Biogene Festbrennstoffe

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Inhaltsverzeichnis

Holzverbrennung

Emission von Feinstaub

Gesundheitsschäden durch Feinstaub

Die Einheit für lungengängigen Feinstaub ist die Konzentration an PM10 (= Particulate Matter mit einer Größe kleiner 10 µg). Epidemiologische Untersuchungen der letzten beiden Jahrzehnte zeigen, dass das Vorhandensein von PM10-Feinstaub ab einer Konzentration von 10 µg/m3 schwere Gesundheitsschäden verursachen kann (gesundheitlicher Grenzwert). Der gesetzlich festgelegte Grenzwert für PM10 liegt mit 50 µg/m³ (juristischer Grenzwert) deutlich darüber. Mikropartikel, die in die Lunge gelangen, verweilen dort länger als in den oberen Atemwegen. So gelangen sie in die Lungenbläschen, können dort Zellschranken überwinden und nunmehr über den Blutkreislauf in die verschiedensten Organe des Körpers gelangen. Die Feinstaubpartikel wirken auf diese Weise gesundheitsschädigend. Sie fördern beispielsweise Entzündungen. Eine starke Belastung mit lungengängigen Teilchen gilt jedoch auch als Risikofaktor für verschiedene akute und chronische Atemwegserkrankungen sowie Herz-Kreislauf-Probleme. Die Holzfeuer-Partikel enthalten ungewöhnlich viele polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), die im Verdacht stehen, krebserregend zu sein. Eine dänische Studie (Høgh Danielsen et al. 2011)[1], die in der Fachzeitschrift der American Chemical Society (ACS) „Chemical Research in Toxicology“ veröffentlicht wurde, belegte 2011 die gesundheitsschädigenden Wirkungen von Feinstaub aus Holzfeuerung.

Feinstaubemissionen – Ursachen, Mengen und Handlungsbedarf

Tabelle 1: Jahresemissionen PM10 in Kilotonnen, Stand 2006 (Quelle: UBA 2006, 2)[2]
Holzheizungen und offene Kamine führen durch die Verbrennung von Festbrennstoffen zu wesentlich höheren Feinstaubemissionen als die Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe. Unter den Festbrennstoffen sind Pelletheizungen bei vergleichbarer thermischer Leistung im Vergleich zur Verbrennung von Scheitholz um den Faktor zwei bis acht niedriger, betragen aber immer noch das Eintausendfache einer Erdgasheizung.

Feinstaubreduktionen mittels emissionsärmerer Formen der Holzverbrennung wurden im Zeitraum 2000 bis 2005 durch eine Zunahme der Holzverfeuerungsanlagen zunichtegemacht. Die Emissionen an gesundheitsschädlichem Feinstaub aus Holzfeuerungsanlagen in Haushalten und im Kleingewerbe waren 2006 insgesamt etwa so hoch wie die aus den Motoren der Pkw, Lkw und Motorräder. Ca. 24.000 Tonnen Feinstaub stammten 2006 allein aus Holzfeuerung (vgl. Tabelle 1).

Umweltbelastungen durch Ascheverwertung und -entsorgung

Holzaschen sind schadstoffhaltige Verbrennungsrückstände. Für ihre Entsorgung bzw. Verwertung bestehen mehrere, z. T. noch nicht konsistente Normen (Witt 2012, 135)[3]. Welche davon bei der Verwertung und Entsorgung zu beachten sind, hängt vom Verwertungsbereich ab. Im Folgenden sind die relevanten Rechtsnormen erläutert.

Verwertung als Dünger nach Kreislaufwirtschafts- (KrWG) und Düngemittelverordnung (DüMV)

Voraussetzung für die Verwertung als Dünger sind niedrige Schwermetallgehalte, denn es dürfen ausschließlich „unbelastete“ Aschen zur Weiterverwertung als Dünger auf land- und forstwirtschaftlichen Flächen eingesetzt werden. Darüber hinaus kommt es auf den Nährstoffgehalt und die -zusammensetzung an. Um diese zu ermitteln, müssen die Aschen im Hinblick auf den Schad- und Nährstoffgehalt im Labor analysiert, klassifiziert und entsprechend der Düngemittelverordnung (DüMV) einem zugelassenen Düngemitteltyp zugeordnet werden. Aschen, die auf Waldflächen eingesetzt werden, dürfen nach den Vorgaben der Nachhaltigkeitszertifizierung nur den Nährstoffentzug ausgleichen, nicht aber zur Aufdüngung führen. Da eine Ertragssteigerung nicht angestrebt wird, können die Nährstoffgehalte nur gering sein.

Nährstoffhaltige Holzaschen kommen somit nur als Dünger für land- und forstwirtschaftliche Flächen in Frage. Hier ist eine Ertragssteigerung möglich und erwünscht und der durch Biomasseentzug entstandene Nährstoffbedarf kann dadurch zumindest teilweise wieder ausgeglichen werden. Der Düngewert der Asche wird maßgeblich von den Gehalten an P, Ca, Mg und K bestimmt. Deren Anteile variieren stark in Abhängigkeit vom Aschetyp[4] sowie von der Art und Herkunft der Biomasse und ihrer thermischen Umsetzung. Die DüMV setzt die Vorgaben des 2009 in Kraft getretenen Düngegesetzes (DüngG) hinsichtlich des Inverkehrbringens und der Kennzeichnung von Düngemitteln um. Die Düngung muss nach „Art, Menge und Zeitpunkt der Anwendung am Bedarf der Pflanzen und des Bodens ausgerichtet werden“ (§ 3 Abs. 2 DüngG), unter Berücksichtigung der im Boden verfügbaren Nährstoffe und organischen Substanz sowie der Standort- und Anbaubedingungen. Prinzipiell dürfen aus der Verbrennung von naturbelassenem Holz ausschließlich „unbelastete“ Aschen aus dem Brennraum (Rostasche) eingesetzt werden. Bei Einhaltung der entsprechenden Grenzwerte und Mindestnährstoffgehalte kann die Asche in Reinform als Kalk- oder Kaliumdünger verwendet werden. Die meisten forstwirtschaftlich bewirtschafteten Flächen in Deutschland unterliegen einer Nachhaltigkeitszertifizierung. Diese Zertifizierungsvorgaben begrenzen allerdings die Ausbringung dieser Dünger zur Ertragssteigerung. Um die Bodenfruchtbarkeit zu steigern, können Aschen bis zu einem Anteil von 30 % zur Bodenschutzkalkung zugegeben werden. Weitergehende Regelungen, z. B. inwieweit die Ausbringung von Holzasche außerhalb der Waldkalkung zulässig ist, treffen Waldgesetze der einzelnen Bundesländer.

Entsorgung im Hausmüll oder Zumischung in Kompostieranlagen

Die Asche aus privaten Holzfeuerungsanlagen wird üblicherweise über den Hausmüll entsorgt (Aschetonne). Einer privaten Verwertung von Holzaschen aus Kleinfeuerungsanlagen im Garten steht die nach dem BBodSchG bzw. BBodSchV begrenzt zulässige, jährliche Zusatzbelastung der Böden durch Schwermetalle entgegen. Sie erlauben nur geringe Ausbringungsmengen. Entsprechend den Vorgaben der Bioabfallverordnung (BioAbfV) ist eine Zumischung von Holzaschen in Kompostieranlagen möglich. Für größere Aschemengen, die nicht zur Bodenschutzkalkung ausgebracht oder Düngemitteln bzw. Kompost zugemischt werden können, sind andere Entsorgungswege zu suchen. Bei schwacher Belastung können sie z. B. noch als Bauzuschlagstoff Verwendung finden.

Deponierung

Schwach belastete Aschen können, wie schon genannt, als Bauzuschlagstoff verwendet werden. Stark belastete Aschen müssen auf einer Deponie gelagert werden. Die Möglichkeiten dafür hängen von der Auslaugfähigkeit der einzelnen Schadstoffe ab. Üblicherweise dürfen Feuerraumaschen obertägig deponiert werden, während „stark belastete Aschen“ (z. B. Filterstäube) wegen hoher TOC- und Eluatbelastungen unterirdisch abgelagert werden müssen.

Waldholznutzung

Holzarten für die energetische Nutzung

Für die energetische Nutzung (Hackschnitzel, Pellets) kommen vorrangig wirtschaftlich minderwertige Sortimente wie z. B. Schwach- und Waldrestholz in Frage. Das Sortiment und die Ernteverfahren sind dieselben wie bei der Gewinnung von Industrieholz. Bei Schwachholz handelt es sich um Stämme zwischen 7 und 20 cm Brusthöhendurchmesser. Waldrestholz beinhaltet v. a. Schlagabraum und auch Kronenderbholz. Reisholz und Rinde verbleiben zumeist im Bestand. Bei vollmechanisierter Ernte erfolgen die Fällung und Hackung von Schwachholz in einem Arbeitsgang. Da eine Trennung von Stamm- und Kronenholz nicht möglich ist, werden auch Laub und Nadeln mitgeerntet und gehäckselt.

Folgen des Nährstoffentzugs für Waldökosysteme durch Rest- und Schwachholznutzung

Mit jeder Nutzung von Holz und sonstiger Biomasse werden dem Waldökosystem Kohlenstoff und Nährstoffe entzogen. Die Nährstoffe in den oberirdischen Baumteilen sind nicht gleichmäßig verteilt, sondern konzentrieren sich in Rinde, Ästen, Blättern und Nadeln. Insbesondere bei deren Mit-Entnahme erfolgt ein – im Verhältnis zur Biomasse – überproportionaler Nährstoffentzug. Mittel- und langfristig können Mangelerscheinungen auftreten, die den Holzzuwachs zukünftiger Kulturen erheblich vermindern (vgl. Meiwes 2008, 600).[5] Außerdem kann es zu einer Humusverarmung der Waldböden kommen, was die Standorteigenschaften weiter verschlechtert. Der Nährstoffentzug kann darüber hinaus eine Versauerung der Böden nach sich ziehen, was wiederum negative Folgen für das Grundwasser infolge erhöhter Schadstoffmobilität hat. Ob bzw. wie stark die Böden beeinträchtigt werden, hängt von der Ausgangslage (Nährstoffvorrat und -nachlieferung) ab (z. B. Streckfuß 2006[6]; Englisch 2007[7]).

Nachhaltigkeitskriterien für feste Biomasse

Am 23. April 2009 ist die Renewable Energy Directive (RED) als europäische Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen in Kraft getreten. Die Richtlinie definiert ökologische Nachhaltigkeitskriterien. Sie sollen sicherstellen, dass bei der Berechnung der Ziel-erfüllungsquote jeden einzelnen Landes ein Mindestmaß an Treibhausgaseinsparungen bewirkt wird. Die Methodik der RED gilt bisher nur für flüssige und gasförmige Biokraftstoffe und flüssige Biobrennstoffe zur Strom-, Wärme- und Kälteerzeugung. Eine Ausweitung auf feste und gasförmige Biomasse wird derzeit auf europäischer Ebene nicht aktiv vorangetrieben. Die EU-Kommission beschränkt sich diesbezüglich auf Empfehlungen für Mitgliedsstaaten, die die Nachhaltigkeitsstandards auch auf feste und gasförmige Biomasse ausdehnen wollen. Eine Umsetzung der RED in Deutschland erfolgte durch den Beschluss der Biomassestrom¬nachhaltigkeits-verordnung (Bio- St-NachV) sowie der Biokraftstoffnachhaltigkeitsverordnung (BioKraft-NachV). Die BioSt-NachV formuliert Anforderungen an flüssige Biobrennstoffe zur Stromerzeugung, deren Einhaltung eine Voraussetzung für die Berechtigung zum Bezug von EEG-Vergütungen ist. Für die Nutzung von biogenen Festbrennstoffen sowie gasförmigen Bioenergieträgern zur Strom- bzw. gekoppelten Strom- und Wärmebereitstellung sind bisher keine verbindlichen Nachhaltigkeitskriterien festgeschrieben. Im forstwirtschaftlichen Bereich kann hilfsweise auf international etablierte Zertifizierungssysteme der Forstwirtschaft zurückgegriffen werden

Umsetzung der Biodiversitätsziele im Wald

Holzproduktion und -entnahme im Wald unterliegen den Grundsätzen der nachhaltigen Waldbewirtschaftung. Damit sind aus Sicht des Ökosystemschutzes aber weitergehende umweltschützende Normen, z. B. zum Arten- und Biodiversitätsschutz sowie zum Schutz des Landschaftsbildes, nicht zwangsläufig abgedeckt. Selbst bei einer „nachhaltigen“ Waldbewirtschaftung im Sinne der Waldgesetze sind Beeinträchtigungen der Biodiversität nicht ausgeschlossen.

Tabelle 2: Waldlebensraumtypen in Deutschland (BfN 2012)
Rund zwei Drittel der Waldflächen unterliegen einem naturschutzrechtlichen Schutzstatus. Das klingt zunächst viel, aber den größten Anteil machen Landschaftsschutzgebiete (47 %) und Naturparke (38 %) aus. Beide Schutzgebietskategorien üben nur einen „extensiven“ Schutz aus, denn in der Regel bestehen in diesen Gebieten keine forstwirtschaftlichen Bewirtschaftungseinschränkungen.

Schutzgebietskategorien mit intensivem Schutzstatus wie Naturschutzgebiete (6 %), Biosphärenreservate (4 %) und Nationalparke (1 %) haben nur geringe Flächenanteile (insges. 11 % der Waldfläche). Die genannten nationalen Schutzkategorien (v. a. NSG und LSG) überlagern sich teilweise mit strengeren europäischen Schutzkategorien, den Natura 2000-Gebieten (d. h. FFH-Gebiete und Vogelschutzgebiete). Deren Ausweisung soll sicherstellen, dass die natürlichen Wald-Lebensräume und wildlebende Tier- und Pflanzenarten des Waldes, für die Deutschland eine besondere Verantwortung hat, in einem "günstigen Erhaltungszustand" bleiben oder in einen solchen versetzt werden.

Natura 2000-Gebiete nehmen einen Anteil von 24 % der Gesamtwaldfläche ein. Nach Angaben des Bundesamtes für Naturschutz (BfN 2012 in Wippel et al. 2012, 6)[8] unterliegen damit ca. 1,8 Mio. ha von insgesamt ca. 11 Mio. ha Waldfläche strengen habitat- und artenschutzrechtlichen Bestimmungen. Allerdings sind von den 1,8 Mio. ha wiederum nur rund 817.000 ha bzw. 46 % der FFH-Waldfläche als streng geschützte Wald-Lebensraumtypen ausgewiesen (vgl. Tabelle 2). Die restlichen Flächen innerhalb der Schutzgebiete dienen als Füll- und Pufferflächen. Die Naturschutzverwaltungen und Umweltverbände beklagen, dass der Anteil der streng geschützten Waldlebensraumtypen insgesamt zu gering ist, um die Biodiversitätsziele im Wald zu erreichen. Zudem erfolge die Umsetzung der europäischen FFH-Richtlinie im Wald nur schleppend. Zum Beispiel liegen die vorgeschriebenen FFH-Managementpläne in den Ländern, die die naturschutzfachlichen Maßnahmen zur Erreichung der Schutzziele in den FFH-Gebieten festlegen sollen, immer noch nicht vollständig vor (Wippel et al. 2012, 28). Diese Ausführungen verdeutlichen, dass zwischen den Zielen des Biodiversitätsschutzes – v. a. angesichts von deren defizitärer Umsetzung – und dem Ziel der Erhöhung der Holzproduktion und der Rohholzentnahme massive Konflikte bestehen.

Die Forstwirtschaft hingegen befürchtet, dass Maßnahmen wie der „dauerhafte Erhalt von Alt- und Habitatbäumen“ und der „Erhalt eines ausreichenden Anteils von Beständen in der Reifephase“ die Entnahmemengen von Energieholz begrenzen. Dies würde v. a. die Nutzbarkeit der geschützten Buchenwald-Lebensraumtypen (diese machen ca. ¾ der in Deutschland geschützten Wald-Lebensraumtypen aus; vgl. Tabelle 2) betreffen. Vor allem die privaten und genossenschaftlichen Holzwerber (vgl. Wippel et al. 2012, 25), die aus diesen Beständen Scheitholz für den Hausbrand gewinnen, wären betroffen.[9] Des Weiteren ist die Maßnahme „eingeschränkte Baumartenwahl zum Erhalt eines lebensraumtypischen Arteninventars“ stark umstritten. Die Baumartenwahl wird als eine originäre Aufgabe der Forstverwaltung, die für die Rentabilität der Bestände eine zentrale Rolle spielt, betrachtet. Auch vor dem Hintergrund sich wandelnder klimatischer Bedingungen müsse eine Flexibilität der Baumartenwahl erhalten bleiben und dürfe im Interesse der langfristigen ökonomischen Nutzbarkeit der Bestände aus Naturschutzgründen nicht eingeschränkt werden.

Biogene Festbrennstoffe aus dem Anbau von Kurzumtriebsplantagen

Der Anbau von Kurzumtriebsplantagen gilt als eine Möglichkeit, den steigenden Rohholzbedarf, insbesondere den Substratbedarf für die Hackgut- und Pelletherstellung zu decken.[10] Kurzumtriebsplantagen bestehen aus schnellwachsenden, wiederaustriebsfähigen Gehölzen. Die Bewirtschaftungsform entspricht der in der Forstwirtschaft seit Jahrhunderten bekannten Niederwaldwirtschaft, bei der Waldbäume in regelmäßigen Abständen u. a. zur Erzeugung von Feuerholz auf den Stock gesetzt (d. h. stark zurückgeschnitten) wurden. Die Niederwaldbewirtschaftung wurde z. T. schon vor Jahrzehnten wegen mangelnder Rentabilität aufgegeben. Kurzumtriebsplantagen auf dem Acker bieten jedoch bessere Voraussetzungen für eine Vollmechanisierung der Pflege und Ernte, so dass hier bessere Möglichkeiten der Rentabilitätssteigerung gesehen werden (FNR 2008).[11] Die Gehölze werden mit einem Durchmesser von 5 bis 7 cm geerntet und zur energetischen Verwertung zu Hackschnitzeln oder Pellets weiterverarbeitet.

Initiale Forschungsprojekte

In Deutschland wurden die ersten Versuche mit schnellwachsenden Baumarten auf Landwirtschaftsflächen im Jahr 1976 in Hessen begonnen.[12] Die Motivation lag zunächst in der Holzproduktion für die stoffliche Verwertung. Hintergrund war die Furcht vor einer Rohstoffverknappung bei der Schwachholz verarbeitenden Industrie. Ab 1982 ermöglichte die finanzielle Förderung der Bundesregierung ein erstes interdisziplinäres Verbundforschungsprojekt, in dem alle Aspekte des Anbaus schnellwachsender Baumarten und deren Nutzung in kurzen Umtriebszeiten untersucht wurden.[13]

Eine Pionierrolle nahm auch Bayern ein. Dort begründete 1983 ein Forschungsverbund aus Instituten mehrerer Forsteinrichtungen die erste bayerische Versuchsfläche („Abbachhof“ bei Regensburg). Ursprünglich war hieran auch die Spanplattenindustrie beteiligt. Aufgrund eines Beschlusses des Bayerischen Landtags von 19.04.1989 begann die LWF Bayern 1992 mit einem Forschungsprojekt „Anbauversuche mit schnellwachsenden Baumarten im Kurzumtrieb“. Im Rahmen dieses Projektes wurden fünf Versuchsflächen von ca. 30 ha Größe angelegt. Die Bayerische Staatsregierung finanzierte das Projekt über einen Zeitraum von zehn Jahren im Rahmen des Gesamtkonzepts „Nachwachsende Rohstoffe“. Die Erkenntnisse aus dem Projekt wurden durch aktive Vortrags- und Veröffentlichungstätigkeiten der LWF Bayern in die Praxis transferiert.

Förderung kommerzieller KUP-Flächen in den Ländern

In den Jahren 2010 und 2011 wurde die Anlage von Kurzumtriebsplantagen in den Bundesländern Baden-Württemberg, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen/Bremen, Nordrhein-Westfalen, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen gefördert. Grundlage der Förderung war in der Regel das GAK-Programm. Andere Programme wie einzelbetriebliche Förderungen (Thüringen, Brandenburg), Mittel aus dem Agrarinvestitionsprogramm (Niedersachsen) oder eine Förderung von Investitionen zur Diversifizierung kamen in einigen Ländern hinzu.[14] Die Zuschüsse betrugen zwischen 20 und 30 %, nur Brandenburg lag mit 45 % deutlich darüber. Das zuschussfähige Mindestinvestitionsvolumen lag bei 10.000 € in Nordrhein-Westfalen, in den meisten Ländern bei 20.000 € und in Niedersachsen bei 50.000 €. Die Förderung wurde aufgrund der hohen Mindestinvestitionssummen in Baden-Württemberg, Mecklenburg-Vorpommern und Niedersachsen gar nicht, in Sachsen und Thüringen nur einmal beansprucht. In Nordrhein-Westfalen wurde die Förderung wegen der Einschränkung der Gebietskulisse und der fehlenden Förderung für die Zäunung (gegen Wildverbiss) nicht abgerufen. Insgesamt konnte mit den angebotenen Fördermöglichkeiten keine wesentliche Ausweitung kommerzieller KUP-Flächen erzielt werden.

Entwicklung von KUP-Anbauflächen – Stand und Potenziale

Kurzumtriebsplantagen setzen sich trotz aller Bemühungen nicht so recht durch. Mit Stand 2013 ist von rd. 4.500 ha Kurzumtriebsplantagen die Rede. In der Vergangenheit waren weit höhere Flächenpotenziale für KUP prognostiziert worden. Allerdings war die Spannbreite der Prognosen sehr groß: Sie lagen zwischen 0,86 und 2,2 Mio. ha. Die BMU-Leitstudie 2010 ging von einem Flächenpotenzial von 0,9 Mio. ha aus. Ein realistisches Flächenpotenzial liegt nach Weinreich et al. (20.02.2013)[15] noch deutlich darunter, nämlich zwischen 180.000 und 870.000 ha. Dies würde einem Flächenanteil von 1-5 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche entsprechen. Zum Aufbau eines eigenen Energiepfades und eines Marktes mit einigermaßen festen Preisen würden nach der Dresdener Erklärung (2012, 2)[16] aber 50.000 bis 100.000 ha benötigt. Angesichts der aktuellen Flächenentwicklung bleiben KUP vorerst nur ein „Spielbein“ der Energieholzversorgung (Weinreich et al. 20.02.2013).

Rechtlicher Status von KUP nach dem Bundeswaldgesetz (BWaldG) 2010

Mit der Novellierung des Bundeswaldgesetzes (BWaldG) 2010 wurde definitorisch festgelegt, dass Kurzumtriebsplantagen keine Waldflächen im Sinne des Gesetzes sind. Sie gelten bis zu einer Umtriebszeit von 20 Jahren vielmehr als landwirtschaftliche Dauerkulturen. Diese Regelung hatte für die Landwirte als Grundeigentümer Vorteile: Die Beibehaltung des Status als Landwirtschaftsfläche ist Voraussetzung dafür, dass die Flächen nach EG-Verordnung 1120/2009 auch weiterhin beihilfe- und förderfähig sind. Für den Erhalt der Förder- und Beihilfefähigkeit, die aus der betriebswirtschaftlichen Perspektive eine zentrale Rolle spielt, haben sich die Landwirtschaftsverbände (DBV und DLG) vehement eingesetzt. Ohne diese hätte der KUP-Anbau aus Sicht der Landwirtschaft keine Chance. Das Novellierungsergebnis hat aus Sicht der Landwirtschaft einen weiteren Vorteil: als landwirtschaftliche Dauerkultur unterliegt die KUP-Anlage keiner fachrechtlichen Genehmigungspflicht. Insofern stehen der Ausweitung des Anbaus keine genehmigungsrechtlichen Restriktionen entgegen. Im Zuge der Novellierung des BWaldG 2010 wurde klargestellt, dass Kurzumtriebsplantagen nicht auf bestehenden Waldflächen angelegt werden können, da sie keine waldbauliche Nutzung sondern eine landwirtschaftliche Dauerkultur sind. Damit wurden die Bestrebungen einzelner Energieversorger (z. B. RWE Innogy) unterbunden, im großen Umfang Kurzumtriebsplantagen im Wald zur Belieferung geplanter Biomasseheizkraftwerke anzulegen.[17]

Hemmnisse für die Anlage von KUP aus Sicht des Landwirtschaftsbetriebes

Für den Landwirt ist die Anlage von Dauerkulturen ein Risiko, da er sich damit – ohne Vergütungsgarantien – für einen längeren Zeitraum (bis zu 20 Jahre) festlegt und seine ansonsten jährliche Flexibilität bei der Wahl der Anbauprodukte aufgibt. Der Kenntnisstand über ein erfolg- und ertragreiches KUP-Management ist oftmals jedoch nur gering, der Erfolg ist unsicher. Damit ist auch die Ertragssituation unklar und der Landwirt befürchtet eine geringe Rentabilität. So lange sich noch kein fester Markt bzw. Marktpreis etabliert hat, bleiben die Marktbedingungen unsicher, zumal auch der Absatz – über den Eigenbedarf hinaus – unsicher ist. Ein weiterer kritischer Punkt ist die Reversibilität der KUP-Anlage: die Rodung einer Plantage und Rückführung in einen Acker ist aufwändig. Zugleich befürchtet der Landwirt Ertragseinbußen aufgrund unvollständiger Beräumung ausschlagfähiger Wurzelreste im Boden. Die ökonomischen Erwägungen dominieren somit die Entscheidungsfindung. Nach Weinreich et al. (20.02.2013)[18] müssten KUP wirtschaftlich überproportional vorteilhaft sein und einen lokalen Markt haben, damit der Landwirt sich für eine Umstellung entscheidet. Weitere Hinweise auf adverse Rahmenbedingungen für den Energieholzanbau auf dem Acker und ihre Überwindung finden sich in Neubert et al. (20.02.2013).[19]

Umwelteffekte von Kurzumtriebsplantagen im Offenland

Im Vergleich zu konventionell oder intensiv bewirtschafteten annuellen Kulturen können Kurzumtriebsplantagen vor allem in ausgeräumten Agrarlandschaften durchaus vorteilhaft für die Biodiversität sein. Bei entsprechender naturverträglicher Gestaltung – z. B. als Agroforstsysteme bieten sie Rückzugsräume und nehmen als so genannte Trittsteine eine Vernetzungsfunktion für bestimmte Arten der Agrarlandschaft wahr (BfN 2012, 15).[20] Zur Erhaltung spezifischer geschützter Arten kann diese Anbauform jedoch meist nicht beitragen. Nachteilige Umwelteffekte sind zu erwarten, wenn Kurzumtriebsplantagen auf ökologisch hochwertigen Flächen (z. B. extensiven Grünlandflächen) angelegt werden oder wenn die Anlage so großflächig ist, dass sie den Landschaftscharakter (z. B. Offenlandcharakter) verändert. Ob Kurzumtriebsplantagen im Offenland eher positive oder negative Umwelteffekte haben, hängt von den naturräumlichen Gegebenheiten der Standorte und der Vornutzung ab. Im Vergleich zu annuellen Intensivkulturen (z. B. Mais) fördert das Ausbleiben der jährlichen Bearbeitung und die Anreicherung von organischem Material (Humusbildung) das Bodenleben. Dies und die Wind- und Erosionsschutzwirkung der Gehölze tragen zu einer Verbesserung der Ertragsfähigkeit bei. In welchem Maße positive Effekte für die Biodiversität eintreten, hängt maßgeblich von der Struktur (z. B. Reihen- und Pflanzabstände, Gestaltung der Außenränder) und dem Bewirtschaftungsturnus ab. Je extensiver die Fläche genutzt wird und je vielschichtiger der Strukturaufbau der Plantage ist, desto höher sind die zu erwartenden positiven Effekte. Die für die Biodiversität förderliche Struktur (Kleinteiligkeit, verschiedene Arten, unterschiedliche Altersstufen) und Bewirtschaftung (längere Umtriebszeiten, zeitversetzte Ernte) steht in der Regel dem Rentabilitätsinteresse des Bewirtschafters entgegen. Zum Beispiel werden KUP aus ökonomischen Gründen meist in Monokultur angebaut (BfN 2012, 6), was insbesondere bei großflächigen Anlagen eher zur Vereinheitlichung als zur Bereicherung beiträgt. Weitere naturschutzfachliche Anforderungen an Anlage und Bewirtschaftung von KUP finden sich in BfN (2012, 9 ff. und 15). Die Bewirtschaftung dürfte – wie auf Agrarflächen üblich – nur dann extensiviert werden, wenn der Ertragsverzicht entschädigt wird. Bei der Anlage von Kurzumtriebsplantagen auf artenreichem Grünland werden sowohl die Artenausstattung und das Landschaftsbild als auch Habitatqualitäten schutzbedürftiger Wiesenbrüterarten negativ beeinflusst. Die Wirkungen auf das Landschaftsbild hängen von der Topographie und der Struktur des Landschaftsraumes ab. Während Kurzumtriebsplantagen in Gründlandbereichen negative Veränderungen auf die Eigenart des Landschaftsraumes haben, können sie in ausgeräumten Ackerlandschaften zur Bereicherung des Landschaftsbildes beitragen. Die Variante des "Alley-Cropping", bei der Streifen von Kurzumtriebsgehölzen parallel und mit größerem Abstand zueinander angelegt werden, gilt unter Naturschutz- und Landschaftsbildschutzaspekten gegenüber einer großflächigen Bestockung als vorzugswürdig. Kurzumtriebsplantagen haben als Dauerkulturen höhere Verdunstungsraten als annuelle Kulturen. Im Vergleich zu diesen beanspruchen sie den Landschaftswasserhaushalt in stärkerem Maße und können – großflächig umgesetzt – zur Absenkung des Grundwasserspiegels führen.

Befreiung von umweltrechtlichen Prüfpflichten

Die formelle Prüfung von Auswirkungen auf den Naturhaushalt und das Landschaftsbild ist auf Einzelfälle beschränkt.[21] Für Kurzumtriebsplantagen entfallen umweltrechtliche Prüfpflichten nach dem UVPG, da es sich nicht um genehmigungsbedürftige Erstaufforstungen im Sinne des § 10 BWaldG handelt und der Status als "landwirtschaftliche Fläche" erhalten bleibt (vgl. Marx 2010, 4).[22] Nach einem Beschluss der Agrarministerkonferenz im Frühjahr 2009 ist der Anbau von mehrjährigen Kulturen zur Biomasseerzeugung auf Ackerflächen im Regelfall nicht als Eingriff im Sinne des Naturschutzrechts anzusehen. Ein solches Vorhaben soll den Naturschutzbehörden aber angezeigt werden. Im Einzelfall können die Naturschutzbehörden prüfen, ob erhebliche Beeinträchtigungen der Leistungs- und Funktionsfähigkeit des Naturhaushalts und/ oder des Landschaftsbildes vorliegen (vgl. Marx 2010, 4). Wenn Kurzumtriebsplantagen in oder in Benachbarung zu Natura 2000-Gebieten angelegt werden sollen, ist nach § 34 BNatSchG im Rahmen einer FFH-Verträglichkeitsprüfung im Einzelfall zu prüfen, ob dadurch der „günstige Erhaltungszustand“ der geschützten Arten und Lebensräume beeinträchtigt wird. In diesem Falle wäre die Anlage von Kurzumtriebsplantagen unzulässig.



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Quellen und weiterführende Hinweise

  1. Høgh Danielsen et al. (2011): Oxidative Stress, DNA Damage, and Inflammation Induced by Ambient Air and Wood Smoke Particulate Matter in Human A549 and THP-1 Cell Lines. In: Chemical Research in Toxicology 24 (2), pp 168–184.
  2. UBA (2006): Hintergrundpapier: Die Nebenwirkungen der Behaglichkeit: Feinstaub aus Kamin und Holzofen vom 09. März 2006, online unter http://www.blauer-engel.de/_downloads/publikationen/holzfeuerung.pdf (letzter Zugriff: 23.08.2013).
  3. http://www.dbfz.de/web/fileadmin/user_upload/DBFZ_Reports/DBFZ_Report_14.pdf
  4. Bei Aschen aus Festbrennstoffverbrennungsanlagen wird entsprechend ihrem Anfallort nach Grob- und Rostasche, Zyklonasche (Fein- und Flugasche) und Filterasche (Feinstasche) differenziert.
  5. Meiwes, Karl Josef et al. (2008): Potenziale und Restriktionen der Biomassenutzung im Wald. In: AFZ - Der Wald (10-11), S. 598–603. Online verfügbar unter http://www.lwf.bayern.de/mitarbeiterverzeichnis/j-m/koelling/31732/linkurl_38.pdf, (letzter Zugriff: 09.01.2014).
  6. Quelle? Ist das "Holz zum Heizen" in LWF Aktuell Nr. 55?
  7. Englisch, Michael (2007): Ökologische Grenzen der Biomassenutzung in Wäldern. In: BFW-Praxisinformation (13), S. 8–10. Online verfügbar unter http://www.waldwissen.net/wald/boden/bfw_grenzen_biomassenutzung/index_DE (letzter Zugriff: 09.01.2014).
  8. Wippel et al. (2012): Projekt FFH-Impact: Executive Summary. Arbeitsbericht des Instituts für Ökonomie der Forst- und Holzwirtschaft 2012/03, Hamburg, online unter http://www.fnr-server.de/ftp/pdf/berichte/22005509.pdf (letzter Zugriff: 23.08.2013).
  9. Der Waldscheitholzbedarf für den privaten Hausbrand macht den mengenbedeutendsten Anteil an der Laubholzverwendung aus. Rund 70 % des Laubholzes werden derzeit energetisch genutzt (Wippel et al. 2012, 20).
  10. Liebhard, Peter (2010): Energieholz im Kurzumtrieb. Rohstoff der Zukunft. 2. überarb. Auflage. Graz. ISBN 978-3-7020-1150-5; Wirkner, R.; Witt, J.: Holz aus Kurzumtriebsplantagen – Eine Option zur nachhaltigen Rohstoffversorgung einer wachsenden Pelletindustrie, 26th Central European Biomass Conference, Graz, Österreich, Januar 2011.
  11. FNR (Hrsg.) (2008): Energieholzproduktion in der Landwirtschaft. 2. Auflage. Gülzow. Online unter http://mediathek.fnr.de/media/downloadable/files/samples/e/n/energieholz_dina5_web_4.pdf (letzter Zugriff: 09.01.2014).
  12. Vgl. Forschungsinstitut für schnellwachsende Baumarten Hannoversch-Münden, online unter www.schnellwachsendebaumarten.de (letzter Zugriff: 23.08.2013).
  13. FNR (Hrsg.) (2008): Energieholzproduktion in der Landwirtschaft. 2. Auflage. Gülzow. Online unter http://www.tfz.bayern.de/rohstoffpflanzen/16593/energieholzproduktion_in_der_landwirtschaft_fnr.pdf (letzter Zugriff 23.08.2013).
  14. FNR (o.J.): KUP-Förderung, online unter http://www.energiepflanzen.info/rahmenbedingungen/kup-foerderung/ (letzter Zugriff: 09.01.2014).
  15. Weinreich et al. (20.02.2013): Flächenverfügbarkeit für KUPs vor dem Hintergrund wirtschaftlicher Rahmenbedingungen. Ein Regionen-Vergleich. Vortrag im Rahmen der Agrarholztagung in Berlin am 20.02.2013. Online verfügbar unter http://veranstaltungen.fnr.de/fileadmin/veranstaltungen/Agrarholz2013/Weinreich_UNIQUE_Agrarholz_2013.pdf (letzter Zugriff: 28.11.2013) [Weinreich, Axel; Redmann, Martin; Aust, Cisco].
  16. Dresdner Erklärung, online unter http://www.energieholz-portal.de/files/dresdner_erklaerung.pdf (letzter Zugriff: 23.08.2013).
  17. RWE Innogy Cogen entwickelte 2008 die Idee, deutschlandweit ca. 20 Bioheizkraftwerke zu bauen und diese durch den Anbau von 10.000 ha Kurzumtriebsplantagen auf gepachteten Wald- und Agrarflächen mit Brennstoff zu versorgen. Bei Langscheid im Sauerland wurde eine 55 ha große Waldfläche gerodet, was auf Widerstand der Naturschutz- und der Forstverwaltung stieß. Weitere Maßnahmen dieser Art wurden nach der Novellierung des BWaldG nicht mehr umgesetzt (vgl. Kurzmeier, Dieter (11.04.2012): Energieholzproduktion und Naturschutz. Auswirkungen von Kurzumtriebsplantagen auf Naturhaushalt, Landschaftsbild und biologische Vielfalt. Vortrag beim BUND Bad Dürkheim. Online verfügbar unter http://badduerkheim.bund-rlp.de/fileadmin/bundgruppen/KG_BadDuerkheim/Veranstaltungen/Energieholzproduktion_und_Naturschutz_2012_Kurzm.pdf (letzter Zugriff 09.01.2014).
  18. Weinreich et al. (2012): Einstellung, Motivation, Implementierungsprobleme und Lösungsansätze sowie Informationsstand von Landwirten zur Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen (KUP) - Ergebnisse aus einer umfragegestützten Untersuchung von März bis Juli 2010. ERA-Net – Report. Online unter http://www.creff.eu/creff_eng/project_outputs/reports_guides_and_recommandations_from_creff (letzter Zugriff: 09.01.2014).
  19. Neubert et al. (20.02.2013): Constraints on & recommendations for the expansion of SRC plantations in Germany: Results of an online survey of practitioners. Vortrag im Rahmen der Agrarholztagung Berlin 2013. Co-Autoren: Dipl.-Ing. Thiemen Boll; Dipl.-Forstw. Klaus Zimmermann; Dr. Annedore Bergfeld.
  20. BfN - Bundesamt für Naturschutz (2012): Energieholz auf landwirtschaftlichen Flächen. Auswirkungen von Kurzumtriebsplantagen auf Naturhaushalt, Landschaftsbild und biologische Vielfalt Anbauanforderungen und Empfehlungen des BfN. http://www.bfn.de/fileadmin/MDB/documents/themen/erneuerbareenergien/bfn_energieholzanbau_landwirtschaftliche_flaechen.pdf (letzter Zugriff: 23.08.2013).
  21. vgl. Marx, M. (2010): Rechtliche Rahmenbedingungen für Kurzumtriebsplantagen (KUP) und Agroforst. In: Agrarholz 2010 - Symposium am 18. und 19. Mai 2010 in Berlin. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Berlin, online unter http://www.fnr-server.de/cms35/fileadmin/allgemein/pdf/veranstaltungen/Agrarholz2010/14_2_Beitrag_Marx.pdf (letzter Zugriff: 20.10.2010).
  22. Marx, M. (2010): Rechtliche Rahmenbedingungen für Kurzumtriebsplantagen (KUP) und Agroforst. In: Agrarholz 2010 - Symposium am 18. und 19. Mai 2010 in Berlin. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Berlin, online unter http://www.fnr-server.de/cms35/fileadmin/allgemein/pdf/veranstaltungen/Agrarholz2010/14_2_Beitrag_Marx.pdf (letzter Zugriff: 09.01.2014).
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