Stefan Friedrich, Elke Dietz, Christina Schumann und Florian Zormaier
Material und Methoden - LWF-Wissen 70

Um fundierte Informationen zum Aufkommen und Verbrauch von Energieholz in Bayern zu erhalten, wurden umfangreiche Erhebungen bei Betrieben der ersten Verarbeitungsstufe des Clusters Forst und Holz, sowie bei Biomasseheiz- und -heizkraftwerken durchgeführt. Insgesamt wurden über 2.000 Adressaten mit Fragebogen angeschrieben. Eine summarische Zusammenstellung der jeweiligen Grundgesamtheit und des Rücklaufs befindet sich im Anhang.

Nach Angaben des Bayerischen Landesamtes für Statistik und Datenverarbeitung (Statistisches Landesamt) für das Jahr 2009 (zum Zeitpunkt der Berichtserstellung lagen die Zahlen für 2010 noch nicht vor) existierten 1.336 umsatzsteuerpflichtige Unternehmen des Wirtschaftszweiges 16.1 »Säge-, Hobel- und Holzimprägnierwerke«. Im Juni 2011 wurden rund 1.200 Sägewerke in Bayern, von denen Adressen und größtenteils Informationen zur Einschnittskapazität vorlagen, schriftlich zu Rohstoffbedarf und Schnittholzproduktion sowie dem Anfall an Sägenebenprodukten und deren weiterer Verwendung befragt. Auf Grund des geringen Rücklaufs (vgl. Anhang) wurden die Betriebe Ende September erneut angeschrieben.

Die Berechnung der Kennzahlen von Verbrauch und Produktion der Sägewerke erfolgte in Anlehnung an Röder et al. (2008) getrennt nach Sägern mit einer jährlichen Einschnittskapazität von über 20.000 Fm (Festmeter) Laubholz oder mehr als 50.000 Fm Nadelholz und Sägern mit weniger Einschnittskapazität als die o.g. Grenzwerte, d.h. getrennt nach »Groß- und Klein-/Mittelsägern«.

Da die gut drei Dutzend als Großsägewerke identifizierten Betriebe rund zwei Drittel des gesamten Einschnitts leisten (Röder et al. 2008), wurden diese, sofern sie nicht an der schriftlichen Befragung teilgenommen hatten, im Oktober/November 2011 telefonisch zu Kapazität und Rundholzeinschnitt befragt. An der schriftlichen Befragung hatten 13 von 34 Betrieben teilgenommen. Die statistische Qualität der Aussagen zu den einzelnen Merkmalen ist daher unterschiedlich: Einschnitt und Einschnittskapazität konnten in Summe aus der Befragung der Großsäger entnommen werden, da hierzu 100% Rücklauf vorlagen. Alle weiteren Kennwerte (z.B. Schnittholzausbeute, Sortimentsverteilung der Nebenprodukte oder Verwendung der Sägenebenprodukte) wurden über statistische Durchschnittswerte für Großsäger aus den 38% Rücklauf der schriftlichen Befragung hochgerechnet.

Der schriftliche Rücklauf für Klein- und Mittelsäger lag bei etwa 8%, wobei nach Größenklassen unterschieden werden muss, wie Abbildung 2 zeigt.

Alle Sägewerke unterhalb der Leistungsgrenzen für Großsäger wurden auf Größenklassen verteilt, für die Klassen Mittelwert und Median des Einschnitts und der Kapazität ermittelt und diese mit der Grundgesamtheit hochgerechnet. Als Grundgesamtheit wurde die in der Umsatzsteuerstatistik des Bayerischen Landesamtes für Statistik und Datenverarbeitung genannte Zahl von Sägewerken verwendet. Weil für 2010 noch keine Angabe vorlag, wurde die Entwicklung von 2005 bis 2009 fortgeschrieben. Es wurde angenommen, dass sich die Grundgesamtheit so auf die Größenklassen verteilt, wie Mantau (2007) ermittelt hatte und der Rücklauf der eigenen Befragung hinsichtlich der Betriebsgröße erheblich verzerrt war. Der Rundholzeinschnitt in Bayern wurde klassenweise über das arithmetische Mittel des Einschnitts der jeweiligen Klasse hochgerechnet. Aus dem Einschnitt wurde entsprechend der durchschnittlichen Ausbeute die Schnittholzmenge und der Anfall an Nebenprodukten errechnet. Für die weiteren Kennwerte wurden analog zu den Großsägern die aus der Befragung errechneten Verteilungen auf den hochgerechneten Einschnitt bzw. auf die Masse der Nebenprodukte im Jahr 2010 übertragen.

Statistische Kenngrößen zum erhobenen Einschnitt für die einzelnen Klassen sind im Anhang dargestellt. Der Standardfehler beträgt in der Klasse bis 4.999 Fm und der Klasse von 20.000 bis 49.999 Fm Einschnittskapazität 15% des Mittelwerts bzw. in der Klasse von 5.000 bis 19.999 Fm 8%. Für die Klasse mit dem insgesamt höchsten Rundholzeinschnitt kann auf Grund des verhältnismäßig höheren Rücklaufs die statistisch beste Aussage getroffen werden. Dennoch führt die verhaltene Beteiligung an der Sägewerksbefragung zu Unsicherheiten in den Ergebnissen. Da die Betriebe bereits zweimal angeschrieben worden waren, schien dieser Ansatz ausgereizt. Auf eine telefonische Befragung der kleinen und mittleren Sägewerke wurde aus Zeit- und Kostengründen verzichtet.

Über das Centrale Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerk e.V. (C.A.R.M.E.N. e.V.), eigene Recherchen und Literaturangaben konnten für Bayern rund 680 Adressen von Biomasseheizwerken und -heizkraftwerken ermittelt werden. Da der Adressenliste auch eine Abfrage der Landratsämter durch C.A.R.M.E.N. e.V. zu den ihnen bekannten Anlagen zu Grunde lag, wurde die Zahl der Adressaten als Grundgesamtheit der Werke für Bayern angenommen.

Die schriftliche Befragung erfolgte von August bis September 2011. Insgesamt gingen Antworten zu 215 Anlagen ein, von denen 30 allerdings erst 2010 in Betrieb genommen wurden. Der Rücklauf lag für reine Biomasseheizwerke bei rund 30%, für ORC-Heizkraftwerke (Organic Rankine Cycle) und Biomassedampfheizkraftwerke bei 43% bzw. 63%.

Zu den beiden Letztgenannten konnte auch auf zwei Diplomarbeiten der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf zurückgegriffen werden (Moll 2011; Meier 2011), die jedoch ein anderes Bezugsjahr als der vorliegende Marktbericht aufwiesen und zudem nicht alle Standorte in Bayern abbildeten. Daher konnten die Daten nur zum Abgleich der Befragungsergebnisse herangezogen werden.

Betrachtet man die Beteiligung an der Erhebung nach der Feuerungswärmeleistung, so sind die Heiz(kraft)werke mit einer Feuerungswärmeleistung von weniger als 500 kW (20%) im Vergleich zu den Werken ab 500 kW unterrepräsentiert (Abbildung 3 bzw. Tabelle im Anhang). Dies ist jedoch für die Hochrechnung des Holzverbrauchs kein gravierendes Problem, da die Gesamtmenge des eingesetzten Brennstoffes in dieser Klasse mit Abstand die kleinste ist, trotz der großen Zahl der Marktteilnehmer.

Die Berechnung der Kennzahlen zu Energieholzverbrauch sowie Wärme- und Stromproduktion erfolgte nach Größenklassen über die Feuerungswärmeleistung des Biomassekessels. Für die jeweilige Größenklasse wurde der arithmetische Mittelwert des Brennstoffverbrauchs ermittelt. Über die Gesamtzahl der in der Klasse vorhandenen Heizanlagen in Bayern wurde der Gesamtverbrauch berechnet und über die Klassen für Bayern summiert.

Die Anteile der einzelnen Brennholzsortimente wurden ebenfalls klassenweise ermittelt und auf die hochgerechneten Verbräuche umgelegt.

Die Hochrechnung über Klassen war möglich, da durch die Förderdatenbank des Technologie- und Förderzentrums Straubing (TFZ), C.A.R.M.E.N. e.V. und eigene Recherchen die Feuerungswärmeleistung der meisten Biomasseheizwerke bekannt war. Für Werke, zu deren Leistung keine Informationen vorlagen, wurde über die Befragungsdaten ein Durchschnittswert (d.h. Median: 0,25 MW [Megawatt]) ermittelt. Die Feuerungswärmeleistungen der ORC- und Dampfheizkraftanlagen waren über die Arbeiten von Moll (2011) und Meier (2011) bekannt.

In Bayern wurden vier Hersteller von Holzwerkstoffen und etwa 20 Betriebe der Papier- und Zellstoffindustrie schriftlich befragt. Leider war der Rücklauf sehr gering, so dass z.B. zum Frischholzeinsatz keine Aussagen getroffen werden konnten.

Die fehlenden Daten wurden über Internet- und Literaturrecherchen soweit wie möglich ergänzt: Zu den Standorten mit Frischholzbedarf wurden Informationen aus den Umwelterklärungen aus verschiedenen Bezugsjahren herangezogen.

In Kooperation mit der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) – Fachbereich Holzenergie – wurden im Rahmen einer Bachelorarbeit (Degenbeck 2012) alle Pellethersteller in Bayern identifiziert und angeschrieben. Bei Betrieben, die nicht geantwortet hatten, erfragten Mitarbeiter der LWF die jährliche Produktionskapazität und die Produktion des Jahres 2010 telefonisch. Auf diese Weise wurde ermittelt, dass von 23 befragten Betrieben 16 zum Befragungszeitpunkt produzierten, von diesen nahm nur einer nicht an der Studie teil.

Von zehn Betrieben lagen vollständige Angaben vor, von den übrigen nur zu Produktion und Kapazität. Die durchschnittliche Exportquote der Betriebe, die diese mitgeteilt hatten, wurde auf die Gesamtproduktion in Bayern hochgerechnet.

In Kooperation mit der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) – Fachbereich Holzenergie – wurden im Rahmen einer Bachelorarbeit (Degenbeck 2012) alle Pellethersteller in Bayern identifiziert und angeschrieben. Bei Betrieben, die nicht geantwortet hatten, erfragten Mitarbeiter der LWF die jährliche Produktionskapazität und die Produktion des Jahres 2010 telefonisch. Auf diese Weise wurde ermittelt, dass von 23 befragten Betrieben 16 zum Befragungszeitpunkt produzierten, von diesen nahm nur einer nicht an der Studie teil.

Von zehn Betrieben lagen vollständige Angaben vor, von den übrigen nur zu Produktion und Kapazität. Die durchschnittliche Exportquote der Betriebe, die diese mitgeteilt hatten, wurde auf die Gesamtproduktion in Bayern hochgerechnet.

Über Adressverzeichnisse des Landesamtes für Umwelt (LfU 2011a, LfU 2011b), des Bundesverbandes der Altholzaufbereiter und -verwerter e.V.(BAV 2011) und des Bundesverbandes Sekundärrohstoffe und Entsorgung e.V. (BVSE 2011) wurde versucht, die Altholzhändler und -verwerter in Bayern zu identifizieren. Insgesamt wurden 210 Adressaten recherchiert und schriftlich befragt. Geantwortet haben 47 Betriebe bzw. Unternehmen mit mehreren Standorten, darunter 23 reine Händler und 24 Aufbereiter (z.T. mit Handelstätigkeit). Da bekannt war, dass nur eine kleine Zahl an Unternehmen die Hauptmasse des Altholzes erfasst, wurden deren Kapazitäten, sofern sie nicht an der Umfrage teilgenommen hatten, telefonisch und über Internetrecherchen ermittelt.

Weimar und Mantau (2008) unterscheiden das Handelsvolumen an Altholz vom Marktvolumen, d.h. die in der Branche insgesamt erfasste und auch intern gehandelte Menge von derjenigen, die real den Endverbrauchern zugeht. Deshalb wurde zur Hochrechnung nur auf die Mengenangaben zurückgegriffen, die direkt vom Altholzaufbereiter zum Endkunden verkauft wurden.

Die Hochrechnung erfolgte getrennt nach zwei Größenklassen von Aufbereitern. Zusammengefasst wurden Betriebe mit einer erfassten Menge ab 20.000 t lutro (Tonnen lufttrocken) pro Jahr und diejenigen bis 19.999 t lutro pro Jahr. Die größeren Aufbereiter gingen mit dem erhobenen Altholzaufkommen direkt in die Hochrechnung ein, wohingegen die kleinen und mittleren Betriebe über ihren Anteil an der Gesamtzahl der Adressaten und die mittlere erfasste Altholzmenge hochgerechnet wurden.

Die Aussagen zum Energieholzverbrauch in privaten Haushalten basieren auf einer repräsentativen Befragung in Anlehnung an Mantau und Sörgel (2006) bzw. Hick und Mantau (2008) im Juli 2011 zum Heizverhalten in der Heizperiode 2010/2011. Diese führte ein Marktforschungsinstitut in Form telefonischer Interviews durch. Die Hochrechnung erfolgte über die Gesamtzahl von 6,065 Millionen bayerischer Haushalte.

Der Stichprobenumfang wurde in Rücksprache mit Marktforschungsinstituten auf 1.000 Haushalte festgelegt. Studien aus Hamburg stützten sich auf Mailpanels mit jeweils bundesweit 11.000 Teilnehmern. Daher schien ein Stichprobenumfang von 1.000 Befragten zunächst ausreichend. Im Zuge der Auswertung zeigte sich jedoch, dass die Aussagen zu Energieholzsortimenten mit sehr kleinem Nutzerkreis mit Unsicherheiten verbunden sind. Dies führte u.a. dazu, dass die Berechnungen zum Hackschnitzelverbrauch der privaten Haushalte in Bayern verworfen werden mussten.

Die Form des Telefoninterviews zur Erhebung des Energieholzverbrauchs ist als suboptimal zu beurteilen, in aller Regel können die Verbraucher ihren Bedarf in der Kürze der Zeit nicht anhand von Rechnungen recherchieren. Da diejenige Person im Haushalt befragt wurde, die sich mit dem Thema Heizen und Energieverbrauch am besten auskannte, dürften die meisten Angaben qualifizierte Schätzungen sein. Falls anhand von Rechnungen über z.B. Scheitholz oder Pelletlieferungen geantwortet wurde, wurde nicht der Verbrauch, sondern die Einkaufsmenge erfasst.

In der Befragung wurden keine gewerblichen Kleinfeuerungen erfasst. Anlagen, die Mehrfamilienhäuser oder Wohnkomplexe zentral versorgen, wurden als »Zentralheizungen« oder »Fernwärmeheizungen« abgefragt, sofern den Verbrauchern bekannt war, dass es sich um Holzfeuerungen handelte. Angaben zur verbrauchten Holzmenge konnten in diesen Fällen allerdings nicht getroffen werden bzw. sind vermutlich größtenteils fehlerhaft. Da keine zusätzliche Umfrage z.B. bei Vermietern und Wohnungsbauträgern durchgeführt wurde, konnten diese Verbräuche nicht ermittelt werden.

Die Angaben der Verbraucher wurden auf Plausibilitäten statistisch geprüft. So konnte z.B. ein signifikanter Zusammenhang zwischen Holzverbrauch und Heizungstypen festgestellt werden. Haushalte mit Einzelfeuerungen verbrauchen signifikant weniger Holz als diejenigen mit Holzzentralheizung. Der Energieholzverbrauch wächst mit steigender Haushaltsgröße. Verbraucher, die nach eigenen Angaben ein Niedrigenergiehaus bewohnen und dieses ausschließlich mit Holz beheizen, benötigten signifikant weniger Holz als diejenigen in Gebäuden ohne Niedrigenergiestandard.

Der Gesamtverbrauch der Privathaushalte wurde mit Hilfe des Medians der Stichprobe und der Zahl aller privaten Haushalte geschätzt. Zwar ist das arithmetische Mittel einer Stichprobe grundsätzlich ein besserer Schätzer als der Median für die Ausprägung eines Merkmals in der Grundgesamtheit (Bortz 1993). Hier war die Menge des verbrauchten Energieholzes in den privaten Haushalten der Stichprobe jedoch nicht annähernd normalverteilt, sondern zeigte eine ausgeprägte linkssteile Verteilung. Nach Sachs (1992) ist der Vertrauensbereich des Medians bei nicht normalverteilten Grundgesamtheiten besser geeignet als der des arithmetischen Mittels.

Zur Hochrechnung wurden die Verbraucher in Straten aufgeteilt. Generell wurde nach Sortimenten getrennt hochgerechnet. Der Scheitholzverbrauch wurde, da hier ausreichend Angaben vorlagen, noch nach Haushaltsgröße differenziert.

Die Mengenangaben beziehen sich auf das Winterhalbjahr 2010/2011, werden jedoch auf das Kalenderjahr 2010 angerechnet, um einen Vergleich mit Zahlen der Unternehmensbefragungen, die sich ebenfalls auf das Kalenderjahr 2010 beziehen, zu ermöglichen.

Ziel war es, das Biomassepotential (theoretisches Potential) aus Baum-, Hecken- und Strauchschnitt, Straßen- und Bahnbegleitgehölzen, dem kommunalen Gehölzschnitt sowie aus land- und forstwirtschaftlichen Sonderkulturen für Bayern zu ermitteln. Im Gegensatz zum Energieholzmarktbericht für 2005 erfolgte dies gemäß einem GIS-basierten Ansatz. Die Definitionen von »kommunalem Gehölzschnitt« oder »Baum-,Hecken- und Strauchschnitt« bzw. die Auswahl der einzubeziehenden Landschaftsbereiche erfolgten nach Thrän (2009). Die in Tabelle 1 aufgeführten Landschaftsbereiche wurden gegenüber Thrän (2009) stärker differenziert und in den ATKIS-Basisdaten (Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem für Bayern) 1 : 25.000 gemäß dem Objektkatalog für Bayern ausgeschieden.

Moore und Streuobstwiesen auf Grün- und Ackerflächen konnten nicht berücksichtigt werden, da mit den ATKIS-Basisdaten keine Differenzierung in Flächen mit und ohne Baumbestand möglich war. Würde man die gesamte Fläche verwenden, bekäme man deutlich zu hohe Werte für die Biomassepotentiale. Waldsäume werden in den ATKIS-Basisdaten nicht als eigenes Objekt geführt und sind daher nicht von den Waldflächen abgrenzbar. Sie wurden entlang von Verkehrswegen nur als Anteil der Waldfläche (4–8 m von Straßen bzw. Schienen ausgehend) berücksichtigt, da hier der Baumschnitt zu Verkehrssicherungszwecken vorgenommen werden muss. Dies betrifft Waldflächen entlang von Autobahnen, Bundes-, Land-, und Kreisstraßen sowie Bahnschienen.

Holziges Straßenbegleitgrün und Waldränder entlang von Gemeindestraßen (inner- und außerorts) sowie Potentiale entlang von Feld- und Wirtschaftswegen sind in der vorliegenden Zusammenstellung mangels Informationen zu Turnus und Art von Pflegeeingriffen nicht berücksichtigt. Baumgruppen werden in den ATKIS-Basisdaten nicht ausgeschieden. Ein Teil der Baumgruppen könnte als Baumreihen oder ab einer Fläche von 0,1 ha (31m x 31m) als Gehölz in den ATKIS-Basisdaten geführt sein. Baumreihen, Einzelbäume, Feldgehölze und Hecken konnten gemäß ihrem Baumbestand in Laub-, Nadel- und Mischbestände differenziert werden.

Öffentliche Grünflächen wurden nach ihrer Nutzung unterschieden. Es wurden Sportanlagen, Friedhöfe, Parks und Zoos sowie weitere Grünflächen in Siedlungsgebieten wie Freizeitparks, Freilichtkinos,-theater und -museen berücksichtigt. Bei den Sonderkulturen wurden die Flächen von Baumschulen, Rebflächen und Obstbaumplantagen eingerechnet. Im ATKIS wird Straßen- und Schienenbegleitholz unter Grünland geführt. »Verkehrsbegleitgrün« ist in den ATKIS-Basisdaten derzeit noch nicht flächig differenziert, sondern unter Grünland (FKT 2740 »Verkehrsbegleitgrün «, FTK 2730 »Landwirtschaftsfläche«) subsummiert. Es ist nicht zwischen landwirtschaftlicher Fläche und Verkehrsbegleitgrün zu unterscheiden. Auch ob die Fläche einen Baum-/Strauchbestand aufweist oder es sich um reine Rasen- bzw. Grasflächen handelt, ist derzeit nicht mit den ATKIS-Daten differenzierbar.

Daher wurde eine GIS-gestützte Verschneidung mit dem Straßen- und Schienennetz (hier nur Eisenbahn, S-Bahn, Museumsbahn; Status »in Betrieb «) vorgenommen, bei dem je nach Verkehrswegart von einem Pflegesaumzwischen 4–8 m nach Kern et al. (2010) entlang der Verkehrswege ausgegangen wurde. Nur dieser Pflegesaum wurde für die weiteren Berechnungen herangezogen. Zudem wird Straßen- und Schienenbegleitholz teilweise in den ATKIS-Basisdaten »Baumreihen« (z.B.Alleen), »Gehölze « und »Wald« erfasst, sofern diese entlang von Verkehrswegen zu finden sind.

Die Flächenermittlung für Gehölze, öffentliche Grünflächen (Parks, Friedhöfe, Sportplätze und Zoos), Grünflächen in Siedlungsbereichen, die in der Regel nicht öffentlich sind (Freizeitparks, Freilichtkinos, -theater und -museen), Sonderkulturen (Baumschule, Weinberge, Obstplantagen) und Hecken erfolgte im GIS unter Aufsummierung der im ATKIS angegebenen Flächen. Für Hecken wurde eine durchschnittliche Breite von 5 m angenommen. Hecken werden im ATKIS erst ab einer Länge von 200 m, sofern sie landschaftsprägend sind, erfasst.

Thrän (2009) gibt für die einzelnen Landschaftsbereiche ein flächenspezifisches Potential in Tonnen Trockenmasse pro Hektar und Jahr (tTM/ha*a) oder in Schüttraummeter (Srm) an. Die Mittelwerte dieser Potentiale wurden mit der errechneten Fläche pro Landschaftsbereich multipliziert.

Für Einzelbäume wurde der Baumschnitt gemäß der Studie »Regio-Energieholz« (Plenum westlicher Bodensee 2007–2008) errechnet. Das dort aus 55.547 Einzelbäumen ermittelte Potential pro Baumbetrug 3,86 Srm. Im Unterschied zu der Studie wurde in diesem Bericht das anfallende Potential pro Baum (Einzelbaumdefinition gemäß ATKIS) auf 3 Srm reduziert und von einem Wassergehalt von durchschnittlich 50% ausgegangen. Gründe hierfür sind, dass bei der Studie »Regio-Energieholz« pflegeintensive Baumreihen und Alleen nicht gesondert ausgewiesen wurden. Es ist davon auszugehen dass sie unter den »Einzelbäumen « subsumiert wurden. Für »Einzelbäume« im Sinne von ATKIS würde sich ohne die Korrektur des Potentials auf 3 Srm eine Überschätzung der Potentiale ergeben. Für eine genauere Einschätzung der Potentiale von Einzelbäumen liegen derzeit keine ausreichenden Daten vor. Baumreihen werden im ATKIS ab 200 m Länge als Linienelement in Kilometern angegeben. Es handelt sich hierbei um Baumreihen entlang von Verkehrswegen aber auch um Baumreihen in der freien Landschaft, wenn sie landschaftsprägend sind.Um diese Baumreihen auf Einzelbäume umzurechnen, wurde angenommen, dass im Durchschnitt beidseitig pro Straßenkilometer je Straßenseite zehn Bäume stehen (20 Bäume pro km). Das Biomassepotential wurde dann analog zu den »Einzelbäumen« berechnet.

Für Obstplantagen und Baumschulen wurde ein Potential von im Mittel 8 t FM/ha*a (Tonnen Frischmasse pro Hektar und Jahr) nach Kaltschmitt et al. (2009) angenommen. Zudem erfolgt bei Obstplantagen im Schnitt alle 10–15 Jahre eine Rodung bei der im Mittel 60 t/ha an Frischmasse anfallen (durchschnittlich 4,8 t/ha*a). Für Weinberge steht etwa alle 30 Jahre eine Rodung an; hieraus ergibt sich gemäß Kaltschmitt et al. (2009) im Mittel ein Biomasseaufkommen von 3 t FM/ha*a.

Für die Erfassung der Potentiale entlang von Verkehrswegen wurde zwischen Autobahnen, Bahntrassen sowie Bundes-,Land- und Kreisstraßen differenziert, wobei aus berechnungstechnischen Gründen Bundes-, Land- und Kreisstraßen (Bu-La-Kr) zusammengefasst wurden. Bei den Bahntrassen wurden aus dem Schienenverkehr Eisenbahnen, S-Bahnen und Museumsbahnen herausgefiltert und nur die berücksichtigt, deren Status »in Betrieb« war. Für Autobahnen ergab sich durch die GIS-Berechnungen ein Pflegesaum im Mittel von 4 m, für Bu-La-Kr-Straßen von 8 m (Plenum westlicher Bodensee 2007–2008 und Cremer 2007) und für Bahntrassen von 6m (Kern et al. 2010). Die entsprechenden Pflegesäume wurden mit den Objekten »Grünland«, »Gehölze« und »Wald« verschnitten. Bei den aus »Grünland« ermittelten Pflegesäumen kann es sich, auf Grund der fehlenden Differenzierung der ATKIS-Daten, sowohl um Wiesenflächen als auch um holzartiges Straßenbegleitgrün handeln.

Um dem Rechnung zu tragen und den Anteil an holzigem Straßenbegleitgrün nicht zu überschätzen, wurde von einem holzartigen Anteil von 45%, analog der Studie des Umweltbundesamtes (Kern et al. 2010) ausgegangen. Nur dieser Flächenanteil des Pflegesaumes wurde in die Potentialberechnung einbezogen. Anschließend wurden die ermittelten Flächen mit den Flächenpotentialen für »Waldsäume« bzw. »Verkehrswege« (Baum- und Strauchschnitt) nach Thrän (2009) in Tonnen Trockenmasse pro Hektar und Jahr (tTM/ha*a) multipliziert. Hieraus ergibt sich das bayernweite Potential entlang der Verkehrswege. Nur ein Teil der Verkehrswegekilometer weist Verkehrsbegleitgrün auf oder führt durch Waldflächen, so dass Pflegemaßnahmen und damit Pflegesäume nur für diese Streckenbereiche in die Berechnung eingeflossen sind, daher war es nicht notwendig die Bereiche Innerorts und Außerorts zu unterscheiden.

Die Validierung der Daten erfolgte z.B. für den »Baum- und Strauchschnitt aus öffentlichen Grünflächen « mit dem Aufkommen der Grüngutabfälle aus Hausgärten und der kommunalen Grünflächenpflege aus der Bilanz zum Hausmüll 2010 für Bayern (Landesamt für Umwelt 2010). Nach Auskunft von Letalik (2011) beträgt der Anteil des kommunalen Gehölzschnitts an den gesamten Grüngutabfällen in Bayern zwischen 10% und 20% (im Mittel 15%). Für Straßenbegleitgrün wurden zur Validierung die Erhebungen des Witzenhausen-Institutes von 2008 aus Kern et al. (2010) für Bayern herangezogen.

Bei den Berechnungen wurden Hecken, Gehölze und Bäume entlang von Gewässern (Ufer- und Gewässerbegleitgrün) nicht getrennt aufgeführt, da davon ausgegangen wurde, dass diese mit den ATKIS-Basisdaten »Gehölzen«, »Hecken«, »Bäumen« und »Baumreihen« weitgehend erfasst wurden. Das Aufkommen an Schwemmholz wurde mangels aktueller Daten aus Wagner und Wittkopf (2000) bzw. Bauer et al. (2006) übernommen.

Die Daten zum Aufkommen von Waldholz basieren auf der amtlichen Einschlagstatistik des Statistischen Bundesamtes, gegliedert nach Waldbesitzart und Baumartengruppen. Für den Privat- und Körperschaftswald entstammen die Daten den Ergebnissen der jährlich durchgeführten Einschlagserhebung der LWF. Soweit aus den Erhebungen der LWF differenziertere Informationen vorlagen, als in der amtlichen Statistik dargestellt, wurden auch diese verwendet. Zum Einschlag im Bayerischen Staatswald gab das Unternehmen Bayerische Staatsforsten AöR Auskunft (BaySF 2012).

Im August und September 2011 meldeten die Ansprechpartner für Holzenergie an den Ämtern für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (ÄELF) die Scheitholzpreise in ihrem Zuständigkeitsbereich sowie die vorhandenen Flächen an Kurzumtriebsplantagen (KUP) an die LWF.

In der zentralen Datenbank des Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystems (InVeKoS Datenbank) werden die landwirtschaftlichen Flächen derjenigen Betriebe erfasst, die Betriebsprämien erhalten. Über das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten wurde eine Datenbankabfrage zur Fruchtart »Niederwald« (Code 848) für die Jahre 2005 bis 2011 nach Landkreisen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden über die Abfrage bei den Holzenergieberatern (s.o.) überprüft und Abweichungen im Einzelfall nachgetragen.

Die Ergebnisse wurden mehreren Experten vorgestellt und mit ihnen diskutiert. Die Experten deckten die Bereiche Forst- und Holzwirtschaft sowie die energetische Nutzung von Biomasse ab. Die Kommentare und Anmerkungen flossen in die Fertigstellung des Berichts mit ein. Darüber hinaus wurden verschiedene Verbandsvertreter zur Klärung offener Detailfragen beteiligt.

Folgende Experten waren in verschiedenen Gesprächsrunden beteiligt: Prof. Dr. Stefan Wittkopf, Matthias Wilnhammer (Hochschule Weihenstephan-Triesdorf); Dr. Jürgen Bauer, Markus Blenk (Cluster Forst und Holz in Bayern); Edmund Langer, Christian Leuchtweis (C.A.R.M.E.N.); Dr. Hans Hartmann, Dr. Daniel Kuptz, Peter Turowski (Technologie- und Förderzentrum); Prof. Dr. Udo Mantau, Przemko Döring (Universität Hamburg); Dr. Björn Seintsch, Dr. Holger Weimar (Johann Heinrich von Thünen-Institut).

Diese Studie befasst sich mit dem Festbrennstoff Holz als Energieträger zur Wärme- und Stromerzeugung. Weitere Formen nachwachsender Rohstoffe sind nicht Untersuchungsgegenstand. Die aktuelle Definition der verschiedenen Energieholzarten ergänzt diejenige aus dem Jahr 2006 um die mittlerweile deutlich wichtiger gewordenen Presslinge (Pellets und Holzbriketts). Die verschiedenen Arten von Energieholz werden nach ihrer Herkunft unterschieden (Abbildung 4).

Den größten Teil des Energieholzes nimmt Waldenergieholz in Form von Scheitholz und Hackschnitzeln ein, gefolgt von den Nebenprodukten aus der Säge- und holzverarbeitenden Industrie und Altholz. Von untergeordneter Bedeutung sind Flurholz aus der Landschaftspflege (Gehölze in der freien Flur, innerstädtischen Grünanlagen und Gärten) inklusive Straßenbegleitgrün und Schwemmholz, sowie Holz aus Kurzumtriebsplantagen mit schnellwachsenden Baumarten.

In Studien wird der Begriff Sägenebenprodukte nicht einheitlich definiert. Mantau et al. (2001) verwenden ihn nur für Sägespäne/Sägemehl, Schwarten/Spreißel und Hackschnitzel. Moser (2008) und Röder et al. (2008) zählen auch die nicht im eigentlichen Einschnittprozess anfallenden Hobelspäne und Rinde dazu. Die vorliegende Studie folgt der Systematik von Bauer et al. (2006), in der die Rinde separat zu den Sägenebenprodukten ausgewiesen wird. Neu in der Reihe der Energieholzmarktberichte für Bayern ist, dass zusätzlich das Aufkommen an Hobelspänen betrachtet wird. Diese sind ein Nebenprodukt der Sägewerke mit integrierter Hobellinie und stehen zur stofflichen und thermischen Verwertung zur Verfügung.

Der Fokus dieser Studie liegt auf Aufkommen und Verbrauch verschiedener Energieholzsortimente im Jahr 2010. Unter Aufkommen ist die Menge an Holz zu verstehen, die von Seiten der Forst- und Holzwirtschaft sowie weiteren Branchen im Jahr 2010 bereitgestellt und produziert wurde. Diese Mengen wurden auf dem Markt angeboten, im eigenen Betrieb weiterverarbeitet oder für die Eigenversorgung verwendet.

Der Verbrauch beschreibt alle Mengen, die energetisch oder stofflich in Privathaushalten oder Betrieben genutzt werden. Die Studie unterscheidet als Endverbraucher von Energieholz Haushalte, Gewerbebetriebe (z.B. Schreinereien, Zimmereien), Biomasseheizwerke und Biomasseheizkraftwerke sowie als stoffliche Nutzer derselben Sortimente die Holzwerkstoff- und Papier- /Zellstoffindustrie.

Im Unterschied zum Energieholzmarktbericht des Jahres 2005 wird in dieser Studie das Potential der verschiedenen Energieholzsortimente nur für das Sortiment Flurholz ermittelt. Für die Definition der verschiedenen Potentialarten und die Herleitung des Waldenergieholzpotentials wird auf Bauer et al. (2006) verwiesen.

Die verschiedenen Energieholzsortimente werden in unterschiedlichen Einheiten gehandelt, z.T. gilt dies bereits für ein und dasselbe Sortiment. Beispielsweise rechnen Biomasseheizwerke mit ihren Kunden die gelieferten Hackschnitzel in Schüttraummetern (Srm), Tonnen (t) oder Megawattstunden (MWh) ab. In den Befragungen waren daher Antworten in unterschiedlichen Einheiten oder auch als Prozentangaben zugelassen, um die Hürde für eine Rückantwort gering zu halten. Um die verschiedenen Quellen des Aufkommens und die Verbräuche zu verrechnen, mussten alle Angaben in eine einheitliche Maßeinheit umgerechnet werden.

Da für die unterschiedlichen Zielgruppen dieses Berichtes jeweils andere Maßeinheiten ausschlaggebend sind, wird in den einzelnen Kapiteln die für das Sortiment wichtigste Einheit verwendet (z.B. Festmeter [Fm] für Waldholz, hingegen Tonnen atro [t atro] für Pellets). Der Begriff »Festmeter« steht im Bericht für den Erntefestmeter ohne Rinde (Efm o.R.) und umfasst damit nur Derbholz (Derbholz ist die oberirdische Holzmasse über 7 cm Durchmesser mit Rinde (Kramer 1985)). Bei Sortimenten, die mit Rinde verwendet werden (z.B. Kronenholz, Sägerestholz, Scheitholz), wurde dies im Bericht berücksichtigt (Festmeter mit Rinde [Fm m.R.]). Sortimente, die Nicht-Derbholz beinhalten (v.a.Kronenholz), wurden aus der erhobenen Gewichts- oder Raumeinheit in Festmeter umgerechnet, um die Teilmengen vergleichbar zu machen. Angaben zu Umrechnungsfaktoren finden sich in Hahn et al. (2011) und Wittkopf (2005).

Zum Teil mussten Mittelwerte (z.B. für die Rohdichte des Holzes oder den Wassergehalt) angenommen werden. Für die Sägeindustrie (Nebenprodukte) wurden je nach Baumartenzusammensetzung des Einschnitts Umrechnungsfaktoren für die Rohdichte gebildet, im Mittel wurde als Umrechnungsfaktor vom Gewichts- zum Volumenmaß (Tonne atro zu Festmeter) 2,3 verwendet. Die Umrechnung der in Biomasseheiz(kraft)werken eingesetzten Waldhackschnitzel erfolgte analog.

Die Bilanzierung am Ende des Berichtes findet sowohl in der Raumeinheit »Festmeter«, dem Gewichtsmaß »Tonne atro « (Wassergehalt 0%) als auch in der Energieeinheit »Petajoule« (PJ) statt. Weimar (2011) verwendet, um unterschiedliche Holzprodukte in eine Stoffflussdarstellung zu integrieren, eine Bezugseinheit, die auf dem Volumen der im Produkt enthaltenen Holzfasern in fasergesättigtem Zustand beruht, das sogenannte Holzfaseräquivalent (m³(f)).Da jedoch bisher keine Konversionsfaktoren für die unterschiedlichen Produkte veröffentlicht sind bzw. eine Herleitung den Rahmen dieser Studie überschreitet, wurde darauf verzichtet, die verschiedenen Energieholzsortimente in das Holzfaseräquivalent umzurechnen.