Ökologische Bewertung von Kurzumtriebsplantagen

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1 Pflanzenproduktion / Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Ökologische Bewertung von Kurzumtriebsplantagen Manuela Bärwolff Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft manuela.baerwolff@tll.thueringen.de Kurzumtriebsplantagen und Agroforst im ländlichen Raum Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe CO 2 -Vermeidung pro Hektar und CO 2 -Vermeidungskosten Quelle: WBA 2007

2 Flächenanteile von KUP in Deutschland Quelle: Schütte 2009 nach Mitgliedern der Bund-Länder-Arbeitsgruppe Nachwachsende Rohstoffe Auswirkungen von KUP auf den Boden - Bearbeitung TLL 2007

3 Auswirkungen von KUP auf den Boden - Düngung D Auswirkungen von KUP auf den Boden - Pestizide Reduktion Pestizideinsatz TLL, Werner 2004

4 Auswirkungen von KUP auf den Boden - Stoffbindung Bindung Hauptnährelemente, Schadstoffe, Spurenelemente Auswirkungen von KUP auf den Boden N 2 O Bindung Hauptnährelemente, Schadstoffe, Spurenelemente

5 Auswirkungen von KUP auf den Boden N 2 O [kg N 2 O-N/ha/a] Brache (10 Jahre) 2,53 Raps 2,30 Eiche 0,96 Pappel (10 Jahre) 0,48 Pappel (5 Jahre kg N) 0,46 Pappel (5 Jahre) 0,21 Quelle: Teepe 1999 Auswirkungen von KUP auf den Boden - C org Bindung Hauptnährelemente Bindung Schadstoffe, Spurenelemente Erhöhte hte C-Bindung C und Humusbildung

6 Auswirkungen von KUP auf den Boden - C org 2,5 2 Corg [%] 1,5 1 0,5 0 Acker KUP 15 Jahre (3jähriger Umtrieb) KUP 15 Jahre (5jähriger Umtrieb) Auswirkungen von KUP auf den Boden - Erosion Bindung Hauptnährelemente Bindung Schadstoffe, Spurenelemente Erhöhte C-Bindung und Humusbildung Erosionsschutz

7 Auswirkungen von KUP auf den Boden - Bodenleben Bindung Hauptnährelemente Bindung Schadstoffe, Spurenelemente Erhöhte C-Bindung und Humusbildung Erosionsschutz Intensivierung des Bodenlebens Auswirkungen von KUP auf den Boden - Nitrataustrag Schubartige Freisetzung von Bindung Hauptnährelemente Bindung Schadstoffe, Spurenelemente Erhöhte C-Bindung und Humusbildung Erosionsschutz Intensivierung des Bodenlebens

8 Auswirkungen von KUP auf den Boden - Nitrataustrag Quelle: Busch 2010, Auswirkungen von KUP auf den Boden - Auswaschung Schubartige Freisetzung von Versauerung, Auswaschung von Bindung Hauptnährelemente Bindung Schadstoffe, Spurenelemente Erhöhte C-Bindung und Humusbildung Erosionsschutz Intensivierung des Bodenlebens

9 Auswirkungen von KUP auf den Boden - Wasserhaushalt Bindung Hauptnährelemente Schubartige Freisetzung von Versauerung, Auswaschung von Erhöhter hter Wasserverbrauch, Reduktion der Grundwasserneubildung Bindung Schadstoffe, Spurenelemente Erhöhte C-Bindung und Humusbildung Erosionsschutz Intensivierung des Bodenlebens Auswirkungen von KUP auf den Boden - Wasserhaushalt (Pappel, 3- und 9-jährig, Standort Neuruppin, Mittel LS/CS) Quelle: Lamersdorf 2008 nach Knur et al. 2007, Projekt DENDROM

10 Auswirkungen von KUP auf den Boden NH 3 Bindung Hauptnährelemente Schubartige Freisetzung von Versauerung, Auswaschung von Erhöhter Wasserverbrauch, Reduktion der Grundwasserneubildung Ammoniumeintrag aus der Atmosphäre Bindung Schadstoffe, Spurenelemente Erhöhte C-Bindung und Humusbildung Erosionsschutz Intensivierung des Bodenlebens Auswirkungen von KUP auf den Boden Bodenverdichtung Bindung Hauptnährelemente Bindung Schadstoffe, Spurenelemente Schubartige Freisetzung von Versauerung, Auswaschung von Erhöhter Wasserverbrauch, Reduktion der Grundwasserneubildung Ammoniumeintrag aus der Atmosphäre Bodenverdichtung Erhöhte C-Bindung und Humusbildung Erosionsschutz Intensivierung des Bodenlebens Erweitert nach NABU 2008

11 Auswirkungen von KUP auf Phyto- und Zoodiversität Einflussfaktoren: Umgebung TLL, Bärwolff 2009 TLL, Bärwolff 2010 nach NABU 2008 Auswirkungen von KUP auf Phyto- und Zoodiversität Einflussfaktoren: Umgebung Flächengröße Quelle: Lamersdorf et al. 2008,

12 Auswirkungen von KUP auf Phyto- und Zoodiversität Einflussfaktoren: Umgebung Brache Flächengröße Vornutzung Acker Grünland TLL nach NABU 2008 Auswirkungen von KUP auf Phyto- und Zoodiversität Einflussfaktoren: Umgebung Flächengröße Vornutzung Flächenvorbereitung TLL nach NABU 2008

13 Auswirkungen von KUP auf Phyto- und Zoodiversität Einflussfaktoren: Umgebung Flächengröße Vornutzung Flächenvorbereitung Art- / Sortenwahl nach NABU 2008 Auswirkungen von KUP auf Phyto- und Zoodiversität Umgebung Flächengröße Vornutzung Flächenvorbereitung Art- / Sortenwahl TLL, Werner 2005

14 Auswirkungen von KUP auf Phyto- und Zoodiversität Einflussfaktoren: Umgebung Flächengröße Vornutzung Flächenvorbereitung Art- / Sortenwahl Umtriebszeit TLL, Bärwolff 2010 nach NABU 2008 Auswirkungen von KUP auf die Phytodiversität In ausgeräumten Landschaften mit intensiver Ackernutzung können KUP zur Bereicherung der Phytodiversität beitragen. Strukturierung der Landschaft neue Lebensräume, Trittsteine TLL, Bärwolff 2010 Im Vergleich mit naturnahen Wäldern schneiden KUP deutlich schlechter ab.

15 Auswirkungen von KUP auf die Zoodiversität kaum Bereicherung der Zoodiversität landwirtschaftlicher Flächen v. a. Besiedlung durch Allerweltsarten wenig wertvolle Arten Vorteile gegenüber einjährigen Energiepflanzen durch Bodenruhe, minimalen Dünger- und Pestizideinsatz, geringere Störungen Nachteilig gegenüber Wald (weniger Arten und Individuen) Starke Unterschiede je nach betrachteter Fläche und untersuchten Tiergruppen nach NABU 2008 Strukturelle Bereicherung durch KUP-Streifen - AgroForstEnergie Diversifizierung ausgeräumter Landschaften Schaffung besonders wertvoller linearer Strukturen Aufwertung durch heimische Gehölze, strukturierte Saumbereiche Kompromiss zwischen Naturschutz und produktionsorientierter Landwirtschaft TLL, Bärwolff 2010

16 Ökologische Bewertung von KUP Substitution fossiler Energieträger KUP sind Nischenkultur keine KUP-Wüsten zu erwarten Diversifizierung der Landwirtschaft aus ökologischer Sicht positiv mehr Kulturen = mehr Lebensräume Beachtung der Standorteignung nötig (Grundwasser, Landschaft) Im Vergleich zum Acker meist Verbesserung Im Vergleich zum Grünland tendenziell schlechter Im Vergleich zum Wald - schlechter KUP sollten als Chance gesehen werden, nicht als Risiko. Verbesserung der ökologischen Verträglichkeit von KUP kleine und strukturierte Bestandesflächen unterschiedliche Baumarten und Klone auf einer Fläche innerhalb großer KUP zeitversetzte Pflanzung und Ernte oder unterschiedliche Umtriebszeiten lange Umtriebszeiten (8-10 Jahre) zur Vermeidung von Bodenverdichtung und Erhöhung der biologischen Vielfalt hohe Anteile von Randstreifen (Umrahmung mit gehölzreichen Hecken oder kraut- und staudenreichen Säumen) Vermeidung des Einsatzes invasiver Arten (Götterbaum, Robinie) kein Anbau gentechnisch veränderter Bäume keine KUP in Gebieten mit sensiblem Grundwasserhaushalt nach NABU 2008, BfN 2010

17 Literatur Bundesamt für Naturschutz (2010): Energieholzanbau auf landwirtschaftlichen Flächen. Auswirkungen von Kurzumtriebsplantagen auf Naturhaushalt, Landschaftsbild und biologische Vielfalt. Anbauanforderungen und Empfehlungen des BfN. Busch (2010): Zur Naturverträglichkeit von Energieholz aus KUP in der Agrarlandschaft. Ergebnisse aus dem Projekt NOVALIS. Kahle & Hildebrand (2006): Schnellwachsende Baumarten auf landwirtschaftlichen Flächen: Bodeneigenschaften nach mehrjähriger Nutzung. Knur et al. (2007): Potentials, economy and ecology of a sustainable supply with wooden biomass. Lamersdorf (2008): Energieholz aus Kurzumtriebsplantagen. Chancen und Risiken mit Blick auf eine naturschutzgerechte Agroforstwirtschaft. NABU (2008): Energieholzproduktion in der Landwirtschaft. Chancen und Risiken aus Sicht des Natur- und Umweltschutzes. Teepe (1999): Quantifizierung der klimarelevanten Spurengasflüsse Lachgas (N 2 O) und Methan (CH 4 ) beim Anbau der nachwachsenden Rohstoffe Pappelholz und Rapsöl. Wissenschaftlicher Beirat Agrarpolitik beim Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (2007): Nutzung von Biomasse zur Energiegewinnung. Empfehlungen an die Politik. Vollständige und weiterführende Literaturhinweise können bei der Autorin angefordert werden