Ökonomische Alternativen im Energiepflanzenanbau

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1 Ökonomische Alternativen im Energiepflanzenanbau Workshop Biomassekulturen der Zukunft aus Naturschutzsicht 08. Januar 2014 Leipzig Dipl. Geogr. Peter Kornatz, M. Sc. Janine Müller, Prof. Dr. Joachim Aurbacher, Manuel Sasse nstitut für Betriebslehre der Agrar- und Ernährungswirtschaft, Uni Gießen

2 Gliederung 1. Versuchsdesigne und Annahmen der ökonomischen Bewertung 2. Ergebnisse der -Versuche - Mais in Hauptfruchtstellung als Referenz - Alternative Gärsubstrate - Fruchtfolgen zur Gärrsubstratgewinnung 3. Überlegungen auf Betriebsebene 4. Fazit 2

3 1. Versuchsdesigne und Annahmen der ökonomischen Bewertung 3

4 Versuchsstandorte -Verbund Gülzow Werlte Bernburg Trossin Dornburg Ascha Ettlingen 4

5 Versuchsdesigne Verbund Phase dritte Anlage vierte Anlage FF1 FF2 FF3 FF4 FF5 FF6 FF7 FF8 Allgemeine Fruchtfolgen Regionalfruchtfolgen (hier Dornburg) Wintergerste Sudangras (b-s) (SZF) Sudangras (b-s) (1) Mais Hafermischung Sommergerste Luzernegras (US) Hafer Mais Topinambur Mais W-Roggen (WZF) Mais (2.-Fr) W-Roggen (WZF) Sorghum (b-b) (2.Fr.) W-Triticale Luzernegras W-Gerste- Triticale- Weizen Mais Topinambur W-Triticale Phacelia (SZF) W-Triticale W-Triticale Weidelgras (SZF) WRaps WRaps Mais Luzernegras Topinambur W-Weizen W-Weizen W-Weizen W-Weizen W-Weizen W-Weizen W-Weizen W-Weizen bunt: Kultur zur Biogasnutzung; schwarz: Marktfrucht 5

6 Annahmen der ökonomischen Bewertung Bei der ökonomischen Auswertung der Anbauversuche gelten folgende Annahmen: Es wurden direkt- und arbeitserledigungskostenfreie Leistungen pro Hektar berechnet (DAKfL) Unterstellt wurde ein Veredelungswert von 33 ct/m³ CH 4 Es wurde unterstellt, dass Gärrest wieder auf die Flächen zurückgeführt wird Bei mehrjährigen Kulturen wurde der durchschnittliche DB pro Jahr berechnet Maschinenkosten wurden gemäß KTBL unterstellt Standortübliche Pachtansätze für Berechnung der Flächenkosten Getrennte Auswertung der Projektphasen und, um Trends aufzeigen zu können 6

7 2. Ergebnisse der -Versuche 7

8 DAKfL in [ /ha] Mais in Hauptfruchtstellung im Vergleich zu Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte 8

9 Methangestehungskosten in [ /m³ CH4] Methangestehungskosten bei Mais in Hauptfruchtstellung Direkt-, Arbeitserledigungs- und Flächenkosten 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Saatgut Dünger Pflanzenschutz Erntekosten Flächenkosten 9

10 DAKfL in [ /ha] Sorghum in Hauptfruchtstellung im Vergleich zu Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte 10

11 Methangestehungskosten in [ /m³ CH4] Methangestehungskosten bei Sorghum (Hauptfrucht) Direkt-, Arbeitserledigungs- und Flächenkosten 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Saatgut Dünger Pflanzenschutz Erntekosten Flächenkosten 11

12 Exkurs: Wettbewerbsfähigkeit zu Mais Wie trocken muss Sorghum sein? Ein wesentlicher Kostenfaktor bei Sorghum ist der Transport von Substrat und Gärrest, der durch geringe TM-Gehalte stark ansteigt. Anhand einer Variantenrechnung wurde überprüft, wie sich die Wirtschaftlichkeit von Sorghum gegenüber Mais bei steigenden TM-Gehalten (bei gleichem FM-Ertrag) verhält Fazit: Bei gleichem FM-Ertrag müsste Sorghum 6 %-Punkte trockener sein oder bei gleichem TM-Gehalt müsste der Ertrag 200 dt/ha FM höher sein, so dass das Gleichgewicht erreicht ist. 12

13 DAKfL in [ /ha] Exkurs: Wettbewerbsfähigkeit zu Mais Notwendige TM-Gehalte für Sorghum Versuchsstandort Bernburg ,6 % 36,3 % TM-Gehalt in [%] Zuckerhirse (600 dt FM) Zuckerhirse (800 dt FM) Mais (600 dt FM bei 30% TM) 13

14 DAKfL in [ /ha] Winterroggen, Wintertriticale, W-Weizen und Mischungen in Hauptfruchtstellung Dornburg Werlte Gülzow W-Roggen-Triticale Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ascha Werlte 600 WG-WR-Triti W-Roggen Wintertriticale WW Dornburg Werlte Gülzow Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ascha Werlte WGer WTrit WWei WRog WRogWTrit WTrit WWei 14

15 Dornburg Werlte Gülzow Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ascha Werlte Methangestehungskosten in [ /m³ CH 4 ] W-Roggen-Triticale Winterroggen, -triticale, -weizen und Mischungen (Methangestehungskosten) 0,70 WG-WR-Triti 0,60 0,50 0,40 W-Roggen Wintertriticale WW Flächenkosten Gärrestausbringung Pflanzenschutz Saatgut sonst. ArErKosten Erntekosten Dünger 0,30 0,20 0,10 0,00-0,10 Dornburg Werlte Gülzow Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ascha Werlte WGer WTrit WWei WRog WRogWTrit WTrit WWei 15

16 DAKfL in [ /ha] Ascha Bernburg Dornburg Hafer und Sommergerste in Hauptfruchtstellung Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte 200 Hafer Sommergerste Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ha SGer 16

17 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ha SGer /m³ CH4 Flächenkosten sonst. ArErK. Gärrestausbringung Erntekosten Pflanzenschutz Dünger Saatgut Hafer Sommergerste Dornburg Dornburg Bernburg Werlte Werlte Ascha Ascha Gülzow Gülzow Ettlingen Trossin Bernburg Ettlingen Trossin 17 Hafer und Sommergerste in Hauptfruchtstellung

18 DAKfL in /ha Ascha Bernburg Wintergerste, Sonnenblumen und Zuckerrüben Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ettlingen Trossin Ettlingen Trossin 300 Wintergerste Sonnenblumen Z-Rübe Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ettlingen Trossin Ettlingen Trossin WGer SB ZR 18

19 /m³ CH4 Ascha Bernburg Wintergerste, Sonnenblumen und Zuckerrüben Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ettlingen Trossin Ettlingen Trossin 0,90 0,80 0,70 0,60 ZR-Aufbereitung Flächenkosten sonst. ArErK. Gärrestausbringung Erntekosten Pflanzenschutz Dünger Saatgut Wintergerste Sonnenblumen Z-Rübe 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ettlingen Trossin Ettlingen Trossin WGer SB ZR 19

20 DAKfL in /ha Ascha Gülzow Mehrjährige Kulturen Werlte Bernburg Dornburg Ettlingen Bernburg Ettlingen Trossin Werlte Dornburg Kleegras Luzernegras Luz-Kleegras Topinambur Ascha Gülzow Werlte Bernburg Dornburg Ettlingen Dornburg Ettlingen Trossin Werlte Dornburg KleeGr LuzGr LuzKleeGr Topi 20

21 DAKfL in [ /ha] Mais in Zweitfruchtstellung Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte 21

22 DAKfL in [ /ha] Sorghum in Zweitfruchtstellung Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte 22

23 DAKfL in [ /ha] Wintergetreide als Zwischenfrucht Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Gülzow Trossin Werlte Ettlingen Ettlingen WRoggen WTriticale WGerste 23

24 DAKfL in [ /ha] Wodurch kommen die Unterschiede zu Stande? (Beispiel Bernburg, ) Mais Sorghum WTriticale-GPS Deckungsbeitrag Direktkosten sonstige Arbeitserl. Gär.--Ausbringung Erntekosten Leistung 24

25 Fruchtfolgen zur Gärsubstratgewinnung Über und konsitente Fruchtfolgen FF-Glieder Ascha (Bayern) Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre FruchtfolgenAggregartion FA Sorg (b. x s.) WRog Mais WTrit WWei 02 + Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorg (b. x s.) WTrit EinWeiGr WWei 03 + Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer KleeGr KleeGr KleeGr WWei 04 + Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WWei 05 + Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (korn) (Korn) /ha

26 Bernburg (Sachsen-Anhalt) Über und konsitente Fruchtfolgen FF-Glieder Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre FruchtfolgenAggregartion FA WGer SuGr Mais WTrit Phac WWei 01 + Stell. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Gd) (Korn) /ha FA Sorghum b. WRog Mais WTrit WWei 02 + Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorghum b. WTrit EinWeiGr WWei 03 + Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WWei 04 + Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA SGer LuzGr LuzGr LuzGr WWei 05 + Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (k.ernte) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA Mais Mais Mais WWei 06 + Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WRog Mais WRog Mais WRog Mais WWei 07 + Stell. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SorHybride SorHybride SorHybride WWei 08 + Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA WRog Sorghum WRog Sorghum WRog Sorghum WWei 09 + Stell. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha

27 Werlte (Niedersachsen) Über und konsitente Fruchtfolgen FF-Glieder Deckungsbeitrag in Mittelwert Summe über vier Jahre Methanertrag in m³/ha Mittelwert Summe über vier Jahre FruchtfolgenAggregartion FA Sorg (b. x s.) WRog Mais WTrit WWei 02 + Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WRog Sorg (b. x s.) WTrit EinWeiGr WWei 03 + Stell. Haupt-Fr. Wi.-Zw.Fr. Zweit-Fr. Haupt-Fr. So.-Zw.Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA SGer KleeGr KleeGr KleeGr WWei 04 + Stell. Haupt-Fr. Untersaat Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (GPS) (GPS) (Korn) /ha FA HaMisch WTrit WRap WWei 05 + Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (GPS) (Korn) (Korn) /ha FA Mais WTrit WGer WWei 07 + Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (GPS) (Korn) (GPS) (Korn) /ha FA Mais WWei WRog WWei 08 + Stell. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. Haupt-Fr. (Korn) (GPS) (GPS) (Korn) /ha

28 3. Überlegungen auf Betriebsebene 28

29 Gibt es betriebliche Gründe, Alternativen anzubauen? Optimierungsmodell (lineare Programmierung) für eine Biogasanlage mit folgenden Annahmen: Maximierung des Gewinns der gesamten Anlage 500 kw el -Biogasanlage, EEG 2012 Mais, Sorghum, Wintertriticale-GPS in Ein- und Zweikultursystemen sowie Winterzwischenfrucht Roggen möglich Fläche und Lagerraum variabel, aber Kosten berücksichtigt Beispielstandort Ascha (Ertragsniveau Mais: 178 dt TS/ha) 29

30 Optimale Anbauumfänge in Abhängigkeit der Pachtpreise Fläche in ha / Lagerraum in m /ha Pachtpreis 309 /ha Pachtpreis /ha Pachtpreis 750 /ha Pachtpreis

31 Fazit Mais ist immer noch die für Biogasanbau lukrativste Kultur Wintergetreide-GPS bietet lukrative Alternative Bei Sorghum hat sich in den letzten Jahren ein positiver Trend gezeigt Sorghum bietet Potential und bedarf weiterer züchterischer Bearbeitung Derzeit führen eher ordnungspolitische Regelungen dazu, dass auch alternative Biogaskulturen angebaut werden ( Maisdeckel, Fruchtfolgebeschränkungen durch Maiswurzelbohrer und Cross Compliance) Hohe Pachtpreise lässt Zweikulturnutzung interessant werden 31

32 Neue Wege erfordern Mut, Lehrgeld und Geduld 32

33 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! 33

34 Fazit Sorghum An den Standorten Ascha, Bernburg und Ettlingen liefert Sorghum positive Ergebnisse Das Niveau liegt jedoch noch deutlich unterhalb von Mais Die negative Entwicklung in Dornburg liegt an einem geringen TM-Gehalt m Laufe der Projektlaufzeit ist ein positiver Trend festzustellen TM-Gehalt und Reifezustand ist der kritische Faktor bei Sorghum, weniger das TM-Ertragsniveau 37