Ergebnisse und Diskussionspunkte einer deutschlandweiten Humusbilanzierung nach verschiedenen Methoden BMU Projekt Basisinformationen für eine nachhaltige Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen zur Bioenergiebereitstellung Christian Weiser, Dr. Armin Vetter, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Dornburg Frank Reinicke, Bernhard Wagner, Institut für Nachhaltige Landbewirtschaftung e.v., Halle FNR Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser Hintergrund steigender Druck auf landwirtschaftliche Nebenernteprodukte 3 25 5 2 PJ/a 15 1 5 14 9 3,5 4 5 4 6,7 Leible et al. 23 Kaltschmitt et al. 23 Fritsche et al. 24 Nitsch et al. 24 Beckmann 26 max min Literaturquelle Technisches Brennstoffpotenzial von Stroh in Deutschland, Literaturvergleich (verändert nach Zeller 21). Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser
Humusbilanzierung zur Potentialbestimmung Bestimmung des aus dem landwirtschaftlichen Stoffkreislauf entnehmbaren Kohlenstoff zur Bioenergiebereitstellung ohne humuswirksame Rückfuhr Fokus auf Getreidestroh als Reststoff Bestimmung des nachhaltigen Potentials an Getreidestroh Kriterium der Nachhaltigkeit = es wird nur soviel Getreidestroh entnommen das die Humusbilanz nicht negativ wird Humusbilanzierung nach VDLUFA (unterer Wert / Cross Compliance), VDLUFA (oberer Wert) und dynamische Humuseinheitenmethode / REPRO Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser Humusbilanzierung zur Potentialbestimmung Quelle: verändert nach Körschens humusmehrende und humuszehrende Fruchtarten Brache Zwischenfrüchte sich verändernde Intensitäten der Humusmehrung und zehrung bei dynamischer HE - Methode Anfallenden Koppelprodukten und organischen Düngern werden humusmehrende Koeffizienten zugewiesen abzüglich stoffliche Nutzung Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser
Eingangsparameter für Bilanzierung 3 Prozentualer Anteil an der Ackerfläche Anteil an Gesamtackerfläche (%) 25 2 15 1 5 Brache Ackerbohnen Sommerweizen Luzerne Futtererbsen Hafer Klee Kartoffeln Grasanbau Triticale Körnermais + CCM Zuckerrüben Sommergerste Roggen Wintergerste Silomais Winterraps Winterweizen Fruchtarten bzw. Brache Der Landkreis als Betrieb mittlere Anbauzahlen und Erträge ( 99, 3, 7) auf Kreisebene zu den Hauptfruchtarten und Brache geben die Fruchtfolge wieder die oben aufgeführten Fruchtarten decken 95% des Ackerlandes im gesamten Bundesgebiet ab Angaben zum Zwischenfruchtanbau auf Bundeslandebene Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser Eingangsparameter für Bilanzierung Viehzahlen aus der Tierzählung Jahr 27 (Rinder, Schweine, Pferde, Schafe und Geflügel) Ableitung Wirtschaftsdünger durch Viehzahlen,Weidegang und Wirtschaftsdüngeranfall pro Tierart und Tierkategorie (DüV) Haltungsformen sind aus der nationalen Klimaberichterstattung (Haenel et al. 29) Getreidestroh zur Einstreu knapp 5, Rindergülle ~ 94 Mio. m³ (1% TS), Schweinegülle ~ 55 Mio. m³ (5% TS), ~2 Rinderfestmist,... Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser
zusätzliche Eingangsdaten dynamische Humuseinheitenmethode Eingangsparameter / Landkreis VDLUFA untere und obere Werte HE dynamisch / REPRO Anbaufläche Fruchtarten x x Ertrag - x Nebenernteprodukte x x Brache x x Zwischenfrüchte x x Wirtschaftsdünger x x weiterer org. Dünger (Klärschlamm, Kompost) Mineralischer Stickstoffdünger - x Stickstoffdeposition - x Niederschlag - x Ackerzahl - x x x Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser Ergebnisse Humusbilanz nach VDLUFA und HE - dynamisch VDLUFA untere Werte / Cross Compliance VDLUFA obere Werte HE dynamisch 2 Landkreise mit negativen Humusbilanzen 31 Landkreise mit negativen Humusbilanzen 57 Landkreise mit negativen Humusbilanzen Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser
Ergebnisse regionales Strohpotenzial bei ausgeglichener Humusbilanz nach VDLUFA 24 untere Werte / CC Bundesländer Menge (t) FM Schleswig-Holstein Hamburg Niedersachsen Bremen Nordrhein-Westfalen Hessen Rheinland-Pfalz Baden-Württemberg Bayern Saarland Berlin Brandenburg Mecklenburg-Vorpommern Sachsen Sachsen-Anhalt Thüringen 94. 4. 1.952. 1. 1.47. 66. 367. 816. 1.828. 32. 1. 759. 1.417. 81. 1.415. 879. VDLUFA untere Werte (CC) ~13 FM Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser Ergebnisse regionales Strohpotenzial bei ausgeglichener Humusbilanz nach VDLUFA 24 obere Werte Bundesländer Menge (t) FM Schleswig-Holstein Hamburg Niedersachsen Bremen Nordrhein-Westfalen Hessen Rheinland-Pfalz Baden-Württemberg Bayern Saarland Berlin Brandenburg Mecklenburg-Vorpommern Sachsen Sachsen-Anhalt Thüringen 94. 4. 1.196. 1. 1.166. 65. 248. 699. 1.59. 32. 1. 471. 1.245. 47. 664. 683. VDLUFA obere Werte ~1 FM Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser
Ergebnisse regionales Strohpotenzial bei ausgeglichener Humusbilanz nach dynamischer Humuseinheitenmethode Bundesländer Menge (t) FM Schleswig-Holstein Hamburg Niedersachsen Bremen Nordrhein-Westfalen Hessen Rheinland-Pfalz Baden-Württemberg Bayern Saarland Berlin Brandenburg Mecklenburg-Vorpommern Sachsen Sachsen-Anhalt Thüringen 61. 945. 1.219. 634. 247. 832. 1.828. 33. 439. 59. 87. 271. 311. HE - dynamisch ~8 FM Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser Ergebnisse regionales Strohpotenzial bei ausgeglichener Humusbilanz nach dynamischer Humuseinheitenmethode VDLUFA untere Werte / VDLUFA obere Werte Cross Compliance VDLUFA untere Werte (CC) ~13 FM VDLUFA obere Werte ~1 FM HE dynamisch HE - dynamisch ~8 FM Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser
Charakteristika der Kreise für die Variantenberechnungen Vechta Uecker- Randow Ø AZ 35 GV / Bilanzfläche 3,9 Ø AZ 33 GV / Bilanzfläche,8 Sömmerda Roth Ø AZ 37 GV / Bilanzfläche 1,6 Ø Ackerzahl 64 Ø GV / Bilanzfläche,3 Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser Annahmen zur Bilanzierung in Modellfällen und Technologievarianten Variante 1 (Biokraftstoffe 1. Generation) Winterweizen wird um 1% mehr und Raps um 2% mehr auf Kosten aller anderen Fruchtarten angebaut Variante 2 (Biogas a) 3% der Ackerfläche wird für Biogas genutzt indem sich der Getreideanbau (inkl. Körnermais) reduziert. Diese Biogasanbaufläche setzt sich 7% aus Silomais und 3% Triticale (als Ganzpflanze) zusammen anfallende Gärreste werden nach üblichen Faustzahlen bestimmt Variante 3 (Biogas b) Wie Variante 2 wohingegen sich die Fläche für Biogas zu 7% aus Kleegras und 3% Luzerne zusammensetzt Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser
Ergebnisse Bilanz in Modellfällen und Technologievarianten VDLUFA oberer Wert Vechta VDLUFA unterer Wert / CC HE - dynamisch 8 Humusbilanz (kg Humus C/ ha AF) 7 6 5 4 3 2 1 Basis Biokraftstoff Biogas (a) Biogas (b) Varianten Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser Ergebnisse Bilanz in Modellfällen und Technologievarianten VDLUFA oberer Wert VDLUFA unterer Wert / CC HE - dynamisch Uecker - Randow 5 Humusbilanz (kg Humus C/ ha AF) 4 3 2 1 Basis Biokraftstoff Biogas (a) Biogas (b) -1-2 Varianten Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser
Möglichkeiten einer weiteren Verbesserung der Ergebnisse Unsicherheiten zum Wirtschaftsdüngeranfall Haltungsformen, Weidegang Technologisch bedingten Wassereinsatz variierender Trockensubstanzgehalt des Wirtschaftsdünger regionale Unterschiede des Haupternte- und Nebenernteproduktverhältnis bei verschiedenen Standortverhältnissen, aufgewendeter Düngermenge und Sortenwahl können die dargestellten Humusbilanzen und Potenziale erheblich schwanken Werden Korn-Strohverhältnisse um den Wert,1 verändert, resultiert daraus für Gesamtdeutschland ~ 4 mehr oder weniger aufgewachsenen Getreidestroh Beispiel Landkreis Uckermark: Potential nach VDLUFA unterer Wert (186. t FM) kann um ca. 3% schwanken wenn die KornStrohverhältnisse für die Getreidefruchtarten (ohne Körnermais) um jeweils,2 verändert werden Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser Zusammenfassung abhängig von der verwendeten Humusbilanzmethode weisen 2 bis 57 Landkreise negative Humussalden auf daraus resultiert eine Spanne im Strohpotential von 8 13 FM bei ausgeglichener Humusbilanz auf Betriebsebene sind Nährstoffabfuhr und Erosionsdisposition als weitere Kriterien zu berücksichtigen Kurzfristige und von der Methode unabhängige Verbesserung der Ergebnisse ist eine regionale Bestimmung / Differenzierung der oberirdisch aufgewachsenen Biomasse (Korn- Strohverhältnisse) Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser
Fragen, Diskussion,... weitere Informationen unter: http://www.tll.de/ainfo/pdf/strp311.pdf Statusseminar Pflanzenbauliche Verwertung von Gärresten 13.4.211, Christian Weiser