Kurzvorstellung M&P Vorhaben praktischer Nutzen für den Gewässerschutz

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1 Modell- und Pilotvorhaben Untersuchung zur Optimierung des Biomasseanbaus sowie des Betriebs von Biogasanlagen unter den Anforderungen des Gewässerschutzes zur Sicherung einer nachhaltigen Nutzung von Bioenergie Kurzvorstellung M&P Vorhaben praktischer Nutzen für den Gewässerschutz Titel: Optimierung des Biomasseanbaus sowie des Betriebs von Biogasanlagen unter den Anforderungen des Gewässerschutzes Laufzeit Referentin: Dr.Christine von Buttlar Jürgen Reulein 1

2 Gliederung Projektübersicht Ergebnistransfer Praktischer Nutzen für den Gewässerschutz: Ausgewählte Ergebnisse und Handlungsempfehlungen

3 Projektübersicht Ziele des Vorhabens Situationsanalyse: Biogasentwicklung, räumliche Konzentrierung, Nährstoffüberschuss, Grünlandumbruch, Recht, Focussierung der Nährstoffströme auf Gebietsebene, Anlagenebene, Schlagebene; Grundwassermonitoring Schwerpunkt Gärrestmanagement: Düngeplanung, Flächenbedarf, Optimierte Lagerraum- und Ausbringungsplanung Schwerpunkt Energiepflanzenanbau: Entwicklung und Prüfung grundwasserschonender Anbauverfahren Handlungsempfehlungen and Praxis u. Politik

4 Ergebnistransfer Ergebnistransfer im Projektverlauf... Begleitende Arbeitskreise: -Wasserschutzberater -Wasserversorger Feldbegänge, Veranstaltungen: in den Leitgebieten Rundbriefe, Poster Nawaro-Berater- Workshops Posterausstellung Grundwasserforum/ Handouts Politiktransfer: BMU Arbeitskreis DWA/DVGWArbeitsgruppe Presse Vorträge: GW-Workshop LWK-Tagung für WVU,Verbände..

5 Ergebnistransfer...und Veröffentlichungen NLWKN Schriftenreihe Grundwasser DVGW Wasser Information Nr. 73 LAWA-Bericht DWA Merkblatt 907

6 Ergebnisse und Handlungsempfehlungen Biogasanlagen und Energiemaisfläche in Niedersachsen Anzahl Biogasanlagen Entwicklung der Anzahl der Biogasanlagen, der inst. elektr. Leistung und des Biogasmaisanbaus in Niedersachsen Anlagenzahl inst. el. Leistung [MW] Energiemaisanbau [1000 ha] , Quelle: 3N, ML Niedersachsen 2010, vorläufig 24, el. Leistung [MW] und Energiemais [1000 ha] Seit 2004 kommen jährlich 100 BGA hinzu. 2009: 800 Anlagen und ha Energiemaisanbau, Tendenz steigend Entspricht einer Abfuhr von t N/Jahr Sinkende Bevölkerungsakzeptanz Grundlagendaten:. Landesamt, 3N und eigenen Erhebungen 2009

7 Ergebnisse und Handlungsempfehlungen Biogasanlagen und Viehbesatz in Niedersachsen >2 GV/ha (~ >170 kg N/ha) NW-Niedersachsen: Problemregion für den Wasserschutz da hohe Anlagendichte zusammentrifft mit: leichten Standorten hohem Viehbesatz Nährstoffüberschüssen Handlungsoptionen u.a.: DÜV 170 kg N Grenze auch für pflanzliche organische Dünger Prüfung regionalplanerischer Instrumente Börderegion: Nawaroanlagen dominieren Aber Wirtschaftsdünger als neue Herausforderung in der Region Grundlagendaten:. Landesamt, 3N und eigenen Erhebungen 2009

8 Ergebnisse und Handlungsempfehlungen Betroffenheit der Wasserschutzgebiete Bedarf: bessere Dokumentation zur Beurteilung von Entwicklungen und als Handlungsgrundlage z.b: >60% der WSG sind vom Energiepflanzenanbau u. Biogasbetrieb betroffen. Mögliche Konfliktfelder: Zusätzliche Gärreste Grünlandumbruch Nutzungsintensivierung Lagegenaues Anlagenkataster, Angaben zum Substrateinsatz, Aktualisierung u. Bereitstellung Koppelung zu Gütemessstellen, Grundwassermonitoring Unterstützung der GW-Beratung: Nmin- Monitoring für Nawaros, Gärreste (Dünger, Pflanzenschutz) Fruchtfolgeeinengung (Humus) Pachtpreissteigerungen

9 Ergebnisse und Handlungsempfehlungen Gärrestmanagement: Worauf kommt es an? Ausreichend Lagerraum zur Vermeidung von Herbstausbringung (mind. 8 Monate aus Wasserschutzsicht) Ausreichend Fläche für die N Rückführung, auch bei WSG Auflagen (bis zum doppelten der Anbaufläche) P als begrenzender Faktor bei der Düngeplanung Höhe der N- Anrechnung von Gärresten -MDÄ Programm zum optimierten Lagerraum- und Gärrestmanagement Gärrestkalender für Energiepflanzen Sommerungen Winterungen Kultur: Monat: Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Biogasmais Mais-Sobl-Mischanbau Sonnenblumen Sorghumarten GPS-Getreide Feldgras (ohne Legum.) Untersaat im Getreide Zwischenfrüchte* 1) Grünschnittroggen Marktfrucht Raps Kartoffeln Winterweizen, Triticale Wintergerste Winterroggen Sommergetreide Stroh* 2) Grünland

10 Ergebnisse und Handlungsempfehlungen Energiepflanzenanbau: Worauf kommt es an? Standorte richtig einschätzen: Wasserverfügbarkeit! langjährige organische Düngung steigert das N- Mineralisationspotenzial! Optimierungsmaßnahmen zur Vermeidung von N- Auswaschung im Mais nutzen: Angepasste N- Düngung, Düngesteuerung, reduzierte Bodenbearbeitung Chancen im Nawaroanbau richtig nutzen: Integration von Zwischenfrüchten und Untersaaten Fruchtfolgeaufweitung durch bekannte Kulturen wie Getreide und Gras sowie durch neue Energiepflanzen wie Sorghum Aber auch Grenzen erkennen z.b. Ertragsleistung neuer Kulturen Wasserbedarf bei steigenden Jahreserträgen Anbaukosten (Fördersteuerung-EEG; AUM, FV)

11 Ergebnisse und Handlungsempfehlungen Energiepflanzenanbau: Handreichung für die Praxis Optimierungsmaßnahmen Erfolgsgrößen, Kosten Kurzbewertung: Sudangras und Sorghum bicolor Parameter: Angepasste Düngung N-Flächenbilanzsaldo Herbst-Nmin Wert Pot. N-Konzentration im Sickerwasser Wasserbedarf Ertrag Datensammlung Methodik, Klassifizierung Bewertung: ähnlich Mais i. d. R. negative Salden vorhanden, weitere Absenkung ggf. möglich Absenkung des Herbst-Nmin gegenüber Mais nicht zu erwarten nur bei angepasster Düngung und geringem org. Anteil niedrige Werte zu erwarten Sorghumhirse Parameter Stickstoffbedarf (Sollwert) Herbst Nmin Bewertung Im Hauptfruchtanbau derzeit ähnlich Mais; als Zweitkultur N-Bedarf niedriger (~140 kg N/ha) Herbst Nmin-Werte noch nicht hinreichend untersucht, Tendenz niedriger als nach Mais kg/ha >50 kg/ha MDÄ 80%, Düngesteuerung, ausreichende Erfahrungen liegen noch nicht vor. Geringer org. Düngeanteil, sehr gute Saatbettbereitung für zügige Keimung und Jugendentwicklung, angepasste N-Düngung, Bodenruhe. 20 kg/ha N-Bilanz Negative Salden <10 kg/ha Düngesteuerung 20 kg/ha N- Reduzierung bis 160 kg N/ha Sollwert derzeit möglich kg/ha mittlere Effizienz* Absenkung ohne Unterversorgung muss noch hinreichend untersucht werden. Ergebnis nach Optimierungsmaßnahme nur bei reduzierten Herbst-Nmin-Werten zu erwarten Offizielle Werte für Transpirationskoeffizient: niedrig, l H2O/kg TM Humusvorrat liegen derzeit C4-Pflanze: verträgt hohe Sonneneinstrahlung, trockenstressresistenter als Mais, Zwischenfruchtanbau als mittlere Effizienz, noch nicht vor. Aufgrund > Humuswirkung -560 kg C/ha Gründüngung, Untersuchungsbedarf besteht der kompletten Pflanzenabfuhr vorläufig Bewertung kgc/ha Gärrestdüngung spätsaatverträglich ~15 t TM/ha auf guten Standorten. Basis zur Einschätzung von N- Austrägen wie Mais. durch Nawaroanbau und durch Züchtung Leistungssteigerung erwartet TS-Gehalte z. T. niedrig hohe Ansprüche an das Saatbett und Standort Erosionsgefährdung Derzeit lediglich den möglicher mittel. Reihenkultur wie Mais aber sortenabhängige Bildung Handlungsspielräume von Bestockungstrieben Derzeit liegen noch keine Werte vor. Sortenabhängig, derzeit geringen Wasserbedarf können einige Sorten mit optimal nutzen, vor allem l Wasserbedarf 450 mm Jahresniederschlägen noch gute durch optimale Bestandesführung (Saat bei Boden-oder AUM H 2 O/kg TM erweitert die Fruchtfolge Bevölkerungsakzeptanz: hoch Basis für Entwicklung von Freiwilligen Bewirtschafterakzeptanz: eingeschränkt mangels züchterischem Rückstand Vereinbarungen Erträge erzielen. temperaturen >14 C, sehr Grün- einj. Sonnen- Sorghum- Grünrog + Roggen- GPS- mehrjähr. Kultur: Mais schnitt- Acker- gut abgesetztes Saatbett). Grünland Produktionskosten ~ 850,- /ha ohne Flächenprämie (14 t TM/ha, TS 24 %) Bodenschutz Humusabfuhr Erntegut Akzeptanz Herbst Nmin-Wert [kg N/ha] N-Bilanz [kg N/ha] N-Konzentration im Sickerwasser Humusvorrat anbauspezifisch Transpirationskoeff. Kulturenbewertung: NAWARO: Einjahres-Kulturen mit Ganzpflanzenernte Dauerkulturen Anpassung an eigene Rahmenbedingungen blumen arten Hf.Mais Mais ZKN Getreide Ackergras roggen gras Wasserschutzkriterien [Einheit] Stickstoffbedarf [kg N/ha] (Sollwert) PSM- Austragsgefährdung Schutzwirkung Bodenerosion [NO3 mg/l] [kg C/ha] [l H2O/kg TM] [Text] [Text] Pflanzenschutzaustrag Bodenerosion Teilweise stark verzögertes Auflaufen und langsame Jugendentwicklung. Geringe Wirkstoffauswahl. Benötigt sehr feinkrümeliges Saatbett, Auflauf und Jugendentwicklung kritische Entwickungsstadien mittel mittel Mögliche Optimierungsmaßnahmen Reihenabstand max. 45 cm, optimale Bestandesführung, Fruchtfolgegestaltung Reihenabstand max. 45 cm * Bedarf weiterer Untersuchungen Skala zur Bewertung des Wasserschutzpotenzials: geringes Wasserschutzpotential geringe Effizienzsteigerung* mittlere Effizienz mittleres Wasserschutzpotential hohes Wasserschutzpotential

12 Schlussbetrachtung Eine konsequente Ausrichtung des Biogasanbaus an den Erfordernissen des Gewässerschutzes ist erforderlich. Sie trägt auch zur Nachhaltigkeit im Klimaschutz sowie zur Akzeptanz der Bioenergieentwicklung bei. Forschung, Beratung und Gesetzgebung sind hier weiterhin gefordert. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bei Fragen: