Ertragspotenziale von Kurzumtriebsplantagen in Sachsen. Ass. d. FD Hendrik Horn

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1 Ertragspotenziale von Kurzumtriebsplantagen in Sachsen Ass. d. FD Hendrik Horn

2 Inhalt Inhalt 1. Einleitung 2. Standortbasierte Leistungsschätzung 3. Verfahren zur Ertragsermittlung für KUP 4. Aus der aktuellen Forschung 5. Zusammenfassung und Ausblick 2

3 dgz B [t atro ha -1 a -1 ] 1. Einleitung Dendromasseproduktion von KUP im Vergleich mit Hochwald KUP (Pappel) KUP (Weide) Douglasie Fichte Buche Kiefer Eiche 3

4 1. Einleitung dgz B [t atro ha -1 a -1 ] 4

5 1. Einleitung Wasser- und Trockengehalte 100% 90% 80% 70% % 50% 40% 30% 20% % 0% Trockengehalt [%] Wassergehalt [%] Bestimmung der Biomasse (atro): Wägung nach Trocknung bei 103 C +/-2 C bis zur Gewichtskonstanz nach DIN

6 1. Einleitung dgz B [t atro ha -1 a -1 ] auf Pappel-Versuchsfeldern in Ostdeutschland 25,0 20,0 dgz in t/ha*a 15,0 10,0 5,0 0,0 Nochten 4 Methau II 4 Laage 4 Arnsfeld 4 Laage 3 Methau I 3 Laage 10 Methau I 9 Laage 9 Skäßchen 8 Thammenhain 7 Methau II 7 Methau I 6 Laage 5 Thammenhain 4 Skäßchen 4 Potsdam 4 Versuchsfeld / Alter 6

7 1. Einleitung dgz B [t atro ha -1 a -1 ] auf Pappel-Versuchsfeldern in Ostdeutschland 25,0 20, ,0 dgz in t/ha*a 10,0 5,0 0,0 Nochten 4 Methau II 4 Laage 4 Arnsfeld 4 Laage 3 Methau I 3 Laage 10 Methau I 9 Laage 9 Skäßchen 8 Thammenhain 7 Methau II 7 Methau I 6 Laage 5 Thammenhain 4 Skäßchen 4 Potsdam 4 Versuchsfeld / Alter 7

8 dgz [t atro ha -1 a -1 ] 1. Einleitung Leistungsbeeinflussende Faktoren in KUP Standort (Boden und Wasserhaushalt) Klima (Niederschlag und Temperatur) Baumart und Klon Alter und Rotationszyklus Bestandesdichte Bhd Höhe y = 0,0001x + 1,3953 R² = 0, Triebe/ha 8

9 Übersicht der Methoden zur Ertragsherleitung Ertragsbestimmung Schätzverfahren (Modelle) Ertragsschätzer Standortsleistungsschätzer Vollerntemethode Teilerntemethode Ertragsermittler für Pappel (HARTMANN, 2010)* Standortsleistungsschätzer für Pappel (ALI, 2009)** Regressionsmethode *HARTMANN, K.-U. (2010): Entwicklung eines Ertragsschätzers für Kurzumtriebsbestände aus Pappel. Diss. Technische Universität Dresden. 150 IX S. **ALI, W. (2009): Modelling of biomass production potential of poplar in short rotation plantations on agricultural lands of Saxony, Germany. Diss. Technische 9 Universität Dresden. XV, 130 S.

10 2. Standortbasierte Leistungsschätzung 10

11 2. Standortbasierte Leistungsschätzung 2. Standortbasierte Leistungsschätzung für Pappel Schritt 1: Modellierung der Oberhöhe (h o ) h 0 = a 1 Alter + a 2 N a 3 T 4 7 nfk nutzbare Feldkapazität (nfk) Ackerzahl (Az) Niederschlagssumme der Monate Mai und Juni (N 5-6 ) mittlere Temperatur der Monate April - Juli (T 4-7 ) Bestandesdichte (N/ha) Schritt 2: Schätzung der Bestandesbiomasse (BM) BM = a 4 h 0 a 5 11

12 2. Standortbasierte Leistungsschätzung 2. Standortbasierte Leistungsschätzung für Pappel dgz B (modelliert) bei verschiedenen Bestandesdichten Legend MAI of BM [t/ha/a No arable land <

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15 3. Verfahren zur Ertragsermittlung für KUP 15

16 Vollerntemethode Teilerntemethode Regressionsmethode Ertragsermittler für KUP aus Weide / Pappel 3. Verfahren zur Ertragsermittlung für KUP Möglichkeiten zur Ermittlung des aktuellen Biomasseertrages 16

17 3. Verfahren zur Ertragsermittlung für KUP 3.3 Regressionsmethode 17

18 3. Verfahren zur Ertragsermittlung für KUP 3.4 Regressionsmethode nach RÖHLE (2010)* 1. Anlegen einer Stichprobenfläche 2. Messung der BHD aller Austriebe auf der Stichprobenfläche 3. Entnahmen von 15 Austrieben, die über das gesamte BHD- Spektrum verteilt sind 4. Von diesen entnommenen Trieben wird der BHD und das Trockengewicht bestimmt *RÖHLE, H.; ALI, W.; HARTMANN, K.-U.; STEINKE, C. (2010): Wachstum und Biomasseproduktion schnellwachsender Baumarten im Kurzumtrieb. In: Bemmann, A. (Hrsg.): AGROWOOD. Kurzumtriebsplantagen in Deutschland und europäische Perspektiven. Weißensee-Verl. Berlin:

19 3. Verfahren zur Ertragsermittlung für KUP Modellierung der Bestandesbiomasse über die Verknüpfung von Biomassefunktionen und Durchmesserverteilung BM = a 1 d 1,3 a 2 19

20 3.5. Ertragsermittler für Pappel Ausgangsdaten für das Modell Feste Größen Pflanzverband Breite und Länge der Plantage Alter Variable Größen Angaben zur Ausfallrate BHD-Messungen [cm] Höhenmessungen [m] 20

21 3. Verfahren zur Ertragsermittlung für KUP 21

22 3.5 Ertragsermittler für Pappel - Ausfallrate 22 22

23 3.5 Ertragsermittler für Pappel - Stichprobendesign 23 23

24 3.5 Ertragsermittler für Pappel 24 24

25 3.5 Ertragsermittler für Pappel 24,98 8,

26 4. Aus der aktuellen Forschung - Ertragsschätzer für Weide (SKIBBE, 2013) - Vorläufiges Modell für die Ertragsschätzung in Folgerotationen (HORN, 2013) 26

27 Aus der aktuellen Forschung Ertragsermittlung Schätzverfahren (Modelle) Ertragsschätzer Standortsleistungsschätzer Vollerntemethode Teilerntemethode Verbesserter Ertragsschätzer für Pappel (HARTMANN & SKIBBE, 2012) Standortsleistungsschätzer für Pappel (ALI, 2009) Regressionsmethode Ertragsschätzer für Weide (SKIBBE, 2013) Standortsleistungsschätzer für Pappel u. Weide (AMTHAUER-GALLARDO, 2013) Ertragssteigerung in der 2. Rotation (HORN, 2013) 27 27

28 4. Aus der aktuellen Forschung Vorläufiges Modell für die Ertragsschätzung in Folgerotationen 28

29 4. Aus der aktuellen Forschung Ertragserwartungen in KUP aus Weide 29

30 ESF ESF Aus der aktuellen Forschung Gegenüberstellung der Ertragssteigerungs-Faktoren von 1. auf 2. (ESF 1-2.Rot ) bzw. 2. auf 3. (ESF 2-3.Rot ) Rotation im Verhältnis zum jeweiligen dgz B der Vorrotation (a) ohne bzw. (b) mit linearisierender Transformation für Kurzumtriebsplantagen aus Pappel (a) Hᴏʀɴ et al. (2013) Bɪᴇʀᴛüᴍᴘғᴇʟ et al. (2012) Bᴏᴇʟᴄᴋᴇ et al. (2006) (b) Hᴏʀɴ et al. (2013) Bɪᴇʀᴛüᴍᴘғᴇʟ et al. (2012) Bᴏᴇʟᴄᴋᴇ et al. (2006) ESF 1-2.Rot ESF 2-3.Rot ESF 1-2.Rot ESF 2-3.Rot dgz B [t atro ha 1 a 1 ] a 2 y a 1 x a *** a *** R a *** a R /dGZ B y a 0 a 1 x a *** a *** R a *** a R

31 1. Rotation 2. Rotation dgz [t atro ha -1 a -1 ] dgz [t atro ha -1 a -1 ] Meters Meters 3. Rotation Szenario dgz [t atro ha -1 a -1 ] Klon: Rotationslänge: Begründungspflanzzahl: Bewirtschaftungszeitraum: Klongruppe Max 5 Jahre Stück 20 Jahre Meters 31

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