Frank Burger, Stefan Friedrich, Christina Schumann und Florian Zormaier
Kurzumtriebsplantagen - LWF-Wissen 70

Die Anbaufläche von Energiewäldern beträgt in Bayern nach der Datenbank des »Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystems« (Vgl. Verordnung über die Durchführung von Stützungsregelungen und des Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystems (InVeKoS-Verordnung – InVeKoSV) 276 ha (Stand 2010).

Da hier nur Angaben zu den landwirtschaftlichen Betrieben mit Betriebsprämie und Sitz in Bayern zu entnehmen sind, fehlen Daten zu den Flächen nicht landwirtschaftlicher Betreiber. Zu einer weiteren Unschärfe tragen die Kurzumtriebsplantagen bei, die nicht in Bayern liegen, aber dem Standort des Betriebes zugeordnet werden.

Die Größenordnung von ungefähr 300 ha im Jahr 2010 scheint aber realistisch. Über eine Abfrage an den Ämtern für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten wurden die InVeKoS-Daten aus den Jahren 2011 überprüft. Die durch Verschneidung der Abfragen gewonnenen Informationen zeigen, dass derzeit (Stand 2011) etwa 500 ha in Bayern als Kurzumtriebsplantagen genutzt werden. Abbildung 26 verdeutlicht, dass die Zuwachsraten der letzten Jahre im zweistelligen Bereich lagen, auch wenn der absolute Zuwachs noch gering ist.

Die Fläche hiebsreifer KUP im Jahr 2010 hatte nur einen geringen Umfang: Ausgehend von Umtriebszeiten von drei bis sechs Jahren waren maximal 100 ha hiebsreif. Bei einem Durchschnittsertrag von 30 bzw. 80 t TM/ha (Tonnen Trockenmasse pro Hektar) könnten je nach Umtriebszeit maximal etwa 3.000–8.000 t atro Holzmasse geerntet worden sein.

Die Entwicklung der Jahre 2010 und 2011 zeigt eine weitere deutliche Zunahme der KUP-Flächen und es ist auch weiterhin davon auszugehen, dass schnellwachsende Baumarten verstärkt gepflanzt werden. Eine Prognose der KUP-Fläche für Bayern wäre jedoch mit großen Unsicherheiten verbunden. Laut dem Energiekonzept Energie innovativ könnten in Bayern auf 100.000 ha nachwachsende Rohstoffe angebaut werden, ohne die Erzeugung von Nahrungs- und Futtermitteln zu gefährden (Bayerische Staatsregierung 2011). Bisher ist jedoch von dieser potentiellen Fläche nur ein Bruchteil realisiert worden.

Zudem ist es ratsam, die derzeit noch geringe genetische Ausgangsbasis, die auf einer kleinen Zahl von Klonen beruht, durch Züchtungen weiter auszubauen.

Der verstärkte Anbau von KUP in den letzten Jahren wird zu steigenden Erntemengen führen. Diese werden jedoch auch in den nächsten Jahren keine große Marktrelevanz entwickeln. Die Ergebnisse der bisherigen Anbauversuche und Praxiserfahrungen zeigen, dass längere Umtriebszeiten höhere Durchschnittserträge erwarten lassen. Dies wird dazu führen, dass der erste Einschlag später stattfinden wird und nennenswerte Holzmengen für Bayern ab 2020 erwartet werden können.

Insgesamt sind – auf Grund der geringen Gesamtfläche und der Unschärfe in der Flächenerfassung – Aussagen zu den erwarteten Gesamterträgen für Bayern mit Unsicherheiten behaftet.

Durch den Verzicht auf Düngung und die sehr sparsame Bodenbearbeitung ist die Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen sehr energieextensiv. Dies bringt Abbildung 28 zum Ausdruck.

Sie zeigt das Verhältnis von eingesetzter zu gewonnener Energie bei einem angenommenen Zuwachs von 10 t trockener Biomasse pro Jahr und Hektar. Die eingesetzte Energie wird für fünf Ernteverfahren, drei davon im fünfjährigen Umtrieb und zwei in der zehnjährigen Rotation differenziert dargestellt. Die Erntetechnik reicht von der Motorsäge über Fäller-Bündler-Technik und Harvester bis zur vollautomatischen Ernte mit dem Gehölzmähhäcksler.

Den niedrigsten Energieeinsatz benötigt der Anbau von KUP, wenn diese vollautomatische Maschine zum Einsatz kommt. Den zweitbesten Wert erzielt die motormanuelle Ernte im zehnjährigen Umtrieb. Insgesamt ist der Energieeinsatz im Verhältnis zum Output gering.

Die Input-Output- Verhältnisse bewegen sich in einem Rahmen von 1:55 beim Gehölzmähhäcksler und 1:29 bei der Ernte mit dem Fäller-Bündler und anschließendem Rücken und Hacken, beides in der fünfjährigen Rotation.

Betrachtet man den prozentualen Energiebedarf aller Maßnahmen der Bewirtschaftung, wie Pflügen, Ausbringen von Herbiziden, Randpflege etc., so fällt der hohe Anteil der für Ernte und Rodung verwendeten Energie auf.

Dieser beträgt nach Abbildung 29 bei der Ernte mit dem Gehölzmähhäcksler 96% der gesamten zur Bewirtschaftung benötigten Energie.

Will man also die Energiebilanz von Kurzumtriebsplantagen verbessern, so kann dies am effektivsten durch den Einsatz geeigneter Erntetechnik und den Verzicht auf die Rodung am Ende der Nutzungsdauer erfolgen.

Die am häufigsten diskutierte Wirkungskategorie von Ökobilanzen ist die durch anthropogen bedingte Emissionen verursachte Klimaänderung.

Abbildung 30 stellt das Treibhausgaspotential der Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen dem von Winterraps, Zuckerrüben und Silomais gegenüber. Während beim Energiewald die CO2-Äquivalent-Emissionen pro Jahr und Hektar circa 600 kg nicht überschreiten, liegen die landwirtschaftlichen Kulturen bei einem Vielfachen.

Abbildung 31 stellt wiederum eine Energiebilanz dar. Diesmal ist die Verwertung der erzeugten Hackschnitzel in einer 1,4 MW Kraftwärmekoppelungs-Anlage in die Bilanzierung mit einbezogen. Mit enthalten ist auch der Transport der Hackschnitzel bis zum Heizwerk. Es fällt auf, dass sich der Energiegewinn in Abhängigkeit von den fünf Ernteverfahren unterschiedlich auf Nutzwärme und Strom aufteilt. Dies liegt an den unterschiedlichen Wassergehalten der erzeugten Hackschnitzel.

Während bei den Erntelinien 1,3 und 5 frische Hackschnitzel mit einem Wassergehalt von 60% erzeugt wurden, konnten die Bäume bei der Ernte mit dem Fäller-Bündler im fünfjährigen Umtrieb sowie der motormanuellen Ernte des zehnjährigen Bestandes abtrocknen, so dass bei den Hackschnitzeln Wassergehalte von 50% bzw. 24% erreicht wurden. Die Abbildung zeigt, dass der Einsatz getrockneter Hackschnitzel durchaus sinnvoll ist.

Die Mehrausbeute an Energie bei dem motormanuellen Ernteverfahren mit Rücken und Hacken im zehnjährigen Umtrieb beträgt ein Mehrfaches der eingesetzten Energie. Die Input-Output-Verhältnisse schwanken in einem Rahmen von 1:16 bis 1:26, liegen wegen des Energieaufwandes zur Errichtung des Heizkraftwerks und des Jahresnutzungsgrades der Anlage von 80% also enger zusammen als bei der Energiebilanz von Anbau und Ernte in Abbildung 28.