gilt solange neue Biogasanlagen zugebaut werden, was der Fall ist, wenn der Veredlungswert über dem Angebotspreis liegt. Erst wenn durch die dann zunehmende Substratkonkurrenz der Marktpreis flächendeckend bis zum Veredelungswert angestiegen ist, wird der Preis konstant bleiben (ZIMMER, 2009). Diese Überlegung ist grundsätzlich richtig. Zwei Dinge müssen dabei jedoch bedacht werden: Die Biogasanlagenbetreiber gehen ein deutlich höheres Risiko ein als die Substratproduzenten, da sie ungleich mehr Kapital über eine lange Dauer binden. Ohne positive Risikoprämie (Unternehmergewinn) würden potenzielle Biogasanlagenbetreiber deshalb nicht in den Markt einsteigen; der durchschnittliche Marktpreis bliebe unter dem Veredelungswert. Der Veredelungswert des Maises wird über das EEG gesteuert. TOEWS & KUHLMANN (2009) prognostizieren hierzu, dass wenn der Zuwachs von Biogasanlagen tatsächlich nicht durch einen exogenen Preisanstieg für andere Agrarrohstoffe gebremst werden würde, die Vergütungssätze des EEG gesenkt werden würden. Diese Prognose ist mit der Novellierung des EEG im Jahr 2012 eingetroffen. Vor allem der Wegfall des Gülle- und KWK-Bonus führten zu einer deutlichen Verminderung des Veredlungswertes (siehe Abschnitt ). Im Zuge der im Jahr 2014 erneut anstehenden Novellierung des EEG wird es zu einer weiteren Absenkung der Vergütung kommen (vgl. BMWI, 2014). Deshalb ist es unwahrscheinlich, dass sich der Marktpreis für Gärsubstrate langfristig und flächendeckend tatsächlich auf dem Niveau des Veredelungswertes einpendeln wird. Stattdessen wird es für wahrscheinlicher gehalten, dass der Marktpreis für Silomais eher durch den minimalen Angebotspreis bestimmt wird. Nach der obigen Herleitung sind dies 33,50 /t Silomais (angeliefert und verdichtet bei der Biogasanlage, zum Erntezeitpunkt, freie Gärrestrücknahme). Dieser Preis wird für die Auswertungen unterstellt. Hieraus ergibt sich ein Methanpreis von 33 ct/m Marktfruchtpreise Die Marktfruchtpreise für fast alle landwirtschaftlichen Pflanzenrohstoffe sind, seit der Wirtschaftskrise im Jahr 2009, wieder kontinuierlich angestiegen und haben annähernd das Niveau der Preise von Anfang 2008 erreicht. Seit Anfang 2011 wird dieses hohe Preisniveau mit geringer Volatilität gehalten und die Preisentwicklung im Jahr 2013 setzte diesen Trend fort. In Abb. 5 sind die mittleren landwirtschaftlichen Erzeugerpreise in Monatsschritten von 2000 bis 2012 abgebildet. Es ist nicht zu erwarten, dass das Preisniveau maßgeblich sinken wird. Deshalb wird davon ausgegangen, dass der Mittelwert der Jahre 2010 bis 2012 eine brauchbare Preisprognose liefert. 19

33 Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Januar Mai September Erzeugerpreis in /dt 3. Methodisches Vorgehen Körnermais Raps Roggen Sommergerste Wintergerste Winterweizen Abb. 5: Entwicklung der Erzeugerpreise der wichtigsten Agrargüter in den Jahren 2000 bis (Quelle: DESTATIS, 2013) Um aus den Preisindizes des statistischen Bundesamtes absolute Preise abzuleiten, werden die mittleren Preisindizes der letzten drei Jahre mit den absoluten mittleren Erzeugerpreisen des Jahres 2005 für Deutschland (DESATIST, 2013) multipliziert (siehe Tab. 3). Auf Grund mangelnder Daten ist diese Vorgehensweise für Futtererbsen nicht möglich. Es wird unterstellt, dass sich die Preise dieser Kultur parallel mit denen von sonstigen Futterpflanzen entwickelt. Tab. 3: Aus Preisindizes der landwirtschaftlichen Erzeugerpreise abgeleitete Marktfruchtpreise im Mittel der Jahre 2010 bis 2012 Marktfrucht Erzeugerpreis /dt Erbse 20,73 Hafer 13,28 Mais 17,93 S.Gerste 18,76 S.Roggen 18,29 S.Weizen 19,25 W.Gerste 17,62 W.Raps 29,60 W.Roggen 18,29 W.Triticale 15,63 W.Weizen 19,25 Zuckerrüben 3,52 Kartoffeln 14,90 Quelle: Eigene Berechnungen nach Destatis,

34 3. Methodisches Vorgehen Vergleich zwischen Biogassubstrat- und Marktfruchtpreisen Da die Preise von unterschiedlichen pflanzlichen Agrarrohstoffen sehr eng miteinander verknüpft sind, ist es bei vergleichenden Analysen bzw. bei Prognosen wichtig, dass die Preisrelationen richtig geschätzt werden. Durch die Verwendung der genannten statistischen Datengrundlage scheint dies gewährleistet zu sein. In Abschnitt wurde der Angebotspreis von Biogassubstraten über den Maispreis abgeleitet, der sich bei einem Weizenpreis von 19,25 /dt und einem festgelegten Ertragsverhältnis ergibt. In der Kalkulation ist der Biogassubstrat- und Marktfruchtanbau somit ökonomisch gleichgestellt. In der Praxis ergeben sich jedoch Unterschiede durch standortbedingte Ertragsverhältnisse. In Tab. 4 wird deutlich, dass die Biogassubstratproduktion unter den in Abschnitt hergeleiteten Preisen teilweise über und teilweise unter der Vorzüglichkeit von Weizen liegt. Tab. 4: Regional differenzierte Deckungsbeiträge von Winterweizen und Silomais in Abhängigkeit von den Ertragsverhältnissen der Bundesländer bei einem W. Weizenpreis von 192,5 /t und einem Silagepreis von 33,5 /t (Quelle: Eigene Berechnung. Datengrundlage AMI (2013)) Bundesland Ertragsverhältnis Deckungsbeitrag W.Weizen [t FM] / W. Weizen Mais Silomais [t FM] /ha /ha Bayern 7,06 / 51,2 354,24 615,89 Sachsen-Anhalt 7,54 / 39,8 431,38 309,33 Thüringen 6,99 / 42,8 342,99 390,00 Baden-Württemberg 7,10 / 47,0 410,49 502,95 Mecklenburg-Vorpommern 7,22 / 36,7 379,95 225,97 Brandenburg 6,05 / 34,5 191,91 166,81 Sachsen 7,01 / 42,5 347,00 381,94 Niedersachsen 7,96 / 47,4 500,16 513, Düngerpreise Die Preisentwicklungen der Grundnährstoffe (N, P2O5 und K2O) wurde ebenfalls aus den Preisindizes des statistischen Bundesamtes abgeleitet (DESTATIS, 2009c). Diese Preisindizes wurden multipliziert mit den absoluten durchschnittlichen Nährstoffpreisen für Deutschland (BMELV, 2007). Demnach sind von 2000 bis Juli 2007 die Nährstoffpreise ohne große Ausschläge in sehr geringem Ausmaß angestiegen. Erst ab Juli 2007 sind parallel mit der allgemeinen Rohstoffverknappung die Düngerpreise stark angestiegen. Im Vergleich zum Januar 2007 haben sich die Preise für Stickstoff- und Kalidünger bis Oktober 2008 um den Faktor 2,5 erhöht; bei Phosphat betrug der Preisanstieg sogar 340%. Ab Januar weist das statistische Bundesamt einen deutlichen Preisrückgang aus. Wegen der jüngsten ausgeprägten Preisausschläge der Düngemittelpreise in beide Richtungen ist eine Prognose der zukünftigen Preise mit einer erheblichen Unsicherheit behaftet. Als Arbeitshypothese werden die Indizes des statistischen Bundesamtes ab Juli 2005 verwendet, so dass derselbe Zeitraum wie für die Produktpreisbestimmung (siehe Abschnitt 3.2.8) verwendet wird. Die so ermittelten Preise werden für die Auswertungen verwendet und sind jeweils bezogen auf die Oxidform bzw. auf das Element in Tab. 5 wiedergegeben. 21

35 3. Methodisches Vorgehen Tab. 5: Verwendete Nährstoffpreise /kg (DESTATIS, 2009c) N P K 2 O bzw. K Element 1,25 3,10 1, Nährstoffbedarf Im Gegensatz zu den Nährstoffkreisläufen der Pflanzennährstoffe P und K ist der Stickstoffkreislauf (N) von höheren Verlusten geprägt. Die wichtigsten sind zum einen solche über die Luft, die bei der Ausbringung und bei Denitrifikationsvorgängen im Boden auftreten und des weiteren Auswaschungsverluste in Form von Nitrat. Deshalb beträgt die Stickstoffnutzungseffizienz nicht 100%. Um das Ertragspotenzial auszuschöpfen, muss mehr gedüngt werden, als von den Pflanzen aufgenommen wird. Der sich hieraus ergebende bilanzielle Überschuss darf nach der Düngeverordnung ab 2009 im Mittel von 3 Jahren 60 kg N/(ha a) nicht übersteigen. Bei rein mineralischer Düngung unterstellt die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft bei allen Nutzpflanzen einen N-Überschuss von 30 kg/(ha a) (LfL, 2007). Da der N-Überschuss jedoch auch vom Düngungsniveau abhängt, also mit höherer Düngung tendenziell auch ein höherer N-Überschuss einhergeht, wird in den Auswertungen ein N-Überschuss in Höhe von 20% der N-Düngung veranschlagt. Hierbei wird eine relativ hohe Stickstoffnutzungseffizienz unterstellt. Unabhängig davon, ob die Versuchsglieder als Gärsubstrat oder als Marktfrucht angebaut werden, wird mit dem oben geschilderten Faktor von 1,2 zur Stickstoffbedarfsermittlung gerechnet Nährstoffbedarf von Gärsubstraten Wenn man davon ausgeht, dass P und K im Gärrest mittelfristig vollständig pflanzenverfügbar werden und es keine Verlustquellen gibt, dann wird mit der Rückführung der Gärreste genau die Menge an Nährstoffen wieder auf den Acker zurückgebracht, die mit der Ernte entzogen wurde, so dass für diese Nährstoffe keine weitere mineralische Ausgleichsdüngung anzusetzen ist. Beim Nährstoff Stickstoff gelten jedoch andere Voraussetzungen. Im Vergleich zur mineralischen Düngung sind mit der organischen Düngung einige Nachteile verbunden, so dass der in den Gärresten enthaltene zum Teil organisch gebundene Stickstoff zu einem geringeren Anteil von den Pflanzen aufgenommen werden kann. Die Gründe hierfür liegen zum einen darin, dass bei Gärresten die N-Ausbringungsverluste (Ammoniak) höher sind und zum anderen darin, dass der organisch gebundene Stickstoff nicht unmittelbar pflanzenverfügbar ist, sondern vor der Aufnahme durch die Pflanze mineralisiert werden muss. Diese N-Mobilisierung läuft jedoch zum Teil nicht synchron mit dem zeitlichen Nährstoffbedarf der Nutzpflanzen ab, so dass wiederum erhöhte Verluste auftreten können. Insgesamt ist deshalb die Düngerwirksamkeit von organischen Düngern niedriger als die von mineralischem N-Dünger. Wenn P und K im Kreis geführt werden, dann müssen nur die Stickstoffverluste mit mineralischem Dünger aufgefüllt werden. Dies sind beim Anbau von Gärsubstraten 70% des Entzuges. Dabei wird unter dem Entzug die N-Menge verstanden, die mit der Abfuhr der Ernteprodukte von der Ackerfläche entnommen wird. 22

36 3. Methodisches Vorgehen Nährstoffbedarf von Marktfrüchten Beim Marktfruchtanbau wird eine vollständige mineralische Düngung unterstellt. Also 120% des N-Entzuges und jeweils 100% des P- und K-Entzuges werden mineralisch ergänzt Nährstoffbedarf von Leguminosen Um die Stickstofffixierungsleistung der Leguminosen bzw. der Leguminosengemenge zu bestimmen, werden die Angaben der LfL (2007) zu den Stickstoffgehalten und Stickstofffixierungsleistungen herangezogen (siehe Tab. 6). Ausgangsbasis für die Berechnung des N-Düngerbedarfs ist also nicht, wie bei den Nicht-Leguminosen (siehe oben) der Entzug, sondern der Entzug abzüglich der Stickstoffmenge, die über die Knöllchenbakterien gebunden wird. Bei Kleearten und Luzerne werden 85 bzw. 95% des Entzuges über die N-Fixierung gedeckt. Werden Leguminosen in Kombination mit Gräsern also beispielsweise als Klee- bzw. Luzernegras angebaut, dann sinken die relativen Fixierungsleistungen. Bei Leguminosenanteilen von unter 60% sinkt die Fixierungsleistung auf ca. 60% des jeweiligen Wertes, der beim reinen Leguminosenanbau fixiert wird. Bei Erbsen, Bohnen und Lupinen mit Körnernutzung ergeben sich 122%, weil hier im Gegensatz zur Silagenutzung mehr Pflanzenreste auf dem Acker verbleiben (Stroh), so dass die Bilanz positiv ist. Es wird also mehr Stickstoff gebunden als entzogen wird. Tab. 6: Symbiotische N-Bindung (Toews & Kuhlmann, 2009) N-Gehalt kg/dt FM N-Fixierung kg/dt FM prozentuale Fixierungsleistung 1 Rotklee 0,55 0,47 85% Luzerne 0,6 0,57 95% Kleegras (Kleeanteil <60%) 0,52 0,27 52% Luzernegras (Luzerneanteil <60%) 0,54 0,31 57% Körnererbsen (Korn) 3,6 4,4 122% Ackerbohnen (Korn) 4,1 5,0 122% Lupine (Korn) 4,48 5,5 123% 1 Anteil des symbiontisch gebundenen Stickstoffs am im Erntegut enthaltenen Stickstoff (Entzug) Aufbauend auf den oben dargestellten Werten der LfL werden Ansätze für die Stickstofffixierungsleistung der im Grundversuch angebauten Leguminosen aufgestellt (vgl. Tab. 7). 23

37 3. Methodisches Vorgehen Tab. 7: Stickstofffixierungsleistung der im Grundversuch angebauten Leguminosen bzw. Leguminosengemische (QUELLE: TOEWS & KUHLMANN, 2009) Fruchtart Nutzung N Fixierung Erbsen GPS 85% Erbsen-Hafer-Leindotter GPS 40% Kleegras GPS 50% Luzernegras GPS 55% Luzerne-Kleegras GPS 55% W.Roggen-W.Wicken GPS 40% Erbsen Korn 120% Lupinen Korn 120% In Tab. 8 ist an einer Leguminose und einer Nicht-Leguminose beispielhaft gezeigt, wie die N-Menge berechnet wird, die über mineralischen Dünger ergänzt werden muss. Mit einer symbiontischen N-Bindung von 85% des Entzugs bindet der Rotklee letztlich mehr N als über die Verluste verloren geht. In diesem Beispiel stehen also 15% des Stickstoffentzuges der Nachkultur zur Verfügung. Bei den Nicht-Leguminosen sind es im Gegensatz hierzu immer 70% des N-Entzuges, die mineralisch ersetzt werden müssen. Tab. 8: Beispielkalkulation zum mineralischen N-Düngerbedarf (Quelle: TOEWS & KUHLMANN, 2009) Rotklee Weizen Entzug (10 t 2 kg/t) 200 kg 200 kg symbiontische N-Bindung 85% 170 kg 0 kg unvermeidbare N-Verluste 20% 40 kg 20% 40 kg Düngerbedarf 70 kg 240 kg N im Gärrest 200 kg 200 kg davon pflanzenverfügbar 50% 100 kg 50% 100 kg mineralischer Düngerbedarf -15% -30 kg 70% 140 kg Materialaufwand für Pflanzenschutz Alle tatsächlich in den Versuchen verwendeten Pflanzenschutzmittel werden mit den Preisen der Pflanzenschutzpreisliste der BayWa AG (2012) bewertet. Wenn für ein Pflanzenschutzmittel mehrere Preise in Abhängigkeit von der Abnahmemenge existieren, wird der Preis über die Annahmemenge gemittelt Biogasausbeuten Es existieren unterschiedliche Formeln zur Berechnung der Biogasausbeuten von Gärsubstraten. Einerseits unterscheiden sich die Formeln darin, dass jeweils andere Parameter als erklärende Variablen verwendet werden und andererseits differieren die verwendeten Koeffizienten. Somit sind die Berechnungen unter Verwendung dieser Formeln mit Unsicherheiten behaftet. Das EVA-Projekt leistet hierzu einen Beitrag zur Verbesserung der Erkenntnisse über die Methanerträge der in den eigenen Versuchen angebauten Kulturen. So liegen für den Versuchszeitraum von EVA mittlerweile belastbare Ergebnisse zu den Gasausbeuten vor. Das ATB führt hier Batch-Versuche mit silierten Proben in praxisüblicher Häcksellänge durch. Im Gegensatz zum Hohenheimer Biogas-Test wird hierbei das 24

38 Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Deckungsbeitrag in [ /ha] 3. Methodisches Vorgehen Substrat nicht weiter aufgearbeitet, wodurch die Gasausbeuten in Bezug auf die Substratbeschaffenheit praxistauglichere Werte liefern dürften (HERMANN, 2013). Allerdings ist die probeweise Vergärung am ATB aus technischen und organisatorischen Gründen auf 30 Tage beschränkt, obwohl in der Praxis längere Verweilzeiten anzutreffen sind. Das Niveau der Gasausbeuten wird jedoch durch Normierung an praxisüblichen Gasausbeuten für Mais korrigiert. Allerdings könnte es durch die Methodik dennoch zu Verschiebungen zu Gunsten von Kulturen gekommen sein, die sich in relativ kurzer Zeit zu Gas umsetzen lassen. Über die Gasausbeuten des ATB ist es darüber hinaus möglich, diese abhängig von BBCH (Wachstumsstadium) und Trockenmassegehalten zu zuordnen. Dies wurde für Substrate mit der entsprechenden Datenlage durchgeführt. Waren keine Gaserträge für die entsprechende Gruppe oder Fruchtfolgestellung vorhanden, wurden die Werte der gleichen Kulturart in anderer Fruchtfolgestellung verwendet. Für die konkreten Methanausbeuten sei hier auf die Veröffentlichung des ATB verwiesen (HEIERMANN & HERMANN, 2013) HaMisch KleeGr Mais SGer SuGr WelWeiGr WGer WRap WRog WWick WTrit WWei -300 Abb. 6: Vergleich der Deckungsbeiträge unter der Verwendung der Biogasausbeuten nach BASERGA (1998) und den Biogasausbeuten des ATB (2013) von Hauptfrüchten zur Biogasnutzung am Beispiel des Standortes Ascha 25

39 Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Anteil an den Gesamtproduktionskosten Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Gasertrag alt Gasertrag ATB Methanentstehungskosten in [ /m³ch4] 3. Methodisches Vorgehen 0,6 0,5 0,4 sonst ArErKosten Gärrestausbringung Erntekosten PSM Dünger Saatgut 0,3 0,2 0,1 0 HaMisch Mais SGer SuGr WelWeiGr WGer WRap WTrit WWei Abb. 7: Vergleich der Methanentstehungskosten unter der Verwendung der Biogasausbeuten nach BASERGA (1998) und den Biogasausbeuten des ATB (2013) von Hauptfrüchten zur Biogasnutzung am Beispiel des Standortes Ascha. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% HaMisch Mais SGer SuGr WelWeiGr WGer WRap WTrit WWei Sonst AEK Gärrest Ernte PSM Dünger Saatgut Abb. 8: Vergleich der prozentualen Anteile der einzelnen Kostenpositionen der Methanentstehungskosten unter der Verwendung der Biogasausbeuten nach BASERGA (1998) und den Biogasausbeuten des ATB (2013) von Hauptfrüchten zur Biogasnutzung am Beispiel des Standortes Ascha (Quelle: Eigene Berechnungen nach ATB). Die Höhe der Gasausbeuten hat direkten Einfluss auf die Deckungsbeiträge. Der Schwerpunkt des Einflusses liegt hierbei vor allem auf der Seite der erzielten Leistung. Auf Seite der Kosten ergeben sich Änderungen in der Höhe der Gärrestausbringungskosten. Dies ist dadurch bedingt, dass die Gärrestmenge unmittelbar vom Grad des biologischen Abbaus und der Methanentstehung also von den Gasausbeuten abhängt (siehe Abschnitt ). Allgemein gilt hier je höher die 26

40 3. Methodisches Vorgehen Gasausbeute desto geringer fällt die Gärrestmenge aus und somit sinken die Gärrestausbringungskosten. Jedoch ist dieser Einfluss nur marginal. In Abb. 6 ist der Einfluss der bisher verwendeten Gasausbeuten nach BASERGA (1998) und den vom ATB in Versuchen bestimmten Gasausbeuten auf den Deckungsbeitrag exemplarisch für den Standort Ascha für Früchte in Hauptfruchtstellung dargestellt. Generell fallen die Deckungsbeiträge mit den vom ATB ermittelten Gaserträgen höher aus. Die ermittelten Gasausbeuten sind in der Regel höher als die bisher verwendeten, wodurch das Niveau der Leistungen insgesamt erhöht wird. Vor allem Sorghum und Getreide GPS schneidet deutlich besser ab. Eine höhere Gasausbeute senkt unmittelbar die Kosten pro Kubikmeter CH4 (siehe Abb. 7). Obwohl die Kosten durch die geänderten Gaserträge kaum differieren ändern sich die Methankosten je Kubikmeter durch die Aufteilung der Gesamtkosten je Hektar auf einen geänderten Methanhektarertrag deutlich. Die prozentuale Verteilung der einzelnen Kostenpositionen bleibt annähernd unverändert. Lediglich durch die Änderung der Gärrestausbringungskosten kommt es zu marginalen Verschiebungen (siehe Abb. 8) Saatgutkosten Beim Saatgut werden mittlere Preise für einzelne Fruchtarten verwendet. Die Preise stammen soweit verfügbar vom KTBL; ansonsten werden ersatzweise mündliche Preisauskünfte verwendet. In Tab. 9 die unterstellten Saatgutpreise dargestellt. Tab. 9: Unterstellte Saatgutpreise in pro definierter Mengeneinheit. Kulturart Preis [ /Einheit] Bemerkung Kulturart Preis [ /Einheit] Mengeneinheit Mengeneinheit Ackerbohne 0,69 kg Resede 4,00 kg Alant 4,00 kg Rotklee 4,00 kg Amarant 2,00 kg S.Gerste 0,46 kg Bastardweidelgras 3,25 kg S.Roggen 0,35 kg Bokharaklee 5,10 kg S.Rübsen 0,35 kg Buchweizen 1,60 kg S.Triticale 0,40 kg Deutsches Weidelgras 3,25 kg S.Weizen 0,41 kg Einj. Weidelgras 3,25 kg S.Wicken 1,98 kg Erbse 0,57 kg Saflor 2,20 kg Futterrüben 209,00 Einheit 1 Einheit = Pillen Senf 2,15 kg Hafer 0,41 kg Serradella 10,00 kg Hafermischung 0,41 kg Sonnenblumen 90,00 Einheit Hanf 2,00 kg Sorghum-Hybride 5,80 kg Inkarnatklee 3,50 kg Steinklee 0,40 kg Kartoffeln 0,58 kg Sudangras 5,80 kg Kleegras US 3,02 kg Topinambur 0,45 kg Kleegrass 3,02 kg W.Erbsen 0,57 kg Knaulgras 3,25 kg W.Gerste 0,41 kg Landsberger Gemenge 2,42 kg W.Raps 12,30 kg Leindotter 2,00 kg W.Roggen 0,39 kg Bemerkung 1 Einheit = Körner 27

41 3. Methodisches Vorgehen Luzerne 4,00 kg W.Rübsen 3,45 kg Luzernegrass 3,80 kg W.Triticale 0,40 kg Luzerne-Klee-Gras 3,80 kg W.Weizen 0,41 kg Mais 80,00 Einheiten 1 Einheit = Körner W.Wicke 1,60 kg Öllein 2,00 kg Welsches Weidelgras 2,10 kg Ölrettich 2,20 kg Wiesenlieschgras 3,25 kg Panicum 4,00 kg Wiesenschweidel 3,25 kg Perserklee 3,90 kg Wiesenschwingel 3,25 kg Phacelia 8,49 kg Zuckerhirse 13,20 kg Quinoa 4,00 kg Zuckerrüben 209,00 Einheit 1 Einheit = Pillen Flächenkosten Die Flächenkosten in Form von Pachten sind für die Berechnung der Methanentstehungskosten von Relevanz (siehe Abschnitt 3.1.6). Über die mittleren Pachtpreise der Bundesländer der Agrarstrukturerhebung des Jahres 2010 wurde den Standorten ihr jeweiliger Pachtpreis zugewiesen. Es ist allerdings zu beachten, dass die in Tab. 10 angegeben Preise nur einen Richtwert darstellen. Regional können extreme Unterschiede auftreten. In Niedersachsen z.b. beträgt der durchschnittliche Pachtpreis im Kreis Cloppenburg 557 /ha (BODENMARKT, 2012) und weicht somit erheblich vom niedersächsischen Mittelwert ab. Tab. 10: Für die Methanentstehungskosten berücksichtigte Pachtpreise der Standorte (Quelle: Agrarstrukturerhebung 2010, Statistisches Bundesamt 2012) Unterstellte Pachtpreise für Ackerland Bundesland Standort /ha Bayern Ascha 291 Sachsen-Anhalt Bernburg 219 Thüringen Dornburg 149 Baden-Württemberg Ettlingen 221 Mecklenburg-Vorpommern Gülzow 168 Brandenburg Güterfelde 105 Sachsen Trossin 142 Niedersachsen Werlte Abweichende Annahmen für Herleitungen vom Gärrestausbringungsstrategien Mit den Standardauswertungen wird davon ausgegangen, dass der aus dem Substrat anfallende Gärrest vollständig auf die Fläche ausgebracht wird. Der Nährstoffkreislauf in Bezug auf P und K wird als geschlossen angesehen während die Stickstoffverluste mit einer mineralischen Düngung ausgeglichen werden. Für die Herleitung von Gärrestausbringungsstrategien aus den in EVA durchgeführten Gärrestversuchen muss von differenzierten Annahmen ausgegangen werden. So besteht für den Landwirt grundsätzlich die Möglichkeit, Gärreste auf anderen Flächen zu verteilen. In den Versuchen wird diese Annahme über unterschiedliche Düngevarianten abgebildet. Hierbei wird sich auf wirksamen mineralischen Stickstoff als Referenz bezogen und Gärrest in den entsprechenden Mengen ausgebracht. Bei der Ausbringung wurde die 28

42 3. Methodisches Vorgehen Hof-Feld Entfernung zwischen 1 und 10 km variiert. Überschüssiger Gärrest wird hingegen in einer konstanten Entfernung von 5 km Hof-Feldentfernung ausgebracht und mit Kosten von 3,97 /m 3 Ausbringungskosten bewertet. 3.3 Differenzierte ökonomische Annahmen für ökologischen und konventionellen Anbau (Versuchsreihen ÖKOVERS und KORB) Um dem Zweck der Versuche KORB und ÖKOVERS gerecht zu werden, wurde in der ökonomischen Auswertung in einigen Punkten von der Auswertung der Grundversuche abgewichen. Zum einen wurden für die Versuchsreihe ÖKOVERS dem ökologischen Anbau dadurch entsprochen, dass die Produktpreise und einige Faktorpreise (insbesondere Saatgut) in Abstimmung mit Prof. Möller gemäß KTBL (2010) angepasst wurden. Des Weiteren wurde ein höherer Betriebswert für Stickstoff unterstellt. Die unterstellten Preise sind in den Tabellen 1-3 dokumentiert. Für den konventionellen Anbau wurden dieselben Preise unterstellt wie in den Grundversuchen (siehe Abschnitt 4). Eine Anpassung der Mechanisierung und weiterer Betriebsmittelpreise (z.b. Diesel) auf ökologischen Anbau erfolgte nicht. Es wurde unterstellt, dass die von KTBL angegebenen Kostenstrukturen auch für den ökologischen Anbau gültig sind und Betriebsstoffe ohnehin zum gängigen Marktpreis bezogen werden müssen. Da in den Versuchen der Kleegrasanbau eine besondere Rolle spielte und die Teilerträge des Kleeanteils vorlagen, war es möglich, die Stickstofffixierung in Abhängigkeit des Kleeertrages zu berechnen. Dazu wurde eine Fixierungsleistung von 30 kg/t TM Klee unterstellt (LOGES, 1998). Des Weiteren wurden die Düngerkosten auf Basis einer rechnerischen Nährstoffbilanz angesetzt, wobei bei Gärsubstraten die im Gärrest vorhandenen Nährstoffe als Leistung des Anbauverfahrens einbezogen wurden. Tab. 11: Preise für Saatgut für den ökologischen und konventionellen Anbau im Vergleich Quelle: KTBL (2008), KTBL (2010), Camena (2012) Frucht Einheit Preis [ /Einheit] konventionell ökologisch Mais Einheiten 80,00 149,80 Senf kg 2,15 2,19 Sonnenblumen Einheiten 90,00 251,00 Sorghum-Hybride kg 5,80 9,38 W.-Roggen kg 0,39 0,76 W.-Weizen kg 0,41 0,70 W.-Triticale kg 0,40 0,77 Kleegras kg 3,02 5,47 Buchweizen kg 1,60 1,79 Tab. 12: Preise für den elementaren Reinnährstoff für den ökologischen und konventionellen Anbau im Vergleich; Quelle: KTBL (2010) Nährstoff konventionell Preis [ /kg Reinelement] ökologisch N 1,25 2,75 K 1,20 1,20 P 3,10 3,10 29

43 3. Methodisches Vorgehen Tab. 13: Landwirtschaftliche Erzeugerpreise für Marktfrüchte im ökologischen und konventionellen Landbau; Quelle: KTBL (2010), Destatis (2013) Frucht Preis [ /dt] konventionell ökologisch W.-Roggen 18,29 29,20 W.-Weizen 19,25 39,38 Im Gegensatz zu den sonstigen Auswertungen konnte hier außerdem auf eine andere Berechnung der Stickstoff-Fixierungsleistung von Kleegras zurückgegriffen werden. Da in diesem Versuch der Kleeanteil gesondert erhoben wurde, konnte diese Angabe zur Berechnung der N-Fixierung herangezogen werden, wobei eine spezifische Fixierungsleistung von 30 kg N / t TM Kleeanteil unterstellt wurde. Des Weiteren wurde der sich ergebende Systemdeckungsbeitrag der jeweiligen Fruchtfolgen durch die Zahl der die Fläche belegenden Jahre geteilt, so dass sich ein Vergleichsdeckungsbeitrag in /ha/jahr ergibt, mit Hilfe dessen Varianten mit unterschiedlicher Länge (halbjähriges Kleegras vs. anderthalbjähriges Kleegras) vergleichbar sind. 3.4 Landnutzungsmodellierung mit dem Modell ProLand Im Folgend wird das Vorgehen für die Landnutzungsmodellierung mit dem agrarökonomischen Modell ProLand kurz erläutert. Das Modell ProLand wurde im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 299 der Justus-Liebig-Universität entwickelt (vgl. WEINMANN, 2002) angewendet (SCHROERS, 2006) und erweitert (SHERIDAN, 2010; PLATA, 2012). Bisher wurde ProLand für die Modellierung kleineräumiger Untersuchungsgebiete auf Ebene des Schlages verwendet. Für die vorliegenden Berechnungen ist das Modell auf den Großraum Deutschland mit einer Auflösung von 1 mal 1 Kilometer erweitert worden. Die genaue Methodik und die Weiterentwicklung des Modells wird in KORNATZ (in Vorbereitung) detailliert erläutert. ProLand berechnet standortexplizit die Bruttobodenrente einer Anbauoption, die zur Beurteilung der Vorzüglichkeit verwendet wird. Im Folgenden wird kurz auf den Versuchsplan eingegangen. Die Ergebnisse werden in Abschnitt 4.6 dargestellt Versuchsplan Um die Zielsetzung zu erreichen wurde ein Versuchsplan wie in Abb. 9 dargestellt, konzipiert. Für die Berechnungen wurden die Kulturarten Winterweizen, Roggen, Wintergerste, Sommergerste, Triticale, Körnermais, Silomais, Raps, Zuckerrüben, Kartoffeln und Feldfutter jeweils in praxisrelevanten Fruchtfolgen betrachtet. Die erzielten Erzeugerpreise für die Kulturarten wurden aus dem Landwirtschaftlichen Statistischen Jahrbuch abgeleitet. Hierbei wurde das dreijährige Mittel aus den Jahren gebildet, um starke Preisschwankungen auszugleichen. Für die Produktionskosten wurden die in ProLand hinterlegten Produktionsverfahren mit der KTBL Datensammlung Betriebsplanung Landwirtschaft 2010/2011 abgeglichen und aktualisiert. Im Einzelnen gelten folgende Szenarien mit der jeweilig spezifischen Zielstellung: 30

44 3. Methodisches Vorgehen SM Preis fest 2,78 /dt SM Preis variabel: Startpreis 2,78 Endpreis 4,50 /dt, Erhöhung um 0,25 pro Stufe A0 IST-Flächenausdehnung nach Landnutzungstatistik 2006 Abbildung der tatsächlichen Anbauverhältnisse mit bodenrentenmaximaler Flächenverteilung Vergleichsszenarien Szenario 1A Bodenrentenmaximale Landnutzung ohne weitere Absatzmöglichkeiten für Silomais Flächenlimitierung: Fruchtfolgen: Wie A0 Szenario 1B SM SG ZR KA FF Bodenrentenmaximale Landnutzung mit flächendeckendem Silomaisabsatz Flächenlimitierung: Fruchtfolgen: Wie A0 SG ZR KA FF Szenarienblock Körnermais Flächenlimitierung: Szenario 2A 2/3 KM SM SG ZR KA FF Fruchtfolgen: Alle Fruchtfolgen A0 + zusätzlich KM Fruchtfolgen Szenario 3A 2/3 SM-KM Szenario 2B 3/4 KM Szenarienblock Silomais Flächenlimitierung: SG ZR KA FF Fruchtfolgen: Alle Fruchtfolgen A0 + zusätzliche SM und KM Fruchtfolgen Szenario 3B 3/4 SM-KM Abb. 9: Versuchsplan der Landnutzungsmodellierungen mit ProLand (Quelle: KORNATZ, in Vorbereitung) A0 Referenzsituation: Bodenrentenmaximale Landnutzung des Ackerlandes im Jahr 2006 unter Berücksichtigung der Anbauverhältnisse der Landnutzungsstatistik des Bundes 2006 Die Referenzsituation spiegelt die Flächenumfänge der Kulturarten aus der Landnutzungsstatistik des Bundes 2006 wieder. Durch die ProLand-Berechnung werden die Flächen bodenrentenmaximal in den entsprechenden Anbauverhältnissen verteilt. Der Referenzzustand dient zum Abgleich der sich ergebenden Änderungen in den Folgeszenarien im Vergleich zur Landnutzungsstatistik 2006 und zur Verifizierung der berechneten räumlichen Verteilung anhand von Expertenwissen, um mögliche Fehlerquellen in den Berechnungen zu eliminieren. Szenario 1A: Bodenrentenmaximale Landnutzung ohne weitere Absatzmöglichkeiten für Silomais Dieses Szenario bildet die Vergleichsgrundlage für die folgenden Körnermais- und Biogasszenarien. Das Referenzszenario 2006 kann hingegen nicht zum direkten Vergleich angenommen werden, da in den realen Anbauverhältnissen nicht zwangsläufig ein bodenrentenmaximales Handeln zu Grunde liegt. Deshalb wird zum Vergleich ein bodenrentenmaximales Szenario benötigt, bei dem alle nicht durch Marktgegebenheiten limitierten Kulturpflanzen in ihren Umfängen und Verteilungen frei beplant werden können. Feldfrüchte, die Absatzbeschränkungen unterliegen, wurden in ihren Anbauumfängen weiterhin nach der Landnutzungsstatistik des Bundes 2006 limitiert. Hierzu gehören Zuckerrüben, Kartoffeln, Sommergerste, Silomais und Feldfutter. 31

45 3. Methodisches Vorgehen Die übrigen Feldfrüchte werden frei und bodenrentenmaximal beplant. Das Szenario stellt bei gegebenen Preisen und Standortbedingungen die bodenrentenmaximale Landnutzung mit den bis 2006 bestehenden Biogasanlagen dar. Darüber hinaus lässt sich erkennen, welcher Silomaispreis erreicht werden muss, um die Ausdehnung des Silomaisanbaus der Landnutzungsstatistik des Bundes von 2006 zu erreichen Szenarienblock Körnermaisszenarien Die Ausdehnung des Anbauumfangs für Bioenergiemais steht unter Kritik. Insbesondere werden hier Bodenschutz, Aspekte zum Grundwasserschutz, der Verlust an Biodiversität und landschaftsästhetische Aspekte angesprochen. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Unterschiede in Hinsicht auf diese Aspekte zwischen dem Anbausystem Silomais und dem Anbausystem Körnermais als vernachlässigbar anzusehen sind. Unterschiede ergeben sich nur durch Erntezeitpunkt und Erntetechnik. Damit sind Körnermais und Silomais in Bezug auf ihre ökologische Wirkung auf den Standort gleichgestellt. Deshalb ist es wichtig zu untersuchen, inwieweit sich der Anbauumfang der Kulturart Körnermais ändern wird, wenn die Annahme getroffen wird, dass die Bioenergiegewinnung durch Silomais nicht weiter ausgebaut werden würde. Szenario 2A: Bodenrentenmaximale Landnutzung ohne weitere Absatzmöglichkeiten für Silomais mit zusätzlichen Fruchtfolgen mit 2/3 Körnermais. Feldfrüchte, die Absatzbeschränkungen wurden wie in Szenario 1A behandelt. Die bisher verwendeten Körnermaisfruchtfolgen wurden beibehalten und noch zusätzlich Fruchtfolgen mit 2/3 Körnermais mit folgender Zusammensetzung in die Berechnung eingefügt: Körnermais/Körnermais/Sommergerste Körnermais/Körnermais/Winterweizen Szenario 2B: Bodenrentenmaximale Landnutzung ohne weitere Absatzmöglichkeiten für Silomais mit zusätzlichen Fruchtfolgen mit 3/4 Körnermais. Dieses Szenario entspricht dem Szenario 2A, jedoch wurde der Körnermaisanteil in den zusätzlich zur Verfügung stehenden Fruchtfolgen von 66 % auf 75 % erhöht, woraus sich folgende zusätzlichen Fruchtfolgenzusammensetzungen ergeben: Körnermais/Körnermais/Körnermais/Sommergerste Körnermais/Körnermais/Körnermais/Winterweizen Szenarienblock Energiemaisszenarien Mit den Energiemaisszenarien wird ein weiterer Ausbau der Bioenergieerzeugung mit Silomais nach dem EEG 2009 und somit ein flächendeckender Absatz unterstellt. Es stellt sich insbesondere die Frage, bei welchem unterstellten Silomaispreis der Silomaisanbau auf welchen Standorten in welchem Umfang Änderungen erfährt. Hierfür wird von einem Silomaisstartpreis von 2,78 /dt ausgehend der Preis in Stufen von 0,25 /dt angehoben. Generell besteht auf Grund des Versuchsdesigns die Möglichkeit, dass sich die Anbaukonzentration auf schon vorhandenen Silomaisstandorten erhöht oder Silomais bei gleichbleibender oder rückläufiger Anbaukonzentration auf eine größere Fläche verteilt. Das differenzierte Design der Bioenergieszenarien soll klären, wie sich 32

46 3. Methodisches Vorgehen Fruchtfolgen mit hohem Silomaisanteil auf Konzentration und räumliche Verteilung auswirken. Szenario 1B: Bodenrentenmaximale Landnutzung mit flächendeckendem Silomaisabsatz. Für dieses Szenario wird flächendeckender Silomaisabsatz unterstellt, jedoch werden noch keine zusätzlichen Bioenergiefruchtfolgen eingeführt. Das Fruchtfolgeninventar wird beibehalten und die Flächenlimitierung für Zuckerrüben, Kartoffeln, Sommergerste und Feldfutter bleibt bestehen. Szenario 3A: Bodenrenten-maximale Landnutzung mit flächendeckendem Silomaisabsatz und zusätzlichen Bioenergiefruchtfolgen mit 2/3 Silomais. Dieses Szenario entspricht dem Szenario 1B mit dem Unterschied, dass zusätzliche Bioenergiefruchtfolgen eingeführt werden, die einen Silomaisanteil von 66% aufweisen. Diese Fruchtfolgen setzen sich wie folgt zusammen: Silomais/Silomais/Winterweizen Silomais/Silomais/Sommergerste Silomais/Silomais/Roggen Szenario 3B: Bodenrentenmaximale Landnutzung mit flächendeckendem Silomaisabsatz und zusätzlichen Bioenergiefruchtfolgen mit 3/4 Silomais. Dieses Szenario entspricht dem Szenario 1B mit dem Unterschied, dass zusätzliche Bioenergiefruchtfolgen eingeführt werden, die einen Silomaisanteil von 75% aufweisen. Diese Fruchtfolgen setzen sich wie folgt zusammen: Silomais/Silomais/Silomais/Winterweizen Silomais/Silomais/Silomais/Sommergerste Silomais/Silomais/Silomais/Roggen Szenarienblock Marktszenarien Der ursprüngliche Versuchsplan wurde um die Marktszenarien erweitert, um die Reaktion der Landnutzung bei Hoch- sowie Tiefpreisphasen darzustellen. Szenario 4A: Bodenrentenmaximale Landnutzung mit flächendeckendem Silomaisabsatz in einer Hochpreisphase. Für dieses Szenario gelten die gleichen Ausgangsbedingungen wie für Szenario 1B. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass für das Niveau der landwirtschaftlichen Erzeugerpreise das Hochpreisjahr 2007 nach Statistik des BMELV herangezogen wurde. Szenario 4B: Bodenrentenmaximale Landnutzung mit flächendeckendem Silomaisabsatz in einer Tiefpreisphase. Für dieses Szenario gelten die gleichen Ausgangsbedingungen wie für Szenario 1B. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass für das Niveau der landwirtschaftlichen Erzeugerpreise das Tiefpreisjahr 2005 nach Statistik des BMELV herangezogen wurde Annahmen zu den landwirtschaftlichen Erzeugerpreisen Für die Landnutzungsmodellierung wurden die landwirtschaftlichen Erzeugerpreise der letzten zehn Jahre ( ) aus dem Statistischen Jahrbuch für Landwirtschaft betrachtet. Die Standardszenarien 1A bis 3B wurden mit dem dreijährigen Mittel mit den letzten zur Verfügung stehenden Jahren 2007 bis 2009 berechnet um 33

47 3. Methodisches Vorgehen Preisschwankungen auszugleichen. Für die Hoch- und Tiefpreisphase ist der jeweilige Jahresmittelwert aus dem betrachteten Zeitraum ausgewählt worden um explizit die Wirkung von Preisschwankungen abzubilden. In Tab. 14 sind die verwendeten Preise im Vergleich eingetragen. Tab. 14: Landwirtschaftliche Erzeugerpreise für die Standardszenarien und Hoch- sowie Tiefpreisphase (Quelle: Kornatz, in Vorbereitung aus: BMELV 2009). Kulturpflanze Dreijähriges Mittel Vom Erzeuger erzielter Preis in /dt Hochpreis 2007 Tiefpreis 2005 Winterweizen 15,97 17,90 9,60 Wintergerste 14,13 16,40 9,30 Roggen 14,20 18,20 8,20 Triticale 14,47 16,70 8,50 Sommergerste 18,10 22,20 10,50 Silomais Variabel Variabel Variabel Körnermais 15,20 19,50 10,40 Raps 32,03 30,50 19,40 Zuckerrübe 2,77 2,90 4,60 Kartoffeln 16,50 17,70 7,60 34

48 4. Ergebnisse 4. Ergebnisse Im Folgenden werden die Ergebnisse unter Berücksichtigung der konkreten Problemstellungen dargestellt. Der Kernpunkt des EVA-Projektes sind die Fruchtfolgeversuche. Um ökonomisch tragfähige Empfehlungen für den Praxisanbau ableiten zu können, werden diese an Hand ihrer EVA-Deckungsbeiträge bewertet. Die Bewertung erfolgt in Form der einzelnen Fruchtfolgeglieder und der Gesamtfruchtfolgen. Hierbei ist es notwendig, die Bewertung standortspezifisch vorzunehmen um dem Ziel standortangepasste Anbauoptionen zu identifizieren und deren Wirkung auf das landwirtschaftliche Einkommen zu quantifizieren gerecht zu werden. Die Fruchtfolgebewertung schließt das Jahr 2013 einschließlich des Fruchtfolgeabschlussgliedes der 4. Versuchsanlage mit ein. Es ist zu berücksichtigen, dass die Fruchtfolgen im Laufe der Projektphase I und II Änderungen unterlagen. Die kontinuierliche Bewertung über den Zeitraum 2005 bis 2013 ist deshalb nicht für alle Fruchtfolgen möglich. Hier war es erforderlich, gegebenenfalls nach Projektphase I und II zu differenzieren wobei wenn möglich einer Auswertung über den gesamten Zeitraum den Vorzug gegeben wurde. 4.1 Anbausysteme für Energiepflanzen Silomais ist noch immer die am häufigsten angebaute Nutzpflanze zur Bereitstellung von nachwachsenden Rohstoffen für die Biogasproduktion. Die etablierte Erntetechnik und der hohe Züchtungsfortschritt wirken begünstigend bei weiterhin hoher Nachfrage nach Biogassubstrat. Aus diesem Grund dient Mais in Hauptfruchtstellung als Referenz für alternative Fruchtfolgeglieder. Hierbei wird unterstellt, dass durch Verzicht auf die Anbauoption Biogasmais Opportunitätskosten entstehen und alternative Anbauoptionen mindestens den Deckungsbeitrag von Bioenergiemais erreichen müssen um für den Anbau attraktiv zu sein. Im Folgenden werden erst die einzelnen Fruchtfolgeglieder jeweils in Haupt- und Zweitfruchtstellung, losgelöst von der Fruchtfolge im Vergleich zur Referenzfrucht Biogasmais betrachtet. Zur Vereinfachung werden Fruchtfolgeeffekte bei der Einzelbetrachtung vernachlässigt. Im nächsten Schritt werden die Fruchtfolgen in ihrer Gesamtheit als Anbausystem betrachtet. Um die Besonderheiten der Standorte herauszustellen, wird konsequent zwischen den Fruchtfolgen und Fruchtfolgegliedern der Standard- sowie der Regionalfruchtfolgen differenziert. Unter der Annahme, dass die Versuchsansteller in Bezug auf Pflanzen-, Sortenwahl und Art der Bewirtschaftung ihre besondere Standortkenntnis einfließen lassen, ist davon auszugehen, dass bei Regionalfruchtfolgen im Gegensatz zu den Standardfruchtfolgen die konkreten Standortbedingungen eines jeweiligen Standorts berücksichtigt wurden. In weiterer Konsequenz ist deshalb im optimalen Fall 4 ein ökonomischer Vorteil der regionalen Fruchtfolgeglieder sowie der Regionalfruchtfolgen zu erwarten Silomais als Referenzfrucht für Biogassubstrate Silomais als Biogassubstrat bildet weiterhin eine wichtige Grundlage für Versorgung der Biogasanlagen. Trotz der Einsatzmengenbeschränkung im EEG 2012 für Silomais auf 60 Masseprozent ist nicht zu erwarten, dass der Silomaisanbau im Biogasbereich in Zukunft rückläufig sein wird. Auf Grund dessen, wird Silomais weiterhin als Referenzkultur für die Biogasproduktion verwendet. 4 Standortspezifische Entscheidung des Versuchsanstellers unter Verwendung seines standortspezifischen Wissensvorteils. 35

49 Ertrag in [t/ha] TM-Gehalt Ertrag in [t/ha] TM-Gehalt 4. Ergebnisse Silomais in Hauptfruchtstellung 100% 90% 80% 70% % 50% 40% 30% 20% 10% 0 0% Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0 0% Gülzow Güterfelde Trossin Werlte FM-Ertrag TM-Ertrag TM-Gehalt Abb. 10: Ertragsparameter für Silomais in Hauptfruchtstellung des Grundversuchs der Jahre 2005 bis 2012 differenziert nach Standorten (Quelle: Eigene Berechnung). Abb. 10 zeigt die Ertragsparameter des Silomaisanbaus in Hauptfruchtstellung im Grundversuch über die gesamte Projektlaufzeit EVA I und II. Die Ertragsspanne über die Standorte des Grundversuchs reicht von einem TM-Ertrag von 8,0 bis 26,5 t/ha. Besonders am Standort Bernburg wurden hohe TM-Erträge und TM-Gehalte von bis zu 39 Prozent erreicht. Dornburg und Güterfelde erzielen mit Abstand die geringsten TM- Erträge. Über die Jahre gesehen zeigt sich, dass vor allem die Jahre 2006 und 2010 keine optimalen Wuchsbedingungen für Silomais hatten. Ersichtlich ist dies vor allem durch die niedrigen FM-Erträge bei durchschnittlichem TM-Gehalt wie z.b. am Standort Werlte und Trossin oder an geringen TM-Gehalten wie z.b. an den Standorten Ascha, Ettlingen und Güterfelde. 36

50 Ertrag in [t/ha] TM-Gehalt Ertrag in [t/ha] TM-Gehalt 4. Ergebnisse Silomais in Zweitfruchtstellung 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0 0% Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen % 80 90% 70 80% % 60% 50% 40% 30% 20 20% 10 10% 0 0% Gülzow Güterfelde Trossin Werlte FM-Ertrag TM-Ertrag TM-Gehalt Abb. 11: Ertragsparameter für Silomais in Zweitfruchtstellung des Grundversuchs der Jahre 2005 bis 2012 differenziert nach Standorten (Quelle: Eigene Berechnung). Silomais in Zweitfruchtstellung erzielt auf Grund der geringeren Vegetationszeit im Mittel aller Standorte erwartungsgemäß geringere Erträge (vgl. Abb. 11). Der TM-Gehalt ist im Mittel jedoch nur knapp 3 Prozentpunkte geringer als in der Hauptfruchtstellung. Die ungünstigen Vegetationsjahre für Mais treten hier noch einmal gesondert hervor. 37

51 Deckungsbeitrag in [ /ha] Deckungsbeitrag in [ /ha] 4. Ergebnisse 1100 Haupt-Fr. Zweit-Fr Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Haupt-Fr. Zweit-Fr Gülzow Güterfelde Trossin Werlte Abb. 12: Deckungsbeiträge für Silomais im Vergleich Haupt- zu Zweitfrucht der Jahre 2005 bis 2012 differenziert nach Standorten (Quelle: Eigene Berechnung). Werden die Deckungsbeiträge für Haupt- und Zweitfruchtstellung im Vergleich betrachtet wie in Abb. 12 ist festzustellen, dass Maishauptfrucht in der Regel höhere Deckungsbeiträge erzielen kann als Mais in Zweitfruchtstellung. Für einzelne Standorte 38

52 4. Ergebnisse ist jedoch festzustellen, dass sich die Deckungsbeiträge der Zweitkultur an den Deckungsbeitrag der Hauptfrucht annähern. Dies ist besonders bei günstigen Vegetationsbedingungen am Standort Ettlingen und Werlte ersichtlich Alternative Fruchtfolgeglieder in Hauptfruchtstellung In Tab. 15 sind die Deckungsbeiträge in /ha/jahr der in EVA untersuchten wichtigsten Hauptfrüchte für die Biogasnutzung über den Projektzeitraum EVA I und II wiedergegeben. Hier wurden nur explizit Fruchtfolgeglieder aus den an allen Standorten durchgeführten Standardfruchtfolgen berücksichtigt. Mais wurde fast in jedem Versuchsjahr der Standardfruchtfolgen angebaut. Der Standort Bernburg wurde erst in der zweiten Projektphase neu eingebunden, sodass hier erst Versuchsergebnisse ab dem Jahr 2009 vorliegen. Über den Mittelwert der Jahre zeigt der Mais an den einzelnen Standorten in der Regel mit deutlichem Abstand die höchsten Deckungsbeiträge. Der Standort Dornburg bildet hier die Ausnahme. Im Mittel der Jahre gibt es hier keinen markanten Vorteil von Silomais zu Wintertriticale Ganzpflanzensilage. Für einzelne Jahre und Standorte ist generell festzustellen, dass Silomais nicht immer die vorzüglichste Anbauoption gewesen ist. Auffällig an allen Standorten ist vor allem das Jahr Durch extreme Frühjahrskälte und Sommertrockenheit fielen die Maiserträge nur mäßig aus, was entsprechende Leistungseinbußen zur Folge hatte. Bei den mehrjährigen Kulturen (Kleegras, Luzernegras, Luzernekleegras) ist zu berücksichtigen, dass die Deckungsbeiträge eines einzelnen Jahres isoliert betrachtet wenig aussagen, da die Verfahren im 2. und 3. Jahr nur möglich sind, wenn zuvor das erste Jahr mit in der Regel höheren Kosten (Ansaat) und niedrigeren Erträgen in Kauf genommen wurde. Um einen vollständigen Überblick über die Versuche zu geben, wurden die Werte hier dennoch einzeln aufgeführt. Auf diese Weise zusammenhängende Werte wurden jedoch durch die farbigen Rahmen kenntlich gemacht. In Ascha erzielt, vom Jahr 2010 abgesehen, Mais in allen Jahren die höchsten Deckungsbeiträge. Das mehrjährige Kleegras ist 2010 mit 306 /ha deutlich überlegen. Generell konnte Kleegras in Ascha positive Deckungsbeiträge erzielen, die zwar nicht das Niveau von Mais erreichen jedoch deutlich geringere Schwankungen über die Jahre aufweisen. Am Standort Bernburg ist Mais die mit Abstand vorzüglichste Anbauoption. Bemerkenswert ist, dass in Bernburg im Jahr 2010 kein offensichtlicher negativer Witterungseinfluss auf den Maisdeckungsbeitrag festzustellen ist. Betrachtet man jedoch die Kultur Zuckerhirse, ist im Vergleich zum Vorjahr ein erheblicher Deckungsbeitragsrückgang zu verzeichnen. Ähnliches gilt für die Wintergetreide während sich Sommergerste konträr verhält. Es ist zu vermuten, dass es auch bei Mais Einbußen im Ertrag gab, diese jedoch nur eine marginale Wirkung auf den Deckungsbeitrag hatten. In Abschnitt wird dieser Umstand an Hand der Regionalfruchtfolgen genauer betrachtet. In Dornburg ist der Mais über das Mittel der Jahre dem Anbau von Wintertriticale GPS gleichzusetzen. Zwar konnte der Mais in einzelnen Jahren hohe Deckungsbeiträge erzielen, doch besonders bei den ungünstigen Witterungsbedingungen der Jahre 2006 und 2010 ist Wintertriticale deutlich im Vorteil. 39

53 4. Ergebnisse Tab. 15: Deckungsbeiträge alternativer Fruchtfolgeglieder in Hauptfruchtstellung (Quelle: Eigene Berechnung). Mais Ha HaMi Ansaat KlGr KlGr Ansaat LuGr LuGr Ansaat LuKlGr LuKlGr SG SR SuGr WG WRa WT ZH Ø Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Güterfelde

54 4. Ergebnisse Mais Ha HaMi Ansaat Ansaat Ansaat KlGr LuGr KlGr LuGr LuKlGr LuKlGr SG SR SuGr WG War WT ZH Trossin Werlte Quelle: Eigene Berechnung Die Auswirkungen der Sommertrockenheit in den Jahren 2006 und 2010 sind am Standort Güterfelde auf Grund der leichten Böden besonders deutlich ausgeprägt. Klee-, Luzernegras und Wintertriticale GPS konnte in Einzelfällen gleichwertige oder höhere Deckungsbeiträge erzielen als Mais Zwischen- und Zweitfruchtanbau der Standardfruchtfolgen Der Anbau von Zwischenfrüchten als Fruchtfolgeglied in den Standardfruchtfolgen konnte nur negative Deckungsbeiträge erreichen (vgl. Tab. 17). Eine Ausnahme bildet hier Zuckerhirse und Sudangras in Ettlingen und Sudangras in Werlte und Gülzow in einzelnen Jahren. Das Niveau ist jedoch sehr gering, sodass hier davon auszugehen ist, dass in der Regel und auf mehrere Jahre bezogen kein positiver Deckungsbeitrag erreicht werden kann. Erfolgversprechender erscheinen dagegen die Zweikulturnutzungen. Deren Vorteil wird in einem gegenüber Hauptfruchtsystemen erhöhten TM-Ertrag gesehen. Dies lies sich im Versuch über alle Standorte und Jahre mit im Mittel bei der Zweikulturnutzung um rund 25 dt TM/ha bzw. 13 Prozent höheren Trockenmasseerträgen bestätigen 5. Hier muss allerdings berücksichtigt werden, dass die Maiserträge in Zweitfruchtstellung in der Regel geringer ausfallen als in Hauptfruchtstellung. Abb. 13 zeigt, dass der höhere TM- Ertrag der Zweikulturnutzung durch Winterroggen als Winterzwischenfrucht zustande kommt. Der im Gegensatz zu Mais als Hauptfrucht geringere TM-Ertrag der Mais- Zweitfrucht wird hier durch den Winterroggenertrag kompensiert. Mit dem im Mittel höherem TM-Ertrag geht gleichermaßen höherer Methanhektarertrag einher. Mais- Hauptfrucht liefert im Mittel über alle Standorte und Jahre ca m 3 CH4/ha im Gegensatz zur Zweikulturnutzung die mit 5772 m 3 CH4/ha in der Summe beider Kulturen um 13 Prozent mehr Methan je Hektar erzeugen kann. Dies entspricht einer zusätzlichen durchschnittlichen Leistung von ca. 232 /ha bei einer Methanbewertung von 33 Cent je Kubikmeter CH4. Tab. 16 zeigt die durchschnittlichen Leistungen und Kosten vom Mais als Hauptfrucht und Zweikulturnutzung über alle Standorte und Jahre. 5 Für die Projektphase I ergaben sich 21 dt TM/ha und 11 Prozent Mehrertrag bei Zweifruchtanbau (TOEWS & KUHLMANN, 2009 S. 42). Die Abweichungen zu Projektphase I sind im Rahmen der Versuchsdurchführung als normal anzusehen und entsprechen den Erwartungen. 41

55 4. Ergebnisse Es wird deutlich, dass die höheren Leistungen die höheren Kosten des Anbaus einer zusätzlichen Kultur nicht kompensieren können. Die Zweikulturnutzung erzielt somit im Mittel einen aus den Versuchen der Standardfruchtfolge abgeleiteten Deckungsbeitragsverlust von ca. 311 /ha im Vergleich zum Hauptfruchtanbau Mais 6. In Tab. 18 sind die einzelnen Fruchtfolgeglieder in Zwischen- und Zweitfruchtstellung aufgeführt. Als erste Tendenz lässt sich erkennen, dass Mais als Zweitfrucht einen höheren Deckungsbeitrag erzielen kann als andere alternative Früchte in Zweitfruchtstellung. Bei einer Zweikulturnutzung ist jedoch eine getrennte Betrachtung der Fruchtfolgeglieder nicht zielführend. In Tab. 18 wurde deshalb die Zweikulturnutzung gemäß ihrer Abfolge bezüglich der Deckungsbeiträge dargestellt. Auch hier zeigt sich, dass Zweikulturnutzung mit Mais der Zweikulturnutzung mit Alternativfrüchten überlegen ist. Jedoch ist auch hier das Jahr 2010 durch die Witterungsbedingungen mit geringeren Maisdeckungsbeiträgen gekennzeichnet. Ein deutlicher Deckungsbeitragsvorteil konnte aber an keinem Standort erzielt werden wobei Güterfelde die geringste Deckungsbeitragsdifferenz erreicht. Abb. 13: TM-Erträge von Winterzwischenfrucht und Mais-Zweitfrucht gegenüber Mais Hauptfrucht (Quelle: Eigene Berechnungen). Tab. 16: Vereinfachte aus den Versuchen abgeleitete Deckungsbeitragskalkulation für Mais Hauptfrucht im Vergleich zur Zweikulturnutzung unter Verwendung durchschnittlicher Kosten und Leistungen über alle Versuchsjahre und Standorte (Quelle: Eigene Berechnung). Mais Hauptfruchtanbau Zweikulturnutzung WRog/Mais Methanhektarertrag m 3 CH 4 /ha Leistung /ha Kosten Mais HF /ha Mais ZWF /ha Winterroggen Wi. Zw. Fr. /ha 680 Deckungsbeitrag /ha In Projektphase I wurde die Deckungsbeitragsdifferenz mit 268 /ha beziffert (TOEWS& KUHLMANN 2009, S. 47.). Durch die Fortschreibung der Versuche hat sich die Deckungsbeitragsdifferenz für die Zweikulturnutzung nachteilig verändert jedoch keine grundlegende Änderung der Aussagen von EVA I bewirkt. 42

56 4. Ergebnisse Tab. 17: Deckungsbeiträge alternativer Fruchtfolgeglieder in Zweit- und Zwischenfruchtstellung (Quelle: Eigene Berechnung). Stoppelansaat Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. EinWeiGr STrit SuGr ZHirse WRog Mais SuGr ZH Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Güterfelde Trossin Werlte

57 4. Ergebnisse Tab. 18: Deckungsbeitrag der Fruchtfolgeglieder der Standardversuche in Zweikulturnutzung mit Gesamtdeckungsbeitrag des Zweifruchtnutzungssystems Winterzwischenfrucht/Zweitfrucht und Deckungsbeitrags Differenz zwischen bester und schlechtester Anbauoption eines Jahres (Quelle: Eigene Berechnung). Zweikulturanbau Deckungsbeitrag in Wi. ZwFr. / ZWF Wi. ZwFr. ZWF Summe 1) DB [ /ha] [ /ha] [ /ha/a] [ /ha/a] 2006 WRog/Mais WRog/SuGr Ascha 2007 WRog/Mais WRog/SuGr WRog/SuGr WRog/SuGr Bernburg 2010 WRog/Mais WRog/Zhirse WRog/Mais WRog/Zhirse WRog/Mais WRog/SuGr Dornburg 2007 WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr Ettlingen 2007 WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr Gülzow 2007 WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/Zhirse WRog/Mais WRog/Zhirse WRog/Mais WRog/SuGr Trossin 2007 WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr Güterfelde 2007 WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr Werlte 2007 WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr WRog/Mais WRog/SuGr ) Die grüne Markierung weist auf die rentabelste Zweitfruchtkombination hin. 44

58 Ertrag in [dt/ha] TM-Gehalt in [%] 4. Ergebnisse Alternative standortangepasste Fruchtfolgeglieder in Hauptfurchtstellung Ziel des Projektes ist es vor allem, standortangepasste Anbausysteme für den Energiepflanzenanbau zu identifizieren. Diesem Ziel wurde durch von den Versuchsanstellern frei definierbaren Fruchtfolgen Rechnung getragen. In Tab. 19 sind die Fruchtfolgeglieder zunächst einzeln und ohne Bezug zur kultivierten Fruchtfolge dargestellt. Wie auch bei den Fruchtfolgegliedern der Standardfruchtfolgen wurde bis auf Ausnahmen Silomais in fast allen Versuchsjahren kultiviert. Jahre in denen Mais in den Regionalfruchtfolgen nicht angebaut wurde, wurden mit Jahren aus den Standardfruchtfolgen ergänzt (rot markiert). Tendenziell zeigt sich auch hier, dass Silomais in den meisten Jahren und an den meisten Standorten die vorzüglichste Anbaualternative darstellt. Besonders am Standort Bernburg ist Mais der Alternativfrucht Zuckerhirse deutlich überlegen. Bei Zuckerhirse fällt das Jahr 2010 mit einem negativen Deckungsbeitrag in Relation zu den übrigen Anbaujahren auf. Bei Mais ist hingegen im Jahr 2010 kein solcher Deckungsbeitragsrückgang zu verzeichnen, obwohl auch hier der TM-Ertrag unterdurchschnittlich war. Bei genauer Betrachtung der Ertragswerte in Abb. 14 wird deutlich, dass nicht absolute Trockenmasseertragseinbußen zu einem ökonomischen Nachteil führen, sondern die niedrigeren TM-Gehalte und die damit gesteigerten Erntekosten (Silierkette). Die Trockenmasseerträge sind in ihrer absoluten Menge bei Zuckerhirse und Mais nahezu konstant. Im Jahr 2012 konnte die Zuckerhirse sogar absolut mehr TM-Ertrag erzielen als Mais. Aus ökonomischer Sicht resultiert für die Zuckerhirse hierdurch das stärkste Jahr (2012) in Bezug auf den Deckungsbeitrag, jedoch bleibt der Mais mit einer Deckungsbeitragsdifferenz zur Zuckerhirse von 224 /ha trotzdem noch die vorzüglichste Kultur Bernburg Mais FM Mais TM Zuckerhirse FM Zuckerhirse TM Mais TM-Gehalt Zuckerhirse TM-Gehalt Abb. 14: Vergleich der Ertragsparameter (FM, TM, TM%) für die Kulturen Silomais und Zuckerhirse der Fruchtfolgen 6 und 8 der Jahre 2009 bis 2012 für den Standort Bernburg (Quelle: Eigene Berechnungen). In dem speziellen Fall Zuckerhirse als Alternativfrucht stellt sich die Frage, unter welchen Bedingungen Zuckerhirse eine ökonomische Alternative für Mais ist. Da 45

59 Deckungsbeitrag in [ /ha] 4. Ergebnisse Zuckerhirse eine ähnliche Erntetechnik wie Mais erfordert, liegt es nahe, diese als Maissubstitut einzusetzen. Besonders ist diese Frage für Biogasanlagen interessant, die unter das EEG 2012 und somit unter die Maisbeschränkung von 60 Masseprozent fallen. In Abb. 15 sind Deckungsbeiträge von Zuckerhirse bei einem Ertragsniveau von 600 dt/ha und 800 dt/ha in Abhängigkeit zum Trockenmassegehalt im Vergleich zur Referenzfrucht Mais bei einem Ertragsniveau von 600 dt/ha und 30 Prozent TM-Gehalt dargestellt. Hier erfolgt explizit der Bezug auf den Standort Bernburg und der dort durchgeführten Bewirtschaftung. An anderen Standorten dürfte sich mit leichten Niveauverschiebungen ein ähnlicher Zusammenhang zeigen. Es wird deutlich, dass die Wirtschaftlichkeit der Zuckerhirse maßgeblich vom TM-Gehalt abhängt. Dies ist grundsätzlich zu erwarten, jedoch sind die TM-Gehalte und Ertragsniveaus von Interesse, bei denen Zuckerhirse gegenüber Mais vorzüglich wird. Ist das Niveau des Frischmasseertrags von Zuckerhirse und Mais bei oben unterstellten TM-Gehalten identisch, muss Zuckerhirse mit einem TM-Gehalt von 36,3 Prozent geerntet werden, um mit Mais konkurrieren zu können. Bei einem Ertragsniveau von 800 dt/ha sinkt der nötige TM-Gehalt auf ca. 30 Prozent (vgl. Abb. 15). In einzelnen Jahren konnten diese Verhältnisse erreicht werden, beispielsweise im Anbaujahr 2012 in Bernburg (vgl. Abb. 14). Der Anbau von Zuckerhirse kann somit an einzelnen Standorten durchaus als ökonomische Alternative zu Mais gewertet werden. Es ist zu vermuten, dass die züchterische Bearbeitung der Zuckerhirsesorten die Wettbewerbsfähigkeit weiter verbessert Bernburg ,6 % 36,3 % ,5 24,5 26,5 28,5 30,5 32,5 34,5 36,5-400 TM-Gehalt in [%] Zuckerhirse (600 dt FM) Zuckerhirse (800 dt FM) Mais (600 dt FM bei 30% TM) Abb. 15: Deckungsbeiträge für Zuckerhirse in Abhängigkeit unterschiedlicher Ertrags- und Trockenmassegehaltsniveaus im Vergleich zu Mais mit einem Ertragsniveau von 600 dt/ha und einem TM-Gehalt von 30 Prozent (Quelle: Eigene Berechnungen). Mit den standortangepassten Fruchtfolgen wurden darüber hinaus weitere Alternativen für die Biogaskultur Mais identifiziert. Besonders am Standort Dornburg ist festzustellen, dass Getreidemischungen als GPS geerntet dem Mais in Einzeljahren und im Mittel der Anbaujahre deutlich überlegen sind (vgl. Tab. 19). Damit wird die Tendenz, die schon in den Standardfruchtfolgen erkennbar ist, weiter gestützt (vgl. Tab. 15) und folgt der Erwartung. Im Thüringer Becken als Getreidestandort ist auch eher zu 46

60 4. Ergebnisse überlegen ob Fruchtfolgeglieder wie Mais in der getreidedominierten Landschaft als Auflockerung dienen können. Getreide-GPS ist auch am Standort Ascha eine interessante Alternative. In einzelnen Jahren konnte ein höherer Deckungsbeitrag als bei Mais erzielt werden. Werden die Fruchtfolgen eines Betriebs entsprechend gestaltet, können Wintergetreide und Wintergetreidemischungen zur Stabilisierung des Einkommens beitragen. Vom Anbau von Winterraps-GPS muss in Ascha aus ökonomischer Sicht abgeraten werden. Für die übrigen Standorte sind in den standortangepassten Fruchtfolgen keine weiteren ökonomisch sinnvollen Fruchtfolgeglieder zu identifizieren. Der Anbau von Sonnenblumen in Ettlingen stellt sich für die Biogaserzeugung als extrem unrentabel dar. Bei Sonnenblumen schlägt sich dabei auch die niedrigere Methanausbeute nieder. Zuckerhirse erreicht an diesem Standort in einem Jahr den Deckungsbeitrag von Mais ist im Mittel der Anbau Jahre jedoch nicht konkurrenzfähig. Der Anbau von Zuckerrüben (Standort Trossin und Ettlingen) stellt generell bezüglich des Gasertrags eine interessante Option für die Biogaserzeugung dar. In den Wirtschaftlichkeitsberechnungen schneidet sie jedoch unterdurchschnittlich ab. Vor allem die hohen Aufbereitungs- und Lagerkosten zehren die erzielten Leistungen auf. In Zukunft bleibt abzuwarten, ob praxistaugliche und ökonomisch tragfähige Lagersysteme entwickelt werden und vor allem Richtwerte für die ökonomische Bewertung verfügbar sind. Von Anlagenbetreibern aus Schleswig-Holstein ist bekannt, dass die Rübe möglichst frisch 7 oder als Mischsilage 8 in die Anlage eigebracht wird (BRODERSEN, 2013). Die Versuche mit Topinambur in Kraut- und Knollennutzung wurden in den Versuchen zwar angebaut, werden jedoch nicht weiter berücksichtigt, da es durch die falsche Sortenwahl zu sehr enttäuschenden Erträgen kam. 7 Ab Feldmiete 8 bis zu 20% Rübe je nach TM-Gehalt des Erntegutes das als Mischungsgrundlage dient (Brodersen, 2013). 47

61 Tab. 19: Deckungsbeiträge alternativer Fruchtfolgeglieder der Regionalfruchtfolgen in Hauptfruchtstellung (Quelle: Eigene Berechnung). Mais 1) Er Ha Le GG Ha Hanf SB SG SR SR ST ST SuGr WelWeiGr WG Ascha WG WT WW WRa WR WR WWick WR WT WT WW ZH ZR Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Güterfelde

62 Mais Er Ha Le GG Ha Hanf SB SG SR SR ST ST SuGr WelWeiGr WG WG WT WW WRa WR WR WWick WR WT WT WW ZH ZR Trossin Werlte ) Die rot markierten Werte stammen aus Regionalfruchtfolgen. 49

63 4. Ergebnisse Zwischen- und Zweitfruchtanbau der Regionalfruchtfolgen In Tab. 20 sind die Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder im Zwischen- und Zweitfruchtanbau dargestellt. Die Sommerzwischenfrüchte konnten keinen positiven Deckungsbeitrag erzielen. Im Folgenden wird der Schwerpunkt wie bei den Standardfruchtfolgen auch auf die Zweikulturnutzung gelegt. Bis auf die Standorte Dornburg und Gülzow wurden in den regionalspezifischen Fruchtfolgen ebenfalls Zweikulturnutzungen eingesetzt. In den Zweikulturen der Regionalfruchtfolgen wurden hauptsächlich Sudangras und Zuckerhirse mit unterschiedlichen Wintergetreiden als Winterzwischenfrüchten getestet. In Bernburg wurden Zuckerhirse und Mais in Zweitfruchtstellung parallel getestet. Im Folgenden werden die Zweikultursysteme wieder in ihrer Gesamtheit betrachtet. Tab. 21 zeigt die Glieder der Zweikulturnutzung mit den Deckungsbeiträgen in ihrer zeitlichen Abfolge. Das Deckungsbeitragsniveau der Hirsen in Zweitfruchtstellung ist im Vergleich der Mais-Zweitfrucht der Standardfruchtfolgen deutlich geringer. Wurde in den Regionalfruchtfolgen Mais-Zweitfrucht angebaut, ist im entsprechenden Jahr das Deckungsbeitragsniveau ähnlich wie bei den Zweitkulturen Mais der Standardfruchtfolgen. Die Deckungsbeiträge der Winterzwischenfrüchte bewegen sich auf ähnlichem Niveau, lediglich Winterraps zeigt deutlich niedrigere Deckungsbeiträge im Vergleich zu den Getreide Winterzwischenfrüchten. Tab. 20: Deckungsbeiträge alternativer Fruchtfolgeglieder der Regionalfruchtfolgen in Zweit- und Zwischenfruchtstellung (Quelle: Eigene Berechnung). Stoppelansaat Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Erb SuGr ZHirse BastWeiGr LaBeGe WelWeiGr WGer WG WRübs WRap WR WR WWick WTrit Mais SuGr ZHirse Ascha Bernburg Ettlingen Gülzow Güterfelde Trossin Werlte

64 4. Ergebnisse Tab. 21: Deckungsbeitrag der Fruchtfolgeglieder der regionalspezifischen Versuche in Zweikulturnutzung mit Gesamtdeckungsbeitrag des Zweifruchtnutzungssystems Winterzwischenfrucht/Zweitfrucht und Deckungsbeitrags Differenz zwischen bester und schlechtester Anbauoption eines Jahres (Quelle: Eigene Berechnung). Zweikulturanbau Deckungsbeitrag Wi. ZwFr. / ZWF Wi. ZwFr. ZWF Summe 1) DB [ /ha] [ /ha] [ /ha/a] [ /ha/a] 2007 WRog/Mais Wrog WWick/Mais Ascha Wrog WWick/Mais WRog/Mais WRog/Mais WRog/Mais WRog/Zhirse Bernburg 2010 WRog/Mais WRog/Zhirse WRog/Mais WRog/Zhirse WRog/Mais WRog/Zhirse WGer / Zhirse WTrit / SuGr WGer / Zhirse WTrit / SuGr Ettlingen WGer / Zhirse WTrit / SuGr WGer / Zhirse WTrit / SuGr WRaps / Mais WRog / SuGr WRog / SuGr Güterfelde 2011 WRog / SuGr WRog/Mais WRog / SuGr WRog/Mais WRog / Zhirse LaBeGe / SuGr WRog / Zhirse Trossin 2008 LaBeGe / SuGr WRog / Zhirse WRog / SuGr LaBeGe / Zhirse LaBeGe / SuGr WRog/Mais WRog/Mais WRog/Mais Werlte 2009 WRog/Mais WRog/Mais WRog/Mais WRog/Mais ) Die grüne Markierung weist auf Jahre hin, in denen die rentabelste Zweitfruchtkombination hin 51

65 4. Ergebnisse Am Standort Werlte werden im regionalspezifischen Zweikulturanbau mit Mais ähnliche Deckungsbeiträge wie im Hauptfruchtanbau erreicht (vgl. Tab. 15). Der Gesamtdeckungsbeitrag wird durch den negativen Deckungsbeitrag der Winterzwischenfrucht reduziert, doch weist das Zweikulturnutzungssystem die höchsten Gesamtdeckungsbeiträge der Standorte auf Fruchtfolgen für den Energiepflanzenanbau Im Folgenden werden die in den Versuchen geprüften Fruchtfolgen ökonomisch bewertet. In Abschnitt 4.1. wurde unterstellt, dass die standortspezifisch angepassten Fruchtfolgen vom Grundsatz her ökonomisch vorzüglich sein müssen. Hierbei ist jedoch auch zu beachten, dass die Fruchtfolgen nicht ausschließlich Kulturen zur Biogasnutzung enthalten, sondern auch Marktfrüchte zum Verkauf. Diese subventionieren gegebenenfalls die Erzeugung von Biogassubstrat bei Betrachtung über die Gesamtfruchtfolge. Deshalb muss die ökonomisch vorzüglichste Fruchtfolge nicht zwingend die Fruchtfolge mit den höchsten Methanerträgen sein. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, werden die Methanausbeuten der Fruchtfolgen noch einmal gesondert ausgewiesen. Von besonderer Wichtigkeit sind die Methanhektarerträge dann, wenn Flächen für die Versorgung einer Biogasanlage knapp werden und von einer begrenzten Fläche ein möglichst hoher Methanertrag erzeugt werden muss. Die folgend aufgeführten Ergebnisse sind Mittelwerte aus der Projektphase I und II des EVA-Projektes, soweit die Fruchtfolgen durchgängig durchgeführt wurden. Dabei folgen die Bezeichnungen der Fruchtfolgen der Systematik von EVA I. Dies ist insbesondere von Bedeutung für die Fruchtfolgen FF 04 und FF 05, die in EVA II gegenüber EVA I getauscht wurden. Für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit der Fruchtfolgen ist der Deckungsbeitrag pro Hektar und Jahr entscheidend, da in der Regel mehrere Fruchtfolgeglieder in einem Jahr bzw. jahresübergreifend angebaut werden, so dass der gesamte Fruchtfolgezyklus von vier Jahren berücksichtigt werden muss. Die Fruchtfolgen wurden wenn möglich über die gesamte Projektlaufzeit von EVA I und II aggregiert. Fruchtfolgen, bei denen dies nicht möglich war, werden gesondert aufgeführt. Aussagen über Fruchtfolgewirkungen auf das Abschlussglied sind eher in den über vier Anlagen aggregierten Fruchtfolgen sinnvoll um Witterungseinflüsse in besserer Annäherung ausschließen zu können. Aus Sicht des Betreibers einer Biogasanlage sind darüber hinaus die Methanentstehungskosten auf Ebene der Fruchtarten von Interesse. Diese werden unter Berücksichtigung des regionalen Pachtpreises gesondert für jedes Fruchtfolgeglied der aggregierbaren Fruchtfolgen ausgegeben. Es ist zu erwarten, dass die standortspezifischen Fruchtfolgen aus ökonomischer Sicht besser abschneiden. Der Standort Ascha verfügt über vier über alle Anlagen aggregierbare Fruchtfolgen. In Tab. 22 sind die Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der Fruchtfolgen aufgeführt und in Abb. 16 grafisch dargestellt. Am Standort Ascha weist die Ackerfutterfruchtfolge (FF 04) die höchste wirtschaftliche Leistungsfähigkeit auf. Trotz der Etablierungskosten für Kleegras und dem unterdurchschnittlichem Deckungsbeitrag für Sommergerste, können die Hauptnutzungsjahre des Kleegrases zu einem positiven Gesamtergebnis beitragen. Standardfruchtfolge FF 02 ist aus Sicht der Wirtschaftlichkeit auf Rang zwei bzw. mit einer Deckungsbeitragsdifferenz von 18 /h/a zu FF 04 annähernd gleichzustellen. Die Zweikulturnutzung innerhalb von FF 02 führt zu deutlichen Einbußen im Deckungsbeitrag. Es ist zu vermuten, dass der Anbau von Mais 52

66 4. Ergebnisse als Hauptfrucht einen höheren Gesamtdeckungsbeitrag zur Folge hätte. Für diese Vermutung spricht der generell hohe Deckungsbeitrag des Fruchtfolgegliedes Mais in Hauptfruchtstellung wie z.b. in Fruchtfolge FF 01 EVA I und II. Für die Praxis bleibt unter ökonomischen Gesichtspunkten hier zu überdenken, die Zweikulturnutzung gegebenfalls zu ersetzen. Zudem ist die Fruchtfolgewirkung auf das Abschlussglied Winterweizen bei Fruchtfolge FF 02 nicht optimal. Gegenüber den Fruchtfolgen FF 03 bis FF 05 ist hier eine Ertragseinbuße von bis zu 13 dt/ha zu beobachten (vgl. Abb. 17). Der höchste Winterweizenertrag als Indikator für eine positive Fruchtfolgewirkung wird in Fruchtfolge FF 04 erreicht. Das mehrjährige Ackerfutter wirkt sich hier positiv auf das Abschlussglied Winterweizen aus, womit auch die Wirtschaftlichkeit positiv beeinflusst wird. FF 05 zeigt einen ähnlichen Winterweizenertrag wie FF 04. Auf Grund der Vorfrucht Winterraps mit generell guter Vorfruchtwirkung ist dies erwartungsgemäß. Jedoch befindet sich FF 05 trotz der guten Weizenerträge auf dem letzten Rang im Vergleich der aggregierbaren Fruchtfolgen. Hierzu trägt der Winterraps mit negativem Deckungsbeitrag bei. Hier sei allerdings zu bemerken, dass es hier in den Versuchen zu Totalausfällen durch Vogelfraß kam. Die Aussage über die Wirtschaftlichkeit von FF 05 ist somit mit Unsicherheiten behaftet. Jedoch ergibt der Quervergleich mit FF 07 die ebenfalls Winterraps als Fruchtfolgeglied beinhaltet, dass auch hier mit Winterraps in Hauptfruchtstellung kein positiver Deckungsbeitrag zu erzielen war. Winterraps in Hauptfruchtstellung ist am Standort Ascha als nicht empfehlenswert anzusehen. Werden die Gaserträge der Fruchtfolgen gesondert berücksichtigt, zeigt sich, dass die ökonomisch vorzüglichste Fruchtfolge m 3 Ch4/ha/a weniger Gasertrag einfährt als Fruchtfolge FF 03. Bei knappen Flächen und hohen Pachtpreisen sollte der relativ kleine ökonomische Nachteil von ca. 18 /ha/a in Kauf genommen werden um die Versorgungssicherheit der Anlage zu sichern. Die Vermutung, dass besonders die regionalspezifischen Fruchtfolgen eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweisen müssten, spiegelt sich in FF 08 EVA I wieder. Jedoch muss hier angemerkt werden, dass die Fruchtfolge vor allem durch die Marktfrüchte und in erster Linie von Kartoffel getragen wird. Es muss berücksichtigt werden, dass der hier angenommen Durchschnittspreis nicht den tatsächlich erzielbaren Preis darstellt. Der Kartoffelmarkt unterliegt saisonal bedingt einer hohen Volatilität. Somit ist eine hohe Wirtschaftlichkeit mit Kartoffel in der Fruchtfolge zwar grundsätzlich möglich, hängt jedoch stark von volatilen Faktoren ab. Unter dem Gesichtspunkt der Methanentstehungskosten schneidet der Mais in Fruchtfolge FF 03 am günstigsten ab (vgl. Abb. 18). Auf Grund der hohen Mehtanausbeute ist hier auch die Umlage für die Pacht am geringsten. Darüber hinaus zeigt sich, dass Kleegras auch aus Sicht der Methanentstehungskosten in den Hauptnutzungsjahren als zweitbeste Alternative zu bewerten ist. Allerdings muss hier das relativ kostenintensive Ansaatjahr mit berücksichtigt werden. 53

67 Deckungsbeitrag in [ /ha] 4. Ergebnisse Ascha FF 02 FF 03 FF 04 FF 05 Abb. 16: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder der aggregierbaren Fruchtfolgen über vier Anbaujahre am Standort Ascha (Quelle: Eigene Berechnungen, Legende der Kulturartensymbole siehe S. XI am Beginn des Berichts). Tab. 22: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Ascha (Quelle: Eigene Berechnungen). Über EVA I und II konsistente Fruchtfolgen FF-Glieder Ascha (Bayern) Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Fruchtfolgen Aggregartion FA Sorg (b. x s.) WRog Mais WTrit WWei 02 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorg (b. x s.) WTrit EinWeiGr WWei 03 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer KleeGr KleeGr KleeGr WWei 04 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WWei 05 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (korn) (Korn) /ha Fruchtfolgen mit Fruchtwechseln zwischen EVA I und II FA SGer Ölr Mais WTrit Sorghum (b.) WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Gd) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WGer SuGr Mais WTrit Phac WWei EVA II Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Gd) (Korn) /ha FA Mais WRog Mais WRog WWick Sorg (b. x s.) WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (k.ernte) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA BastWeiGr Mais WRog Mais WRog WWick BW,Phacelia WWei EVA II Stell. Wi.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Stoppelans Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) aat (Gd) (Korn) /ha FA Mais WWei WRap Sorg (b. x s.) WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (CCM) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WGer WRübs Mais WWei WRap BW,Phacelia WWei EVA II Stell. Wi.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Stoppelansa Haupt-Fr. (GPS) (CCM) (GPS) (GPS) at (Gd) (Korn) /ha FA Mais WelWeiGr Kart WWei Erb WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (Korn) (k. Ernte) (Knolle) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WRog WWick Mais WelWeiGr WWei Erb WWei EVA II Stell. Wi.-Zw.Fr. Zweitt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre

68 Ertrag [dt/ha] 4. Ergebnisse Ascha 64,3 72,4 76,9 75, Ascha Abb. 17: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Ascha (Quelle: Eigene Berechnungen). Abb. 18: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Ascha unter Einbeziehung der Pachtpreise. Der Standort Bernburg wurde erst seit dem Beginn der zweiten Projektphase einbezogen. Dadurch liegen bisher nur Daten aus zwei Anlagen vor, womit die Ergebnisse stärker von Witterungseinflüssen beeinflusst sind als die der langjährigen EVA-Standorte und Aussagen über Fruchtfolgewirkungen mit Unsicherheiten behaftet sind. Mit der dritten Projektphase werden sich die Werte stabilisieren. Der Vorteil des Standorts Bernburg ist jedoch, dass alle durchgeführten Fruchtfolgen aggregierbar sind. Interessante Aspekte bieten vor allem die regionalspezifischen Fruchtfolgen FF 06 bis FF 09. Hier wurden jeweils Mais und Zuckerhirse in Hauptfruchtstellung in dreigliedriger Selbstfolge und parallel dazu als Zweitkultur mit Winterroggen angebaut. Dadurch besteht die Möglichkeit eines direkten Vergleichs zwischen Mais und Zuckerhirse in beiden Anbausystemen. 55

69 4. Ergebnisse Tab. 23 und Abb. 19 zeigen, dass die dreigliedrige Maisselbstfolge in Hauptfruchtstellung die vorzüglichste Anbauoption ist. Auf Grund der hohen Erträge und hohen Gasausbeuten bei Mais Hautfrucht ist dies den Erwartungen entsprechend. Die dreigliedrige Zuckerhirse-Fruchtfolge FF 08 am Standort Bernburg erreicht ca. ein Drittel des Deckungsbeitrages der Fruchtfolge FF 06. Mit Hinblick auf Risikostreuung und Landschaftsdiversität ist FF 01 als zweitwirtschaftlichste Alternative nach FF06 günstiger zu bewerten als die übrigen getesteten Fruchtfolgen. Abb. 20 zeigt jedoch, dass die Vorfruchtwirkung auf das Abschlussglied bei FF 08 mit einem Mehrertrag von rund 5 dt/ha besser zu bewerten ist als FF 01. FF 0 zeigt eine höhere Vorfruchtwirkung in Bezug zu den Winterweizenerträgen als FF 01. Die Wirtschaftlichkeit ist jedoch geringer. Allerdings ist dies damit begründet, dass eine zusätzliche PSM-Maßnahme durchgeführt wurde, die bei FF 01 nicht notwendig war. Wäre diese Maßnahme nicht nötig, wären beide Fruchtfolgen gleichwertig. In der Projektphase III wird sich zeigen, ob sich diese Effekte im Laufe der Zeit ausgleichen. Bei der Zweikulturnutzung ist Mais der Zuckerhirse überlegen. Die Vegetationszeit reicht hier nicht aus um die Zuckerhirse mit ausreichend TM-Gehalt abreifen zu lassen. Die Vorfruchtwirkung ist bei beiden Zweikulturnutzungen als gleichwertig anzusehen (vgl. Abb. 20). Hier zeigt sich der Zielkonflikt zwischen ökonomischen Interessen und Anforderung an eine hohe Diversität sowie der gewünschten Landschaftsästhetik in besonderem Maße. Die Substitution von Mais durch Zuckerhirse ist grundsätzlich möglich und trotz Einbußen gegenüber Mais noch ökonomisch tragfähig. In Bezug zur landschaftlichen Wirkung ist auf Grund der Wuchshöhe von Zuckerhirse kein Effekt zu erwarten. Sollte dieser Faktor eine Rolle spielen, ist der Anbau von FF 01 oder FF 04 anzuraten. Bezieht man die Methanhektarerträge in diese Entscheidung mit ein, ist FF 01 zu präferieren. Die Anforderung nach Diversität und Flächeneffizienz wird hiermit erfüllt und im Gegensatz zur dreigliedrigen Maisfruchtfolge nur ein Mindestmaß an Methanverlust in Kauf genommen. Abb. 21 zeigt, dass auf Ebene der Fruchtarten Mais in allen Fruchtfolgen die geringsten Methanentstehungskosten aufweist. Winterroggen als Winterzwischenfrucht schneidet besonders ungünstig ab, darf jedoch nicht isoliert, sondern muss als Teil eines Zweikulturnutzungssystems bewertet werden. 56

70 4. Ergebnisse Tab. 23: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Bernburg (Quelle: Eigene Berechnungen). Bernburg (Sachsen-Anhalt) Über EVA I und II konsistente Fruchtfolgen FF-Glieder Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Fruchtfolgen Aggregartion FA WGer SuGr Mais WTrit Phac WWei 01 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Gd) (Korn) /ha FA Sorghum b. WRog Mais WTrit WWei 02 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorghum b. WTrit EinWeiGr WWei 03 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WWei 04 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA SGer LuzGr LuzGr LuzGr WWei 05 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (k.ernte) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA Mais Mais Mais WWei 06 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WRog Mais WRog Mais WRog Mais WWei 07 EVA I + II Stell. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SorHybride SorHybride SorHybride WWei 08 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WRog Sorghum WRog Sorghum WRog Sorghum WWei 09 EVA I + II Stell. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre

71 Ertrag [dt/ha] Deckungsbeitrag in [ /ha] 4. Ergebnisse 4000 Bernburg FF 01 FF 02 FF 03 FF 04 FF 05 FF 06 FF 07 FF 08 FF 09 Abb. 19: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder der aggregierbaren Fruchtfolgen über zwei Anbaujahre am Standort Bernburg (Quelle: Eigene Berechnungen). 120 Bernburg ,4 92,7 94,0 95,0 95,8 94,3 95,0 97,0 96, Bernburg Abb. 20: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Bernburg (Quelle: Eigene Berechnungen). 58

72 4. Ergebnisse Abb. 21: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Bernburg unter Einbeziehung der Pachtpreise. (Quelle: Eigene Berechnungen). In der Tab. 24 und Abb. 22 sind die Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen des Standortes Dornburg dargestellt. Bis auf Fruchtfolge FF 01 sind in Dornburg alle Fruchtfolgen für die Aggregation geeignet. Es entspricht den Erwartungen, dass FF 07 als dreigliedrige Maisfruchtfolge den höchsten Deckungsbeitrag pro Hektar und Jahr aufweist. Die Deckungsbeitragsdifferenz zwischen der dreigliedrigen Maisselbstfolge und der zweitbesten Anbauoption ist jedoch in Dornburg wesentlich geringer als z.b. am Standort Bernburg bei dreigliedriger Maisselbstfolge als ökonomisch vorzüglichster Fruchtfolge (vgl. Tab. 23 und Tab. 24). Rang zwei belegt aus ökonomischer Sicht Fruchtfolge FF 05. Hier ist jedoch zu beachten, dass diese Fruchtfolge nur ca. 50 Prozent des Gasertrags der dreigliedrigen Maisselbstfolge erreicht. Darüber hinaus wird der Deckungsbeitrag hauptsächlich durch das Abschlussglied Winterweizen getragen. Eine Alternative bietet hier Fruchtfolge FF 01 für den Abschnitt EVA II, der Methanhektarertrag ist hier nur 280 m 3 CH4/ha geringer bei einer Deckungsbeitragseinbuße von ca. 150 /ha/a zur FF 07 bei höherer Fruchtfolgediversität. Die Weizenerträge sind in Dornburg auf Grund des günstigen Standortes auf hohem Niveau. Fruchtfolgeeffekte sind daher nur in Ansätzen erkennbar. Abb. 23 zeigt, dass besonders Fruchtfolge FF 02 einen deutlich geringeren Ertrag aufweist. Es ist zu beachten, dass FF 01 im Gegensatz zu FF 02 bis FF 08 nur zwei Rotationen umfasst. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die Tendenz bei weiteren Wiederholungen ähnlich bleibt. Aus Sicht der Fruchtfolgewirkung und Methanhektarerträgen ist auch Fruchtfolge FF 03 als Alternative interessant (vgl. Abb. 25). Die Wirtschaftlichkeit ist jedoch unterdurchschnittlich und wird hauptsächlich durch die Marktfrucht Winterweizen gestützt. Um die Wirtschaftlichkeit zu verbessern, ist es aus Praxiserwägungen überlegenswert, die Zweitkultur Sudangras durch Zweitkultur Mais zu ersetzen, die bereits in FF 02 einen positiven Deckungsbeitrag erzielen konnte. Der Methanertrag könnte damit noch gesteigert und die Wirtschaftlichkeit verbessert werden, so dass FF 59

73 4. Ergebnisse 03 im speziellen Fall der Flächenknappheit als Alternative zur Maisfruchtfolge attraktiv werden könnte. Topinambur als Alternativfrucht konnte auf die Nutzungsdauer von drei Jahren keinen positiven Deckungsbeitrag erzielen. Grund hierfür sind unter anderem die hohen Etablierungskosten des Topinamburbestandes. Die niedrigen Deckungsbeiträge im dritten Nutzungsjahr sind versuchsbedingt. In der vierten Anlage wurde eine Sorte gewählt, die ihren Knollenertrag unter den Standortbedingungen Dornburgs nicht ausbilden konnte. Es bleibt zu prüfen, ob die Wahl einer geeigneten Sorte bessere Ergebnisse erzielen kann. In Bezug zu den Methanentstehungskosten zeigt Abb. 24, dass in Dornburg besonders die Getreidearten und besonders die Getreide Mischung in Fruchtfolge 06 ähnlich oder sogar günstiger abschneiden als Mais. Darüber hinaus ist Luzernegras die zweitgünstigste Alternative, wobei hier das Ansaatjahr berücksichtigt werden muss. Tab. 24: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Dornburg (Quelle: Eigene Berechnungen). Dornburg (Thüringen) Über EVA I und II konsistente Fruchtfolgen FF-Glieder Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Fruchtfolgen Aggregartion FA Sorg (b. x s.) WRog Mais WTrit WWei 02 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorg (b. x s.) WTrit EinWeiGr WWei 03 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer LuzGr LuzGr LuzGr WWei 04 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WWei 05 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Ha Ger WTrit Ww WRap WWei 06 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais Mais Mais WWei 07 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA Topi Topi Topi WWei 08 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (Kr u. (Kr) (Kr) (Korn) Knolle) /ha Fruchtfolgen mit Fruchtwechseln zwischen EVA I und II FA SGer Ölr Mais WTrit Sorghum (b.) WWei Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. EVA I Stell (GPS) (Gd) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WGer SuGr Mais WTrit Phac WWei Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. EVA II Stell (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Gd) (Korn) /ha Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre

74 Ertrag [dt/ha] Deckungsbeitrag in [ /ha] 4. Ergebnisse 2000 Dornburg FF 02 FF 03 FF 04 FF 05 FF 06 FF 07 FF 08 Abb. 22: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolge über vier Anbaujahre am Standort Dornburg (Quelle: Eigene Berechnungen). Dornburg ,5 90,5 92,4 94,9 87,6 95, , Dornburg Abb. 23: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Dornburg (Quelle: Eigene Berechnungen). 61

75 4. Ergebnisse Abb. 24: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Dornburg unter Einbeziehung der Pachtpreise. Für den Standort Ettlingen sind die Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und die Methanerträge in Abb. 25 und Tab. 25 dargestellt. Die Fruchtfolgen FF 02 bis FF 05 und FF 08 sind aggregierbar. Fruchtfolge FF 08 weist hierbei die größte Wirtschaftlichkeit mit jedoch im Vergleich über den Standort Ettlingen relativ niedrigem Methanhektarertrag auf, welcher durch die Nutzung als Körnermais zustande kommt. Es ist jedoch anzumerken, dass aus Praxissicht diese Fruchtfolge eine hohe Flexibilität bietet. Im Prinzip kann die Entscheidung, den Mais als Korn zu dreschen oder als Silage zu Häckseln noch kurz vor der Ernte getroffen werden. Die Sortenwahl wird in diesem Fall nicht für die Biogaserzeugung optimal sein, jedoch dürfte im Falle von Substratknappheit dieser Faktor nur eine untergeordnete Rolle spielen. Sollte die Entscheidung für eine Bioenergiekultur schon bei der Einsaat feststehen, kann als Alternativkultur Zuckerhirse als Zweitfrucht eingesetzt werden. Aufgrund der guten Abreife mit einem durchschnittlichen TM-Gehalt von 26 Prozent bedingt durch das für die Zuckerhirse günstige Klima können im Vergleich zu anderen Standorten akzeptable Deckungsbeiträge in Zweitfruchtstellung erzielt werden (vgl. Tab. 25; FF 09). Die Annahme über die optimierte Wirtschaftlichkeit der Regionalfruchtfolgen trifft in Ettlingen weitestgehend zu. Jedoch ist FF 06 EVA I und II in Hinsicht auf Winterraps als Winterzwischenfrucht als nicht optimal einzuschätzen. Für Ettlingen ist als Winterzwischenfrucht Wintergetreide (Roggen, Gerste, Triticale) zu präferieren. Sonnenblume konnte als Fruchtfolgeglied in Hauptfruchtstellung aus ökonomischer Sicht für die Bioenergienutzung nicht überzeugen. Vor allem die geringen Trockenmassegehalte von 17,5 Prozent gemittelt über den Projektzeitraum EVA I und II machen die Sonnenblume bei FM-Erträgen von rund 700 dt/ha durch hohe Ernte- und Transportkosten unattraktiv. Zuckerrübe bietet generell ein hohes Gasbildungspotential. Durch die hohen Aufbereitungskosten ist sie jedoch zum momentanen Zeitpunkt nicht wirtschaftlich in eine Bioenergiefruchtfolge zu integrieren. 62

76 4. Ergebnisse Ein Fruchtfolgeeffekt ist vor allem bei der Ackerfutterfruchtfolge FF 04 erkennbar, die jedoch durch den niedrigsten Gasertrag der Fruchtfolgen auffällt. An geeigneten Standorten kann Ackerfutter als Ergänzung genutzt werden, wobei jedoch die Opportunitätskosten im Blick gehalten werden sollten. Ackerfutter sollte nur an Standorten kultiviert werden, wo es an geeigneten Alternativen mangelt oder bei erosionsgefährdeten Standorten Folgekosten durch Bodenabtrag zu erwarten sind. Werden die Methanentstehungskosten betrachtet, ist festzustellen, dass Mais in Ettlingen durch die hohen Erträge und das hohe Methanbildungspotential am günstigsten abschneidet (vgl. Abb. 27). Tab. 25: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Ettlingen (Quelle: Eigene Berechnungen). Ettlingen (Baden-Württemberg) Über EVA I und II konsistente Fruchtfolgen FF-Glieder Summe Mittelwert über vier Jahre Fruchtfolgen Aggregartion FA Sorg (b. x s.) WRog Mais WTrit WWei 02 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorg (b. x s.) WTrit EinWeiGr WWei 03 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer LuzGr LuzGr LuzGr WWei 04 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WWei 05 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Mais Mais WWei 08 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (GPS) (Korn) /ha Fruchtfolgen mit Fruchtwechseln zwischen EVA I und II FA SGer Ölr Mais WTrit Sorghum (b.) WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Stoppelansa Haupt-Fr. (GPS) (Gd) (GPS) (GPS) at (GPS) (Korn) /ha FA WGer SuGr Mais WTrit Phac WWei EVA II Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Gd) (Korn) /ha FA Sorghum (b.) WGer Sorg (b. x s.) WRap Ha WWei Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Stell. EVA I (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha Deckungsbeitrag in FA ZHirse WGer Sorg (b. x s.) WRap Mais WWei EVA II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SB WTrit Sorghum (b.) Mais WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SB WTrit Sorghum (b.) ZR WWei EVA II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer Erb WRog Sorghum (b.) Mais WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA Mais WGer Sorghum (b.) Mais WWei EVA II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha Methanertrag in m³/ha Summe Mittelwert über vier Jahre

77 Ertrag [dt/ha] Ertrag [dt/ha] Deckungsbeitrag in [ /ha] Deckungsbeitrag in [ /ha] 4. Ergebnisse 2500 Ettlingen 2000 Gülzow FF 02 FF 03 FF 04 FF 05 FF FF 02 FF 03 FF 04 FF 05 Abb. 25: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolge über vier Anbaujahre an den Standorten Ettlingen und Gülzow (Quelle: Eigene Berechnungen). Ettlingen Gülzow ,9 82,8 82,3 80, ,6 91,9 103,3 100,6 94, Ettlingen Gülzow Abb. 26: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen an den Standorten Ettlingen und Gülzow (Quelle: Eigene Berechnungen). 64

78 4. Ergebnisse Abb. 27: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Ettlingen unter Einbeziehung der Pachtpreise. Abb. 28: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Gülzow unter Einbeziehung der Pachtpreise. 65

79 4. Ergebnisse Tab. 26: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Gülzow (Quelle: Eigene Berechnungen). Gülzow (Mecklenburg-Vorpommern) Über EVA I und II konsistente Fruchtfolgen FF-Glieder Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Fruchtfolgen Aggregartion FA Sorg (b. x s.) WRog Mais WTrit WWei 02 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorg (b. x s.) WTrit EinWeiGr WWei 03 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer KleeGr KleeGr KleeGr WWei 04 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WWei 05 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha Fruchtfolgen mit Fruchtwechseln zwischen EVA I und II FA SGer Ölr Mais WTrit Sorghum (b.) WWei EVA I Stell Haupt-Fr. (GPS) So.-Zw.Fr. (Gd) Haupt-Fr. (GPS) Haupt-Fr. (GPS) So.-Zw.Fr. (GPS) Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre Für die Fruchtfolgen des Standortes Gülzow sind die Deckungsbeiträge in Tab. 26 und Abb. 25 dargestellt. In Gülzow als charakteristischer Standort einer Raps-Weizen-Region ist zu erwarten, dass der Marktfruchtanteil innerhalb der Fruchtfolgen höher ist als an anderen Standorten und die Kosten der Opportunität für den Anbau von Fruchtfolgegliedern für die Bioenergie Erzeugung dadurch hoch sind. In Tab. 26 ist dies an Hand der Deckungsbeiträge und Methanhektarerträge zu erkennen. Zieht man die nicht aggregierbaren Fruchtfolgen mit in die Betrachtung ein, ist Fruchtfolge FF 08 mit dem geringsten Gasertrag die ökonomisch Vorzüglichste. Aus Sicht des Methanhektarertrags und der Wirtschaftlichkeit ist Fruchtfolge FF 03 als reine Bioenergiefruchtfolge von Interesse und lässt sich im Prinzip auf Grund der Methanhektarerträge und Deckungsbeiträge mit der nicht aggregierbaren Fruchtfolge FF 01 EVA I und II gleichsetzen. Besonders Fruchtfolge FF 01 EVA II bietet aus Sicht der Fruchtfolgediversität sowie mit hohen Gaserträgen und einem akzeptablen Deckungsbeitrag eine interessante Alternative für die Biogassubstarterzeugung. Ackerfutterfruchtfolgen mit Kleegras schneiden aus Sicht des Deckungsbeitrags am Haupt-Fr. (Korn) /ha FA WGer SorHybride Mais WTrit Phac WWei EVA II Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Gd) (Korn) /ha FA Mais GerGras WRap WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Senf Mais GerGras WRap WWei EVA II Stell. Wi.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (Gd) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog WelWeiGr WelWeiGr WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA Senf Mais WRog WelWeiGr WelWeiGr WWei EVA II Stell. Wi.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (Gd) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SRog STrit WRap WWei WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Korn) (Korn) (Korn) /ha FA WRogWTrit WRap WWei WWei EVA II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Korn) (Korn) (Korn) /ha

80 4. Ergebnisse ungünstigsten ab. Jedoch ist die höchste Vorfruchtwirkung auf den Ertrag des Abschlussgliedes Winterweizen erkennbar (vgl. Abb. 26). Werden die Methanentstehungskosten in Abb. 28 betrachtet, ist festzustellen, dass Mais in Gülzow am günstigsten abschneidet Güterfelde zeichnet sich als Grenzstandort im Vergleich der übrigen Standorte durch ein deutlich geringeres Gesamtdeckungsbeitragsniveau aus. Der höchste Deckungsbeitrag, der erreicht wurde, liegt bei 369 /ha/a in Fruchtfolge 08 EVA II. Die Aggregation war am Standort Güterfelde nur bei zwei Fruchtfolgen möglich (vgl. Abb. 29 und Tab. 27). Auf Grund ihres Deckungsbeitrages sind diese Fruchtfolgen jedoch wenig attraktiv. Werden die nicht aggregierbaren Fruchtfolgen mit in die Betrachtung einbezogen, ist in Güterfelde vor allem Fruchtfolge FF 09 EVA II von Interesse, da hiermit der höchste Methanhektarertrag bei ausreichendem Deckungsbeitrag erzielt wird. Fruchtfolge FF 08 EVA II erzielt einen höheren Deckungsbeitrag, jedoch muss hier ein Verlust im Methanhektarertrag von rund 744 m 3 Ch4/ha/a hingenommen werden. Es ist für die Praxis zu überlegen, ob die Gaserträge und Deckungsbeiträge von Fruchtfolge FF 08 EVA II durch Substitution des ersten Fruchtfolgegliedes Zuckerhirse durch Mais optimiert werden können. Ähnliches gilt für Fruchtfolge FF 09 EVA II. Die Möglichkeit Sudangras in Zweitfruchtstellung mit Mais in Zweitfruchtstellung zu substituieren sollte aus wirtschaftlichen Aspekten heraus in Betracht gezogen werden. Im Gegensatz zu Dornburg konnte mit dem Anbau von Topinambur als Biogassubstrat in Güterfelde kein positiver Deckungsbeitrag erwirtschaftet werden. Der Anbau ist für den Standort Güterfelde keine lohnenswerte Alternative, weder aus wirtschaftlichen Aspekten noch aus Sicht des Methanhektarertrages. Diesem Umstand wurde durch die Umstellung der Fruchtfolge in EVA II in der Versuchstechnik Rechnung getragen. Aussagen über die Vorfruchtwirkung sind am Standort Güterfelde durch die Fruchtfolgeumstellungen nur eingeschränkt möglich. Abb. 30 zeigt einen Mehrertrag von FF 02 von 4 dt/ha für das Abschlussglied Winterroggen gegenüber FF 03. Fruchtfolgen, die der Umstellung unterlagen, können nicht berücksichtigt werden. Die Ertragsschwankungen sind hier zwischen den Jahren zu hoch und möglicherweise durch Witterungseinflüsse verursacht. Ein zuverlässiger Ausschluss von Witterungseinflüssen kann nur durch Beibehalten derselben Fruchtfolge über mehrere Jahre erreicht werden. Auch in Bezug zu den Methanentstehungskosten ist nur eine eingeschränkte Aussage möglich. Besonders günstig schneidet Mais ab (vgl. Abb. 31). Die nächstgünstigsten Alternativen sind Sudangras und Wintertriticale. Jedoch zeigen diese generell Methanentstehungskosten auf hohem Niveau. 67

81 4. Ergebnisse Tab. 27: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Güterfelde (Quelle: Eigene Berechnungen). Güterfelde (Brandenburg) Über EVA I und II konsistente Fruchtfolgen FF-Glieder Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Fruchtfolgen Aggregartion FA Sorg (b. x s.) WRog Mais WTrit WRog 02 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorg (b. x s.) WTrit EinWeiGr WRog 03 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha Fruchtfolgen mit Fruchtwechseln zwischen EVA I und II FA SGer Ölr Mais WTrit Sorghum (b.) WRog EVA I Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Gd) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WGer SuGr Mais WTrit Phac WRog EVA II Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Gd) (Korn) /ha FA SGer KleeGr KleeGr KleeGr WRog EVA I Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer LuzGr LuzGr LuzGr WRog EVA II Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (k. Ernte) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA Ha WTrit WRap WRog EVA I 1. Anlage Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WRog EVA II + EVA I Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Stell. 2. Anlage (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA SRog Senf Lup WRog Sorghum (b.) WRog EVA I Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Gd) (Korn) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WRog Senf Mais SuGr WRog EVA II Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Gd) (Korn) (GPS) (Korn) /ha FA SB Ölr Erb WTrit Sorghum (b.) WRog EVA I Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Gd) (Korn) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SB Senf Erb WRog Mais WRog EVA II Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Gd) (Korn) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA Topi Topi Topi WRog EVA I EVA II EVA I EVA II Stell Haupt-Fr. (Kr) Haupt-Fr. (Kr) Haupt-Fr. (Kr. u. Knolle) Haupt-Fr. (Korn) /ha FA Sorghum (b.) WRog Mais WRog Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Korn) (GPS) (Korn) /ha FA Erb Ha Leind WRap BuchW WRog Sorg (b. x s.) WRog Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Gd) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA Mais WRog WRog Sorg (b. x s.) WRog Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre

82 Ertrag [dt/ha] Ertrag [dt/ha] Deckungsbeitrag in[ /ha] Deckungsbeitrag in [ /ha] 4. Ergebnisse 1000 Güterfelde 5000 Trossin FF 02 FF 03 Abb. 29: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolgen über vier Anbaujahre an den Standorten Güterfelde und Trossin (Quelle: Eigene Berechnungen) FF 02 FF 03 FF 04 FF 05 FF07 Güterfelde Trossin ,0 64, ,8 61,5 64,0 60,1 68, Güterfelde Trossin Abb. 30: Erträge des Abschlussglieds Winterroggen der aggregierbaren Fruchtfolgen an den Standorten Güterfelde und Trossin (Quelle: Eigene Berechnungen). 69

83 4. Ergebnisse Abb. 31: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Güterfelde unter Einbeziehung der Pachtpreise. Abb. 32: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Trossin unter Einbeziehung der Pachtpreise. 70

84 4. Ergebnisse Am Standort Trossin sind die Fruchtfolgen FF 02 bis FF 05 sowie FF 07 für die Aggregierung geeignet. Die Deckungsbeiträge sind in Abb. 29 und Tab. 27 dargestellt. In Trossin als Roggen-Kartoffel-Standort wurde das Fruchtfolgeglied Kartoffel in die Regionalfruchtfolge FF 07 integriert. Mit FF 07 wird gleichzeitig der höchste Deckungsbeitrag und Methanhektarertrag erzielt. Hierbei ist zu beachten, dass der Gesamtdeckungsbeitrag der Fruchtfolgeglieder für die Biogasnutzung bei FF 07 negativ ist. Die Wirtschaftlichkeit der Fruchtfolge wird maßgeblich von der Kartoffel als Marktfrucht gestützt und die Erzeugung von Biogassubstrat durch den Deckungsbeitrag des Kartoffelanbaus subventioniert. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass das Ergebnis von den getroffenen Annahmen abhängig ist. Der Verkaufspreis als Durchschnittspreis der letzten drei Jahre spiegelt nicht die saisonale Volatilität des Kartoffelmarktes wieder (vgl. Standort Ascha). Ist jedoch ein ausreichender Absatzmarkt für Kartoffeln vorhanden, sollte zu dieser Fruchtfolge tendiert werden. Sollte dies nicht der Fall sein, ist Fruchtfolge FF 02 die zweitwirtschaftlichste Alternative mit einem ähnlich hohen Methanhektarertragsniveau. Der Deckungsbeitrag beträgt jedoch nur ein Zehntel von Fruchtfolge FF 07. Für Fruchtfolge FF 07 ist es grundsätzlich möglich, Zuckerhirse in Zweitfruchtstellung durch Mais in Zweitfruchtstellung zu ersetzen. Ob hierdurch die Wirtschaftlichkeit wesentlich verbessert werden kann, hängt von den jeweiligen Witterungsbedingungen und den erzielten Erträgen sowie TM- Gehalten ab. Auf Grund der Tatsache, dass in den Versuchen Mais als Zweitfrucht im Mittel über alle Jahre besser abgeschnitten hat als Hirsearten in Zweitfruchtstellung (vgl. Tab. 15) ist diese Überlegung mitunter lohnenswert. Die Fruchtfolgeeffekte sind gemäß der geringen Ertragsdifferenzen des Abschlussgliedes Winterroggen der aggregierten Fruchtfolgen sehr ähnlich (vgl. Tab. 27). Jedoch zeigt die Tendenz, dass Fruchtfolge FF 07 mit einer Ertragsdifferenz von ca. 9 dt/ha in Bezug zum niedrigsten Ertrag die höchsten Erträge des Abschlussgliedes aufweist. Nach Abb. 32 ist Mais in vielen Fruchtfolgen die Kultur mit den niedrigsten Methanentstehungskosten. Jedoch zeigt sich in Fruchtfolge 04, dass auch Luzernekleegras am Standort Trossin mit niedrigen Methanentstehungskosten aufwarten kann. 71

85 4. Ergebnisse Tab. 28: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Trossin (Quelle: Eigene Berechnungen). Trossin (Sachsen) Über EVA I und II konsistente Fruchtfolgen FF-Glieder Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Fruchtfolgen Aggregartion FA Sorg (b. x s.) WRog Mais WTrit WRog 02 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorg (b. x s.) WTrit EinWeiGr WRog 03 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer LuzKleeGr LuzKleeGr LuzKleeGr WRog 04 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WRog 05 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorghum (b.) Kart WRog 07 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Knolle) (Korn) /ha Fruchtfolgen mit Fruchtwechseln zwischen EVA I und II FA SGer Ölr Mais WTrit Sorghum (b.) WRog EVA I Stell. Haupt-Fr. Stoppelans Haupt-Fr. Haupt-Fr. Stoppelansa Haupt-Fr. (GPS) aat (Gd) (GPS) (GPS) at (GPS) (Korn) /ha FA WGer ZHirse Mais WTrit Phac WRog EVA II Stell. Haupt-Fr. Stoppelans Haupt-Fr. Haupt-Fr. Stoppelansa Haupt-Fr. (GPS) aat (GPS) (GPS) (GPS) at (Gd) (Korn) /ha FA Srog WRap LaBeGe Sorg (b. x s.) WRog EVA I Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WGer WRap LaBeGe Sorg (b. x s.) WRog EVA II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA STrit Senf SB Phac Hanf WRog EVA I Stell. Haupt-Fr. Stoppelans Haupt-Fr. Stoppelans Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) aat (Gd) (GPS) aat (Gd) (GPS) (Korn) /ha FA WTrit Senf SB Phac ZR WRog EVA II Stell. Haupt-Fr. Stoppelans Haupt-Fr. Stoppelans Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) aat (Gd) (GPS) aat (Gd) (GPS) (Korn) /ha Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre Der Standort Werlte als typische Veredlungsregion ist überwiegend von Mais dominiert. Die Regionalfruchtfolgen wurden dementsprechend angelegt. Abb. 33 und Tab. 29 zeigen die Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen am Standort Werlte. Besonders die Fruchtfolgen mit hohem Maisanteil zeigen eine hohe Wirtschaftlichkeit. Außerhalb der aggregierbaren Fruchtfolgen ist Fruchtfolge FF 06 EVA II am vorzüglichsten. Das ist insofern bemerkenswert, als dass es sich um eine reine Zweikulturnutzungsfruchtfolge handelt. Es ist zu vermuten, dass der Deckungsbeitrag einer reinen dreigliedrigen Maisfruchtfolge höher ausgefallen wäre, im Versuch wurde diese allerdings nicht angebaut. Für die Wirkung auf die Landschaftsdiversität dürfte der Effekt einer Mais- Zweikultur zu einer Mais Hauptfrucht jedoch gering sein. Als Alternative bietet sich Fruchtfolge FF 08 an, jedoch muss hier eine Einbuße im Methanhektarertrag von 65 % im Gegensatz zu Fruchtfolge FF 06 hingenommen werden. Dies ließe sich vermeiden, indem der Mais nicht als Körnermais sondern für die Biogasnutzung geerntet wird. Eine Aufweitung der Fruchtfolge ist generell mit geringen Einbußen des Methanhektarertrags mit Fruchtfolge FF 03 möglich. Dies ist jedoch mit einem 50 Prozent geringerem Deckungsbeitrag relativ zu FF 08 verbunden. Sinnvoller scheint hier Fruchtfolge FF 01, die ebenfalls einen hohen Methanhektarertrag liefert und aus 72

86 4. Ergebnisse ökonomischer Sicht jedoch besser gestellt ist. Die Aussagekraft ist auf Grund des Fruchtfolgewechsels zu EVA II und einem Ernteausfall bei der Zuckerhirse in EVA I nur eingeschränkt. In Bezug auf die Fruchtfolgewirkung ist Fruchtfolge FF 03 mit einem Mehrertrag von rund 9 dt/ha gegenüber Fruchtfolge FF 08 als günstig zu bewerten. Über Fruchtfolge FF 01 ist hier auf Grund der Umstellung der Fruchtfolgen von EVA I auf EVA II keine Aussage in Bezug auf das Abschlussglied möglich. Im Falle hoher Pachtpreise ist es für die Methanentstehungskosten von besonderer Bedeutung, dass Kulturen mit hohem Methanhektarertrag angebaut werden um die Fläche möglichst gut auszunutzen. Hier zeigt sich, dass Mais in Hauptfruchtstellung bei allen betrachteten Fruchtfolgen die günstigste Alternative ist und den geringsten Pachtanteil aufweist (vgl. Abb. 35). Tab. 29: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgen und Fruchtfolgeglieder am Standort Werlte (Quelle: Eigene Berechnungen). Werlte (Niedersachsen) Über EVA I und II konsistente Fruchtfolgen FF-Glieder Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Fruchtfolgen Aggregartion FA Sorg (b. x s.) WRog Mais WTrit WWei 02 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorg (b. x s.) WTrit EinWeiGr WWei 03 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer KleeGr KleeGr KleeGr WWei 04 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WWei 05 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WTrit WGer WWei 07 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Korn) (GPS) (Korn) /ha FA Mais WWei WRog WWei 08 EVA I + II Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (Korn) (GPS) (GPS) (Korn) /ha Fruchtfolgen mit Fruchtwechseln zwischen EVA I und II FA SGer Ölr Mais WTrit Sorghum (b.) WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Stoppelansa Haupt-Fr. (GPS) (Gd) (GPS) (GPS) at (k. Ernte) (Korn) /ha FA WGer Sorghum (b.) Mais WTrit Phac WWei EVA II Stell. Haupt-Fr. Stoppelans Haupt-Fr. Haupt-Fr. Stoppelansa Haupt-Fr. (GPS) aat (GPS) (GPS) (GPS) at (Gd) (Korn) /ha FA Mais WRog Mais WRog Mais WWei EVA I Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WRog Mais WRog Mais WRog Mais WWei EVA II Stell. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre

87 Ertrag [dt/ha] Deckungsbeitrag in [ /ha] 4. Ergebnisse 1500 Werlte FF 02 FF 03 FF 04 FF 05 FF 07 FF 08 Abb. 33: Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder und der aggregierbaren Fruchtfolge über vier Anbaujahre am Standort Werlte (Quelle: Eigene Berechnungen). 100 Werlte ,4 82,1 82,0 76,1 75,5 73, Werlte Abb. 34: Erträge des Abschlussglieds Winterweizen der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standorten Werlte (Quelle: Eigene Berechnungen). 74

88 4. Ergebnisse Abb. 35: Methanentstehungskosten der aggregierbaren Fruchtfolgen am Standort Werlte unter Einbeziehung der Pachtpreise. 4.2 Mischfruchtanbau als Alternative und Risikostreuung für den Biogassubstratanbau In dem Satellitenprojekt zum Thema Mischfruchtanbau wird untersucht, ob sich durch den kombinierten Anbau von Gemengen und der Kombination einer Winterzwischenfrucht und einer Zweitfrucht eine bessere Ausnutzung der natürlichen Ressourcen (Niederschläge, Sonneneinstrahlung) erzielen lässt. Zu diesem Zweck wurden unterschiedliche Doppelnutzungen, bestehend aus Winterzwischenfrüchten als Einzelkultur oder Gemengen und dem anschließenden Anbau von Zweitfrüchten als Einzelfrüchte oder in Gemengen, untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes ist die Frage, zu welchem Zeitpunkt der Fruchtwechsel von der Erstfrucht auf die Zweitfrucht erfolgen soll. Zu diesem Zweck wurden in diesem Teilprojekt zwei Varianten des Zwischenfruchtanbaus von Winterroggen durchgeführt (Grünschnittroggen mit Ernte während des Ährenschiebens und Hybridroggen, der zur Milchreife geerntet wird). Zusammengefasst sieht der Versuchsplan dieses Teilprojektes die nachfolgend in Tab. 30 dargestellten Anbausysteme an den zwei Standorten Aholfing 9 und Gülzow 10 vor, die über einen Zeitraum von 3 Jahren angebaut wurden. Die Gruppierung der Anbausysteme erfolgte an Hand der Zweitfrucht Deckungsbeiträge im Mischfruchtanbau Betrachtet man zunächst das Niveau der Deckungsbeiträge (vgl. Abb. 37), die mit den Anbausystemen im Teilprojekt Mischfruchtanbau erzielt wurden, wird deutlich, dass die Zwei-Kultur-Nutzungen am Versuchsstandort Gülzow im Vergleich zu den Doppelnutzungen im Grundversuch (vgl. Tab. 26) überdurchschnittliche Ergebnisse erreichten. Da in Aholfing keine Grundversuche durchgeführt wurden, ist ein Vergleich 9 Bayern 10 Mecklenburg-Vorpommern 75

89 4. Ergebnisse mit dem Hauptfruchtanbau an diesem Standort nicht möglich und der Übertrag vom Standort Ascha ist auf Grund der Standortunterschiede nicht aussagekräftig. Tab. 30: Versuchsaufbau des Mischfruchtanbaus (Quelle: Eigene Abbildung nach Versuchsplan Verbundpartner) Winterzwischenfrucht Ährenschieben Grünschnittroggen Ährenschieben Grünschnittroggen Milchreife Hybridroggen Milchreife Wickroggen Ährenschieben Grünschnittroggen Milchreife Hybridroggen Milchreife Hybridroggen Milchreife Wickroggen Milchreife Hybridroggen Zweitfrucht Mais Mais/Sudangras-Mischung Mais/Sudangras-Mischung Mais/Sudangras-Mischung Mais/Zuckerhirse-Mischung Mais/Zuckerhirse-Mischung Sudangras Sudangras Zuckerhirse Vergleich der Winterzwischenfrüchte und der Zeitpunkte des Fruchtwechsels Sowohl in Aholfing als auch in Gülzow zeigt der Vergleich der Fruchtfolgen 2 und 3, dass mit den Varianten der Zwei-Kultur-Nutzungen, in denen Hybridroggen als Winterzwischenfrucht angebaut und in der Milchreife geerntet wurde, in allen drei Versuchsjahren höhere Deckungsbeiträge erzielt wurden als mit den Doppelnutzungen, die den Anbau von Grünschnittroggen, der bereits zum Ährenschieben geerntet wird, vorsahen. Obwohl die Zweitfrüchte geringere Deckungsbeiträge erzielten als bei einem früheren Aussaattermin, ist die Summe der Deckungsbeiträge von Erst- und Zweitfrucht deutlich höher. Für den nachfolgenden Anbau von Mais-Sudangras oder Mais- Zuckerhirse-Gemenge ist der spätere Aussaattermin demnach die bessere Alternative. Für den alleinigen Anbau von Mais als Zweitfrucht kann aus den Ergebnissen dieses Teilprojektes keine Aussage zum optimalen Erntetermin der Winterzwischenfrucht abgeleitet werden, da dieser in diesem Teilprojekt nur nach dem Anbau von Grünschnittroggen untersucht wurde. Ferner zeigt der Vergleich der Winterzwischenfrüchte in Fruchtfolge 2, dass mit dem Anbau von Wickroggen als Winterzwischenfrucht deutlich niedrigere Deckungsbeiträge erzielt wurden, als mit dem Anbau von Hybridroggen. Bei vergleichbaren Deckungsbeiträgen der Zweitfrüchte, ist der Wickroggen als Winterzwischenfrucht in diesem Versuch dem alleinigen Anbau von Hybridroggen unterlegen. 76

90 4. Ergebnisse Tab. 31: Deckungsbeiträge des Mischfruchtanbaus an den Standorten Aholfing und Gülzow der Jahre 2009 bis 2011 (Quelle: Eigene Berechnungen). Aholfing Gülzow DB WZF DB ZF Summe DB WZF DB ZF Summe /ha /ha /ha /ha /ha /ha 01 (Zeitfrucht Mais) Ährenschieben Grünschnittroggen (Zweitfucht Mais/Sudangras) Ährenschieben Grünschnittroggen Milchreife Hybridroggen Milchreife Wickroggen (Zweitfrucht Mais/Zuckerhirse) Ährenschieben Grünschnittroggen Milchreife Hybridroggen (Zweitfrucht Sudangras) Milchreife Hybridroggen Milchreife Wickroggen (Zweitrucht Zuckerhirse) Milchreife Hybridroggen

91 4. Ergebnisse Abb. 36: Deckungsbeiträge des Mischfruchtanbaus am Standort Gülzow (Quelle: Eigene Berechnungen) Abb. 37: Deckungsbeiträge des Mischfruchtanbaus am Standort Aholfing (Quelle: Eigene Berechnungen) 78

92 4. Ergebnisse Vergleich der Zweitfrüchte Nach dem Anbau von Grünschnittroggen, der zum Ährenschieben geerntet wird, wurden im Teilprojekt Mischfruchtanbau die Zweitfrüchte Mais, Mais-Sudangras-Gemenge und Mais-Zuckerhirse-Gemenge angebaut. Die höchsten Deckungsbeiträge konnten dabei an beiden Versuchsstandorten und in allen drei Versuchsjahren mit dem Anbau von Mais als Zweitfrucht erzielt werden (s. Tab. 31, Fruchtfolge 1), gefolgt von dem Anbau des Gemenges von Mais und Sudangras. In Aholfing konnte mit dem Anbau von Mais- Zuckerhirse ein vergleichbarer Deckungsbeitrag wie mit dem Anbau von Mais- Sudangras erreicht werden. In zwei der drei Versuchsjahre lag dieser sogar oberhalb der vergleichbaren Mais-Sudangras Variante, die jedoch im Mittel noch einen Vorsprung von ca. 15 /ha aufweist. In Gülzow war das Zuckerhirse-Gemenge dem Sudangras-Gemenge in jedem der drei Versuchsjahre unterlegen. Nach dem Anbau von Hybridroggen als Winterzwischenfrucht, der im Stadium der Milchreife geerntet wurde, wurden an den beiden Versuchsstandorten die Zweitfrüchte Mais-Sudangras (FF 02), Mais-Zuckerhirse (FF 03), Sudangras (FF 04) und Zuckerhirse (FF 5) untersucht. Dabei wurden an beiden Standorten im Mittel der drei Versuchsjahre die geringsten Deckungsbeiträge in der Kombination mit Zuckerhirse (FF 05) erreicht, die zweitniedrigsten Deckungsbeiträge entfallen an beiden Standorten auf die Anbausysteme, in denen das Sudangras als alleinige Zweitfrucht angebaut wurde. Die höchsten Deckungsbeiträge wurden am Standort Aholfing mit dem Anbau des Gemenges von Mais und Sudangras erzielt, das hier im Mittel einen Vorsprung gegenüber dem Anbau von Mais-Zuckerhirse als Zweitfrucht in Höhe von ca. 50 /ha aufweist. In Gülzow dagegen wurde der höchste mittlere Deckungsbeitrag mit dem Anbau von Mais- Zuckerhirse erzielt, das Gemenge mit Sudangras hat in allen drei Versuchsjahren etwas geringere Deckungsbeiträge erzielt. Nach dem Anbau von Wickroggen als Winterzwischenfrucht wurde nur das Mais- Sudangras-Gemenge (FF 02) und Sudangras alleine (FF 04) angebaut. In dieser Variante unterscheidet sich das Niveau der Deckungsbeiträge an den beiden Versuchsstandorten deutlich. Während in Gülzow keine der Wickroggen-Varianten im Mittel einen positiven Deckungsbeitrag aufweist und die Kombination von Wickroggen und dem alleinigen Anbau von Sudangras die niedrigsten Deckungsbeiträge aller untersuchten Anbausysteme zeigt, konnte am Standort Aholfing mit beiden Doppelnutzungen, in denen Wickroggen als Winterzwischenfrucht angebaut wurde, ein positiver Deckungsbeitrag erreicht werden. Auch hier ist die Kombination mit Mais-Sudangras im Mittel der Versuchsjahre (395 /ha) der Kombination mit Sudangras alleine (274 /ha) eindeutig überlegen. 4.3 Ableitung von Ausbringungsstrategien für die Gärrestausbringung Gärrest stellt auf Grund seines Nährstoffgehaltes einen wertvollen Dünger dar. Der hohe Wassergehalt macht Gärrest allerdings zu einem relativ transportunwürdigen Gut. Aus diesem Zusammenhang heraus stellt sich hier die Frage nach ökonomisch sinnvollen Ausbringungsstrategien für den Gärrest. Für die Auswertung der Gärrestversuche gelten abweichend von der Standardauswertung die in Abschnitt 3.2 zusätzlich getroffenen Annahmen. Im Folgenden werden die sogenannten großen Gärrestversuche des Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (TFZ) Straubing des Jahres 2011 betrachtet. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Ergebnisse mit Jahreseinflüssen behaftet sind. Jedoch sind erste Aussagen über Tendenzen möglich. 79

93 4. Ergebnisse Bei den Gärrestversuchen wurde bewusst mehr oder weniger Gärrest ausgebracht als in den Standardvarianten, um die Auswirkungen auf den Ertrag zu untersuchen. Für die ökonomische Bewertung wurden die Varianten mit 75%, 100% und 125% pflanzenverfügbarem Gärrest-Stickstoff für die Kulturart Silomais für das Jahr 2011 betrachtet. Als Referenz dient eine Düngungsvariante mit 100% pflanzenverfügbarem mineralischem Stickstoff. Die Gärrestwirkung konnte vorerst noch nicht bestimmt werden. Hierfür ist bei den vorliegenden Daten der Witterungseinfluss noch nicht bestimmbar. Eine genauere Aussage über die Wirkung von Gärresten wird im Laufe der dritten Projektphase möglich sein. Mit steigender Transportentfernung reduzieren sich die Deckungsbeiträge auf Grund der höheren Transportkosten für den Gärrest (vgl. Abb. 38). Gärrestvarianten mit hohen Stickstoffmengen weisen einen höheren Deckungsbeitrag auf als Varianten mit geringen Stickstoffmengen auf. Angesichts des hohen Transportaufwandes für Gärrest, war dieses Ergebnis so nicht zu erwarten. Die Veränderung des Ertragsniveaus erklärt jedoch die Entwicklung der Deckungsbeiträge, so dass der Effekt der Transportentfernung des Gärrestes zweitrangig wird. Bei ähnlichen Ertragsniveaus der Varianten, wie es am Standort Ascha der Fall ist (Variante 125% Gärrest und 100% mineralisch) wird der Effekt der Transportentfernung deutlich. Mit zunehmender Hof-Feldentfernung fallen die Deckungsbeiträge erwartungsgemäß stark ab. Die Unterschiede zwischen Mineraldünger- und Gärrestvarianten sind jedoch geringer als erwartet. Daraus resultiert, dass unter den getroffenen Annahmen und in der Spanne der betrachteten Hof-Feldentfernungen die Gärrestausbringung ökonomisch in den meisten Fällen gegenüber der Mineraldüngung vorzüglich ist. Es muss jedoch beachtet werden, dass das Niveau der Deckungsbeiträge stark vom Ertragsniveau abhängig ist. Bei ähnlichen Ertragsniveaus und steigender Hof-Feldentfernung wird die mineralische Düngung zunehmend vorzüglicher. Bei einer einjährigen Auswertung, wie sie hier durchgeführt wurde, sind die Ergebnisse stark mit Jahreseffekten behaftet, so dass die Aussagen eine erste Tendenz wiederspiegeln, für exakte Aussagen jedoch weitere Versuchsjahre berücksichtigt werden müssen. 80

94 4. Ergebnisse Abb. 38: Deckungsbeiträge in Abhängigkeit der Hof-Feldentfernung und der Versuchsvarianten (Quelle: KORNATZ ET AL. 2013) 81

95 4. Ergebnisse 4.4 Ökonomische Auswirkung des verminderten Faktoreinsatzes Um die Auswirkungen des verminderten Einsatzes von Pflanzenschutz- und Düngemittel zu bestimmen, wurden am Standort Ascha für die Fruchtfolge 03, 06 und 08 zusätzliche Varianten durchgeführt. Es wurde jeweils die Variante mit 30kg verminderter Stickstoffmenge und 30kg verminderter Stickstoffmenge in Kombination mit Verzicht auf PSM-Einsatz durchgeführt. Für die folgenden Ausführungen wird allerdings nur FF 03 betrachtet, da diese als einzige über die gesamte Projektlaufzeit sinnvoll aggregierbar ist. Generell ist es erstrebenswert, die Einsatzmengen von Pflanzenschutz- und Düngemitteln zu reduzieren und somit Kosten einzusparen. Meist sind durch den reduzierten Betriebsmitteleinsatz jedoch Ertragsverluste und somit leistungsseitig reduzierte Erlöse zu erwarten. Um diese Effekte zu untersuchen, wurden Faktorreduzierungsversuche am Standort Ascha durchgeführt. Abb. 39 zeigt die Deckungsbeiträge der Fruchtfolge 03 differenziert nach Projektphasen, Varianten und Versuchsanlagen. Es ist zu erkennen, dass die Effekte des reduzierten Betriebsmitteleinsatzes im Vergleich der verschiedenen Anlagen sehr unterschiedlich ausgeprägt sind. Jedoch zeigt sich die Tendenz, dass die Reduzierung der Stickstoffgabe nur geringe negative Auswirkung auf den Deckungsbeitrag hat. Dies trifft vor allem für die zweite bis vierte Anlage zu. Die erste Anlage hingegen zeigt eine deutliche Einbuße bei der -30 kg N Variante. Allerdings muss hier angemerkt werden, dass hierfür der geringe Trockenmassegehalt des Sudangras in Zweitfruchtstellung von nur 19% bei der Ernte maßgeblich ist (im Gegensatz zur ersten Anlage in der Standardfruchtfolge mit 23% TM-Gehalt). Bei gleichem TM-Gehalt wäre der Deckungsbeitrag des Sudangrases deutlich positiver, da die FM-Erträge annähernd gleich sind. Die Gesamtfruchtfolge hätte sich somit auch in dieser Variante der Standardvariante angenähert. Vor allem Mais scheint die geringere Stickstoffgabe besonders gut zu tolerierten, während bei Wintertriticale ein deutlich negativer Einfluss zu erkennen ist. Der Verzicht auf PSM-Einsatz hingegen wirkt sich bei Mais besonders stark aus. Sudangras hingegen zeigt in Bezug zum Deckungsbeitrag nur eine geringe Reaktion auf den PSM-Verzicht. Werden die Anlagen wie in Abb. 40 aggregiert, um die Jahreseffekte zu vermindern, wird die Tendenz deutlicher. Auf Ebene des Fruchtfolgeglieds ist der Deckungsbeitrag bei der N-Reduktionsvariante bei Sudangras und Wintertriticale im Vergleich zur Standardvariante vermindert, während Mais keine Nachteile in Bezug auf den Deckungsbeitrag erfährt. Die N- Reduktionsvariante ohne PSM-Einsatz hingegen zeigt deutlich negative Auswirkungen auf den Gesamtdeckungsbeitrag, wobei hier das Fruchtfolgeglied Mais die stärkste Reaktion zeigt. Die Getreidearten zeigen hingegen kaum Reaktion auf einen Verzicht auf den PSM-Einsatz. Auf Grund der Ergebnisse scheint eine Reduzierung der Stickstoffgabe im Praxisanbau sinnvoll, wohingegen ein Verzicht des PSM-Einsatzes, zumindest bei Mais, nicht zu empfehlen ist. Bei Getreide zeigt sich Optimierungspotential in Hinsicht auf den Einsatz von Herbiziden. Diese Erkenntnis ist allerdings vorerst nur auf mit Ascha vergleichbare Standorte übertragbar. 82

96 4. Ergebnisse Abb. 39: Deckungsbeiträge der Faktorreduzierungsversuche für FF 03 auf Ebene der Anlagen und Varianten. Abb. 40: Deckungsbeiträge der Faktorreduzierungsversuche für FF 03 über die erste bis vierte Anlage aggregiert. 83

97 4. Ergebnisse 4.5 Risikoaspekte Die Erträge von landwirtschaftlichen Kulturpflanzen schwanken von Jahr zu Jahr aufgrund unterschiedlicher Witterungsbedingungen. Andererseits ist davon auszugehen, dass verschiedene Kulturpflanzen in unterschiedlicher Weise auf diese Schwankungen reagieren. Dies bedeutet, dass nicht nur die Ertragsschwankungen einzelner Kulturpflanzen das Gesamtrisiko des Produktionsprogramms beeinflussen. Durch geeignete Kombination von Kulturpflanzen könnte ein Risikomanagement durchgeführt werden. Wünschenswert wären dafür zwei Pflanzenarten, deren Erträge negativ korreliert sind, die also auf eine Änderung der Witterungsbedingungen entgegengesetzt reagieren. Dann wäre der Ertrag der einen Art genau in den Jahren relativ hoch, in denen der Ertrag der jeweils anderen Art relativ niedrig ist. Die nächst ungünstigere Alternative wäre der gleichzeitige Anbau von Arten, deren Erträge unkorreliert sind. In diesem Fall kann zumindest mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass niedrige Erträge einer Art durch hohe Erträge einer anderen Art im gleichen Jahr kompensiert werden. Ein gleichzeitiger Anbau von positiv korrelierten Arten kann nur in sehr geringem Ausmaß zu einer Risikoreduktion beitragen, da in den Jahren, in denen die eine Art hohe Erträge liefert, dies auch für die andere Art gilt. Ebenso wiesen beide Arten in Jahren mit schlechten Witterungsbedingungen niedrige Erträge auf. Sowohl für die Erträge als auch für die Deckungsbeiträge wurden Korrelationskoeffizienten aus den vorliegenden naturalen und ökonomischen Daten der EVA-Versuche ermittelt, um die Möglichkeiten einer Risikooptimierung zu beschreiben. Dabei zeigte sich, dass in einigen Fällen signifikante Korrelationen der Erträge feststellbar waren. Die Betrachtung der Korrelationen der Deckungsbeiträge wurde zwar durchgeführt, jedoch wurden keine auf dem 5 %-Niveau signifikanten Korrelationen festgestellt. Dies dürfte daran liegen, dass in verschiedenen Jahren unterschiedlich Kosten in die Deckungsbeiträge eingeflossen sind. Der größte Teil der Kosten fällt bereits vor der Vegetationsperiode an, sodass es keinen Grund gibt, von einer mathematischen Beziehung der Kosten mit den Erträgen auszugehen. Die Kosten erhöhen die Varianz in unsystematischer Weise. Davon ausgenommen sind diejenigen Kosten, die von der Erntemenge abhängen: diese würden die Korrelation nicht oder wenig beeinflussen. Jedoch ist nur ein Teil der Kosten ernteabhängig, sodass insgesamt der Korrelationskoeffizient abnimmt und in allen hier untersuchten Fällen nicht mehr im signifikanten Bereich liegt. Die Signifikanz des Korrelationskoeffizienten wurde mit dem Z-Test nach STEIGER (1980) überprüft. Ein Alpha-Fehler weniger als 5% wurde als signifikant angesehen Ermittlung der Daten Für die Ermittlung der Koeffizienten wurden die Pflanzenarten für die Korrelationsanalyse in folgende Gruppen nach Tab. 32 eingeteilt: 84

98 4. Ergebnisse Tab. 32: Gruppierung der Fruchtarten in den EVA-Versuchen (Quelle: Eigene Darstellung) Gruppe LegGr LegGr LegGr Mais SuGr WGetr WGetr WGetr WGetr WGetr Pflanzenart KleeGras (KleeGr) Luzernegras (LuzGr) Luzerne/Kleegras (LuzKleeGr) Mais Sudangras (SuGr) Wintergerste (Wger) Wintergerste/-triticale/-weizen (WGer WTrit Wwei) Winterroggen (WRog) Wintertriticale (WTrit) Winterweizen (WWei) Die Korrelationskoeffizienten wurden daher aus den Gruppenmittelwerten geschätzt. Daraus ergab sich für jede Pflanzengruppe ein Mittelwert pro Standort und Jahr. Zur Korrelationsberechnung wurden Wertepaare pro Standort und Jahr ermittelt. Ein Wertepaar liegt also nur dann vor, wenn an einem Standort in einem Jahr jeweils ein Ertrag bzw. Deckungsbeitrag aus zwei der definierten Gruppen vorliegt. Die Gruppen Wintergetreide und Leguminosengras bestehen aus unterschiedlichen Arten. Deren Erträge wurden zu einem gemeinsamen Mittelwert verrechnet, um den Umfang der Wertepaare zu erhöhen. Man kann davon ausgehen, dass die Arten innerhalb der Gruppe einander ähnlich sind und somit die Gruppierung zulässig ist. Die Berechnung der Korrelation für jede einzelne Art führte zwar zu exakteren Ergebnissen, jedoch ist dies auf Grund der geringen Einzeldaten kaum möglich. Der gewählt Ansatz stellt einen mit den gegebenen Daten durchführbaren Kompromiss dar und erlaubt statistisch abgesicherte Aussagen. Die anderen im Rahmen der EVA-Versuche angebauten Arten wurden für diese Untersuchung nicht berücksichtigt. Die verwendete Gruppierung weicht von der für sonstige Auswertungen verwendeten Gruppierung insoweit ab, als Sudangras aus der Gruppe Sorghum herausgenommen und als eigenständige Gruppe definiert wurden. Die andere Art aus der Gruppe Sorghum ist Zuckerhirse. Diese wurde in die Risikobetrachtung nicht einbezogen. Berücksichtigt wurden ausschließlich die Fruchtfolgestellung Hauptfrucht und die Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS). Die Erträge von Untersaaten, Zweit- und Zwischenfrüchten etc. sind mit den Hauptfrüchten aus pflanzenbaulichen und methodischen Gründen nicht vergleichbar. Ebenso kann z.b. eine Nutzung als Korn nicht mit einer Nutzung als GPS in Beziehung gesetzt werden Erträge Die Korrelationsanalyse zeigt, dass die Erträge einiger Gruppen positiv korreliert sind. Andere sind dagegen weitgehend unkorreliert. Eine negative Korrelation kann für die Kombination aus Sudangras und Leguminosengras festgestellt werden. Wie im Folgenden gezeigt wird, ist diese jedoch nicht signifikant. 85

99 4. Ergebnisse Tab. 33: Ertragskorrelationen zwischen ausgewählten Fruchtarten (Quelle: Eigene Berechnungen; negative Korrelation farblich hervorgehoben) Mais SuGr WGetr LegGr Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. GPS GPS GPS GPS Mais 100,0 % 60,9 % 36,1 % 29,6 % SuGr 100,0 % 27,4 % -10,9 % WGetr 100,0 % 41,8 % LegGr 100,0 % Die einzelnen Korrelationskoeffizienten können anhand der je Standort und Jahr gleichzeitig vorkommenden Versuche ermittelt werden. Die Anzahl der verwendbaren Wertepaare je Gruppenkombination ist sehr unterschiedlich und geht aus Tab. 34 hervor. Tab. 34: Anzahl der verwendeten Wertepaare (Quelle: Eigene Berechnungen) Anzahl Wertepaare Mais SuGr WGetr LegGr Mais SuGr WGetr LegGr 37 Zur Prüfung der Signifikanz der Korrelationskoeffizienten wird der Z-Test nach STEIGER (1980) genutzt. Der ermittelte Alphafehler ermöglicht eine Aussage über die Signifikanz. Die Berechnung weist das Maß des Fehlers aus. Eine Irrtumswahrscheinlichkeit von 0 % ist dabei als maximal abgesicherte Korrelation zu verstehen. Koeffizienten mit Werten größer als 5% sind als nicht signifikant zu betrachten. Tab. 35: Alphafehler der Ertragskorrelationen (Alpha-Fehler unter 5% farblich hervorgehoben) Signifikanz Korrelationskoeffizient (alpha, 0 = maximale Signifikanz) Mais SuGr WGetr LegGr Mais -- 0,05 % 2,21 % 9,90 % SuGr -- 21,64 % 69,80 % WGetr -- 1,01 % LegGr -- Aus den ermittelten Alphafehlern ergibt sich, dass die Korrelation zwischen den Erträgen von Mais und Sudangras signifikant positiv ist, ebenso die zwischen Mais und Wintergetreide und zwischen Leguminosengras und Wintergetreide. Die anderen Korrelationskoeffizienten sind als nicht signifikant anzusehen. In diesen Fällen ist die Anzahl der Wertepaare zu gering, als dass die geschätzten Korrelationskoeffizienten sinnvoll geprüft werden könnten. Der negative 86

100 4. Ergebnisse Korrelationskoeffizient zwischen Sudangras und Leguminosengras weist den größten Fehler auf, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit von einem zufallsbedingten Ergebnis auszugehen ist. Mit der gegenwärtig vorliegenden Datengrundlage kann festgestellt werden, dass alle signifikanten Korrelationskoeffizienten positiv sind und daher diese Kombinationen von Kulturarten gegenüber eines Anbaus einer einzigen Kultur (die per Definition mit sich selbst eine Korrelation von 100 % aufweist) nur ein geringes Potential zur Risikoreduktion aufweist. Am ehesten scheint die Kombination von Leguminosen-Gras- Gemenge und Mais bzw. Sorghum sowie Wintergetreide-GPS und Mais bzw. Sorghum nur niedrig korreliert zu sein, was sich aber nur zum Teil statistisch absichern lässt Deckungsbeiträge Für die Deckungsbeiträge ergeben sich die folgenden Korrelationskoeffizienten: Tab. 36: Korrelationskoeffizienten der Deckungsbeiträge (negative Korrelation farblich hervorgehoben) Mais SuGr WGetr LegGr Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. GPS GPS GPS GPS Mais 100,0 % 22,7 % 20,7 % 27,3 % SuGr 100,0 % 11,5 % -19,7 % WGetr 100,0 % 31,9 % LegGr 100,0% Die Gruppierungen sind identisch mit denjenigen, die für die Korrelation der Erträge herangezogen wurden, daher sind auch die jeweiligen Anzahlen identisch mit den oben aufgeführten. Die Tabelle der Alphafehler zeigt, dass die Deckungsbeiträge in keinem einzigen Fall signifikant korrelieren. Tab. 37: Alphafehler der Deckungsbeitragskorrelationen Signifikanz Korrelationskoeffizient (alpha, 0 = maximale Signifikanz) Mais SuGr WGetr LegGr Mais -- 23,62 % 19,99 % 13,08 % SuGr -- 60,93 % 48,21 % WGetr -- 5,47 % LegGr -- Die Ergebnisse lassen bisher kaum relevante Rückschlüsse für ein Risikomanagement zu. In zukünftigen Betrachtungen kann sich dies durch das Hinzukommen weiterer auswertbarer Versuche ändern. Jedoch werden die Korrelationen der Deckungsbeträge, wie bereits ausgeführt, in jedem Fall geringer ausfallen als die der Erträge. 87

101 4. Ergebnisse 4.6 Ökonomische Bewertung der Zweikulturnutzungssysteme im konventionellen und ökologischen Anbau (Teilprojekt 5) Das Teilprojekt 5 verfolgt das Ziel, Zweikulturnutzungssysteme zur Erzeugung von Biogassubstraten in Öko- als auch in konventionellen Betrieben zu untersuchen. Hierfür wurden mit ÖKOVERS I und II zwei Versuchsvarianten unter Ökolandbaubedingungen durchgeführt, während die Versuchsvariante KORB unter den Bedingungen des konventionellen Landbaus als Vergleichsversuch zu den Ökoversuchen und mit dem Schwerpunkt der Zweikulturnutzungen durchgeführt wurde. In dem vorliegenden Bericht werden die Ergebnisse der ökonomischen Auswertung dieser Versuche dargestellt. Der Versuch umfasste zwei Anlagen ( und ). Der Versuch KORB besteht aus Varianten des Hauptfruchtanbaus mit vorausgehendem Zwischenfrucht-Senf, Hauptfruchtvarianten mit nachfolgendem Zwischenfrucht-Senf und Zweikultursystemen. Der Versuch ÖKOVERS gliedert sich in zwei Varianten: V.1 besteht aus einem halbjährigem Kleegrasanbau gefolgt von Gärsubstratpflanzen und Winterweizen, während in der Variante V.2 anderthalbjähriges Kleegras angebaut wurde, auf das Gärsubstratpflanzen und dann wiederum Winterweizen folgte. In der Variante 1 wurde abschließend Senf angebaut. Außerdem wurden in dieser Variante in der zweiten Anlage die Gärrestdüngung um eine Variante (G 21) erweitert, in der ein höherer Anteil des Gärrestes als flüssiger Gärrest ausgebracht wurde als in den anderen Varianten (G 2). Eine detaillierte Versuchsbeschreibung ist im Bericht des Teilprojektes (Dr. Stülpnagel) sowie in ergänzenden Auswertungen der Arbeitsgruppe Prof. Möller (Uni Kassel-Witzenhausen) enthalten Deckungsbeiträge der Zweikulturversuche KORB und ÖKOVERS Die hektarbezogenen Deckungsbeiträge der Versuchsvarianten sind in den nachfolgenden Abbildungen 32 bis 39 wiedergegeben. Die Definition und Berechnung der Deckungsbeiträge folgen mit den in Abschnitt 3.3 genannten Ausnahmen der Definition des EVA-Deckungsbeitrags. Dargestellt sind, soweit nicht anders angegeben, jeweils die Mittelwerte der beiden Versuchsanlagen, wobei der Versuch KORB in der zweiten Anlage um ein Jahr verschoben, doppelt angelegt wurde und entsprechend öfter einbezogen werden konnte. Der jeweils angegebene Deckungsbeitrag pro Jahr umfasst die Summe der Deckungsbeiträge der Fruchtfolgeglieder dividiert durch die Zahl der belegten Jahre des Versuches (KORB: 1 Jahr, ÖKOVERS V.1: 2 Jahre, ÖKOVERS V.2: 3 Jahre) und ist ein Vergleichsmaßstab zum Deckungsbeitrag alternativer Flächennutzungen. Im Versuch ÖKOVERS V.1 wurden am Standort Rauischholzhausen die Gärrestvarianten G 21 zum Fruchtfolgeglied Weizen auf Grund eines Versuchsfehlers abgebrochen, so dass diese Werte fehlen. 88

102 4. Ergebnisse Abb. 41: Vergleich der Deckungsbeiträge des Versuchs KORB 1) nur in der ersten Anlage; 2) nur in der zweiten Anlage; og: ohne Gärrest; Gf: Gärrest fest; KAS: Kalkammonsalpeter; Gfl: Gärrest flüssig 89

103 4. Ergebnisse Abb. 42: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Mais og: ohne Gärrest; mg: mit Gärrest; Gf: Gärrest fest; Gfl: Gärrest flüssig; Standort Werlte nur in der ersten Anlage; Variante G 21 nur in der zweiten Anlage 90

104 4. Ergebnisse Abb. 43: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Sorghum og: ohne Gärrest; mg: mit Gärrest; Standort Werlte nur in der ersten Anlage; Variante G 21 nur in der zweiten Anlage 91

105 4. Ergebnisse Abb. 44: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Sonnenblumen og: ohne Gärrest; mg: mit Gärrest; Standort Werlte nur in der ersten Anlage; Variante G 21 nur in der zweiten Anlage 92

106 4. Ergebnisse Abb. 45: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Mais/Sonnenblumen-Gemenge og: ohne Gärrest; mg: mit Gärrest; GfM; Diese Varianten wurden nur in der ersten Anlage durchgeführt 93

107 4. Ergebnisse Abb. 46: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.I mit Zweikultur Buchweizen og: ohne Gärrest; mg: mit Gärrest; Standort Werlte nur in der ersten Anlage; Variante G 21 nur in der zweiten Anlage 94

108 4. Ergebnisse Abb. 47: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.II für die Standorte Rauischholzhausen und Straubing 1) nur in der ersten Anlage; 2) nur in der zweiten Anlage 95

109 4. Ergebnisse Abb. 48: Vergleich der Deckungsbeiträge der Versuche ÖKOVERS V.II für die Standorte Haus Düsse, Witzenhausen und Werlte 1) nur in der ersten Anlage; 2) nur in der zweiten Anlage 96

110 4. Ergebnisse Ökonomischer Vergleich von Ein- und Zweikultursystemen unter konventionellen Bedingungen (Versuch KORB) Im Hauptfruchtanbau von Gärsubstratpflanzen ergibt sich im Grundsatz folgende Reihung: Senf-Mais führt in der Regel das Feld an, jedoch dicht gefolgt von Winterroggen-Senf und Wintertriticale-Senf. Auch der Marktfruchtbau von Roggen gefolgt von Senf liegt in dieser Größenordnung. Lediglich am Standort Rauischholzhausen fällt der Deckungsbeitrag von Triticale ab, hingegen dominiert hier der Marktfruchtanbau von Roggen den Mais. In der weiteren Reihung folgen Senf- Sorghum, Senf-Sonnenblumen und Senf-Mais/Sonnenblumen-Gemenge, wobei die letzten beiden Varianten einen negativen Deckungsbeitrag aufweisen. Hier macht sich neben einem geringeren TM-Ertrag auch die geringere Gasausbeute von Sonnenblumen bemerkbar. Bei den Zweikultursystemen zeigt sich eine ähnliche Reihung, das System Winterroggen-Mais wird hier gefolgt von Winterroggen-Sorghum, Winterroggen- Buchweizen, Winterrogen-Sonnenblumen und Winterroggen-Mais/Sonnenblumen. Nur am Standort Witzenhausen führt Winterroggen-Buchweizen bei sonst unveränderter Reihung das Feld an. Die Erträge und damit auch Deckungsbeiträge der Zweitfrüchte (am Beispiel Mais) können durch Gärrestdüngung noch leicht gesteigert werden. Hier schnitt die Variante mit festem Gärrest + Kalkammonsalpeter geringfügig besser ab als die weiteren Düngevarianten. Kleegras liegt abgeschlagen, aber noch vor dem Hauptfruchtanbau von Sonnenblumen im leicht positiven Bereich. Die Ergebnisse der Versuchsreihe KORB zeigen, dass Zweitfruchtanbau, insbesondere betreffend der Zweitfrüchte Sorghum, Sonnenblumen und Mais/Sonnenblumen- Mischung gegenüber einem Hauptfruchtanbau dieser Kulturen einschließlich Zwischenfrucht ökonomisch überlegen sind. Bei der Kultur Mais behält der Hauptfruchtanbau jedoch gegenüber dem Zweitfruchtanbau in der Regel die Oberhand (Ausnahme am Standort Dornburg). Mit Ausnahme von Sonnenblumen und Mais/Sonnenblumen-Gemenge tragen jedoch stets beide Partner einen positiven Deckungsbeitrag bei Gärsubstratproduktion unter Bedingungen des Ökologischen Landbaus Der Anbau von Biogassubstrat im Rahmen des ökologischen Landbaus ist grundsätzlich mit ökonomischen Schwierigkeiten belastet. Auf Grund der hohen Faktorkosten und des niedrigeren Ertragsniveaus ergibt sich bei gleichem Veredelungswert von Biogas ein niedrigerer Deckungsbeitrag im Vergleich zum konventionellen Anbau. Hohe Öko- Verkaufspreise (vgl. Tab. 13) erhöhen zwar den Deckungsbeitrag des Gesamtsystems, bewirken jedoch, dass ein Anbau von Biogassubstrat anstelle von Marktfrüchten noch weniger attraktiv wird. Andererseits schafft die Biogaserzeugung eine große Menge an disponiblem Wirtschaftsdünger, der zu Marktfrüchten eingesetzt eine deutliche Steigerung der Marktleistung bedingen kann. Bei der Analyse der Versuchsergebnisse im Versuch ÖKOVERS fällt auf, dass ein Großteil des positiven Deckungsbeitrages durch das Fruchtfolgeabschlussglied Winterweizen aufgebracht wird. Da dieser mit hohen Preisen für Öko-Ware bewertet wird, werden die Mindererträge gegenüber konventionellem Anbau überkompensiert. Kleegras schlägt im Ansaatjahr mit einem negativen Deckungsbeitrag zu Buche, da im Herbst kaum noch eine Nutzung stattfinden kann. Erst im darauffolgenden Jahr ist ein positiver Deckungsbeitrag möglich. Die Nutzung über 1,5 Jahre ist dabei der Nutzung nur über ein halbes Jahr deutlich überlegen, da insbesondere das Hauptnutzungsjahr einen starken ökonomische Beitrag leistet (Vergleich ÖKOVERS V.1 mit V.2). Die mögliche Vergütung 97

111 4. Ergebnisse des Biogas-Stromes nach Einsatzstoffklasse 2 des halbjährigen Kleegrases gemäß EEG 2012 (hier nicht berücksichtigt) verschiebt diese Wertung und würde das halbjährige Kleegras im Mittel um ca. 110 /ha besser stellen als berechnet. Dies reicht jedoch nicht aus, um das halbjährige Kleegras dem anderthalbjährigen gleichzustellen. Im ökologischen Bereich ergibt sich bezüglich der Reihung der Gärsubstratkulturen eine ähnliche Reihung der Vorzüglichkeiten. Mais ist in etwa gleichauf mit Sorghum, danach folgen Buchweizen, Mais/Sonnenblumen und Sonnenblumen. Die Gärrestdüngung zur Gärsubstratfrucht scheint nur einen geringen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Gärsubstratanbaus zu nehmen. Dies könnte an der guten Vorfruchtwirkung des Kleegrases liegen, das vor der Gärkultur angebaut wurde. Eine Düngung wäre hier als Luxus zu bezeichnen. Hingegen schlägt die Gärrestdüngung bei Weizen deutlich an. Die Varianten mit Gärrestdüngen schneiden um mehrere hundert Euro besser ab als ohne Düngung. Die Umverteilung von Gärrest von den Gärsubstratpflanzen auf den Marktfruchtanbau ist also durchweg zu empfehlen und könnte sogar den Gärsubstratanbau überhaupt rechtfertigen. Beim Blick auf die Variante V.2 des ÖKOVERS-Versuches fällt der Vorteil der Gärpflanze Mais gegenüber Sorghum an den Standorten Haus Düsse, Witzenhausen und Werlte wieder deutlicher aus, während die beiden Kulturen in Rauischholzhausen und Straubing gleichauf liegen. Insgesamt fielen die Deckungsbeiträge am Standort Werlte sehr dürftig aus, dies war auch ein Grund, warum dieser Standort in der zweiten Anlage nicht mehr berücksichtigt wurde. Der Effekt der Gärrestdüngung ist auch in der Variante V.2 zu verzeichnen, wenn auch nicht so exponiert wie in der Variante V.1, da hier kein Gärrest zum Weizen gegeben wurde. Die Gärrestdüngung scheint aber eine gewisse längerfristige Wirkung zu besitzen Dies lässt sich durch den hohen organischen Nährstoffanteil im Gärrest erklären. Insbesondere die Gabe von (nur) festem Gärrest scheint dabei einen deutlich geringeren Einfluss auf die Deckungsbeiträge zu haben als eine Gabe von (zumindest teilweise) flüssigem Gärrest. Eine stärkere Gärrestgabe (100%) gegenüber der Variante 50 % bringt erwartungsgemäß einen Mehrertrag und auch einen erhöhten Deckungsbeitrag. Insgesamt kommen die Fruchtfolgedeckungsbeiträge der Varianten mit Gärrestdünung in die Größenordnung der Deckungsbeiträge von Weizen allein (ohne Gärrestdüngung). Dies bestätigt, dass es sich lohnen kann, die Gärsubstratproduktion auch zum Zwecke der Wirtschaftsdüngererstellung zu betreiben Fazit zum Zweikulturanbau im konventionellen und ökologischen Landbau Abschließend lässt sich aus den Versuchen KORB und ÖKOVERS folgende Schlussfolgerungen ziehen. Im konventionellen Bereich ist von den untersuchten Varianten der Anbau von Mais als Hauptfrucht weiterhin führend, gefolgt von Wintergetreide-GPS/Mais- Zweitfruchtsystemen und Sorghum als Hauptfrucht. Das Zweikultursystem kommt bei Mais nur an einzelnen Standorten an den Hauptfruchtanbau heran, bei den anderen Substraten sind sie jedoch dem Hauptfruchtanbau überlegen. Kleegras- und Sonnenblumenanbau schneiden im konventionellen Bereich deutlich schlechter ab. Zweikultursysteme sind also bei Alternativkulturen wirtschaftlich, bei Mais nur, wenn besondere Umstände, beispielsweise extreme Flächenknappheit zum Tragen kommen. Im ökologischen Bereich zeigt sich, dass anderthalbjähriges Kleegras gegenüber halbjährigem Anbau deutlich rentabler ist. Die Reihung der Gärsubstratkulturen ist ähnlich wie im konventionellen Bereich, nämlich mit den höchsten Werten für Mais und Sorghum, gefolgt von Buchweizen und Sonnenblumen. Die Vorfruchtwirkung von 98

112 4. Ergebnisse Kleegras lies sich deutlich bestätigen. Die Gärrestdüngung zur Marktfrucht Winterweizen ist hoch rentabel und kann ein wichtiger Anreiz für einen Ökobetrieb sein, überhaupt Gärsubstrate anzubauen. Eine Erzeugung von Biogassubstrat im ökologischen Landbau ist grundsätzlich wegen der fehlenden Preisdifferenzierung für Biogasstrom schwierig. Sie kann jedoch am ehesten dort sinnvoll sein, wo beispielsweise ohnehin Kleegrasanbau zum Aufbau von Bodenfruchtbarkeit eingesetzt werden soll, welches mangels entsprechender Tierhaltung nicht als Futter verwendet werden kann. Der ökonomische Wert der Bereitstellung von disponiblem Wirtschaftsdünger ist enorm und muss bei der Planung einer Fruchtfolge berücksichtigt werden. 4.7 Einfluss der Biogasproduktion auf die räumliche ackerbauliche Landnutzung In diesem Abschnitt wird untersucht, wie sich die Landnutzung in Deutschland in Abhängigkeit unterschiedlicher Szenarien von Faktor- und Produktpreisen ändern könnte. Ein Schwerpunkt ist dabei die Politik zur Förderung nachwachsender Rohstoffe, da die Gestaltung des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes die Produktpreise der Energiepflanzen indirekt bestimmt. Dazu wird räumlich explizit berechnet, mit welchen Anbaualternativen bei einem gegebenen Preisgerüst die höchsten Bruttobodenrenten erzielt werden. Dabei wird unterstellt, dass die Landnutzung langfristig von den zu erzielenden Bodenrenten bestimmt wird. Eingebunden in das EVA-Projekt dienen die Simulationen der Landnutzung auch als Basis der ökologischen Folgenabschätzung. Im Folgenden sind die Ergebnisse der Berechnungen dargestellt Referenzzustand Für den Referenzzustand (vgl. Abb. 49) wurden die Flächenumfänge der ackerbaulich genutzten Kulturen für das Jahr 2006 aus der Landnutzungsstatistik entnommen, in praxisrelevante Fruchtfolgen aggregiert und mit ProLand bodenrentenmaximal verteilt. Es ergibt sich hier ein Zustand in dem die Umfänge aus der Statistik zwangsläufig richtig wiedergegeben werden, während die räumliche Verteilung von der Bodenrente abhängig ist. In den Regionen der Köln/Aachener Bucht und des Kraichgaus dominieren vorwiegend Körnermaisfruchtfolgen, die in den Regionen Mecklenburg-Vorpommerns und Brandenburgs fast vollständig fehlen. Fruchtfolgen mit Kartoffelanteil wurden besonders in der Region um Straubing als bodenrentenmaximal ausgegeben. Zuckerrüben sind nach ProLand vor allem in den Anbaugebieten des nördlichen Alpenvorlandes und der Wetterau die bodenrentenmaximale Anbauoption. Bei der Kultur Zuckerrübe ist jedoch zu beachten, dass zwar die Kontingentierung aber nicht die räumliche Verteilung der Abnehmer berücksichtigt wurde. Aus diesem Grund könnte das Modellierungsergebnis hier besonders von der tatsächlichen Verteilung abweichen. 99

113 4. Ergebnisse Abb. 49: Referenzzustand für das Jahr 2006 unter Berücksichtigung der Anbauumfänge aus der Bodennutzungshaupterhebung (Quelle: KORNATZ, in Vorbereitung) 100