ISBN 9783843911962

978-3-8439-1196-2, Reihe Forstwissenschaften

Janine Schweier
Erzeugung von Energieholz aus Kurzumtriebsplantagen auf landwirtschaftlichen Marginalstandorten in Südwestdeutschland

289 Seiten, Dissertation Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau (2013), Softcover, A4

Zusammenfassung / Abstract

Standorte, auf denen eine landwirtschaftliche Nutzung wirtschaftlich unattraktiv ist, könnten durch die Anpflanzung von Kurzumtriebsplantagen (KUP) wieder in Wert gesetzt werden und darüber hinaus zu einer nachhaltigen Energieversorgung beitragen. Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung von drei praxisüblichen Bereitstellungsprozessketten für die Produktion von Hackschnitzeln aus KUP auf landwirtschaftlichen Marginalstandorten in Mittelgebirgslagen im südwestdeutschen Raum, die sich insbesondere durch den Einsatz der Erntetechnologien unterscheiden.

Da die Ernte einen wesentlichen Kostenfaktor bei der Bewirtschaftung von KUP darstellt, wurden im Rahmen von Arbeitszeitstudien detaillierte Leistungskennwerte für verschiedene Ernteverfahren erhoben. Anschließend erfolgte die Modellierung der alternativen Prozessketten nach dem methodischen Konzept eines Stoffstrommodells. Um in der Praxis vorkommende, unterschiedliche Verfahrensausprägungen zu erfassen, wurden für jede Prozesskette auch einige Varianten modelliert. Die Auswertungen basieren auf einheitlichen Annahmen. So liegt allen Berechnungen eine 20-jährige Standzeit der KUP mit fünf Rotationen im vierjährigen Umtrieb zugrunde und die durchschnittliche Erntemenge wird in Anhalt an die realen Erträge der Untersuchungsfläche mit durchschnittlich 29 Tonnen absolut trockener Biomasse je Hektar und Erntemaßnahme kalkuliert, was einem durchschnittlichen jährlichen Biomassezuwachs von 7,6 t atro a-1 ha-1 entspricht. Zur ökologischen Bewertung wurden die mit den Prozessen verbundenen Emissionen sowie der Energieaufwand nach der Methodik der Ökobilanzierung umfassend und unter Einbeziehung wichtiger Vorketten analysiert. Als Ergebnisse wurden die Umweltwirkungspotentiale in den Wirkungskategorien Versauerung, Erderwärmung und Eutrophierung dargestellt. Außerdem wurden der kumulierte Energieaufwand (KEA) an fossiler Energie und die Energieeffizienz für jede Prozesskette ermittelt. Zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit wurden für die untersuchten Prozessketten sowohl eine Einnahmeüberschussrechnung als eine Berechnung nach der Annuitätenmethode durchgeführt. Um die Effekte alternativer zukünftiger Entwicklungen abschätzen zu können, wurde im Rahmen von Sensitivitätsanalysen geprüft, inwieweit sich verschiedene Erntemengen und unterschiedliche Marktpreise für Energiehackschnitzel auf die Umweltwirkungen und auf die Wirtschaftlichkeit auswirken.