Schnellwachsende Baumarten auf landwirtschaftlichen Flächen. Leitfaden zur Erzeugung von Energieholz

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1 Schnellwachsende Baumarten auf landwirtschaftlichen Flächen Leitfaden zur Erzeugung von Energieholz

2 IMPRESSUM Herausgeber: Autor: Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Forsten und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern, Paulshöher Weg 1, D Schwerin, Dr. habil. Barbara Boelcke, Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern, Dorfplatz 1, Gülzow Layout, Satz und Druck: Fotos und Grafiken: cw Obotritendruck GmbH U. Thamm, K. Händel, E. Rose Schwerin 2006 Diese Broschüre wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit des Ministeriums für Ernährung, Landwirtschaft, Forsten und Fischerei herausgegeben. Sie darf nicht zur Wahlwerbung verwendet werden.

3 Vorwort Liebe Leserin, liebe Leser, vielleicht haben Sie sich zum Lesen dieses Leitfadens gerade auf einen Holzstuhl oder Holzsessel gemütlich niedergelassen und Ihnen kommt in das Gedächtnis, dass der Rohstoff für das Papier, auf dem diese Zeilen geschrieben sind, auch Holz ist. Vorstellbar ist, dass der Raum, in dem Sie gerade sitzen, durch einen Kaminofen oder Ihr Haus durch eine moderne Holz(pellet-)heizung gewärmt wird. Sie merken, dem Rohstoff und Energieträger Holz begegnen wir an vielen Stellen und immer öfter. Diese Entwicklung ist auf den Holzmärkten spürbar. Zwar ist Holz in unseren Regionen rechnerisch (noch) kein knappes Gut und die Holzvorräte in unseren Wäldern wachsen, da der jährliche Zuwachs zurzeit größer als die genutzte Holzmenge ist. Damit liegt die Frage auf der Hand, warum legen das Landwirtschaftministerium und die Landesforschungsanstalt einen Leitfaden zur Erzeugung von Energieholz vor und werben damit für diese Art der Nutzung landwirtschaftlicher Flächen? Dafür gibt es mehrere Gründe: Bei knapper werdenden fossilen Rohstoffen werden Holz und Biomasse als Rohstoffe und E- nergieträger an Bedeutung gewinnen. Es gilt, insbesondere auf Grund der Agrarreform und Entkopplung der EU Flächenprämie von der Produktion, alternative Flächennutzungsverfahren zu entwickeln und zu etablieren, die künftig einen Beitrag zur Wertschöpfung im ländlichen Raum leisten können. Die Anlage von Energieholzkulturen als alternative Flächennutzung ist als ein Angebot für die Bereicherung der Kulturlandschaft, zur Verringerung von Winderosionsgefährdungen, zur Vermeidung einer unproduktiven Landschaftspflege und für eine Nutzung von Grenzstandorten zu verstehen, auch wenn auf ertragsreicheren Standorten die Wuchsleistung von schnellwachsenden Baumarten höher ist. Die Landesforschungsanstalt Mecklenburg-Vorpommern hat sich seit über 12 Jahren mit der Thematik beschäftigt und unter anderem aus ihren Versuchsanlagen interessante Ergebnisse

4 ermittelt, die insbesondere interessierten Landwirten als Information und Entscheidungshilfe weitergegeben werden sollen. Obwohl wir in einer hektischen Zeit mit vielen Herausforderungen leben, in der der Markt mit oft kurzfristigen Preissprüngen über den Erfolg und Misserfolg von Produkten und Unternehmen entscheidet, müssen Entscheidungen über Investitionen und die Landnutzung über einen längeren Zeitraum getroffen werden. Gerade bei der Produktion von Holz, auch wenn es aus Plantagen für schnell wachsende Baumarten gewonnen werden soll, muss eine gut überlegte Entscheidung getroffen werden. Eine intensive Vorbereitung und Information ist deshalb unerlässlich. Dieser Leitfaden soll hierbei eine Hilfestellung sein und als Unterstützung dienen. In diesem Sinne wünscht Ihnen eine interessante Lektüre Ihr Dr. Till Backhaus Minister für Ernährung, Landwirtschaft, Forsten und Fischerei 2

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7 Inhaltsverzeichnis Seite 1 Einführung Rechtliche Grundlagen Produktionsgrundlagen Standortanforderungen Arten- und Sortenwahl Umtriebszeit, Stammzahl, Nutzungsdauer Wiedereingliederung der Kurzumtriebsfläche in die landwirtschaftliche Nutzung Produktionstechnik im Pflanzjahr und in den Nutzungsjahren Bodenvorbereitung Pflanzung Düngung Bestandespflege und Schutzmaßnahmen Qualitätsanforderungen Ernte, Transport, Lagerung Betriebswirtschaftliche Bewertung Ökologische Aspekte Kurzfassung: Anbautelegramm für Energieholz...32 Umrechnungsfaktoren, Abkürzungsverzeichnis...34 Literatur...35

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9 1 Einführung Politische Zielsetzungen in der EU zielen auf eine deutliche Steigerung des Anteils regenerativer Energien am Primärenergieverbrauch. Dieser soll bis zum Jahr % des Bruttoinlandverbrauches betragen. In Deutschland haben erneuerbare Energien im Jahr 2004 einen Anteil von 3,6 % erreicht. Dabei ist Ihr Anteil am Strommarkt auf 9,3 % des Energieverbrauches gestiegen. Im Wärmebereich sind es 4,2 % und bei den Biokraftstoffen 1,6 %. Die land- und forstwirtschaftliche Biomasse als Energierohstoff ist in diesen Bereichen unterschiedlich stark vertreten, wobei die Verbrennung fester Biomasse zur Wärmeerzeugung an erster Stelle steht. Mit der deutlichen Verbesserung der ökonomischen Rahmenbedingungen durch das Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien (EEG) und steigenden Preisen für fossile Energieträger zeichnet sich ein wachsender Bedarf an Energieholz ab. In Ergänzung zum Aufkommen an Rest- und Altholz aus der Forstwirtschaft und Industrie kommt Energieholz von landwirtschaftlichen Flächen für die Versorgung von Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Betracht. Die Gewinnung synthetischer Kraftstoffe aus Biomasse befindet sich in der technischen Entwicklung. Diese Technik kann sich in einigen Jahren ebenfalls am Markt etablieren und eröffnet damit eine weitere Absatzchance für Biomasse, vorzugsweise Holz. Von besonderem Interesse für die Landwirtschaft sind schnellwachsende Baumarten, die in Umtrieben von 3 bis 5 Jahren ggf. länger - genutzt werden. Die Flächen bleiben trotz dieser Bewirtschaftungsform in landwirtschaftlicher Nutzung, jedoch in Form einer Dauerkultur. Grundsätzliches zur Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen Schnellwachsende Baumarten werden auf landwirtschaftlichen Flächen 20 bis 30 Jahre als Dauerkultur genutzt. Nach einmal erfolgter Kulturbegründung wird regelmäßig in 3 bis 10 Jahren (max. 20 Jahre entspr. Verordnung (EG) Nr. 1973/2004 vom ) die Sprossmasse geerntet (vgl. Abschnitt 2). Der Stockausschlag ist die Voraussetzung für die jeweils nächste Ernte. Diese Bewirtschaftungsform geht auf die Nutzungsform Niederwald zur planmäßigen Brennholzgewinnung im Mittelalter zurück und wird synonym Energiewald, Energieplantage, Energieholzkultur, Kurzumtriebsplantage und Short Rotation Forestry genannt. Heute werden Baumarten genutzt, die in vergleichsweise sehr kurzen Erntezyklen hohe Holzerträge erlauben. Auf guten Standorten und einer Umtriebszeit von 5 Jahren sollen (lt. Definition) diese Baumarten mindestens 10 t/ha Trockenmasse jährlich bilden. Die Umtriebszeit ist die Zeit zwischen zwei Ernten, die dem Bestand für die Ertragsbildung zur Verfügung steht. Folgende Eigenschaften sollen Baumarten und deren Sorten, die im Kurzumtrieb genutzt werden, auszeichnen: Raschwüchsigkeit in der Jugendphase, Vermehrbarkeit über Steckholz (entscheidender Kostenvorteil), sicheres Anwuchsverhalten, hohes und nachhaltiges Stockausschlagsvermögen, Konkurrenzverträglichkeit im Dichtstand (Pappeln), Früh- und Spätfrostresistenz und Resistenz gegenüber biotischen Schäden. In unserem Klimabereich sind Pappel- und Weidenarten am besten geeignet. Insbesondere durch Hybridkreuzungen bei den Pappeln aber auch durch Züchtungserfolge bei den Weiden ist die Ertragsfähigkeit geeigneter Sorten stark angestiegen. Zu den schnellwachsenden Baumarten gehören auch Robinie, Erle und Birke. Sie können in ein extensives Landbewirtschaftungskonzept einbezogen werden, haben aber spezifische Standortansprüche und ein geringeres Ertragsvermögen. 1

10 2 Rechtliche Grundlagen Sollen landwirtschaftliche Flächen mit Schnellwuchsplantagen/Energieholzplantagen bepflanzt und nicht bei Nutzung der verschiedenen Förderinstrumente aufgeforstet werden, sind verschiedene Rechtsbereiche zu beachten. VO (EG) Nr. 1782/2003 Aktivierung von Zahlungsansprüchen: Die VO (EG) Nr. 1782/2003 ist die Rechtsgrundlage, mit der geregelt ist, für welche Flächen und unter welchen Bedingungen Zahlungsansprüche für Flächen, die mit schnellwachsenden Baumarten bepflanzt sind, aktiviert werden können. Danach ist es möglich, normale Zahlungsansprüche (egal ob diese bei der Festsetzung mit Basiswert Ackerland oder Basiswert Grünland gebildet worden sind) mit Flächen, die mit schnellwachsenden Baumarten bepflanzt sind, zu aktivieren, wenn für die betreffende Fläche die Beihilfe Energiepflanzen gemäß Art. 88 der VO (EG) Nr. 1782/2003 beantragt, die entsprechenden Bedingungen eingehalten und die Beihilfe für Energiepflanzen gewährt werden. Wenn die betreffende Fläche stilllegungsfähig ist, als Stilllegungsfläche gemäß Art. 55 Buchstabe b der VO (EG) Nr. 1782/2003 (Erzeugung Nachwachsender Rohstoffe) beantragt wird und die entsprechenden Bedingungen eingehalten werden, können mit dieser Fläche Stilllegungszahlungsansprüche aktiviert werden. Bei der Anlage von Energieholzplantagen auf Stilllegungsflächen war bisher durch Gesetz klargestellt, dass landwirtschaftliche Stilllegungsflächen landwirtschaftliche Flächen bleiben, auch wenn sie im Zeitraum der Flächenstilllegung mit Energieholzplantagen bestockt werden oder sich durch Sukzession ein Baumbestand einstellt. Dieses Gesetz hatte als Rechtsgrundlage eine EU-Verordnung, die keine Gültigkeit mehr besitzt. Eine Initiative zur Aktualisierung dieses Gesetzes im Rahmen des Gesetzes zur Bereinigung des Bundesrechts im Zuständigkeitsbereich des BMVEL ist durch die Neuwahl der Bundesregierung am 18. September der Diskontinuität zum Opfer gefallen. Nutzung von Grünland zur Anlage von Energieholzplantagen: Grundsätzlich können Grünlandflächen zur Anlage von Energieholzplantagen genutzt werden. So können vorbehaltlich anderer rechtlicher Bestimmungen (z.b. Natur- und Landschaftsschutz, Wasserschutz) Flächen, die in 2003 Grünland waren, mit schnellwachsenden Baumarten bepflanzt werden und zur Aktivierung normaler Zahlungsansprüche genutzt werden, wenn hierfür die Beihilfe für Energiepflanzen gemäß Art. 88 der VO (EG) 1782/2003 beantragt und die entsprechenden Bedingungen eingehalten werden. Zu berücksichtigen ist, dass die betreffenden Flächen dann nicht mehr als Dauergrünland in die aktuelle Bilanz eingehen und ggf. ein Wiederansaatgebot ergehen kann. Weiterhin ist zu beachten, dass ein Grünlandumbruch auf Moorstandorten und Standorten mit hohem Grundwasserstand zu unterlassen ist ( 5 Abs 4 Bundesnaturschutzgesetz - BNatSchG). Moore, binsenreiche Nasswiesen und Trockenrasen stellen geschützte Biotope nach 30 des BNatSchG dar, ihre Bepflanzung mit schnellwachsenden Baumarten ist also unzulässig. Eine Änderung der Nutzungsart von Dauergrünland auf Niedermoorstandorten ist als Eingriff ( 14 Abs. 2 Pkt 16 Landesnaturschutzgesetz) mit den daraus resultierenden Rechtsfolgen definiert. Waldgesetz: 2

11 Forstrechtlich ist darauf hinzuweisen, dass Kurzumtriebsflächen, auch wenn sie als solche nicht explizit im Landeswaldgesetz erwähnt werden, unter Umständen die Definition von Wald im Sinne des 2 Landeswaldgesetz erfüllen. Diese Rechtsfolge ist durch das Bundeswaldgesetz vorgegeben. Die oberste Forstbehörde in Mecklenburg-Vorpommern hat auf dem Erlasswege festgelegt, dass Kurzumtriebsflächen nicht dem Geltungsbereich des Landeswaldgesetzes unterliegen. Zur rechtlich eindeutigen Klärung wird gegenwärtig eine gesetzliche Änderung des Bundes- und Landeswaldrechtes angestrebt. Forstvermehrungsgutgesetz: Für Vermehrungsgut, d.h. für Pflanzenteile und Pflanzgut, die für forstliche Zwecke bestimmt sind, gelten die Vorschriften des Forstvermehrungsgutgesetzes. Unter forstliche Zwecke im Sinne dieses Gesetzes fällt die Verwendung von Pflanzenteilen und Pflanzgut für die Anlage von Kurzumtriebsoder Schnellwuchsplantagen. Pflanzenteile sind u.a. Ableger, Steckhölzer, Setzstangen und andere Teile von Pflanzen außer Saatgut, die zur Auspflanzung oder zur Erzeugung von Pflanzgut bestimmt sind. Pflanzgut sind aus Saatgut oder Pflanzenteilen angezogene oder aus Naturverjüngung geworbene Pflanzen. Forstliches Vermehrungsgut, also auch Steckhölzer und Setzstangen etc., das in den Verkehr gebracht werden soll, darf nur von angemeldeten Forstsamen- oder Forstpflanzenbetrieben erzeugt und in den Verkehr gebracht werden. Forstliches Vermehrungsgut darf eingeführt werden, wenn es auf Grund einer Entscheidung des Rates dem innerhalb der Europäischen Union erzeugten und die Anforderungen der Richtlinie 1999/105/EG erfüllenden Vermehrungsgut gleichgestellt ist oder eine Ausnahmeerlaubnis der Bundesanstalt auf der Grundlage einer Ermächtigung der Kommission erteilt ist. Steckhölzer und Setzstangen, die im eigenen Betrieb verwendet und nicht in den Verkehr gebracht werden sollen, können im hof- bzw. betriebseigenen Mutterquartier vorgezogen werden. Das erste Ausgangsmaterial für das Mutterquartier muss den Bestimmungen für forstliches Vermehrungsgut gemäß Forstvermehrungsgutgesetz entsprechen. Unter das Forstvermehrungsgutgesetz fallen Baumarten wie die Erle, Robinie und Birke sowie alle Arten und künstlichen Hybriden der Pappel. Weiden fallen nicht unter das Forstvermehrungsgutgesetz. 3

12 3 Produktionsgrundlagen 3.1 Standortanforderungen Für den Pappel- und Weidenanbau auf landwirtschaftlichen Flächen gilt: Je besser Wasser-, und Lufthaushalt und die Nährstoffversorgung der Böden sind, um so höher ist die Ertragsleistung, um so besser widerstehen die Baumbestände biotischen und abiotischen Schadfaktoren und um so größer ist die Auswahl der geeigneten Pappel- und Weidenarten sowie deren Sorten. Leistungsfähige landwirtschaftliche Flächen (ab AZ 30) gewährleisten gute Erträge bei der Bewirtschaftung von Pappeln und Weiden im Kurzumtrieb. Die Erträge auf leichteren Standorten sind verstärkt von der Wasserversorgung abhängig. Standortanprüche Klima Boden Die in Mecklenburg-Vorpommern vorherrschenden Klimabedingungen sind für Weiden und Pappeln am besten geeignet. Die Jahresniederschlagsmenge sollte 500 mm nicht unterschreiten, günstig sind > 300 mm Niederschlag in der Vegetationsperiode. frische, feuchte anlehmige Sande bis tonige Lehme keine länger anhaltende Staunässe ph-optimum 5,5-6,5 mindestens 30 cm tiefer, durchwurzelbarer Oberboden Vorteile im Pflanzjahr und damit auch im ersten Umtrieb bieten Böden, die sich im Frühjahr rasch erwärmen und leicht durchwurzelt werden können. Niederungen mit der erhöhten Gefahr von Spätfrösten sind nicht geeignet. Grundsätzlich ist der Anbau von Weiden und Pappeln im Kurzumtrieb z. B. auch auf Grenzertragsstandorten und Rekultivierungsflächen in Bergbaufolgelandschaften möglich. Die Ertragserwartung muss dann aber entsprechend zurückgenommen werden. 3.2 Arten- und Sortenwahl Seit der Zeit nach dem Zweiten Weltkrieg sind die Pappeln in Mitteleuropa von großem Interesse, da sie eine Möglichkeit zur schnellen Rohstoffversorgung darstellten. In Deutschland wurde zunächst vorwiegend die Schwarzpappel gepflanzt, inzwischen sind eine Reihe weiterer Pappelarten und Pappelhybriden im Anbau. Aus der formenreichen Gattung Pappel sind es für den Kurzumtrieb außer der Schwarzpappel (Sektion Aigeiros) die Arten der Balsampappel (Sektion Tacamahaca). Dabei spielen die Artenhybriden und intersektionelle Hybriden eine herausragende Rolle (Tab ). Sie zeichnen sich durch geringe Ansprüche an Wärme und Bodendurchlüftung sowie Raschwüchsigkeit aus. Die Aspen (Sektion Leuce) sind für diese Bewirtschaftungsform aufgrund ihrer Wurzelbrutbildung nach dem Rückschnitt nicht geeignet. Zudem sind Bestände dieser Art nicht über Steckholzpflanzung zu begründen. Gleiches gilt auch für Robinie und Erle, die auch deutlich geringere Wuchsleistungen als Balsampappeln aufweisen (BURGER, 2004 und DIMITRI, 1988) und deswegen standortabhängig lediglich in Landschaftskonzepten eine Rolle spielen sollten. 4

13 Tabelle 3.2-1: Systematik der für den Kurzumtrieb in Deutschland bedeutsamen Baumarten Familie: Salicaceae Weidengewächse Gattung Populus (Pappel) Salix (Weide) Sektion Aigeiros (Schwarzpappel) Art S. viminalis L. Art P. nigra L. S. dasyclados Wimmer P. deltoides Marshall S. schwerinii Sektion Tacamahaca (Balsampappel) S. triandra L. Art P. maximowiczii Henry S. caprea L. P. koreana Rehder P. szechuanica Schneid. P.. trichocarpa Torr. et Gray Der Weidenanbau zur Biomasseproduktion für energetische Zwecke ist neu und entsprechend steckt die züchterische Bearbeitung der Weiden mit dem Ziel hoher Biomasseerträge in den Anfängen. In den 1970/80er Jahren begannen in Europa die Zuchtarbeiten mit gegenwärtigen Schwerpunkten in Schweden und Großbritannien. Erste Sorten mit hohem Ertragspotenzial und guter Gesundheit stehen für den Anbau zur Verfügung. In Schweden werden derzeit ha Weiden im Kurzumtrieb zur Versorgung von Heizkraftwerken genutzt. Ertragsfähigkeit schnellwachsender Baumarten in Mecklenburg-Vorpommern Mit dem Ziel, Möglichkeiten für Produktionsalternativen zur Nahrungsgüterproduktion in der Pflanzenproduktion zu prüfen, wurden 1993 an drei Standorten in Mecklenburg-Vorpommern Versuchsbzw. Demonstrationsflächen mit schnellwachsenden Baumarten angelegt. Insgesamt werden 30 Pappel- und Weidenklone (zugelassene Sorten und Neuzüchtungen) geprüft (Tab ). Entscheidende Prüfmerkmale dafür sind Holzmasseleistung, Anwuchsraten und Ergebnisse zur Ertragsentwicklung in Abhängigkeit vom Alter des Bestandes. Ertragssicherheit und Disposition gegenüber Schädlingen sind ebenso von entscheidender Bedeutung. Tabelle 3.2-2: In Mecklenburg-Vorpommern geprüfte Arten und Sorten schnellwachsender Baumarten Baumart Sorte/Klonbezeichnung Pappel P. trichocarpa x P. deltoides Beaupré; Raspalje; Rap; Unal P. maximowiczii x P. nigra Max 1; 2; 3; 4; Rochester P. maximowiczii x P. trichocarpa NE 42; Androscoggin; 10/85 (49); 10/85 (24) P. szechuanica x P. trichocarpa 31/84; 30/84; 22/84 P. trichocarpa x P. koreana x Koreana P. maximowiczii P. trichocarpa Muhle Larsen; 267/63 (3) Weide S. viminalis Zieverich; Königshanfweide (Nr. 10); ; ; ; Rapp; Ulv; Björn S. viminalis x S. dasyclados 57/57 S. viminalis x S. purpurea Ulbrichweide (Nr. 8) S. caprea x S. viminalis Weide (Nr. 6) S. schwerinii x S. viminalis Tora Die beiden Versuchsstandorte der Landesforschungsanstalt in Gülzow und Vipperow sind repräsentativ für weite Teile Mecklenburg-Vorpommerns (Tab ). 5

14 Tabelle 3.2-3: Allgemeine Angaben und agrotechnische Daten zur Versuchsanlage schnellwachsender Baumarten in Mecklenburg-Vorpommern Versuchsort Gülzow Landkreis Güstrow Vipperow Landkreis Müritz Boden Bodentyp Braunerde Parabraunerde-Pseudogley Bodenart Oberboden lehmiger Sand lehmiger Sand Unterboden sandiger Lehm lehmiger Sand Nährstoffe (Gehaltsklasse, LUFA Rostock *) P, K, ph-wert C, D, D D, D, D Klima maritim beeinflusstes Binnenklima langj. Jahresmitteltemperatur ( C) 8,2 8,0 langj. Mittel des Niederschlages (mm/a) Niederschlagsmittel i. d. Umtriebszeiten (mm/a): Agrotechnik im Pflanzjahr Bodenbearbeitung Frühjahrsfurche, 35 cm Frühjahrsfurche, 30 cm schwere Egge Pflanzgut Steckholz Pflanztermin Ende März Anfang April Pflanzung manuell mit Pflanzschnur und Steckeisen, ebenerdig Pflanzverband 1,50 m x 0,5 m ( St./ha) Pflegemaßnahmen Maschinen- und Handhacke (insgesamt 2-3 x) Düngung keine In weiteren Standjahren Ernte * siehe SCHWEDER U. A. (2004) keine Pflegemaßnahmen, keine Pflanzenschutzmaßnahmen, keine Düngung 3-jährig: Januar 1996, Feb. 1999, März 2002, Januar/Februar jährig: Februar 1999, Januar/Februar 2005 eingesetzte Geräte: Motorsäge, Astschere, Bügelmotorsäge für 6-jährige Bäume Die Aussagen zur Arten- und Sortenwahl für die Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen in Mecklenburg-Vorpommern basieren auf Ergebnissen der nunmehr 12-jährigen Prüfung in Exaktversuchen an den beiden genannten Standorten (s. auch Bild 3.2-1). Bild 3.2-1: Versuchsanlage schnellwachsender Baumarten in Gülzow 6

15 In Zusammenarbeit mit dem Institut für schnellwachsende Baumarten Hann. Münden wurde das für den Kurzumtrieb geeignete Pappelsortiment für die Prüfung in Mecklenburg-Vorpommern ausgewählt. Aus diesem Grund sind Neuzüchtungen ebenfalls einbezogen. Die großen Differenzen in der Sortenleistung zeigen, dass neben der Art auch der Sorte in der Produktionsvorbereitung große Bedeutung zukommt (Abb ). Dabei spielt unter dem Aspekt der langen Nutzungsdauer von Jahren auch die Sicherheit, hohe Erträge zu erreichen, eine Rolle. Abbildung 3.2-1: Holztrockenmasseleistung in Abhängigkeit von der Baumart und Sorte Mittelwert von 12 Jahren, 3-jährige Umtriebszeit, Standort Gülzow P A P P E L N Max (Klonmischung) Beaupre* NE 42 Androscoggin 10/85 (49) Muhle Larsen W E I D E N Zieverich Königshanfweide Filzastweide Ulv Tora *Mittelwert von 9 Jahren, Totalausfall nach der 3. Ernte t/ha/a 20 Deutliche Ertragsvorteile weisen die Pappelhybriden auf, weil hier neben dem Heterosiseffekt auf die Holzzuwachsleistung weitere Eigenschaften, die für eine Bewirtschaftung im Kurzumtrieb im Vergleich zum Waldbestand wichtig sind, verbessert wurden. Das sind hauptsächlich: erhöhte Konkurrenzkraft (Diese Eigenschaft ist für den Kurzumtrieb unter 10 Jahren in Kombination mit der sehr dichten Bestockung von besonderer Bedeutung.) größere ökologische Streubreite (Die Fähigkeit von Pflanzenarten und -sorten, unter verschiedenen Standortbedingungen gleichmäßig hohe Leistungen zu erbringen.). Reine Schwarzpappeln stellen hohe Anforderungen an die Wachstumsfaktoren Temperatur, Licht und Wasser und haben hohe Bodenansprüche. Sie kommen für den Anbau nicht in Frage. Reine Balsampappeln haben deutlich geringere Ansprüche an den Standort. Die Anbauvoraussetzung von mindestens 13 C Durchschnittstemperatur in der Vegetationszeit, die 130 Tage betragen sollte (Mai bis September) wird in den Agrarregionen Mecklenburg-Vorpommerns erfüllt. Gleiches trifft für die Pappelhybriden zu. Aufgrund des Züchtungserfolges mit Hybriden aus Schwarz- und Balsampappeln ist es nun möglich, Standortpotenziale besser auszunutzen. Zur Beachtung: 7

16 Die Pappel unterliegt den Bestimmungen des Forstvermehrungsgutgesetzes. Danach darf bei den Pappelarten ausschließlich zugelassenes Ausgangsmaterial für die Gewinnung von Vermehrungsgut, Steckholz im Falle der Kurzumtriebsplantagen, herangezogen werden (HOFFMANN 1998). Bei Weiden gilt dieses Gesetz nicht, allerdings sind Sortenschutzregelungen auch hier zu beachten. Der Ertrag der geprüften Weiden liegt deutlich unter dem der durchschnittlichen Pappelklone (Abb und 3.2-2). Offenbar können die Weiden die hier insgesamt vorhandenen Standortpotenziale nicht ausschöpfen. Anders ist es in Schweden, wo vor allem die Klimaverhältnisse die Anbauwürdigkeit der Pappeln begrenzen (Wärmeanspruch in der Vegetationszeit, Frosthärte, Spätfröste). Messergebnisse zum Blattflächenindex (Blattfläche je Bodenoberfläche) in der Gülzower Versuchsanlage haben gezeigt, dass ab Anfang Juni und im weiteren Verlauf der Vegetationszeit die für die Photosynthese aktive Blattfläche bei Pappeln 20 % größer war als bei den Weiden. Dieses Merkmal hat entscheidenden Einfluss auf die jährliche Ertragsbildung, woraus auch der Züchtungsschwerpunkt Blattrostresistenz insbesondere bei Weiden abzuleiten ist. Sichere ertragsstarke Weidensorten wie Zieverich, Tora und Björn zeichnen sich aus durch Blattrostresistenz und späten Blattverlust zum Vegetationsende, z. T. erst Ende November. Abbildung 3.2-2: Entwicklung der Holztrockenmasse bei dreijährigem Umtrieb mit zunehmender Nutzungsdauer ( ) t/ha/ernte Pappel NE * Königshanfweide Umtriebszeit * im 11. und 12. Jahr fielen nur 80 % der sonstigen Jahresniederschläge In den 12 Versuchsjahren hat sich gezeigt, dass trotz erfolgter Vorauswahl nicht alle in der Tabelle aufgeführten Sorten für den Kurzumtrieb geeignet sind. Schwerwiegend sind Mängel der Pappelhybriden P. trichocarpa x P. deltoides. Diese Kreuzungen wurden durch den Befall mit Rostpilzen (Melampsora-Arten) derart stark geschädigt, dass es zum Absterben des Stockaustriebes kam. Folgende praktische Auswirkungen wurden in dem Zusammenhang festgestellt: Verkahlung der Gipfeltriebe bei älteren Aufwüchsen durch Absterben des jüngsten Triebzuwachses. Absterben einjähriger Triebe, die im Falle der Sorte Beaupré zum Totalausfall des Bestandes im 3- järigen Umtrieb und bei den Sorten Raspalje und Rap zu beachtlichen Teilausfällen geführt hat. 8

17 Bei Steckholzgewinnung von Ruten mit dieser so genannten Zopftrocknis misslingt die Neuanlage. Davon war die Sorte Unal u. a. in den Versuchsanlagen in Mecklenburg-Vorpommern betroffen. Erste Hinweise auf diesbezügliche Probleme gibt es zur Spitzensorte Raspalje bei FRIEDRICH (1997). Weitere Informationen zu den Rostpilzen enthält der Abschnitt 4.4. Die zugelassenen Sorten Unal, Beaupré, Raspalje und Rap können für den Anbau in Kurzumtriebsplantagen in Mecklenburg-Vorpommern aufgrund fehlender Ertragssicherheit bis hin zum Totalausfall des Bestandes nicht empfohlen werden. Die Arten- und Sortenwahl ist des weiteren abhängig von den Qualitätsanforderungen des Energieerzeugers, der geplanten Umtriebszeit und in dem Zusammenhang auch von der Erntetechnik, die zum Einsatz kommt. Weitere Empfehlungen zur Wahl der Baumart und Sorte werden daher erst im folgenden Abschnitt gegeben. 3.3 Umtriebszeit, Stammzahl, Nutzungsdauer Die Wachstumszeit bis zur Nutzung der Biomasse hat einen deutlichen Einfluss auf den jährlichen Ertragszuwachs (vergl. Abb ). Sie sollte mindestens 2 Jahre betragen. Der maximalen Umtriebszeit sind einerseits durch rechtliche Regelungen (vergl. Abschnitt 2) und andererseits durch die Ernteverfahren Grenzen gesetzt. Das Argument des schnelleren Kapitalrückflusses spricht für die Wahl der Umtriebszeit im Bereich von 3 4 Jahren. Die Ergebnisse der Mecklenburger Versuchsanlagen bestätigen allerdings Ertragstafeln der raschwüchsigen Balsam- und Hybridpappeln: Die höchsten jährlichen Holzzuwächse werden bei Umtriebszeiten deutlich >3 Jahren erreicht (Abb ). Entsprechend der Ergebnisse des Instituts für schnellwachsende Baumarten Hann. Münden ist aus Kurzumtriebsplantagen im Versuchsanbau bekannt, dass bei einer Umtriebszeit von 2-3 Jahren nur über eine hohe Anzahl an Einzelpflanzen je Fläche hohe Erträge erzielt werden können. Es werden Stecklinge für die Bestandesgründung empfohlen. Bei 4 6 Jahren Wachstumszeit zwischen den Ernten sollte die Pflanzdichte St./ha betragen. Die Bestockung ab der 2. Umtriebszeit kann im Ergebnis eines guten Stockausschlages bis um das 3-fache höher liegen (HOFMANN, 1998). Abbildung 3.3-1: Ertragszuwachs am Beispiel schwedischer Weiden (nach DANFORS u. a., 1998) 9

18 Die 12-jährigen Gülzower Ergebnisse zeigen bei einheitlicher Bestandesbegründung mit Steckhölzern je Hektar eindeutig eine Überlegenheit der Pappeln bei 6-jährigem Umtrieb. Der Mehrertrag in den 12 Jahren beträgt 36 % gegenüber der Bewirtschaftung mit 3-jähriger Wachstumszeit zwischen den Ernten. Abbildung 3.3-2: Holztrockenmasseleistung in Abhängigkeit von der Baumart und der Umtriebszeit (Mittel der jeweils 5 besten Sorten, , LFA) Bei Weiden ist eine Umtriebszeit von 3 (max. 4 Jahre) optimal, denn bei 6-jähriger Umtriebszeit ging die Ertragsleistung im Vergleich zur 3-jährigen um 12 % zurück (Abb ). Nach schwedischen und dänischen Erfahrungen sollten die Weidenplantagen mit Steckhölzern begründet werden. Aufgrund der nahezu 100 %-igen Anwuchsraten, ein wichtiger ökonomischer Vorteil der Weiden, konnten in den Versuchsanlagen in Mecklenburg-Vorpommern ausreichend dicht bestockte Flächen realisiert werden. Da bei einigen Weidensorten auch Pflanzenausfall durch Dichtstand festgestellt wurde, kann die Pflanzdichte St./ha unter unseren Anbaubedingungen als ausreichend betrachtet werden. Die Wahl der Baumart und der Umtriebszeit wird von sehr unterschiedlichen Aspekten beeinflusst (Tab ). 10

19 Tabelle 3.3-1: Aspekte zur Wahl der Baumart und Umtriebszeit Baumart Umtriebszeit Ertragserwartung t/ha/a Erntemaschine Vorteile Nachteile Weiden 3-6 Jahre 8-10 Mähhacker hohe Anwuchsrate Verfahrenstechnik ist variabel Ertragssteigerung aufgrund intensiver Züchtung in Schweden und England wird erwartet niedriges Ertragsniveau hoher Pflanzgutbedarf hoher Nährstoffbedarf hoher Rindenanteil verschlechtert die Qualität des Rohstoffs Pappeln 3 Jahre Mähhacker hohes Ertragsniveau hoher Pflanzgutbedarf 3 Jahre Umtriebszeit muss aus technologischen Gründen eingehalten werden Ertragspotenzial wird nicht ausgenutzt Pappeln 6 Jahre Mähhacker nicht einsetzbar 2-Phasenernte finnisches Know how wird erprobt sehr hohes Ertragsniveau Umtriebszeit > 6-10 Jahre variabel geringer Pflanzgutbedarf Etablierungsphase schwieriger aufgrund geringerer Pflanzdichte Ernteverfahren bisher nicht erprobt Die für den Standort angepasste Sortenauswahl erfolgt aufgrund eigener Ergebnisse und nach Empfehlungen des Instituts für schnellwachsende Baumarten Hann. Münden. Tipp: Sortenempfehlung für Mecklenburg-Vorpommern Pappeln für 3-jährige Umtriebszeit: 10/85 (Klonmischung), NE 42, Androscoggin, Koreana, Max (Klonmischung) für 6-jährige Umtriebszeit: NE 42, Max (Klonmischung), Rochester, 10/85(49), 31/04, Muhle Larsen Weiden unabhängig von der Umtriebszeit: Zieverich, Björn, Tora, Gudrun, Sven Die Nutzungsdauer der Kurzumtriebsplantage ist ein wichtiges Kriterium des Anbauverfahrens, da die ökonomischen Auswirkungen von herausragender Bedeutung sind. Die älteste in Deutschland geführte Kurzumtriebsplantage in Hann. Münden existiert seit Über die Ausdauer in Abhängigkeit von der Umtriebszeit gibt es zurzeit keine endgültigen Angaben. Eine lange Nutzungsdauer verringert den Anteil der Anlagekosten an den Verfahrenskosten je Tonne Holz. Die Nutzung sollte beendet werden, wenn der Ertragszuwachs so stark abnimmt, dass die Rentabilität nicht mehr gegeben ist. Die Nutzungsdauer wird bisher mit Jahren angegeben. Die Entwicklung des Ertrages in Abhängigkeit vom Alter der Plantage in Gülzow zeigt einen Anstieg bis zum 12. Jahr bei 6-jähriger Umtriebszeit. Der Rückgang des Ertrages bei 3-jährigem Umtrieb wird im Zusammenhang mit dem extrem geringen Niederschlag von nur 360 mm im Jahr 2003 gesehen. In der Regel weisen allerdings mehrjährige Kulturpflanzen geringe witterungsbedingte Ertragsschwankungen auf. 11

20 3.4 Wiedereingliederung der Kurzumtriebsfläche in die landwirtschaftliche Nutzung Nach der letzten Baumernte kann zur Wiedereingliederung in die Fruchtfolge als erstes der Einsatz der Rodungsfräse erfolgen (Bild 4.4-6). Der Boden wird dabei grob durchgearbeitet, die Wurzelstöcke werden zerrissen bzw. zerschnitten. Gegebenfalls folgt im 2. Arbeitsgang ein Mulchgerät, Grubber oder eine Scheibenegge. Mit der Einsaat einer raschwüchsigen Zwischenfrucht mit hohem N-Bedarf wird eine gute Bodenbedeckung im Sommerhalbjahr erreicht und gleichzeitig werden freigesetzte Nährstoffe (besonders N und K) durch den stärkeren Humusabbau nach der Bodenbearbeitung von den Zwischenfrüchten gebunden. Wird als nächste Hauptkultur Getreide angebaut, kann der Wiederaustrieb von noch vorhandenen Stock- und Triebteilen problemlos mit Herbiziden bekämpft werden. Bild 4.4-6: Rodungsfräse 4 Produktionstechnik im Pflanzjahr und in den Nutzungsjahren 4.1 Bodenvorbereitung Mit der Bodenvorbereitung zur Anlage der Kurzumtriebsplantage wird nicht nur eine wesentliche Voraussetzung für die Etablierung des Bestandes geschaffen, sondern auch für eine hohe Ertragsleistung in den ersten Rotationen. Die natürlichen Produktionsbedingungen (Klima, Boden, Vorfrucht) geben den Ausschlag über die Durchführung der einzelnen Maßnahmen zur Vorbereitung des Pflanzbettes. Grundsätzlich gilt: Für das verwendete Pflanzmaterial muss der Boden ausreichend tief gelockert sein. Die Pflugfurche ist unverzichtbar. Bereits bei der Auswahl der Flächen sind Verunkrautung und Besatz mit Ungräsern im Hinblick auf ihre Bekämpfung einzuschätzen. Ziel ist, die Konkurrenz der Begleitflora um Licht und Wasser insbesondere im ersten Jahr zu minimieren. Für die Standortverhältnisse in Mecklenburg-Vorpommern kann in der Regel die Frühjahrsfurche auf den mittleren und leichten Böden empfohlen werden. Nur auf Lehmböden sollte die Herbstfurche gezogen werden. Die Pflugtiefe ist auf cm einzustellen. Zur unmittelbaren Pflanzbettvorbereitung reicht ein grober Eggenstrich aus. Mit der lockeren Pflugfurche wird der Bodenschluss der Steckhölzer im Zuge der allmählichen Bodensackung unterstützt. 12

21 Sollen Grünland- und Brachflächen genutzt werden, ist aufgrund der Grasnarbe bzw. des Unkrautdruckes vor dem Umbruch der Einsatz von Herbiziden mit dem Wirkstoff Glyphosat zu empfehlen. Ist intensive Ackernutzung vorausgegangen, entfällt diese Maßnahme. Im Abschnitt 4.4 wird die weitere Unkrautbekämpfung erläutert. 4.2 Pflanzung Pflanzgut Die Vermehrbarkeit der für den Kurzumtrieb ausgewählten Baumarten über das Steckholz stellt einen entscheidenden Kostenvorteil des Anbauverfahrens im Vergleich zur üblichen Forstwirtschaft dar. Neben Steckhölzern können auch Legeruten, Steckruten und Setzstangen als vegetatives Vermehrungsgut genutzt werden. Steckhölzer werden von einjährigen Trieben gewonnen. Baumschulen verfügen für diesen Zweck über ein so genanntes Mutterquartier. Wird die hofeigene Vermehrung vorgezogen, ist auch die Anlage eines Mutterquartiers zu empfehlen. Die einjährigen verholzten Triebe werden von gut etablierten Mutterpflanzen in der Winterruhe geschnitten. Ab Ende Januar bis Februar ist dafür der günstigste Zeitraum, weil Vegetationsruhe und völlig geschlossene Knospen bei der Steckholzgewinnung Voraussetzungen für ein gutes Austriebsergebnis darstellen. Die Anforderungen an die äußere Qualität des Pflanzgutes sind hoch, wenn die Pflanzmaschine eingesetzt wird. Das betrifft in erster Linie die Gleichmäßigkeit der Steckholzlänge und des -durchmessers (Tab ). Tabelle 4.2-1: Charakteristik des Pflanzgutes (nach HOFFMANN 2002, geändert) Pflanzgut Steckholz Steckrute Legerute Setzstange Alter der Triebe (Jahre) Baumart Pappeln/Weiden Pappeln Weiden Pappeln (Pappeln) Pflanzgut-Länge (m) 0,2 0,8 2,5 1,0 3,0 2,0 4,0 Pflanzgut-Durchmesser (mm) 10 20* gerade gerade gesund gerade Qualitätsforderung gesund gesund gesund ohne Rindenverletzungen ohne Knicks empfohlene Pflanztiefe (cm) * Die Steckhölzer sollten am oberen Ende nicht dünner als 8 mm, am unteren Ende nicht stärker als 22 mm sein. Über die Verwendung von Legeruten als Vermehrungsgut bei Weiden wird aus Skandinavien berichtet. Die Qualitätsansprüche sind dabei gering, die Ausbeute an Pflanzmaterial hoch, die Pflanzgutkosten daher niedrig. Dennoch hat sich diese Form nicht durchgesetzt. Ein wesentlicher Nachteil ist die hohe und dabei ungleichmäßige Pflanzdichte in der Reihe im Vergleich zur exakten Standraum- Verteilung über Steckhölzer. Steckruten und Setzstangen sind für die Energieholzproduktion im Kurzumtrieb aus ökonomischen Gründen nicht zu empfehlen. Sie können Bedeutung für die industrielle Verwertung von Pappelholz bei Umtriebszeiten von 10 Jahren erlangen. Tipp: Steckholz von Baumschulen und Züchtern beziehen Vorteil: Sortenreinheit Qualitätsgarantien gewährt Nachteil: hoher Steckholzpreis Steckholz aus hofeigener Vermehrung nutzen Vorteil: niedriger Steckholzpreis 13

22 Nachteil: Managementaufwand hoch (Bewirtschaftung des Mutterquartiers, Werbung und Lagerung des Steckmaterials) Auf die Anwuchsrate (vergleichbar mit dem Feldaufgang bei landwirtschaftlichem Saat- und Pflanzgut) hat außer der oben beschriebenen Qualität der Steckhölzer die Baumart und auch die Sorte Einfluss. Die Weiden zeichnen sich allgemein durch hohe Anwuchsraten aus, insbesondere die S. viminalis Züchtungen erreichen regelmäßig 100 %. Bei den Pappeln wurde eine stärkere Sortenabhängigkeit festgestellt, wobei die für den Anbau empfohlenen Sorten im Bereich von % liegen. Eine Erhöhung der Pflanzdichte bei diesen Pappeln wird nicht empfohlen, da sich das Optimum der Stammzahlen/Flächen in einem ausreichend breiten Streubereich bewegt. Pflanzverband Die Wahl des Pflanzverbandes hängt ab von der geplanten Pflanzdichte, die wiederum im Zusammenhang mit der Baumart und der Umtriebszeit steht, und der geplanten Erntetechnik. Daraus resultiert, dass bereits bei der Anlage der Kurzumtriebsfläche klar sein muss, welches Ernteverfahren in 3, 5 oder gar 10 Jahren zur Anwendung kommt. Insbesondere dann, wenn eine hochmechanisierte Ernte geplant ist, stehen folgende Fragen zur Klärung an: 1. Sind Rückegassen auf der Fläche notwendig? Wie breit und in welchen Abständen müssen sie angelegt werden? 2. Welche Reihenweite ist aufgrund der Ernte- und/oder Transporttechnik notwendig? 3. Erfordert die Erntemaschine die Anlage von Doppelreihen? Aufgrund von Erfahrungen bei der Bewirtschaftung älterer Kurzumtriebsplantagen mit mehreren Rotationen sollte die Reihenweite zwischen 1,7 m und 2,0 m betragen. So führte die Zunahme des Stockumfanges in der Versuchsanlage Gülzow nach 12-jähriger Nutzung z. B. zu einem für die Technik real nutzbaren Reihenabstand von nur noch 1,0-1,2 m anstelle von 1,5 m bei der Pflanzung. Trotz Kahlschlag sind reihengebundene Überfahrten auf der Fläche unerlässlich, um einerseits den Wiederaustrieb der Stöcke nicht zu gefährden und andererseits die (an landwirtschaftlichen Transportfahrzeugen übliche) Bereifung nicht zu schädigen. Aus verfahrenstechnischen Gründen ergibt sich, dass die Reihenweite 1,7 m nicht unterschreiten sollte (vergl. Abb ). 14

23 Abbildung 4.2-1: Ansicht zur Reihenweite und zum reihengebundenen Einsatz der Ernte- und Transporttechnik (schematisch) Bei Umtriebszeiten bis zu 4 Jahren können die Pflanzabstände in der Reihe auf bis zu 0,3 m reduziert werden (HOFMANN, 2004), woraus sich maximal Pflanzstellen je Hektar ergeben. Wird eine Reihenweite von 2 m gewählt, sind knapp Pflanzstellen je Hektar möglich. Allerdings ist aufgrund der Ausbreitung des Stockes, die natürlich auch in der Reihe stattfindet, der Pflanzabstand auf ~0,5 m festzulegen. Insgesamt werden folgende Pflanzabstände empfohlen: Weiden und Pappeln, Umtriebszeit 3-4 Jahre: Reihenweite 1,7-2,0 m Pflanzabstand in der Reihe 0,5 m Pappeln, Umtriebszeit 5-6 Jahre: Reihenweite 2,0 m Pflanzabstand in der Reihe 0,4-0,5 m Pflanzung Die Pflanzung der Steckhölzer erfolgt im Frühjahr. Sie sollte in Mecklenburg-Vorpommern Ende März, spätestens jedoch in der ersten Aprildekade abgeschlossen sein. Durch eine frühe Pflanzung, die Bodentemperatur sollte allerdings >5 C betragen, kann insbesondere auf leichten Böden die Winterfeuchte gut genutzt werden. Bis zur Pflanzung sind die Stecklinge bei 1-2 C und möglichst hoher Luftfeuchte, d. h. am besten im Kühlhaus, zu lagern. Die Stecklinge werden ebenerdig gepflanzt, leichtes Anhäufeln bei maschineller Pflanzung ist günstig zu beurteilen (Verdunstungsschutz für das Steckholz). Pflanzmaschinen aus der Forst und aus Baumschulen sind für die Steckholzpflanzung geeignet (Bild 4.2-1). Erste Lohnunternehmer sind in der Lage, mit speziellen Setzmaschinen die Pflanzung durchzuführen. Auf kleineren Flächen (bis zu 2 ha) können die Hölzer manuell gesteckt werden. Die Nutzung von Steckeisen ist dabei jedoch erforderlich. 15

24 Bild 4.2-1: Maschinelle Pflanzung Steckholz soll ebenerdig gepflanzt werden, nur auf bindigen Böden ist geringer Überstand tolerierbar. 4.3 Düngung Zur Düngung von Kurzumtriebsplantagen liegen sehr unterschiedliche Aussagen vor, weil die offenbar stark standortabhängigen Versuchsergebnisse zur Ertragswirkung der P/K/Mg-Düngung bisher keine Verallgemeinerung zulassen. In Mecklenburg-Vorpommern ist aufgrund der Niederschlagsmenge von mm jährlich auch bei Düngeverzicht nicht die Nährstoffversorgung als begrenzender Wachstumsfaktor im Baumbestand anzusehen, sondern der Wasserhaushalt. Dennoch sollte die festgestellte ertragssteigernde Wirkung vor allem der N-Düngung bei Weiden in den Bewirtschaftungskonzepten berücksichtigt werden. Eine sachgemäße Düngung der Bestände in Kurzumtriebsplantagen muss im Sinne der guten fachlichen Praxis insgesamt angestrebt werden. Dabei steht die Absicherung des Nährstoffbedarfes der Pflanzen im Vordergrund. Gleichzeitig muss aber der Erhalt der Bodenfruchtbarkeit gewährleistet sein, d. h. ein Ersatz der mit dem Erntegut entzogenen Nährstoffmenge und der Verluste durch Versickerung ist vorzunehmen. Für die Beurteilung des Düngebedarfes beim Anbau landwirtschaftlicher Kulturen liegt eine detaillierte, gut bewährte Kennzeichnung des Nährstoffversorgungszustandes der Böden vor. Diese ist nicht ohne Einschränkung auf die Düngebedarfsermittlung schnellwachsender Baumarten auf landwirtschaftlichen Flächen übertragbar. Z. B. werden P-, K- und Mg-Gehalte nur in der Bodenschicht 0-30 cm bewertet. Allerdings ist die Beurteilung des Bodenzustandes nach diesen Kriterien für die Wiedereingliederung der Fläche in den konventionellen Ackerbau unerlässlich. Bereits während der Nutzungszeit des Baumbestandes wird daher empfohlen, im 6-jährigen Rhythmus entsprechend der Düngeverordnung die P-, K-, Mg-Bodenwerte und den ph-wert zu kontrollieren und ggf. eine Grunddüngung durchzuführen. Eine entscheidende Bilanzgröße bei der Düngebedarfsermittlung stellt die Nährstoffmenge im Erntegut dar. In Tabelle sind Nährstoffgehalte in der Holzbiomasse von Weiden und Pappeln aufgeführt. Es besteht eine Abhängigkeit der Gehalte im Erntegut von der Umtriebszeit bei Stickstoff, Phosphor und Kalium, da der nährstoffreichere Rindenanteil zu Gunsten des Holzanteils mit zunehmendem Alter der Triebe bzw. Stämme abnimmt. Die bisher wenigen Angaben zum Gehalt an Stickstoff 16

25 sind uneinheitlich, während bei den übrigen Nährstoffen die Gehaltsunterschiede gering sind und die Entzüge je 10 t Holztrockenmasse im 4-jährigen Umtrieb als Orientierungswerte genutzt werden können (Tab ). Tabelle 4.3-1: Nährstoffgehalte in der Sprossbiomasse zum Erntezeitpunkt (nach JUG u. a., 1999) und Nährstoffentzug bei 4-jähriger Umtriebszeit (nach RÖH- RICHT u. RUSCHER, 2004) Nährstoff* Nährstoffgehalte i. d. TM, % Nährstoffentzug je 10 t TM Hybrid-Pappeln Weiden kg S. viminalis N 0,61 0,33 0,44 37 P (P 2 O 5 ) 0,09 (0,21) 0,08 (0,18) 6 (14) K (K 2 O) 0,26 (0,31) 0,29 (0,35) 26 (31) Ca (CaO) 0,58 (0,81) 0,24 0,78 (0,34 1,09) 54 (76) Mg 0,07 0,05 0,06 8 * Nährstoffe werden in Elementform bzw. in Oxydform (Klammerwerte) angegeben. Eine besondere Rolle spielt der Blattbefall im jährlichen Nährstofffluss. Einerseits werden dadurch bis zu 30 % der aufgenommenen Nährstoffe wieder dem Boden zugeführt. Andererseits finden vor dem Laubfall Nährstoffverlagerungen aus den Blättern in das Wurzelsystem statt, die zur Sicherung des Wiederaustriebs im Frühjahr beitragen. Die jährliche Menge wird mit 2-6 t/ha Trockenmasse angegeben. Bekannt ist auch, dass im Falle der Pappeln Mycorrhiza eine Symbiose zwischen Pilzmycelien und Wurzeln auftritt. Durch die Fähigkeit, Silikate und Phosphate aufzuschließen, erhöht sich im Vergleich zu landwirtschaftlichen Kulturen das Potenzial an verfügbaren Nährstoffen des Bodens. Die Ergebnisse zur Entwicklung der Bodennährstoffe im 12-jährigen Gülzower Versuch zeigen, dass trotz Düngeverzicht lediglich die Abnahme des ph-wertes und der Mg-Gehalte eine Düngemaßnahme erforderte (Tab ). Tabelle 4.3-2: Nährstoff- und Humusgehalte des Bodens von Kurzumtriebsplantagen in Mecklenburg-Vorpommern Veränderung von 1993 zu 2004 Nährstoff/pH-Wert (0-30 cm) Gülzow Vipperow Gehaltsklasse 2004 (LUFA Rostock) P 2 O 5 mg/100 g Boden C K 2 O mg/100 g Boden D Mg mg/100 g Boden 2,6 4,0 n. b. 6,0 A/B ph-wert 5,6 5,5 5,8 6,0 B/C Humusgehalt * % 1,3 1,8 1,3 1,8 * Werte aus dem Jahr 2000 Ähnlich der Verfahrensweise bei landwirtschaftlichen Kulturen mit Hilfe der Pflanzenanalyse die aktuelle Nährstoffversorgung der Pflanzen zu beurteilen, wird bei den Bäumen der so genannte Blattspiegelwert herangezogen. Für Weiden und Pappeln liegen Richtwerte für eine ausreichende Versorgung vor, Grenzwerte für eine optimale Versorgung (d. h. durch Düngung erfolgte bis zu diesem Wert ein Ertragszuwachs) existieren bisher nur für Weiden (Tab ). Tabelle 4.3-3: Pflanzenanalyse Richtwerte für schnellwachsende Baumarten (nach JUG, 1999) Baumart Nährstoff (% i. d. TM.) N P K Ca Mg Balsampappel 1,7 2,8 0,1 0,44 0,7 2,1 0,3-1,3 0,14 0,3 Korbweide 2,2 3,1 0,17 0,39 0,8 2,1 0,45 1,3 0,17 0,74 Grenzwert Korbweide 3,0 4,1 0,21 0,50 1,9 2,0 3,5 > 0,3 Ergebnisse dieser Pflanzenanalysen dienen als Entscheidungshilfe, sind also nicht für eine direkte Düngebedarfsermittlung geeignet. Folgende Düngeempfehlung wird aufgrund der Literaturauswer- 17

26 tung und eigener, für die Standortverhältnisse in Mecklenburg-Vorpommern zutreffenden Ergebnisse, gegeben: 1. Im Pflanzjahr kann auf eine Düngung verzichtet werden, wenn im Ergebnis der bisherigen landwirtschaftlichen Nutzung das bodentypische Optimum (Gehaltsklasse C bzw. ph-wert-klasse C) vorliegt (SCHWEDER u. a., 2004). Bei geringerer Bodenversorgung wird vor der Pflanzung eine P/K- Düngung von 70 kg P 2 O 5 und 90 kg K 2 O empfohlen. Eine N-Düngung wird nicht empfohlen, da diese in erster Linie den Unkräutern zugute kommt. 2. In den ersten 3 bis 4 Rotationen (3-jähriger Umtrieb) ist keine Grunddüngung notwendig, wenn eine vormals gute Nährstoffversorgung (Gehaltsklasse C und besser) vorlag. Die jährlichen Entzüge sind gering, wenn sie gemessen werden an den Bodenvorräten, an der möglichen Nutzung der Nährstoffe, die vormals in Schichten unter 30 cm gelangt sind und an der positiven Wirkung der Bewirtschaftungsänderung auf den Nährstoffhaushalt (keine Bodenbearbeitung, kaum Sickerwasserbildung). 3. Für den entsprechend der Abfuhr notwendigen Stickstoffausgleich von kg N/ha jährlich kann der N-Eintrag mit dem Niederschlag angerechnet werden. In Mitteleuropa beträgt er jährlich kg N/ha. Mineralische N-Düngung der Weiden ist nur bei günstigem Wasserhaushalt lohnend. Der Einsatz von Klärschlamm ist in Schweden eine verbreitete und rentable Maßnahme im Weidenanbau. Mit der Anreicherung von Humus in den oberen 10 cm der Krume ist ein Rückgang des ph-wertes in diesem Bereich verbunden. Zur Gewährleistung einer unveränderten Nährstoffverfügbarkeit wird die Kalkung mit Mg-haltigem Kalk empfohlen, wenn die bodentypischen, optimalen ph-werte (ph- Wertklasse C) unterschritten werden. 4.4 Bestandespflege und Schutzmaßnahmen Unkrautbekämpfung Eine Unkrautbekämpfung ist im Pflanzjahr unverzichtbar. Aus Kostengründen wird die chemische Unkrautbekämpfung empfohlen. Auf die Möglichkeit und Notwendigkeit der Unkrautbekämpfung und dabei insbesondere der Gräserbekämpfung mit Totalherbiziden wurde im Abschnitt 4.1 bereits hingewiesen. Der Verlauf der Sprossentwicklung bei den Bäumen führt zu einer Verunkrautung der Fläche, wie sie aus dem Maisanbau bekannt ist: Geringer Deckungsgrad der Kulturpflanze von der Bestellung bis in den Monat Juni bei gleichzeitig sehr guten Wachstumsmöglichkeiten für alle Frühjahrskeimer (Bild 4.4-1). Empfohlen wird deshalb im Pflanzjahr: Herbizid im Vorauflaufverfahren: Gardo Gold Herbizid im Nachauflaufverfahren: Tankmischung Lontrel Betanal Fusilade MAX gegen Ungräser 18

27 Bild 4.4-1: Herbizidwirkung in Weiden Zur Beachtung: Nach 18b des Pflanzenschutzgesetzes muss eine Genehmigung für die Anwendung der Herbizide in Kurzumtriebsplantagen beantragt werden. Bei Spätverunkrautung ist Mulchen bzw. Mähen zwischen den Reihen dem Hacken vorzuziehen, da durch Hacken das Keimen der Unkrautsamen angeregt wird. Gute Bestände überwachsen Ende Juli (Weiden) bzw. August (Pappeln) das Unkraut (Bild 4.4-2). Untersaaten zur Unkrautunterdrückung und Bodenbedeckung können nicht empfohlen werden, da sie für die Baumsprösslinge eine starke Konkurrenz darstellen. Bild 4.4-2: Unkrautdeckungsgrad im Juli Krankheiten, Schädlinge und Pflanzenschutzmaßnahmen Die Zahl wirtschaftlich bedeutsamer Schaderreger in Pappel- bzw. Weidenkurzumtriebsbeständen ist gering. Im Vergleich zum üblichen landwirtschaftlichen Pflanzenbau fallen direkte Pflanzenschutz- 19

28 maßnahmen daher kaum an. Allerdings sind bei einer langen Nutzungsdauer von 20 bis 30 Jahren die Anforderungen an die Resistenzen gegenüber Schädlingen, Krankheiten und Frost hoch. Insbesondere die vegetative Vermehrung und damit die Verwendung genetisch identischen Materials für den großflächigen Anbau erfordern entsprechende Zuchtarbeiten und -programme. Wild In wildreichen Anbaugebieten, insbesondere wo Reh- und Rotwild stärker auftreten, sind Neupflanzungen von Weiden und Pappeln durch Verbiss gefährdet. Im zweiten Standjahr kommen Fegeschäden hinzu. Das Einzäunen größerer Kurzumtriebsflächen für die Energieholzproduktion ist nicht wirtschaftlich, denn die Kosten für ein Rehwildgatter belaufen sich auf ca. 2,60 /lfd. m Zaun (Richtwert nach HOFMANN, 2002). Es ist damit zu rechnen, dass Verbissschäden im Wesentlichen auf den Randbereich beschränkt bleiben. Im großflächigen Anbau wird daher der Einsatz von Verbissschutzmitteln empfohlen. Tipp: Gegen Winterverbiss an Laubholz durch Reh- und Rotwild zugelassen: Cervacol extra (Mineralstoffe mit Vinylpolymeren), Arcotal (Acridinbasen, Quassin, Dicyclopentadien) und Weißteer TS 300 (Tierkörperfett). Diese Verbissschutzmittel haben sich im Versuchsanbau bewährt (HOFMANN, 2002). Mäuse Bereits bei der Flächenauswahl und auch nach der Anpflanzung ist das Auftreten von Mäusen (Schermaus und Feldmaus) zu kontrollieren. Bei erhöhter Populationsdichte (0,1 Maus/m 2 ) ist eine Bekämpfung vorzunehmen. Schermäuse nagen vor allem im Winter an den Wurzeln und können zum Absterben der Bäume führen. Feldmäuse schwächen die Bäume durch Nagefraß an der Rinde. Insekten Die Schadwirkungen werden in unterschiedlichem Maße sowohl von den vollentwickelten Insekten als auch von den Larven (Reifungsfraß) hervorgerufen. Starker Fraß von Pappelblattkäfern (Bild 4.4-3) kann im Frühjahr nach den Ernten merklichen Schaden an Pappeln anrichten. Durch Fraß der Blattknospen schädigen die im Boden überwinternden Käfer den Austrieb, können diesen um Wochen verzögern und somit die Ertragsbildung verringern. Eine Insektizidspritzung wird dennoch nicht empfohlen, weil eine Regeneration aus Sekundärknospen möglich ist. Der gut sichtbare Larvenfraß an den Blättern ist wirtschaftlich unbedeutend. Der Befall mit Weidenblattkäfern hat auch bei beachtlicher Massenvermehrung nicht zur Ertragsminderung geführt. Die Larven der Gallmücke können in Weidenplantagen Schäden an den Triebspitzen verursachen, unterbrechen damit zwar das Längenwachstum, regen jedoch die Verzweigung an. Schäden durch die Larven des Pappelbocks bleiben im Kurzumtrieb unter 10 Jahren aufgrund der geringen Stammdurchmesser begrenzt. Bild 4.4-3: Pappelblattkäfer 20

29 Pilzkrankheiten Blattrost (Melampsora sp.) an Weiden und Pappeln stellt das Hauptrisiko bei der Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen dar. Auf der Blattunterseite befinden sich zitronengelbe bis orange Pusteln, die sich auf die gesamte Blattfläche ausbreiten und einen dichten Belag bilden können (Bild 4.4-4). Befall im Frühsommer ist in unserem Anbaugebiet bisher nicht beobachtet worden. Feuchtwarme Witterung, die das Auftreten begünstigt, ist in Mecklenburg-Vorpommern zu dieser Zeit ungewöhnlich. Regelmäßig wird aber sortenabhängig die Infektion ab Anfang August beobachtet. Bild 4.4-4: Pappelblattrost Tritt Rostbefall verbunden mit Blattverlust im Frühsommer auf, führt das zu Ertragseinbußen. Der Befall im Spätsommer kann darüber hinaus das Verholzen der Jahrestriebe verzögern oder ganz verhindern und Pflanzenausfälle sind die Folge (Bild 4.4-5). Bild 4.4-5: Totalausfall der Sorte Beaupré 2003, 3-jähriger Umtrieb 21

30 Als Gegenmaßnahme kann nur der Anbau blattrostresistenter Weiden- bzw. Pappelsorten empfohlen werden (s. Abschnitt 4.2). In der Gülzower Versuchsanlage ist weiterhin die Triebspitzenkrankheit (Pollacia elegans) aufgetreten. Insbesondere die Wachstumsleistung von Koreana (P. trichocarpa x P. koreana x P. maximowiczii) wurde gemindert. Bereits im Frühjahr traten schwarze Flecken auf den Blättern auf, die schließlich vertrockneten. Junge Triebe zeigten hakenförmige Verkrümmungen. 4.5 Qualitätsanforderungen Die Qualitätsanforderungen werden bestimmt vom Betreiber des Heizwerkes, des Heizkraftwerkes oder in Zukunft der Anlage zur Herstellung synthetischen Kraftstoffs. Neben den verfahrensorientierten Werten finden auch die Grenzwerte der Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSch) Berücksichtigung. Eigenschaften, die bewertet werden müssen sind: Energiegehalt, Verhalten bei der Verbrennung, Emissionsverhalten. Vor dem Verbrennungsprozess muss das gespeicherte Wasser verdampfen. Dazu wird Wärme aus dem Verbrennungsvorgang beansprucht. Es besteht aus diesem Grund eine eindeutige Beziehung zwischen dem Heizwert und dem Wassergehalt. Auf die Bedeutung des Wassergehaltes wird auch im Abschnitt 5 eingegangen. Die Energiegehalte der Holzarten unterscheiden sich mit 18,5 MJ/kg für Pappeln oder 18,4 MJ/kg für Rotbuche nur in geringem Maße, wenn der Heizwert auf die Trockenmasse bezogen wird. Bei Einbeziehung der Dichte ergeben sich dann aber beachtliche Unterschiede, die im Heizwert je Schüttraummeter (Srm) deutlich werden (Tab ). Als Faustzahl gilt: 2,5 kg trockenes Holz ersetzen 1 Liter Heizöl 1 t trockenes Weichholz ergeben 5,1 MWh Tabelle 4.5-1: Heizwert im Vergleich ausgewählter Holzarten Holz mit Rinde Heizwert Hackschnitzel MJ/kg TM Schüttdichte Heizwert kg TM/Srm MJ/Srm Pappel 18, Weide 18, Fichte 18, Kiefer 19, Eiche 18, Rotbuche 18, Die Grenzwerte für die emissionsrelevanten Inhaltsstoffe werden von Pappel- und Weidenholz nicht überschritten, allerdings kann der Kaliumgehalt hinsichtlich der Verschlackung problematisch sein, denn der festgestellte mittlere Kaliumgehalt von 0,35 % und 0,26 % bei Pappeln bzw. Weiden liegt nahe dem feuerungstechnisch geforderten Wert von <0,3 % K i. d. TM (Tab ). 22

31 Tabelle 4.5-2: Ausgewählte feuerungstechnische Eigenschaften und Inhaltsstoffe von Pappeln und Weiden (nach HARTMANN u. a., 1999) Kennzahl Pappelholz mit Rinde Weidenholz mit Rinde Heizwert MJ/kg TM 18,5 18,4 flüchtige Bestandteile Gew. % 81,2 80,3 Aschegehalt Gew. % 1,9 (1,6 2,2) 2,2 (1,7 2,4) Elementgehalte Gew. % i. d. TM Kohlenstoff 47,5 47,1 Stickstoff 0,42 0,54 Grenzwert (BImSch) 0,6 Schwefel 0,03 0,05 Grenzwert (BImSch) 0,07 Chlor 0,004 0,006 Grenzwert (BImSch) 0,03 Kalium 0,35 0,26 5 Ernte, Transport, Lagerung Der Zeitraum für die Ernte beschränkt sich auf die Winterperiode. Die Gründe dafür resultieren aus biologischen Besonderheiten und den daraus abgeleiteten verfahrenstechnisch/technologischen Erfordernissen. So gefährden Erntemaßnahmen im belaubten Bestand den Stockausschlag bis hin zum Totalausfall. Sogar bei einer Ernte im zeitigen Frühjahr nach Ende der Vegetationsruhe kann der Wiederaustrieb beeinträchtigt werden. Ernten sind im Winter vorteilhaft, weil der Nährstoffkreislauf durch den Blattabfall positiv beeinflusst wird, Bodenverdichtungen durch Fahren auf gefrorenem Boden minimiert werden können, sich für den landwirtschaftlichen Betrieb die Kontinuität des Arbeitszeitbedarfes im Laufe des Jahres verbessert. Für die Ernte der schnellwachsenden Baumarten im Kurzumtrieb können gegenwärtige Verfahren aus der Forstwirtschaft nicht unmittelbar übernommen werden. Die in der Forst übliche Einzelbaumbehandlung erfordert bei vertretbaren Kosten 0,4 Fm/Baum. In Kurzumtriebsplantagen beträgt die Stückmasse je Einzelbaum nur ein Zehntel bis ein Zwanzigstel dieser Größe. Im Ernteverfahren müssen folgende Teilabschnitte erledigt werden: Fällen, Zusammenfassen (Sammeln) des Holzes, Rücken, d. h. Transport des Baumes oder Strauches zum Feldrand, Hacken/Lagern bzw. Lagern/Hacken. Wird die Ernte entsprechend dieser Folge mehrphasig durchgeführt, ist der Einsatz von Fällbündelmaschinen möglich. Diese fällen mit Hilfe von Ketten- oder Kreissägen die Bäume, nehmen sie auf und führen sie mit bis zur bündelweisen Ablage auf dem Feld oder am Feldrand. Fällgreifer, z. B. der finnische Naarva Grip, können für Stämme bis 28 cm Durchmesser eingesetzt werden. Diese müssen mit einem Rücker oder Hacker kombiniert werden. Die mehrphasige Ernte hat den Vorteil, dass das Lagergut eine bessere Lagerfähigkeit aufweist und nachtrocknen kann, bevor Hackgut daraus hergestellt wird. Motormanuelle Ernteverfahren (Säge- oder Freischneider) werden im Ergebnis umfangreicher Studien (Österreich, Dänemark, Schweden) sowohl aus ökonomischer als auch ergonomischer Sicht negativ beurteilt. Ab einem Stammfußbereich von cm Durchmesser wird in Deutschland auch motormanuelles Fällen mit Bügelmotorsägen in Kombination mit dem Hacken im Mobilhacker als rationelles Verfahren bei 5- bis 10-jährigen Pappelaufwüchsen empfohlen. 23

32 Bild 5-1: 3- und 6-jährige Pappeln zum Erntezeitpunkt Da die Bewirtschaftung im Kurzumtrieb mit Kahlschlag verbunden ist, lässt diese ganzflächige Aberntung eine höhere Mechanisierung zu. Sie ist insbesondere bei den stark mehrtriebigen Weiden und bei Pappeln im 3-jährigen Umtrieb vergleichbar mit der bei landwirtschaftlichen Ernteverfahren (Bilder 5-1 und 5-2). Die genannten Teilabschnitte werden dabei kombiniert im Vollernteverfahren erledigt (Tab. 5-1). Bild 5-2: Weiden zum Erntezeitpunkt 24

33 Tabelle 5-1: In Deutschland erprobte Erntemaschinen in Kurzumtriebsplantagen Merkmale und technische Daten (nach HARTMANN und THÜNECKE, 1997; HOFMANN, 2005, geändert) Mähhacker Frontanbaugerät an landwirtschaftlichem Schlepper mit Fronthydraulik, ab 85 kw Claas Jaguar mit Schwachholzvorsatz ( Salix Gebiss ) Feldhäcksler mit Erntevorsatz, hydraulischer Antrieb, 260 kw Austoft 7700 Modifizierter Zuckerrohrernter, Selbstfahrer auf Raupenfahrwerk oder Rädern, 176 kw Technische Details und Merkmale Merkmal Mähhacker Claas Jaguar Austoft Funktionsweise Fällen/Hacken 1-reihig, Kreissägeblatt mit vertikaler Hackschnecke 2. Eignung für Energieholzarten effektive Schnittbreite erforderliche Reihenweite 3. Hackgut Hackgutübergabe Gutsstruktur Schüttdichte (kg/m 3 ) trocken erntefrisch (45 % TS) 4. Ernteleistung Durchsatz (t Frischholz/h) Ernteverluste (% der Erntemasse an Kruck- u. Bröckelholz) Pappeln (Hauptstammausbildung u. vertikale Wuchsform) Stammfußdurchmesser < 8 cm (3- jährige Pappelaufwüchse) 56 cm ab 1 m Austragsrohr sehr grob, ~10 cm mit Überlängen ,9 Fällen/Hacken 1-2-reihig, 2 Sägeblätter, horizontale u. vertikale Einzugswalzen, Trommelhacker Pappeln u. Weiden Stammfußdurchmesser < 8 cm (2-3-jährige Pappeln u. 2-5-jährige Weidenaufwüchse) 100 cm Einzelreihe 1 m oder > 1,5 m oder Doppelreihe 0,75/1,25-1,6 m alternierend Austragsrohr mittel, 1,5-4,5 cm ,6 Fällen/Hacken 1-2-reihig, 2 überlappende Sägeblätter, horizontale u. vertikale Einzugswalzen, Flügelradhacker mit 2 Messern wie Claas Jaguar Weiden < 6 cm Stammfußdurchmesser 100 cm Einzelreihe ab 1,4 m oder Doppelreihe 0,75/1,25-1,6 m alternierend Hackgutzwischenbehälter, Kettenaustrag mittel-grob, 2,0-6,0 cm ,5 In Schweden war der Claas Jaguar (Bild 5-3) auf mehreren tausend Hektar Weiden im Einsatz. Dabei schnitt der Holzschneidvorsatz HS2 besser ab, als der Holzschneidvorsatz 426. Der Typ 426 ist für die Pappelernte besser geeignet. Die Kosten für den Holzschneidvorsatz betragen , für Forstbereifung und Zusatzausrüstungen müssen weitere kalkuliert werden. Die Kampagneleistung in Schweden wird mit 400 ha angegeben, so dass ein überbetrieblicher Maschineneinsatz (z. B. Lohnunternehmen) geplant werden sollte. Das trifft auch für Maschinen im Fäller-Bündler-System zu, von denen ein neuartiger Mehrfachfällkopf mit Bündeleinrichtung für Harvesterfahrzeuge, angeboten von 25

34 den Firmen Timberjack und Waratah, für die Ernte von Stämmen bis zu 20 cm Durchmesser geeignet ist. Speziell für Pappeln mit Umtriebszeiten länger als 5 Jahre ist diese Entwicklung interessant. Ein Kostenvergleich verschiedener Erntesysteme im Rahmen einer Studie der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft ( ) hat folgende Rangfolge ergeben (Hackschnitzel Feldrand): Vollernteverfahren Mähhacker (4,6 /Srm), motormanuelle Ernte plus mobiler Hacker (8,5 /Srm), Fäller-Bündler-System mechanisiert (9,4 /Srm). Bild 5-3: Claas Jaguar mit Weidengebiss Ausblick auf künftige Erntemethoden Für das Arbeitsverfahren der Holzernte ist die Wahl der Produktlinie entscheidend. Pappeln und Weiden auf Kurzumtriebsplantagen weisen bis zum Alter von 30 Jahren etwa 4 5fach höhere Biomasseerträge auf als z.b. Fichte und Kiefer auf entsprechenden forstwirtschaftlichen Flächen. Außerdem zeichnen sie sich im Gegensatz zu den meisten Waldbäumen durch eine frühe und kurzzeitige Kulmination des laufenden Zuwachses auf sehr hohem Niveau aus. Dieser für Pionierbaumarten charakteristische Zuwachsverlauf wird in der Energiewaldbewirtschaftung gezielt durch sehr kurze Umtriebszeiten (3-10 Jahre) ausgenutzt. Die Ernte erfolgt jedoch aufgrund technischer Grenzen bei den Ernteverfahren derzeit noch vor dem genetisch und standörtlich beeinflussten Zuwachsmaximum. Der Höhepunkt des laufenden Zuwachses schnellwachsender Baumarten wird standortabhängig etwa in folgenden Zeiträumen erreicht: Weide ca. 2 4 Jahre, Balsampappel ca Jahre, Aspe und Schwarzpappel ca Jahre (zum Vergleich: Fichte Jahre). Art-, sorten- und standortspezifische Unterschiede verursachen im Einzelfall eine deutliche zeitliche Verzögerung des Zuwachsmaximums. Heutige eingesetzte Erntetechnologien für Kurzumtriebsplantagen bieten Lösungen für die Ernte von Stämmen bis 8, höchstens jedoch bis 10 cm. Jetzt kommt es darauf an, Erntetechnologien für Durchmesser ab cm zu entwickeln bzw. Technologien aus der Forstwirtschaft oder Landschaftspflege anzupassen, die optimal auf Kurzumtriebsplantagen zugeschnitten sind. Vorstellbar ist die Weiterentwicklung der bereits erwähnten Fäll-Bündel-Systeme, wie sie in der Forstwirtschaft bei Durchforstungsmaßnahmen (Einzelstammentnahme) eingesetzt werden. Der Kurzumtrieb auf landwirtschaftlichen Flächen bietet gegenüber der Durchforstung und Landschaftspflege wesentlich günstigere Erntebedingungen für eine vollmechanisierte Ernte: ganzflächige Beerntung (technologisch ähnlich dem Kahlschlag, Wegfall unproduktiver Zeiten), gleichmäßiger (hoher) Massenanfall (in Abhängigkeit der Umtriebszeit), 26