Biogas aus Energiepflanzen in Bayern: Wie viel Mais trägt das Land?

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1 Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Biogas aus Energiepflanzen in Bayern: Wie viel Mais trägt das Land? Dr. Joachim Eder Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft

2 Wie viel Mais trägt das Land? Gliederung 1. Substrateinsatz in der Biogasproduktion 2. Maisanbau in Bayern Situationsbericht 3. Alternativen zum Mais in der Biogaserzeugung 4. Begrenzende Faktoren für den Maisanbau in Bayern 5. Fazit Foto: K. Stolzenburg

3 Energiebezogener Anteil der verschiedenen Substratgruppen in Biogasanalgen in Deutschland im Jahr 2010 (Stinner 2011)

4 Energiebezogener Anteil von Maissilage am NawaRo-Einsatz in Biogasanlagen in Deutschland im Jahr 2010 (Stinner 2011)

5 Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft H. Schön Flächenentwicklung der wichtigsten Kulturpflanzen in Bayern ( ) ha Winterweizen Mais Wintergerste Raps Sommergerste Kleegras, Klee-/Luzernegemisch Präsidium 5

6 Verteilung der Kulturarten auf die Ackerfläche Bayerns 2012 Hafer 2% Rest 13% Kartoffeln 2% Roggen u. Wintermenggetreide 2% Zuckerrüben 3% Mais 26% Triticale 4% Winterraps 6% Gerste 17% Weizen 25% Gesamtfläche ha Dr. J. Eder - IPZ 4a 08

7 Fläche in ha (Tausend) Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft 550 Maisflächenentwicklung in Bayern CCM Körnermais ha ca ha Silomais ca ha

8 Maisanbau Bayern 2013 Silomais ha Körnermais + CCM ha Maisflächen in den Landkreisen KG NES CO KC HO unter 1000 ha Maisfläche AB MSP SW HAS BA LIF KU BT WUN TIR MIL WÜ KT NEA FO ERH ER ER NEW ha Maisfläche FÜ FÜ N SC N AS SAD AN RH NM CHA ha Maisfläche DON WUG EI IN KEH R SR DEG REG FRG ha Maisfläche DLG ND PAF LA DGF PA AIC FS PAN ha Maisfläche NU GZ MN A LL FFB STA DAH M EBE ED MÜ AÖ RO TS über ha Maisfläche LI OA OAL WM GAP TÖL MB BGL Quelle: INVEKOS

9 Alternativen zum Mais in der Biogaserzeugung Bilder M. Behnke LK Niedersachsen

10 Methanausbeute [Nl/kg ots] Methangehalt [%] Methanausbeuten verschiedener Arten Kulturenvergleich Nl/kg ots Methanausbeuten verschiedener Kulturen mit GPS Nutzung 60% 50% 40% 30% % % 0 0% Methanausbeute min max Methangeh. (Biogas) D. Hofmann IPZ 4c 10

11 Trockenmasseertrag (dt/ha) GPS - Anbausysteme im Vergleich Vergleich von Hauptfrucht- Zwischenfrucht- und Zweitfruchtsystem Hauptfrucht ZKNS Zwischenfrucht Mais Triticale Gerste/Mais WR(DF)/WW(US) Grünroggen/Mais Mittelwerte: 3 Orte, TM Zweitfrucht TM Erstfrucht D. Hofmann IPZ 4c 11

12 Energieeffizienz Mais und Zweitfrüchte Standort: Freising Quelle: R. Simon, LfL

13 Deckungsbeiträge ausgewählter Anbausysteme unter durchschnittlichen Witterungsbedingungen [ /ha] Mais SuGr ZHirse WRog WTrit WeiGr LegGr WRog/ Mais WRog/ SuGr Ascha Bernburg Dornburg Ettlingen Güterfelde Gülzow Trossin Werlte Quelle: Reus 2011, unveröffentlicht

14 Begrenzende Faktoren für den Maisanbau in Bayern Phytosanitäre Aspekte Pflanzenschutzmitteleinsatz Fusarium Westlicher Maiswurzelbohrer Boden Erosion Humusbilanz Düngung und Gewässerschutz Ökologische Aspekte Artenvielfalt Bienen Schwarzwild Sozioökonomische Effekte Pachtpreise 15

15 Pflanzenschutzmitteleinsatz bei Mais Behandlungsintensität: Behandlungsindex Mittel Mais Raps Triticale Zuckerrüben Winterroggen Wintergerste Winterweizen Kartoffeln Der Behandlungsindex (BI) stellt die Anzahl von Pflanzenschutzmittel-Anwendungen auf einer betrieblichen Fläche, in einer Kultur oder in einem Betrieb unter Berücksichtigung von reduzierten Aufwandmengen und Teilflächenbehandlungen dar, wobei bei Tankmischungen jedes Pflanzenschutzmittel gesondert zählt (Anonymus, 2008). Problem Guttation: Die schädigenden Pflanzenschutzmittel (Neonicotinoide) wurden als Beizmittel zur Saatgutbehandlung verwendet. Sie dürfen bei Mais nicht mehr eingesetzt werden. Bild: Universität Hohenheim 16

16 Problem Fusarium Mais kann bei der Folgefrucht Weizen zu erhöhten Gehalten mit Mykotoxinen führten Lösungsansatz: Bodenbearbeitung, resistente Sorten 17

17 Problem Maiswurzelbohrer Der Wurzelbohrer zerstört nahezu komplett das Wurzelwerk der Maispflanze Lösungsansatz: In Befallsgebieten ist es verboten, Mais mehr als zwei aufeinander folgende Jahre auf der selben Fläche anzubauen 18

18 Problem Bodenerosion Die Ausdehnung des Maisanbaus hat das Erosionsrisiko in den letzten Jahren spürbar erhöht Berechnungen des Bodenabtrags mit der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung ergeben eine Zunahme des Bodenabtrags durch Wassererosion um ca. 25 % von 2005 bis 2011 für Bayern In den letzten Jahren hat sich die Bodenabtragsrate nach Modellberechnung dank gezielter Maismulchsaat - trotz weiter gestiegener Maisanbaufläche - konsolidiert, allerdings regional (Tertiärhügelland) auf sehr hohem Niveau Lösungsansatz: Mulchsaatverfahren, Strip-Till 19

19 Problem: Nitrat und Grundwasserbelastung Die Ursachen für regional auftretende erhöhte Nitratkonzentrationen im Grundwasser sind nicht unmittelbar eine Folge des Maisanbaus Regional erhöhte Belastungen haben ihre Ursachen in einzelbetrieblich steigenden Tierzahlen, einer Konzentration von Biogasanlagen auf engem Raum, in manchen Regionen auch aufgrund von Gülleimporten und Grünlandumbruch Generell war in der Bundesrepublik Deutschland in den letzten Jahren ein Sinken der betrieblichen Stickstoffbilanzen und in der Folge eine Abnahme der Nitratbelastung des Grundwassers aus der Landwirtschaft festzustellen. Ursache dafür waren abnehmende Tierbestände sowie ein geringerer Einsatz stickstoffhaltiger Mineraldünger

20 Problem Biodiversität Die Biodiversität bzw. Anbauvielfalt nimmt durch die Konzentration der landwirtschaftlichen Produktion auf immer weniger Arten wie Mais, Weizen ab. Vielfältige Fruchtfolgen sind deshalb wichtige Ziele im Maisanbau Eine optimale Ernährung von Bienen setzt eine Vielfalt verschiedener Blütenpflanzen voraus. Blühstreifen entlang und zwischen den Maisfeldern sind eine optimale Ergänzung Lösungsansatz: Durch die Anlage von Blühstreifen in Maisflächen in verschiedenen Zusammensetzungen kann nicht nur eine erhebliche optische Auflockerung des Landschaftsbildes und Verbesserung des Erholungswertes erreicht werden, sondern auch eine wesentliche ökologische Aufwertung Superbass / CC-BY-SA-3.0 (via Wikimedia Commons 21

21 Problem Biogas und Pachtmarkt Vergleich des durchschnittlichen, minimalen und maximalen Pachtpreises für Ackerland von Betrieben mit und ohne Biogasanlage in Niedersachsen Quelle: Plumeyer, Emann, Theuvsen (2011) GAU Göttingen 22

22 Fazit Die Anbaufläche von Mais in Bayern stagniert auf hohem Niveau In Regionen mit günstigen Bedingungen ist Mais aus ökonomischer Sicht und aufgrund der Effizienz die optimale Pflanze für die Biogasproduktion Alternativen mit klassischen landwirtschaftlichen Kulturen sind meist deutlich weniger leistungsfähig, neue Arten sind noch im Stadium der Erprobung Begrenzende Faktoren des Maisanbau sind vielfältig, an Lösungen muss gearbeitet werden Stagnation bei der Flächenausdehnung bietet Chancen für das Erarbeiten von Lösungsansätzen Problem: Gesellschaftliche Akzeptanz 23

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Tel mobil