Neue Holzbiomasse aus land-und forstwirtschaftlicher Produktion für Bioenergie-Regionen

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1 Neue Holzbiomasse aus land-und forstwirtschaftlicher Produktion für Bioenergie-Regionen BEST und Energieagentur Region Göttingen Statuskonferenz NLM, Berlin 14./

2 Hintergrund Landkreis Göttingen % regionale EE Einsparung Windenergie Bioenergie Solarenergie. Fossile Energieträger

3 Hintergrund

4 [GWh/a] Hintergrund Nachfrage & Angebot an Energie im Landkreis Göttingen Nachfrage 2011 Angebot Regenerativ 2011 Nachfrage 2040 Einsparung -30 % Angebot Regenerativ 2040 Nachfrage 2040 Einsparung -50 % Wind etc. (840) Stroh (180) Waldholz (311) KUP (333) Biogas (400)

5 Struktur von BEST

6 Fragestellungen Kann die Bereitstellung von holziger Biomasse gesteigert werden? Wie sind Kurzumtriebsplantagen zu bewerten hinsichtlich ökonomischer Vorteilhaftigkeit Naturschutzaspekten ökosystemarer Rückwirkungen? Ist Holz aus Kurzumtriebsplantagen nur energetisch oder auch stofflich verwertbar? Gibt es neue vielversprechende Agroforstsysteme? Wie können Vorrangflächen für die Anlage von Kurzumtriebsplantagen identifiziert werden?

7 Projektregionen Göttinger Land N Ø ( ) 774 mm T Ø ( ) 8,3 C kleinräumige Strukturen Friedland Reiffenhausen waldreich (34%) Geologie: Buntsandstein, Muschelkalk, Lössüberlagerung Braunerde, Parabraunerde, Pseudogley 6

8 Flächendesign, Standorte Reiffenhausen & Friedland Ackerzahl 86 7

9 Friedland KUP Pappel Reiffenhausen Weide KUP Pappel AF-Weide KUP

10 Projektregionen Thüringer Ackerebene Thüringer Ackerebene N Ø ( ) 524 mm T Ø ( ) 10,4 C großräumige Strukturen landwirtschaftlich geprägt Geologie: Keuper Braunerde, Parabraunerde BERTA II BERTA I 9

11 Flächendesign, Standorte BERTA I & II 78 Ackerzahl 75 10

12 Fragestellungen Kann die Bereitstellung von holziger Biomasse gesteigert werden? Wie sind Kurzumtriebsplantagen zu bewerten hinsichtlich ökonomischer Vorteilhaftigkeit Naturschutzaspekten ökosystemarer Rückwirkungen? Ist Holz aus Kurzumtriebsplantagen nur energetisch oder auch stofflich verwertbar? Gibt es neue vielversprechende Agroforstsysteme? Wie können Vorrangflächen für die Anlage von Kurzumtriebsplantagen identifiziert werden?

13 Energieholz aus dem Wald Restriktionen Nährstoffnachhaltigkeit Ökonomie Naturschutz

14 Energieholz aus dem Offenland Restriktionen Kostendeckung Naturschutz 14

15 Flächen und Potentiale

16 Fazit zur Bereitstellung von holziger Biomasse die Potentiale sind gemessen am derzeitigen Energiebedarf niedrig, für einen Energiemix aber nicht unbedeutend

17 Fragestellungen Kann die Bereitstellung von holziger Biomasse gesteigert werden? Wie sind Kurzumtriebsplantagen zu bewerten hinsichtlich ökonomischer Vorteilhaftigkeit Naturschutzaspekten ökosystemarer Rückwirkungen? Ist Holz aus Kurzumtriebsplantagen nur energetisch oder auch stofflich verwertbar? Gibt es neue vielversprechende Agroforstsysteme? Wie können Vorrangflächen für die Anlage von Kurzumtriebsplantagen identifiziert werden?

18 Kritische Deckungsbeitragsdifferenz in /ha Ökonomische Aspekte Umstellung gemäß NPV Umstellung gemäß ROA ohne Rückumstellung Umstellung gemäß ROA mit Rückumstellung 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Risikoaversionskoeffizient Deckungsbeitragsdifferenz spricht derzeit nur nach klassischer Investitionsrechnung für KUP Je größer die Risikoaversion desto eher KUP

19 Phytodiversität: Naturschutzaspekte Artenvielfalt in konventionell bewirtschafteten Äckern sehr gering (Mais und Wintergetreide) KUP stellen für gefährdete Ackerarten keinen geeigneten Lebensraum dar (zu dunkel, fehlende Bodenstörung) Zersetzerfauna: Baumarteneffekt: Pappeln fördern Zersetzergemeinschaften mehr als Weiden Randeffekt: Nähe von KUP zu Wäldern oder Hecken beschleunigt Etablierung einer komplexen Zersetzergemeinschaft Trend zur Entwicklung von stabilen waldähnlichen Zersetzergemeinschaften

20 Ökosystemare Rückwirkungen KUP: geringere Lachgas- und Methanemission als bei Weizen und Grünland

21 Soil depth (cm) Ökosystemare Rückwirkungen Untersuchung von 21 Alt-KUP-Flächen verteilt in Deutschland paarweiser Vergleich mit Acker bzw. Grünland * * Cropland (N=126) SRC (N=126) Grassland (N=28) SRC (N=28) SOC density (kg C m 3 ) SOC density (kg C m 3 ) Walter et al Umverteilung der C-Vorräte durch fehlende Bodenbearbeitung kein genereller Trend zur C-Speicherung erkennbar, weder bei Umwandlung von Acker noch von Grünland keine Altersabhängigkeit erkennbar

22 Ökosystemare Rückwirkungen Erhöhung der Transpiration im Vergleich zu Acker (Mais) Erhöhung der Rel. Feuchte Verringerung T max Reduktion fühlbare Wärme In Trockenjahren geringere Grundwasserneubildung

23 Fazit zur Bewertung von KUP Landwirte sind angesichts der Langfristigkeit der Produktion und der Investitionen überwiegend nicht von der ökonomischen Vorteilhaftigkeit von KUP überzeugt KUP beherbergen keine seltenen Pflanzenarten, erhöhen aber die floristische und faunistische Diversität Anbau nur auf vorher intensiv genutztem Ackerland Verschiedene Baumarten und Genotypen pflanzen Habitatvielfalt erhöhen (KUP max. 1-2 ha Größe, viele Randflächen, weiter Reihenabstand (min. 1,5 m), Teilflächen in unterschiedlichen Jahren ernten) KUP weisen geringere Treibhausgasemissionen auf als Äcker; sie würden, flächigen Anbau vorausgesetzt, klimatisch ausgleichend wirken, Erhöhung der Boden-C-Vorräte bislang nicht nachgewiesen

24 Fragestellungen Kann die Bereitstellung von holziger Biomasse gesteigert werden? Wie sind Kurzumtriebsplantagen zu bewerten hinsichtlich ökonomischer Vorteilhaftigkeit Naturschutzaspekten ökosystemarer Rückwirkungen? Ist Holz aus Kurzumtriebsplantagen nur energetisch oder auch stofflich verwertbar? Gibt es neue vielversprechende Agroforstsysteme? Wie können Vorrangflächen für die Anlage von Kurzumtriebsplantagen identifiziert werden?

25 Möglichkeiten der stofflichen Nutzung vor der energetischen Verwertung ( Kaskadennutzung ) Primäre & sekundäre Rohstoffe Buche (1mm) Fichte (1mm) Weide MDF (1mm) Spanplatte Pappel (1mm) 25

26 Querzugfestigkeit [N/mm²] Biegefestigkeit [N/mm²] Spanplatten aus KUP-Material ,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Variante & Mischungen 0 m. R. m. R. m. R. m. R. m. R. m. R. o. R. Weide- Buche Weide- Fichte Pappel- Buche Pappel- Fichte REF Weide REF Pappel REF Fichte 100 % 16,98 16,98 17,46 17,46 17,22 22,26 14,15 70:30 % 15,79 17,06 16,89 17,81 50:50 % 17,47 16,89 15,86 17,11 0 m. R. m. R. m. R. m. R. m. R. m. R. o. R. Weide- Buche Weide- Fichte Pappel- Buche Pappel- Fichte REF Weide REF Pappel REF Fichte 100 % 0,66 0,66 0,49 0,49 0,62 0,81 0,80 70:30 % 0,69 0,63 0,57 0,79 50:50 % 0,71 0,66 0,82 0,76 Biegefestigkeiten (oben) und Querzugfestigkeiten (unten) der vers. KUP- Varianten (650 kg/m³): nach EN 312 [2003] entsprechen die Platten den Anforderungen einer Verwendung für Inneneinrichtungen Variante & Mischungen 26

27 Fazit zur Bewertung von KUP Eine stoffliche Verwertung ist möglich und im Sinne der Kaskadennutzung sinnvoll Bioethanolherstellung aus KUP-Material erfolgsversprechend Auch Bioraffinerie von Holzwerkstoffen erfolgreich getestet

28 Fragestellungen Kann die Bereitstellung von holziger Biomasse gesteigert werden? Wie sind Kurzumtriebsplantagen zu bewerten hinsichtlich ökonomischer Vorteilhaftigkeit Naturschutzaspekten ökosystemarer Rückwirkungen? Ist Holz aus Kurzumtriebsplantagen nur energetisch oder auch stofflich verwertbar? Gibt es neue vielversprechende Agroforstsysteme? Wie können Vorrangflächen für die Anlage von Kurzumtriebsplantagen identifiziert werden?

29 Energiebereitstellungskette Agroforst Input: Biomasse aus Agroforst Weiden im Kurzumtrieb Grünland Weiterverarbeitung Weiden Hackschnitzel Konversion von Grünlandbiomasse Heuverbrennung Biogas IFBB* Wärme Output: Regenerative Energieträger Strom *IFBB: Integrierte Festbrennstoff- und Biogasproduktion aus Biomasse; 19

30 Fazit zu innovativen Agroforstsystemen Kombination von Grünlandnutzung und KUP als interessante Option für die Erzeugung von Biomasse zur Energiegewinnung

31 Fragestellungen Kann die Bereitstellung von holziger Biomasse gesteigert werden? Wie sind Kurzumtriebsplantagen zu bewerten hinsichtlich ökonomischer Vorteilhaftigkeit Naturschutzaspekten ökosystemarer Rückwirkungen? Ist Holz aus Kurzumtriebsplantagen nur energetisch oder auch stofflich verwertbar? Gibt es neue vielversprechende Agroforstsysteme? Wie können Vorrangflächen für die Anlage von Kurzumtriebsplantagen identifiziert werden?

32 Planungs- und Beratungswerkzeug wo sind geeignete Flächen? welche ökologischen Leistungen werden generiert? welche Restriktionen liegen vor? Mit welchen Erträgen/Kosten ist zu rechnen?

33 Planungs- und Beratungswerkzeug BEAST

34 Planungs- und Beratungswerkzeug BEAST Erosionsgefährdung Ertragsleistung

35 Planungs- und Beratungswerkzeug BEAST

36 Planungs- und Beratungswerkzeug BEAST

37 Fazit zur Auswahl von Vorrangflächen Wirkungsvolles, in intensiver Abstimmung mit Praxispartnern entwickeltes Planungswerkzeug liegt vor Alle Säulen der Nachhaltigkeit werden angesprochen Vorstellung in Stadt- und Kreistag

38 Was hat BEST erreicht?

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40 Was hat BEST erreicht? Beiträge zu allen vier Aspekten eines nachhaltigen Landnutzungsmanagements Effizienz (Produktivität je Einheit eingesetzter Ressource) Konsistenz (Entwicklung naturverträglicherer Technologien) Permanenz (Erhöhung der Produktdauer) Suffizienz (geringerer Verbrauch von Ressourcen) Spagat zwischen wissenschaftlichem Anspruch und Praxisrelevanz wurde zumindest versucht 17 Doktorarbeiten Bis dato 35 Artikel in peer-review Journalen

41 Vielen Dank bis hierher und nun zur Praxis

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44 Praxispartner eines wissenschaftlichen Verbundprojektes Engagierte Bioenergieregion mit 5 Bioenergiedörfern im Landkreis Engagierte Stadt und Landkreis Göttingen im Bereich Klimaschutz Lokale Energieagentur als Kommunikator und Motivator vor Ort Gemeinnützige Energieagentur mit dem Projekt Netzwerk Regenerative Energien mit Fokus auf Austausch zwischen Wissenschaft & Praxis 44

45 BEST 45

46 BEST Broschüre Dr. Mölder, Hartmann, Rüfer, Binder 46

47 BEST Vermittlung in die Praxis Landwirte-Veranstaltung mit Unterstützung des Landvolks 47

48 BEST Vermittlung in die Praxis Exkursion auf die Flächen 48

49 BEST Vermittlung in die Praxis Tour de Bioenergie 49

50 BEST Vermittlung in die Praxis Tag des offenen Hofes in Gieboldehausen 50

51 BEST Eine gelungene Verknüpfung von Wissenschaft und Praxis Konkrete Daten im Bereich holziger Biomasse stellen Teil des Klimaschutzkonzeptes des Landkreises Göttingen dar und zeigen, dass bis zu ¼ des Bedarfs unter Berücksichtigung einer 50%igen Endenergieeinsparung durch Holz gedeckt werden kann Beratungswerkzeug BEAST als Instrument der nun folgenden Informations- und Beratungsarbeit im Landkreis nutzbar Wissenschaftliche Ergebnisse sind der Anfang einer Etablierung von KUP bzw. einer umfänglicheren Nutzung von holziger Biomasse im Landkreis Göttingen unter Berücksichtigung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Aspekte Dialog mit den Anwendern und Nutzern von Anfang an verspricht eine Etablierung neuer Ansätze 51

52 Wissenschaft & Praxis in der Zukunft Energiewende benötigt wissenschaftliche zukunftsorientierte Lösungsansätze Energiewende in Deutschland benötigt aber auch unabhängige, glaubwürdige Vermittler, Motivatoren & Umsetzer vor Ort, die mit den Kommunen, der Bevölkerung und Betreibern/Investoren gemeinsam neue Lösungen etablieren Wissenschaft & Praxis lernen voneinander auch in Zukunft! 52

53 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Doreen Fragel