Wirtschaftlichkeit und Management der Bewässerung

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1 Wirtschaftlichkeit und Management der Bewässerung

2 Gliederung 1. Planung einer Beregnungsanlage 2. Wirtschaftlichkeit einer Beregnungsanlage 3. Zusammenfassung November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

3 Gliederung 1. Planung einer Beregnungsanlage November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

4 Gliederung 1.Planung einer Beregnungsanlage a) Vorüberlegungen zur geplanten Beregnung b) Vorprüfung Standortverhältnisse c) Hydrogeologisches Gutachten d) Wasserrechte & Genehmigungen e) Planung & Durchführung November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

5 Planung einer Beregnungsanlage a) Vorüberlegungen zur geplanten Beregnung Beregnungsfläche Lage, Größe, nfk Zusatzwasserbedarf Beregnungsfläche (ha), Fruchtarten, -folge Beregnungsdauer pro Jahr i. d. R. etwa Beregnungstage b) Vorprüfung Standortverhältnisse Einschätzung der Machbarkeit des Vorhabens: Bewertung geologische/ hydrogeologische Situation anhand vorhandener Unterlagen Prüfung der Nutzung von Grund-, Oberflächenwasser oder vorhandener Stauanlagen und Speicher November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

6 Planung einer Beregnungsanlage Nutzung von Grund- oder Oberflächenwasser? Oberflächenwasser Wasserentnahme nur aus größeren, leistungsfähigen Gewässern bei Niedrigwasser ist Entnahme aus den Gewässern nicht möglich alternative Versorgungsmöglichkeiten (Speicherung, öffentliche Wasserversorgung) prüfen Grundwasser liefern i. d. R. auch in Trockenzeiten ausreichend Wasser Reaktivierung vorhandener Brunnen Voraussetzung: günstige hydrogeologische Verhältnisse Grundwasserleiter in ökonomisch sinnvoller Tiefe und mit einer ausreichenden Ergiebigkeit Wasserentnahmeabgabe Sachsen: 0,005 /m³ MV:kein Entgelt für landwirtschaftliche Beregnung Wasserentnahmeabgabe Sachsen : 0,025 /m³ MV:kein Entgelt für landwirtschaftliche Beregnung November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

7 Planung einer Beregnungsanlage c) Hydrogeologisches Gutachten Klimatische Standortverhältnisse: langjährige Niederschlagsverteilung sowie Verdunstung Hydrogeologische Verhältnisse: Verbreitung und Mächtigkeit des Grundwasserleiters bedeckter/ unbedeckter Grundwasserleiter Teufenlage des Grundwasserleiters sowie Grundwasserdynamik (Fließrichtung) Wasserhaushaltsbilanz: verfügbares Grundwasserangebot = Grundwasserbildung / Zuflüsse Grundwasserentnahmen unter Berücksichtigung des ökologischen Mindestabflusses Beschreibung der Belange des Natur- und Bodenschutzes (Entnahmen > m³/jahr UVP-Vorprüfung) November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

8 Planung einer Beregnungsanlage d) Wasserechte & Genehmigungen Nutzung von Grundwasser Erdaufschlüsse mit Freilegung des Grundwassers - Brunnenbau - sind gemäß 49 WHGi.V.m. 45 SächsWG spätestens einen Monat vor Beginn der Bohrarbeiten bei der unteren Wasserbehörde schriftlich anzuzeigen. Die Entnahme von Grundwasser ist eine Gewässerbenutzung gemäß 9 Abs. 1 Nr. 5 WHG, für die es grundsätzlich einer wasserrechtlichen Erlaubnis ( 8Abs.1 i.v.m. 10 Abs. 1 WHG) bedarf. Ausnahmen vom Grundsatz der Erlaubnispflicht werden in 46 WHG geregelt. Mit der Anzeige prüft die untere Wasserbehörde auch, ob ggf. die Grundwasserentnahme erlaubnisfrei erfolgen kann November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

9 Planung einer Beregnungsanlage d) Wasserrechte & Genehmigungen Entnehmen von Grundwasser (gemäß 8 u. 9 WHG in Verbindung mit 13 bzw. 14 SächsWG), formloser Antrag auf wasserrechtliche Erlaubnis bzw. Bewilligung: Obligatorische Angaben Übersichtslageplan (1 : bis 1: mit Brunneneinzeichnung) genaue Lage des Brunnens (Koordinaten HW, RW, HN) mittlere und maximale Grundwasserentnahmemengen (l/s bzw. m³/d sowie m³/a), kontinuierlich oder diskontinuierlich Angaben zur Wassergewinnungsanlage (Endteufe, Schichtenverzeichnisse, Ausbau) Nachweis des Dargebotes (Pumpversuche, Förderstatistiken) aktuelle qualitative Untersuchungsbefunde Mess- und Überwachungseinrichtungen Verwendungszweck des Grundwassers November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

10 Planung einer Beregnungsanlage e) Planung & Durchführung ein praktisches Beispiel Standort Nordsachsen D-Standort Niederschlag: mm Höhenniveau: m NN Schlaggröße: ca. 50 ha Bewässerung geplant zu folgenden Fruchtarten: v. a. Mais und andere Futterpflanzen November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

11 Planung einer Beregnungsanlage Planungsschritte Grundlagenrecherche Sichtung Dokumentation zur Bewertung Standortverhältnisse (Kartenwerke) Lage, geologische/hydrogeologische Situation Sichtung des Standorts und möglicher vorhandener Anlagen Beantragung Wasserrechte maximale Förderleistung 50 m³/h Gesamtbedarf 500 m³/d Prüfung Wasserqualität Behördliche Vorbereitung der Bohrarbeiten Angebotserstellung und Prüfung Durchführung der Bohrung mit geologischer Begleitung und Überwachung November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

12 Planung einer Beregnungsanlage bauliche und technische Varianten 1) Nutzung eines vorhandenen Brunnens am Wasserwerk und zusätzlicher Leitungsbau (insgesamt 2,7 km) 2) Brunnenneubau in Feldnähe und Wasserleitung nur Feld 3) Nutzung öffentliches Leitungsnetz weder von der Menge noch vom Druck ist die erforderliche Beregnungsleistung bereitzustellen Wasserkosten: 1,50 /m³!!! November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

13 Planung einer Beregnungsanlage Besonders in Ostdeutschland besteht oftmals die Option vorhandene Altanlagen (Brunnen, Rohrleitungen, Hydranten) wieder zu reaktivieren: Variante 1 Nutzung vorhandener Brunnen Variante 2 Neuanlage Brunnen Beregnungsfläche Variante 1: Altbrunnen Variante 2: Neuanlage Brunnen November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

14 Planung einer Beregnungsanlage Planungswerte Beregnung Fläche [ha] Beregnungsdauer [d/a] Bewässerungszeit [h/d] Wasserbedarf [m³/a] [m³/d] 50 max max max. 500 Pumpenkapazität Brunnenausbau/Pumpe [m³/h] November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

15 Planung einer Beregnungsanlage Variantenvergleich Variante 1 Nutzung vorhandener Brunnen Brunnen bereits vorhanden Stromanschluss bereits vorhanden zusätzliche Wasserleitung (1200 m) keine geeignete Pumpe installiert Brunnenüberlastung/ hoher Druckverlust in langer Leitung Vorteile Nachteile Variante 2 Neuanlage Brunnen keine zusätzlichen Leitungen Dimensionierung nach Bedarf Neubohrung Brunnen und technische Ausrüstung nötig Stromanschluss notwendig insgesamt höhere Kosten für zusätzliche Leitungen bei Nutzung des vorhandenen Brunnens im Vergleich zum Neubau November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

16 Planung einer Beregnungsanlage Investitionsplanung Wasser- und Stromversorgung Betreuung der technischen Leistungen zum Brunnenbau durch ein Ingenieurbüro Brunnenbau (inklusive Pumpe & technische Ausstattung) Erdleitung (ca m) Hydranten (26 Stück) Stromanschluss Gesamtkosten November 2010 Dr. Kerstin Jäkel max max max max max

17 Planung einer Beregnungsanlage Investitionsplanung Beregnungstechnik Die Auswahl der Beregnungstechnik richtet sich v. a. nach den örtlichen Gegebenheiten, dem Kapitalbedarf und den Gesamtkosten: Schlauchtrommelberegnungsanlage mit Düsenwagen Linearberegnungsmaschine variabel einsetzbar stationär als auch versetzbar unabhängig von der Flächenform höherer Arbeitszeitbedarf durch Umsetzen und Auf-/Umbau vornehmlich für rechteckige Flächen geeignet automatisiert, niedriger Arbeitsaufwand geringere Investitionskosten je größer, desto geringer die spezifischen Investitionskosten/ha November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

18 Planung einer Beregnungsanlage Investitionsplanung Kapitalbedarf Beispiel: Beregnung eines 50 ha Schlages; variabel einsetzbare Beregnungsmaschine Schlauchtrommelberegnungsanlage mit Düsenwagen Linearberegnungsmaschine mobile Beregnungsanlage: m Schlauchlänge, 100 m Rohrdurchmesser Düsenwagen: m Arbeitsbreite, m³/h Volumendurchfluss Linearberegnungs maschine: 1300 m Lauflänge, 400 m Arbeitsbreite, versetzbar November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

19 Schlauchtrommel November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

20 Düsenwagen zusammengeklappt für Transport November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

21 Linearberegnungsanlage Verziehen für Standortwechsel November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

22 Planung einer Beregnungsanlage Kostenarten feste Kosten variable Kosten Abschreibung (AfA) Zinsen Versicherung Wartung / Unterhaltung Reparatur Wasser Lohn Schmierstoffe Energie Schlepper November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

23 Planung einer Beregnungsanlage Investitionskosten Beispiel: Beregnung eines 50 ha Schlages November 2010 Dr. Kerstin Jäkel Investition [ ] Nutzungsdauer Abschreibung [ /a] Brunnenbau Jahre 464 Pumpe/ Schaltschrank Jahre 613 Stromleitung Jahre 300 Rohrleitungen / Hydranten Variante A) Jahre 1420 Variante B) Jahre 1180 A) Mobile Beregnungsanlage mit Düsenwaagen Jahre B) Linearberegnungsanlage Jahre Summe Variante A) = 116 /ha*a Summe Variante B) = 185 /ha*a

24 Planung einer Beregnungsanlage Kostenübersicht feste Kosten variable Kosten Gesamtkosten A) B) A) B) A) B) Brunnen Pumpe Leitung Beregnungsmaschine [ /ha] [ /m³] 0,056 0,050 0,006 0,062 0,056 [ /ha] [ /m³] 0,06 0,13 0,09 0,11 0,15 0,24 Transport / Versetzen [ /ha] (AK) [ /m³] 0,010 0,005 0,036 0,020 0,046 0,025 Summe [ /ha] [ /m³] 0,26 0,32 A) mobile Beregnungsmaschine mit Düsenwagen B) Linearberegnungsanlage November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

25 Planung einer Beregnungsanlage Aufteilung der einzelnen Kostenpositionen für ein Betriebsbeispiel Kosten (Euro/ha) Strom Wasser Reparatur Beregnungstechnik Brunnen Leitungen Transportieren/Versetzen November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

26 Gliederung 2. Wirtschaftlichkeit der Beregnung bei verschiedenen Fruchtarten November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

27 Rentabilität wird maßgeblich bestimmt durch: die Höhe der Energiepreise (Strom, Diesel) die Wasser- und Wasserbereitstellungskosten (regional stark differenziert) die gewählte Beregnungstechnologie (Investitionskosten) die Mehrerträge und den am Markt erzielbaren Preisen für die Produkte November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

28 Förderung in Sachsen zum Thema Beregnung Investive Förderung mobiler Beregnungsanlagen nach RL LuE / 2007: Anschaffung von umweltschonender, innovativer Spezialtechnik und Investitionen für die Bereitstellung von Beregnungswasser für die Tröpfchenund Schlauchberegnung bei Freilandgemüse- und Kartoffelanbau Zuschusssatz: 30 Prozent des zuwendungsfähigen Investitionsvolumens Künftig zu prüfen: Ausweitung der investiven Förderung im Hinblick auf den Ausbau der Bewässerungsinfrastruktur (Erschließung, Brunnen, Leitungen, Hydranten, Speicher etc.) November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

29 Förderung in Mecklenburg-Vorpommern zum Thema Beregnung Investive Förderung mobiler Beregnungsanlagen nach RL zur Förderung des Kaufs mobiler Beregnungsmaschinen und Anlagen vom : Gefördert wird der Kauf von fabrikneuen mobilen Beregnungsmaschinen und anlagen, die flexibel im Bestand einsetzbar sind Zuschusssatz: 25 Prozent des zuwendungsfähigen Investitionsvolumens November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

30 Geschätzte Auswirkung der Beregnung auf das finanzielle Ergebnis Kosten Beregnung Ertragsbedingte Mehrkosten Kartoffeln 3,00 EUR/mm 0,90 EUR/dt unberegnet beregnet unberegnet beregnet Ertrag dt/ha Preis EUR/dt 7,30 7,30 13,60 13,60 Erlös EUR/ha Erlösdifferenz EUR/ha Kosten Beregnung 50 mm EUR/ha Kosten Beregnung 100 mm EUR/ha Kosten Mehrertrag EUR/ha Ergebnis 50 mm EUR/ha Ergebnis 100 mm EUR/ha November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

31 Geschätzte Auswirkung der Beregnung auf das finanzielle Ergebnis Kosten Beregnung Ertragsbedingte Mehrkosten Winterweizen November 2010 Dr. Kerstin Jäkel 3,00 EUR/mm 3,55 EUR/dt unberegnet beregnet unberegnet beregnet Ertrag dt/ha Preis EUR/dt 14,50 14,50 19,00 19,00 Erlös EUR/ha Erlösdifferenz EUR/ha Kosten Beregnung 50 mm EUR/ha Kosten Beregnung 100 mm EUR/ha Kosten Mehrertrag EUR/ha Ergebnis 50 mm EUR/ha Ergebnis 100 mm EUR/ha Kosten Beregnung bei mehreren Fruchtarten 1,08 EUR/mm Ergebnis 50 mm EUR/ha Ergebnis 100 mm EUR/ha

32 Geschätzte Auswirkung der Beregnung auf das finanzielle Ergebnis Kosten Beregnung Ertragsbedingte Mehrkosten Silomais November 2010 Dr. Kerstin Jäkel 3,00 EUR/mm 1,65 EUR/dt unberegnet beregnet unberegnet beregnet Ertrag dt/ha Preis EUR/dt 2,70 2,70 3,20 3,20 Erlös EUR/ha Erlösdifferenz EUR/ha Kosten Beregnung 50 mm EUR/ha Kosten Beregnung 100 mm EUR/ha Kosten Mehrertrag EUR/ha Ergebnis 50 mm EUR/ha Ergebnis 100 mm EUR/ha Kosten Beregnung bei mehreren Fruchtarten 1,08 EUR/mm Ergebnis 50 mm EUR/ha Ergebnis 100 mm EUR/ha

33 Geschätzte Auswirkung der Beregnung auf das finanzielle Ergebnis Kosten Beregnung Ertragsbedingte Mehrkosten Zuckerrüben November 2010 Dr. Kerstin Jäkel 3,00 EUR/mm 0,66 EUR/dt unberegnet beregnet unberegnet beregnet Ertrag dt/ha Preis EUR/dt 3,30 3,30 4,00 4,00 Erlös EUR/ha Erlösdifferenz EUR/ha Kosten Beregnung 50 mm EUR/ha Kosten Beregnung 100 mm EUR/ha Kosten Mehrertrag EUR/ha Ergebnis 50 mm EUR/ha Ergebnis 100 mm EUR/ha Kosten Beregnung bei mehreren Fruchtarten 1,08 EUR/mm Ergebnis 50 mm EUR/ha Ergebnis 100 mm EUR/ha

34 Gliederung 3. Zusammenfassung Versorgungsturm Linearberegnungsanlage November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

35 Zusammenfassung weiterhin Forschungs- und Wissensbedarf in Verbindung mit der Bewässerung bei Bewässerungsvorhaben umfangreiche Vorplanung und Vergleich verschiedener Varianten notwendig Investitionsentscheidung nach Rentabilitätskriterien innerbetrieblich festlegen beregungswürdig vor allem Gemüse und Kartoffeln, bei bestimmten Voraussetzungen auch andere Fruchtarten November 2010 Dr. Kerstin Jäkel

36 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Name: Dr. Kerstin Jäkel Telefon: Beregnung für den Hausgebrauch! November 2010 Dr. Kerstin Jäkel