Fachbezogene Forschungsergebnisse - Energiepflanzen

Bestandsaufnahme

Auf den folgenden Seiten werden Ihnen ausgewählte Ergebnisse der im Rahmen des Teilprojektes durchgeführten Bestandsaufnahme für folgende Themen bereit gestellt:

Bioenergieanlagenbestand

Die interaktive Karte zeigt das Ergebnis einer Bestandsaufnahme von Bioenergieanlagen aus den Jahren 2008 und 2009. Die Bestandsaufnahme erfolgte als schriftliche und telefonische Befragung von Betreibern, Kommunen und Behörden sowie in Form einer Internet- und Kartenrecherche. Aus der Karte wird ersichtlich, dass Biogasanlagen die mit Abstand am häufigsten vorkommenden Bioenergieanlagen in der Metropolregion sind.  Vor allem der Norden des Untersuchungsraumes weist eine hohe Dichte an Biogasanlagen auf. Auch die Energiegewinnung aus Holz spielt in der Metropolregion eine nicht unwichtige Rolle, es dominieren vor allem die Holzheizanlagen. Die Ölmühlen, die auf der Karte zu sehen sind, produzieren Rapsöl, das zum großen Teil zum Zeitpunkt der Erhebung als Biokraftstoff direkt oder für die Biodieselherstellung genutzt wurde. Die Situation konnte sich inzwischen aufgrund der entfallenen gesetzlichen Förderung von Biokraftstoffen geändert haben.

Bioenergiekulturen

In der Metropolregion sind folgende Kulturen gegenwärtig und/oder zukünftig relevant für die Erzeugung von Bioenergie:

 

Durchwachsende Sylphie
(Dauerkultur)
Topinambur
(Dauerkultur, erwerbsmäßig einjähriger Anbau)
Pappel
(KUP, Dauerkultur)
Weide
(KUP, Dauerkultur)
Miscanthus
(Dauerkultur)
Winterroggen
(Einjahreskultur, Winterung)
Wintertriticale
(Einjahreskultur, Winterung)
Dauergrünland
(Nutzung der Grünlandstandorte)
Feldgrasnutzung
(auf Ackerstandorten 1-2 jährig)
Kartoffel
(Einjahreskultur, Sommerung)
Sonnenblumen
(Einjahreskultur, Sommerung)
Wintergerste
(Einjahreskultur, Winterung)
Winterraps
(Einjahreskultur)
Zuckerrübe
(Einjahreskultur, Sommerung)
Silomais
(Einjahreskultur, Sommerung)
Sorghum-Bicolor
(Zuckerhirse, Einjahreskultur)
Sorghum Sudanense
(Sudangras, Einjahreskultur)
Entwicklung des Fruchtartenverhältnisses 1999-2007

Anhand der Betrachtung der regional auftretenden Fruchtarten und deren Anteil an der gesamten Ackerfläche werden die aktuellen Bewirtschaftungsschwerpunkte für die Landkreise der Metropolregion beschrieben. Diese geben darüber Auskunft, welche Kulturen gegenwärtig unter den gegebenen Standort- und Klimavoraussetzungen bevorzugt angebaut werden. Welche Kultarten in welchem Umfang angebaut werden, ist zudem abhängig von der Marktentwicklung. Untersucht werden die Fruchtartenverhältnisse 1999 und 2007 sowie die Veränderung zwischen diesen beiden Zeitpunkten. Mögliche Gründe für Veränderungen können neben Klimatischen Änderungen vor allem marktpolitische Änderungen (Preise, Agrarförderung…) sein. Grundlage für diese Betarchtung sind Daten zur Flächennutzung des Statistischen Landesamtes Niedersachsen. Diese liegen in der kleinsten Einheit auf Landkreisebene vor. Es werden nur Kulturen mit > 5% Anteil an der Ackernutzung aufgeführt.

Ergebnisse und Methodik

Bioenergiepotentiale in der Metropolregion

Auf den folgenden Seiten werden Ihnen die Forschungsergebnisse des Teilprojektes zum Themenfeld Bioenergiepotentiale bereit gestellt. Konkret werden folgende Themen behandelt:

Standortvoraussetzungen

Die Karte zeigt Standortvoraussetzungen für den Anbau von potentiellen Energiepflanzen. Hierbei werden bodenbedingte empfindliche Gebiete und relevante Bodenkennwerte zur Ermittlung der Biomassepotenziale aufgezeigt. Die Ackerzahl gibt Auskunft über die landwirtschaftliche Qualität des Bodens und wird beeinflusst von der Bodenart, dem Wasserspeichervermögen und der Durchwurzelbarkeit des Oberbodens, sowie einigen weiteren Parametern. Zu den empfindlichen Gebieten zählen die erosions- und verdichtungsgefährdeten Flächen, auf denen es bei unsachgemäßer Bewirtschaftung schnell zu dauerhaften Schädigungen des Bodens und damit verbundene Ertragseinbußen kommen kann. Auf belasteten Flächen stellt die Anreicherung von angeschwemmten Schwermetallen ein Problem für die Lebens- und Futtermittelproduktion dar, da hier Grenzwerte überschritten werden können. Eine Alternative bietet der Anbau von Bioenergiepflanzen oder Kurzumtriebsgehölzen zur energetischen Nutzung. Beim Wasserhaushalt fließen die Klimaparameter Niederschlag und Verdunstung mit ein. Er gibt an, wie es um die Wasserverfügbarkeit während der Vegetationszeit bestellt ist. Die Temperatursumme wird aus der Summe der Temperaturen über 5°C in der Vegetationszeit gebildet und ist ein weiterer Kennwert, der die Auswahl von Feldfrüchten und Fruchtfolgen beeinflussen kann.

Biomasseertragspotentiale

Die Karte zeigt modellierte Ertragspotentiale von 15 verschiedenen landwirtschaftlichen Kulturen für verschiedene Zeiträume und Klimaszenarien.

Flächen- und Energiepotentiale

Im Mai 2011 wurde für die Metropolregion das Ziel der 100%-igen Nutzung von erneuerbaren Energien beschlossen. Welchen Anteil an diesem Ziel die Energiepflanzen ausmachen könnten, wurde noch nicht festgelegt. Mit den folgenden Ergebnissen zu Flächen- und Energiepotenzialen wurden gewisse Möglichkeiten und Grenzen der energetischen Nutzung von Ackerkulturen aufgezeigt. Ausgehend vom derzeitigen Anlagenbestand und vom derzeitigen Anbau von Energiepflanzen wurde das noch verbleibende Potenzial an der Anbaufläche und am Wirtshafsdünger ermittelt. Für die Berechnung wurden zwei Flächenszenarien gewählt: 20% und 30% Ackerfläche, die maximal für die energetische nutzung zur Verfügung stehen. Das Energiepotenzial bezieht sich auf die Produktion von Biomethan und die daraus resultierende nutzbare Strom- und Wärmemenge. Die Summe aus der derzeitigen Energieproduktion mit dem verbleibenden Potenzial ergibt das Gesamtpotenzial.

Die Ergebnisse sind für die Gegenwart sowie die Zeitperiode 2021-2050 abrufbar. Dabei wurde entsprechend von unterschiedlichen landkreisspezifischen mittleren Erträgen der Biogaskulturen ausgegangen.

Im unteren Eingabefenster können zusätzliche Anlagen hinzugefügt werden und die Berechnung mit dem so veränderten  Anlagenbestand neugestartet werden.

Optimierte Standortplanung

Die Zahl der Bioenergieanlagen wächst rasant. Diese Entwicklung trägt zum Klimaschutz und zu Lösungen der dezentralen Energieversorgung bei. Nichts desto trotz kann die immer höher werdende Anlagendichte sich in gewisser Weise auch nachteilig auf unsere Umwelt auswirken. Der Flächenbedarf von Bioenergievorhaben steht somit verstärkt in Konkurrenz zu anderen Nutzungsansprüchen an den Raum. Dazu gehören vor allem die Lebensräume der schützwürdigen Tiere und Pflanzen, die Siedlungen, Flächen für Erholung etc. Darüber hinaus wirkt sich die bei der Stromproduktion aus Biogas oft nicht genutzte Abwärme negativ auf die CO2– Bilanz der Anlage, was das Klima sogar zusätzlich belastet.

Dieser Problematik kann vorgebeugt werden, indem konfliktfreie Standorte von Anlagen identifiziert werden, die eine optimale Energienutzung erlauben. Als Hilfestellung für eine optimierte Standortplanung wurde Im Rahmen des Projektes ein Suchraumverfahren entwickelt, der es erlaubt die nicht geeigneten Flächen für Bioenergieanlagen auszuschliessen. Zusätzlich wurden die Vorzugsflächen für Biogasanlagen ermittelt. Ferner wurde ein Tool entwickelt, mithilfe dessen die Anbauverhältnisse für jeden potenziellen Standort angezeigt werden können. Dazu gehört die Berechnung der Anbauflächeverfügbarkeit im Einzugsgebiet der potenziell geplanten Anlage und die Informationen über die Ertragsprognosen von Energiepflanzen. Zusätzlich werden die Ackerflächen gekenzeichnet, die in Schutzgebieten liegen und somit gewisse Anbaueinschränkungen mit sich bringen können.

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