Pflanzenbauliche Optimierung und Umsetzung eines integrativen Energiepflanzenbaus in 3 niedersächsischen Landkreisen

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1 Pflanzenbauliche Optimierung und Umsetzung eines integrativen Energiepflanzenbaus in 3 niedersächsischen Landkreisen Fachtagung: Chancen und Risiken der Bioenergie im Kontext einer nachhaltigen Entwicklung, Göttingen 24./25. Januar 2012 PD Dr. Marianne Karpenstein-Machan

2 Gliederung Ziele des integrativen Energiepflanzenbaus Zusammenarbeit mit Landkreisen und Modellbetrieben Ökologische Risiken und Lösungsansätze Erfahrungen und Ergebnisse mit Alternativkulturen Fazit PD Dr. Marianne Karpenstein-Machan

3 Ziel: Integrativer Energiepflanzenbaus verbindet den Schutz der Landschaft mit der Nutzung der Landschaft Integration von Energiepflanzen in Fruchtfolgen mit Nahrungs- und Futtermittel eröffnet neue Chancen und Synergieeffekte beide Zielstellungen miteinander zu vereinigen

4 Beispiele für Schutz durch Nutzung: Landschafts- und Naturschutzpflegematerial als Biogassubstrat Erhaltung und Nutzung von Grünland; extensiver Anbau von neuen Kulturarten; Nutzung von Wildpflanzen

5 Was soll erreicht werden durch Integrativen Energiepflanzenbau? Mehr Artenvielfalt auf dem Acker Erweiterung der Fruchtfolgen und ausgeglichene Humusbilanzen durch Kombination von Energie- und Nahrungsmittelkulturen Extensive Dauerkulturen auf ökologisch sensiblen Standorten Blühkulturen als Bienen- und Insektenweide und Biogassubstrat Langfristig weniger Pflanzenkrankheiten durch höhere Artenvielfalt und Förderung der faunistischen Biodiversität Akzeptanz für nachhaltige Bioenergieprojekte

6 Umsetzung eines integrativen Energiepflanzebaus: in den Landkreisen: Goslar, Wolfenbüttel, Region Hannover Zusammenarbeit mit der Landkreisverwaltung, Landwirtschaftsverwaltung (Kammer, Landvolk,) Landwirten Beförderung der Umsetzung durch: 3 Modellbetriebe Planungswerkstätten mit Landwirten, Vertretern der Landwirtschaftsverwaltung, Vertretern der Landkreisverwaltung

7 3 Modellbetriebe 1 Ackerbaubetrieb in LK Goslar: 213 ha Ackerland; Sandiger Lehm bis Lehm und teilw. flachgründigem Karst Ackerzahlen Biogasanlage mit 800 kwelleistung 1 Ackerbaubetrieb in LK Wolfenbüttel: 253 ha Ackerland: Lößlehm und organische Böden, Ackerzahlen Biogasanlage mit 600 kw el Leistung 1 Milchviehbetrieb mit Ackerbau in Uetze/ Region Hannover: 155 Kühe, 90 ha Ackerland, 90 ha Grünland: vorwiegend Sandböden, Ackerzahlen Biogasanlage mit 500 kw el Leistung

8 Analyse der wichtigsten ökologischen Herausforderungen in den Betrieben Bewertung Parameter Betrieb 1 Betrieb 2 Betrieb 3 Fruchtfolge Geringe Artenvielfalt Geringe Artenvielfalt Geringe Artenvielfalt Humus Humuszehrende Fruchtfolge Humuszehrende Fruchtfolge auf Mineralböden; Humusabbau auf org. Böden; Humuszehrende Fruchtfolge Krankheiten, Schädlinge Bodenverdichtung Nitratauswaschung Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) in Silomais Mittlere bis hohe Gefahr hohe Gefahr auf Karstböden Rübennematode (Heterodera schachtii) Hohe bis sehr hohe Gefahr Geringe Gefahr Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) in Silomais Geringe Gefahr Hohe Gefahr auf Sandböden Wasserdefizit im Sommer -63 to -5 mm to -180 mm -130 to- 84 mm Bodenwasserspeicherkapazität Gering bis mittel Hoch Gering bis mittel

9 Beispiel: Anbaudiversifizierung Mischanbau Roggen/Triticale/Wicke - GPS mit Untersaat Wiesenschwingel Erträge: Sandboden 12 t TM/ha Niedermoorboden 15 t TM/ha

10 Beispiel Anbaudiversifizierung Sonnenblumen Blühstreifen um Mais 3 m breiter Blühstreifen am Feldrand 15 t TM/a; 35 % TS

11 Beispiel: Humusreproduktion Rotschwingel Untersaaten Welsches Weidelgras nach Wintergetreide-GPS sehr gute Vorfruchtwirkung! Keine Beeinträchtigung des Maisertrages

12 Erste Erfahrungen mit Dauerkulturen: Durchwachsender Silphie mehrjährige Wildpflanzenmischungen

13 Anbau von Dauerkulturen für Biogaszwecke Ziele: Erhöhung der Artenvielfalt ertragreiche Anbaualternative zu Mais, besonders auf ökologisch sensiblen Standorten Stabilisierung des Humusgehaltes insb. auf Niedermoorböden Bodenschonung und CO 2 - Speicherung durch lange Nutzungsdauer und wegfallende Bodenbearbeitung Bienen- und Insektenweide durch lange Blütezeit Einsparung von chem. Pflanzenschutzmitteln Wildäsung und Refugium für Wildtiere Wildschweinabwehr

14 Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum L.) Kulturart aus Nordamerika, auch angebaut in Russland als Viehfutter, an Klimabedingungen in Deutschland angepasst Botanik: Fam. Korbblütler, Auspflanzung von Jungpflanzen empfohlen, Saatgut hat noch unzureichende Qualität Rosette im Anpflanzjahr Nutzungsdauer: 10 Jahre und mehr?

15 Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum L.) Auspflanzung am 17. Juni 2010 Silphie im August 2010 Silphie im September 2010 PD Dr. Marianne Karpenstein-Machan Silphie im Mai 2011

16 Silphie im September 2011 (1. Erntejahr nach Auspflanzung) 45 t/ha Frisch masse; TS- Gehalt 30%

17 Mehrjährige Wildpflanzenmischung für Biogas Saatgutmischung von der Firma Zeller, die in Zusammenarbeit mit dem Netzwerk Lebensraum Brache entwickelt wurden Buchweizen (Fagopyron esculentum) Sonnenblumen (Helianthus annuus) Mauretanische Malve (malva mauritanica) Chinesische Gemüsemalve (Malva verticilata) Weißer Steinklee (Melilotus albus) Echter Steinklee (Melilotus officinalis) Echter Eibisch (Althaea officinalis) Gemeine Wegwarte (Cichorium intybus) Wilde Karde (Kardendistel) (Dipsacus silvestris) Wilde Möhre (Daucus carotta) Natternkopf (Echium vulgare) Gemeiner Fenchel (Foeniculum vulgare) Wilde Malve (Malva silvestris) Königskerze (Verbascum thapsus) Weiße Lichtnelke (Silene alba) Rote Lichtnelke (Silene dioica) Zitronengelbe Färberkamille (Anthemis tinctoria) Gemeiner Beifuß (Artemisia vulgaris) Schwarze Flockenblume (Centaurea nigra) Echter Alant (Inuala helenium) Rosenmalve (Malva alcea) Luzerne (Medicago sativa) Esparsette (Onobrychus viciifolia) Rainfarn (Tanacetum vulgare) 24 Arten, einjährige, zweijährige, mehrjährige Arten

18 Zeller Wildpflanzenmischung für Biogas Ansaat im Mai 2011 Ernte Mitte September; Ertrag 25 t/ha Frischmasse 21 % TS- Gehalt

19 Wildpflanzenmischung als Blühstreifen im Mais

20 Pflanzenbauliche Optimierung der Fruchtfolgen am Beispiel eines Modellbetriebes; (Energiekulturen = grün; Marktfrüchte = gelb) Jahr alte Fruchtfolge 1 alte Fruchtfolge 2 neue Fruchtfolge 1 neue Fruchtfolge 2 1 W.Roggen/Korn Silomais W.Raps W.TriticaleGPS W.TriticaleGPS Ackergras Ackergras Ackergras 2 Silomais Silomais Silomais Silomais 3 Zuckerrüben Silomais Silomais mit Zuckerrüben Untersaat Untersaat 4 W.Roggen/Korn S.Weizen-Korn Kulturarten/ Betrieb Kulturarten/ Fruchtfolge 3/1 6/5 Humusakkumulation/Degradation in kg C/ha/a

21 Fazit Energiepflanzenbau bietet durch Synergieeffekte sehr gute Möglichkeiten Schutz und die Nutzung der Landschaft zusammenzuführen Durch Kombination von Nahrungs- und Energiekulturen werden die Fruchtfolgen artenreicher Gute Möglichkeiten humusmehrende Energiekulturen in die Fruchtfolge zu integrieren Auf ökologisch sensiblen Standorten können anspruchslose Energie-Dauerkulturen umweltverträglich angebaut werden Umsetzung dieser Erkenntnisse und Erfahrungen in die Praxis wird gefördert durch Modellbetriebe, Feldführungen und Austausch in Planungswerkstätten