Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen eine ökologische und ökonomische Optimierung

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen eine ökologische und ökonomische Optimierung"

Til Lenz
vor 6 Jahren
Abrufe

1 Institut für Ökonomie der Forst- und Holzwirtschaft Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen eine ökologische und ökonomische Optimierung Anne Rödl LCA Werkstatt, Freising Oktober 2009

2 Gliederung Aufgabenstellung Projekt und Allgemeines zu Kurzumtriebsplantagen Systemgrenzen, funktionelle Einheit, Varianten Ökobilanz des KUP Anbaus Ökonomische Bewertung Ausblick 2

3 Problemfeld steigender Bedarf an Holz durch verschiedene nationale und europäische Gesetze und Fördermaßnahmen zukünftige Holzknappheit aus forstlichen Quellen in Deutschland (OCHS et al. 2007) Zunahme der Plantagenfläche (CARLE 2008) Aktivitäten deutscher Energie und Automobilkonzerne im Bereich Kurzumtriebsplantagen (Bsp. Anlage von ha KUP in Deutschland) langfristige Flächen und Kapitalbindung bei Agrarholzanbau im landwirtschaftlichen Betrieb? Wie sehen die ökologischen aber auch ökonomischen Auswirkungen aus? Versuch einer möglichst ganzheitlichen Bewertung und Optimierung 3

KUP Was sind Kurzumtriebsplantagen? Anbau schnellwachsender Baumarten wie Pappel, Weide oder Robinie auf landwirtschaftlichen Flächen Begründung durch Pflanzung von ca. 10.

4 KUP Was sind Kurzumtriebsplantagen? Anbau schnellwachsender Baumarten wie Pappel, Weide oder Robinie auf landwirtschaftlichen Flächen Begründung durch Pflanzung von ca Steckhölzern/Stecklingen pro Hektar Umtriebszeiten meist 3-4 Jahre Wiederausschlag aus dem beernteten Wurzelstock zumeist Erzeugung von Holzhackschnitzeln für die energetische Verwertung bei längeren Umtriebszeiten (>10 Jahre) auch Stammholz für die Holzwerkstoff-, Zellstoff- und Papierindustrie 4

5 Projekt Projekt Wissenschaftliche Untersuchung und praktische Umsetzung des Anbaus von schnellwachsenden Bäumen auf landwirtschaftlichen Flächen ökologische Bewertung LCA 5

6 Systemgrenzen Sonnenenergie atm. Gase (CO 2 etc.) Wasser Maschinen Gebäude/ Infrastruktur fossile Energiequellen Herbizide Düngemittel sonst. Materialien und Hilfsstoffe Anbau Ernte/ Rekultivierung Transport Trocknung/Lagerung Transport Nutzung Emissionen in Luft Abfälle und Reststoffe Wasser Systemgrenze Boden 6 funktionelle Einheiten: 1 GJ Nutzenergie im Holz (LCA) 1 ha (ökonomische Bewertung)

7 Bewirtschaftungsvarianten I II III IV V VI VII VIII Grundvariante; unbewurzelte Steckhölzer, maschinell gepflanzt; vollflächige Bodenbearbeitung; Ernte mit Feldhäcksler; sofort Transport ins Kraftwerk bewurzelte Steckhölzer (8.300 Stk/ha), maschinell gepflanzt; streifenweise Fräsen Setzstangen (3.300 Stk/ha) maschinell gepflanzt; streifenweise Tiefenlockerung Setzstangen (3.300 Stk/ha), aber manuell gepflanzt; streifenweise Tiefenlockerung Setzstangen, maschinell gepflanzt; lange Umtriebszeit; Ernte mit Harvester; gleichzeitige Erzeugung von Industrieholz Grundvariante, aber mit Lagerung der Hackschnitzel am Feldrand Grundvariante, aber Ernte mit Fäller Bündler, Bündel werden erst im Kraftwerk gehackt Grundvariante, aber Ernte motormanuell mit Kettensägen im 2 Mann Verfahren 7

8 Ökobilanz KUP Verteilung des Verbrauchs nicht erneuerbarer Energie Basisvariante 7% 18% 47% Flächenanlage und Pflege Ernte Rekultivierung 28% Transport 4 jähriger Umtrieb, 5 Rotationen Ertrag: 8t atro/ha*a Ernte: selbstfahrender Feldhäcksler 50 km Transport ins Kraftwerk 8

9 Ökobilanz KUP Ergebnisse Wirkungsbilanz Umweltwirkungen der betrachteten Wirkungskategorien, nach Teilprozessen je GJ Nutzenergie (normalisiert) normalisierte Werte CML2001, Deutschland pro Jahr [kg-äqv./gj (Nutz)] 1,6E-12 1,4E-12 1,2E-12 1,0E-12 8,0E-13 6,0E-13 4,0E-13 2,0E-13 0,0E+00 Flächenanlage und Pflege Ernte Rekultivierung Transport EP HTP POCP TETP GWP AP EP: Eutrophierung HTP: Humantoxizität POCP: Sommersmog TETP: Ökotoxizität GWP: Klimawandel AP: Versauerung 9

10 Vergleich Umweltwirkungen Vergleich der betrachteten Umweltwirkungen: Energiepflanzenanbau Basis KUP vs. Raps und Winterweizen je GJ Nutzenergie (normalisiert) EP: Eutrophierung HTP: Humantoxizität POCP: Sommersmog TETP: Ökotoxizität GWP: Klimawandel AP: Versauerung Raps (u=8%) : 24, 3 MJ/kg; 3,8 t/ha Winterweizen (u=15%): 14,3 MJ/kg; 6,1 t/ha*a normalisierte Werte, Deutschland 07 [kg-äqv./mj Nutzenergie] 4,5E-09 4,0E-09 3,5E-09 3,0E-09 2,5E-09 2,0E-09 1,5E-09 1,0E-09 5,0E-10 0,0E+00 EP HTP POCP TETP GWP AP KUP Weizen Raps Raps Weizen KUP 10 KUP (u=100%): 8,0 MJ/kg; 16 t/ha*a (8t atro/ha*a) Quelle: eigene Berechnung nach Agra Europe 41/2008; GaBi Datenbank 2008

11 Bewirtschaftungsvarianten I II III IV V VI VII VIII Grundvariante; unbewurzelte Steckhölzer, maschinell gepflanzt; vollflächige Bodenbearbeitung; Ernte mit Feldhäcksler; sofort Transport ins Kraftwerk bewurzelte Steckhölzer (8.300 Stk/ha), maschinell gepflanzt; streifenweise Fräsen Setzstangen (3.300 Stk/ha) maschinell gepflanzt; streifenweise Tiefenlockerung Setzstangen (3.300 Stk/ha), aber manuell gepflanzt; streifenweise Tiefenlockerung Setzstangen, maschinell gepflanzt; lange Umtriebszeit; Ernte mit Harvester; gleichzeitige Erzeugung von Industrieholz Grundvariante, aber mit Lagerung der Hackschnitzel am Feldrand Grundvariante, aber Ernte mit Fäller Bündler, Bündel werden erst im Kraftwerk gehackt Grundvariante, aber Ernte motormanuell mit Kettensägen im 2 Mann Verfahren 11

12 Ökologische Bewertung: Ergebnisse (vorläufig) Vergleich der ausgewählten Varianten: Verbrauch nicht erneuerbare Energie je GJ Nutzenergie 50 ) tz u (N J t)/g u p (In J M I Basis II bew. Stecklinge VI mit Lagerung V Setzstangen, Harvesterernte 12

13 Ökonomische Bewertung: Annuitäten Kalkulation erster Schritt betriebswirtschaftliche Bewertung Investitionsentscheidung mit unterschiedlichen Zahlungsströmen zu verschiedenen Zeitpunkten der Investitionsperiode Umrechnung von unregelmäßigen ungleichen Zahlungen in regelmäßige jährliche Zahlungen Investitionsrechnung mit Hilfe der Kapitalwertmethode und Berechnung der Annuität: c T r ( 1+ r) ( 1+ r) 1 = K T c = Annuität K = Kapitalwert r = Zinssatz T = Jahre 13

14 Ökonomische Bewertung: Ergebnisse (vorläufig) Vergleich der ausgewählten Varianten: Annuitäten je ha EUR/ha I Basis II bew. Stecklinge VI mit Lagerung V Setzstangen, Harvesterernte, nur Hackschnitzel

15 Ökonomische Bewertung: Ausblick LCA und betriebswirtschaftliche Bewertung sollen in eine ganzheitliche ökonomische Bewertung münden Verknüpfung der betriebswirtschaftlichen und der ökologischen Analyse geeignetes Bewertungssystem? (monetäre) Bewertung der Umweltleistungen und wirkungen? wie sind die Ergebnisse unter verschiedenen Rahmenbedingungen zu bewerten 15

16 Institut für Ökonomie der Forst- und Holzwirtschaft Vielen Dank für s Zuhören Anne Rödl LCA Werkstatt, Freising Oktober 2009

Ähnliche Dokumente

Betriebswirtschaftliche Fragen des Anbaus von schnellwachsenden Baumarten auf Ackerland

Betriebswirtschaftliche Fragen des Anbaus von schnellwachsenden Baumarten auf Ackerland Fachtagung Schnellwachsende Baumarten am 17.04.2007 in Köllitsch, Referentin: Annette Schaerff Holz vom Acker eine