Wirtschaftlichkeit der Feldbewässerung. Vortrag anlässlich des Bewässerungstages Sachsen/Thüringen und der DLG-Fachtagung Bewässerung

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1 Wirtschaftlichkeit der Feldbewässerung Optimale Beregnung für Vortrag anlässlich des Bewässerungstages Sachsen/Thüringen und der DLG-Fachtagung Bewässerung Qualitätsspeiseerdäpfel am in Görlitz - Technik, Zeitpunkt, Intensität

2 Beregnung ist teuer - Lohnt die Investition? Beregnungsbedürftigkeit 1. Standort - Klima (Höhe und Verteilung der Niederschläge, Temperatur, klimatische Wasserbilanz) - Boden (Fähigkeit zur Wasserspeicherung und Wasserabgabe, Grundwasseranschluss) Bodenart, Struktur, Tiefgründigkeit, Humusgehalt 2. Fruchtfolge (Wasserbedarf der Kulturen, Reaktionen von Ertrag und Qualität auf Trockenstress bzw. Bewässerung) Mehrertrag verkaufsfähiger Ware bei Bewässerung Beregnungswürdigkeit 3. Erzeugerpreise Mehrerlös 4. Kosten der Bewässerung wirtschaftlicher Erfolg / Misserfolg 5. Vertragsanbau Gewährleistung der Vertragserfüllung

3 Mittlere Niederschlagshöhe, Jahr Zeitraum

4

5 Bodengroßlandschaften in Niedersachsen Küstenmarschen Geestplatten und Endmoränen Talsandniederungen und Urstromtäler Lössbörde

6 Beregnungsflächen in Deutschland 2008 Bundesland ldw. genutzte Fläche Beregnungsfläche Beregnungsfläche (LF) ha 1) ha % der LF Niedersachsen ,5 Hessen ,6 Rheinland-Pfalz ,5 Bayern Nordrhein-Westfalen ,1 Brandenburg ) 1,9 Baden-Württemberg ,6 Sachsen-Anhalt ) 1,7 Mecklenburg-Vorpommern ,5 Sachsen ) 1,6 Thüringen ,8 Schleswig-Holstein ,6 Saarland ) 0,4 Berlin, Bremen, Hamburg ) 1,2 Deutschland gesamt ,3 Umfrage des Bundesfachverbandes Feldberegnung 1995 und ) Daten der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder 2) Daten von 1995 bzw. eigene Schätzung

7 Versuchsergebnisse Optimale Beregnung für Qualitätsspeiseerdäpfel - Technik, Zeitpunkt, Intensität

8 18 m Beregnungs-Versuchsfeld Hamerstorf ( Versuche im Projekt KLIMZUG-Nord Versuche im Projekt Aquarius Beregnungssteuerungsmodelle Cultan Düngung Beregnungsversuche Block A Block B 6 m 6 m 6 m 6 m 3 m 3 m Modell 2 Modell 2 ohne Bereg. Block C ohne Bereg. Modell 1 Modell 1 optimale Bereg. optimale Bereg. Modell 4 Modell 4 reduzierte Bereg. reduzierte Bereg. Kartoffel Modell 3 ohne Beregnung W-Weizen Modell 3 ohne Beregnung W-Weizen optimale Bereg. reduzierte Bereg. Mais W-Weizen Kartoffel optimale Bereg. reduzierte Bereg. Lage: Südkreis Uelzen Modell 4 Modell 3 Modell 2 Modell 1 Modell 4 Modell 3 Modell 2 Modell 1 ohne Bereg. Wassersparende Anbauverfahren ohne Bereg. optimale Bereg. Block D Block E ohne Bereg. Block F Ǿ Jahresniederschlag: 622 mm Bodenpunkte: Kartoffel beregnet (Modell 1) unberegnet unberegnet Bodenbearbeitung beregnet 6 m 6 m W-Weizen beregnet (Modell 1) unberegnet unberegnet beregnet reduzierte Bereg. W-Weizen optimale Bereg. W-Raps W-Gerste+ Ölrettich Zuckerrübe Bodenart: schwach lehmiger Sand reduzierte Bereg. ohne Bereg. Hamerstorf 6 m 6 m 3 m 3 m

9 Bodenfeuchte - Wirkung auf Pflanzen und Beregnungsbedürftigkeit nfk in % im Wurzelraum Wasserspannung (hpa)* > < 30 > 550 Bedeutung für die Pflanze Boden ist nass, Gefahr von Luftmangel und Auswaschung von Nährstoffen optimales Wasserangebot beginnender bis starker Trockenstress, Ertragseinbußen möglich sehr starker Trockenstress, Ertragseinbußen keine Beregnung Bodenfeuchte bei empfindlichen Kulturen / Entwicklungsstadien in diesem Bereich halten beregnen (Menge je nach Aufnahmevermögen des Bodens und Bestandesdichte, bis 80 % nfk) dringend beregnen * für leichte Böden (Sand bis lehmiger Sand)

10 Klimatische Wasserbilanz während der Vegetationsperiode 2010 Standort Hamerstorf April Mai Juni Juli August September

11 % Relativertrag Erträge in den Beregnungsversuchen 2010, Hamerstorf Zahlen = Erträge absolut in dt/ha, bei Mais als TS Gerste (Mittel) Weizen (Mittel) Kartoffeln (Mittel) ZRüben (Mulch) Mais (9 Pfl) ohne Beregnung reduzierte Beregnung optimale Beregnung 86 = mm Beregnung

12 Klimatische Wasserbilanz während der Vegetationsperiode 2011 Standort Hamerstorf April Mai Juni Juli August September

13 % Relativertrag Erträge in den Beregnungsversuchen 2011, Hamerstorf Relativerträge Beregnungsversuch 2011, Standort Hamerstorf Zahlen = Erträge absolut in dt/ha, bei ZR als bereinigter Zucker, bei Mais als TS Gerste (Mittel) Weizen (Mittel) Kartoffeln (Mittel) ZRüben (Mittel) Mais (Mittel) ohne Beregnung reduzierte Beregnung optimale Beregnung 86 = mm Beregnung

14 % Relativertrag Ertragsergebnisse verschiedener Kulturen bei unterschiedlicher Beregnungsmenge Versuchsstandort Hamerstorf (33 Bdpkte), Mittel der Jahre Beregnung (mm) % + 55% + 30% + 15% W-Gerste Weizen Speise-Kartoffeln Silomais Zuckerrübe (BZE) ohne Beregnung reduzierte Beregnung optimale Beregnung DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013

15 Kosten und Wirtschaftlichkeit der Beregnung

16 Kosten zur Erschließung von 100 ha Beregnungsfläche - Tiefbrunnen (Strom) - Investitionen Kapitaldienst /Jahr Brunnen 60 m tief Jahre Pumpe 120 m³, Elektroanschluß, Frequenzregelung, Schaltschrank Erdleitung (incl. Graben ausheben, 6000 m) Abschreibungsdauer Jahre Jahre Hydranten, Abgänge, Bögen Jahre Beregnungsmaschinen Jahre Summe = 156 /ha Dies ist eine Beispielrechnung. Für eigene Berechnungen sind individuell ermittelte Preise anzusetzen!

17 Variable Kosten der Beregnung mit Stromantrieb 1) Energie: 0,60 kwh/m³ x 0,2 /kwh 2) = 0,12 /m³ Reparatur: pauschal = 1,20 /mm = 0,10 /mm Arbeit: 0,4 h/ha x 15 /h : 30 mm/gabe = 0,20 /mm Schlepper: 0,4 h/ha x 15 /h : 30 mm/gabe = 0,20 /mm Gesamt = 1,70 /mm entsprechend = 0,17 ct/m³ Fast Dreiviertel der variablen Kosten sind Energiekosten! 1) Rechnung mit Durchschnittswerten, bei Bedarf bitte betriebs- verbandsspezifische Werte einsetzen. Für Flachbrunnen ist Energiebedarf etwas geringer, ca. 0,55 KWh/m³ 2) inklusive Stromsteuer und Belastung aus EEG (erneuerbare Energiengesetz) und KWKG (Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz), ohne Mwst.

18 Gesamtkosten der Beregnung Anlage mit Tiefbrunnen und Stromantrieb Festkosten 156,- /ha : 800 m³ = 20 ct/m³ variable Kosten = 17 ct/m³ = 37 ct/m³ = 3,70 /mm Anlage mit Flachbrunnen und Dieselantrieb Festkosten 140,- /ha : 800 m³ = 18 ct/m³ variable Kosten = 20 ct/m³ = 38 ct/m³ = 3,80 /mm

19 Wirtschaftlichkeit der Beregnung verschiedener Kulturarten Versuchsfeld Hamerstorf, Mittelwerte (Zuckerrübe ) Ertrag dt/ha beregnet ab 50% nfk Speisekartoffeln Winterweizen Wintergerste Silomais (Biogas) Zuckerrüben unberegnet Ertragsdifferenz dt/ha Erlöse /ha 1) beregnet ab 50% nfk unberegnet Zus.Kosten (Düngung, Masch.kosten) Erlösdifferenz /ha Beregnungsmenge mm * 1,60 /mm variable Kosten (Strom) variable Bereg.kostenfreie Leistung /ha Beregnungskostenfreie Leistung /ha 2) ) Unterstellt sind folgende Preise: 10,- / 9,- /dt Speisekartoffeln (beregnet/ unberegnet); 22,00 /dt Weizen; 19,- /dt Futtergerste; 9,- /dt TM Silomais (ab Feld); 3,90/ 4,10 /dt Zuckerrüben (intens.beregnet/ reduz. u. unberegnet) 2) unter Einbeziehung der Gesamtkosten; Festkosten angenommen mit 150 /ha

20 Die richtige Beregnungsstrategie bei begrenzter Wassermenge? Speisekartoffelweizegerste Winter- Winter- Silomais Zuckerrüben (Biogas) unberegnet optimale Beregnung ab 50 % nfk Ertrag dt/ha beregnet ab 50% nfk Beregnungsmenge mm variable Bereg.kostenfreie Leistung /ha reduzierte Beregnung ab 35 % nfk Ertrag dt/ha beregnet ab 35% nfk Beregnungsmenge mm variable Bereg.kostenfreie Leistung /ha Differenz Unterstellt sind folgende Preise: 10,- / 9,- /dt Speisekartoffeln (beregnet/ unberegnet); 22,00 /dt Weizen; 19,- /dt Futtergerste; 9,- /dt TM Silomais (ab Feld); 3,90/ 4,10 /dt Zuckerrüben (intens.beregnet/ reduz., unberegnet) Zusätzlich müssen Festkosten berücksichtigt werden, ca. 150 /ha

21 Beregnungswürdigkeit von Getreide in Abhängigkeit vom Preisniveau Winterweizen Wintergerste Winterroggen Sommergerste* Standort (Versuchsjahre) Hamerstorf (6) Hamerstorf (6) Nienwohlde (10) Nienwohlde (10) Ertrag dt/ha unberegnet Ertrag dt/ha beregnet ab 50% nfk Ertragsdifferenz dt/ha Beregnungsmenge mm Beregnungskosten /ha Getreidepreis niedrig /dt variable Bereg.kostenfreie Leistung /ha Getreidepreis hoch /dt variable Bereg.kostenfreie Leistung /ha * unberegnet nur als Futtergerste zu vermarkten

22 Steigende Effizienz in der Bewässerungstechnik Durch Strukturwandel, Kooperation, bedingt sind größere Bewirtschaftungseinheiten die Folge. Dadurch wird Einsatz von großen Rohrtrommelberegnungsmaschinen (RTBM) und zunehmend auch von Großflächenberegnungstechnik (Kreis- und Linearberegnungsmaschinen, KBM und LBM) möglich. Energie- und Arbeitszeiteinsparung kann realisiert werden, z.b. bei RTBM durch längere Umstellungsintervalle z.b. bei KBM durch ca. 50% geringeren Energieeinsatz bei der Wasserförderung und 7 h/wo. Arbeitszeiteinsparung (vorher 8 h/wo. bei 8 Aufst., jetzt 1 h/wo.) Variable Beregnungskosten sinken dadurch deutlich, Beregnungswürdigkeit steigt, es lohnt sich u.u. eine Regengabe mehr zu geben. Wasserverluste (Abdrift, evtl. auch streifenweise Versickerung) werden minimiert, Erträge auf der Fläche steigen durch gleichmäßige Wasserverteilung. Das Beregnungswasser wird effizienter genutzt!

23 Technische Kenndaten der Kreisberegnung Vergleich zur größten Rohrtrommelberegnungsmaschine PE-Rohr Ø 125 mm Länge 850 m Einspeisedruck 8-11 bar 200 Rohrdurchmesser mm 133 beregnete 1) Druck am Fläche Zentralturm ha bar 16 2,0 2) Volumendurchfluß m 3/h bis 120 Leistung Arbeitsbreite Beregnete Fläche m³/h ca. 80 m max. 6,5 ha ,5 bis ,0 bis ,5 bis 280 1) mit 15 m Überhang und 10 m nutzbare Wurfweite eines Mittelstarkregners 2) Wasserverteilung über Düsen Quelle: Dr. Sourell, vti

24 Anteile der Beregnungstechniken in Niedersachsen 98 % < 1 % < 1 % < 1 %

25 Klimawandel Quelle: Heidt u. Müller, Geoberichte 20, LBEG, 2012

26 Schlussfolgerungen 1. Bewässerung ist vor dem Hintergrund der Niederschlagsverhältnisse und dem Wasserspeichervermögen der Böden in vielen Regionen Deutschlands von großer Bedeutung. 2. Mit Bewässerung können Erträge abgesichert, Produktqualitäten verbessert, Nährstoffe besser in Ertrag umgesetzt und damit vor der Auswaschung gerettet werden. 3. Bewässerung ist für den Enzelbetrieb i.d.r. wirtschaftlich und sie schafft Wertschöpfung für die Region. 4. Die Wirtschaftlichkeit von Beregnungsmaßnahmen läßt sich z.b. durch technische Maßnahmen (Effizienzsteigerung) noch deutlich verbessern. 5. Klimatische Veränderungen werden dazu beitragen, das die Beregnungsflächen zunehmen und das Beregnungsmaßnahmen noch wirtschaftlicher werden.

27 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! DLG-Fachtagung Bewässerung, Görlitz SG Beregnung, Ekkehard Fricke 06/2013