Potenziale von Kurzumtriebsplantagen in Baden-Württemberg

Abb. 1+2: Kurzumtriebsplantagen auf landwirtschaftlichen Flächen (Fotos: C. Aust).

Im Zuge des steigenden Energieholzbedarfes wird der Anbau von schnellwachsenden Baumarten im Kurzumtrieb stärker forciert. Auch in Baden-Württemberg sind die Anbauflächen von Kurzumtriebsplantagen (KUP) in den letzten Jahren deutlich angestiegen. Welche landwirtschaftlichen Flächen für KUP gut geeignet sind und wie hoch das Flächenpotenzial unter Berücksichtigung verschiedener Restriktionen ist, hat der Autor im Rahmen einer Dissertation erfasst und dargestellt.

Verschiedene Studien haben gezeigt, dass die Wasserverfügbarkeit eines Standortes in der Regel den größten Einfluss auf das Wachstum einer KUP hat. Deshalb wurde auf der Basis von insgesamt 62 mindestens dreijährigen KUP in Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz und Frankreich ein Ertragsmodell auf Basis der Wasserverfügbarkeit erstellt. Dieses ermöglicht es, die erzielbaren Zuwächse einer Pappel- oder Weidenkurzumtriebsplantage in Abhängigkeit von der Wasserverfügbarkeit eines Standortes abzuschätzen. Die Wasserverfügbarkeit wurde dabei über die Klimatische Wasserbilanz in der Vegetationsperiode und die nutzbare Feldkapazität des Bodens definiert. Zudem wurden reliefabhängige Zu- und Abschläge der Wasserverfügbarkeit bedingt durch die Hangneigung, Exposition und der Reliefposition (z. B. Kuppe oder Mulde) berücksichtigt. Neben der Wasserverfügbarkeit hat die Lufttemperatur ebenfalls einen wesentlichen Einfluss auf das Wachstum der Kurzumtriebsgehölze. Insbesondere in den höheren Lagen des Schwarzwalds oder der Schwäbischen Alb kann es dadurch zu geringeren Zuwächsen kommen, weshalb die Lufttemperatur mit in die Ertragsmodellierung einbezogen wurde.

Um die Ergebnisse übersichtlich darstellen zu können, wurden anschließend fünf Standortsklassen gebildet, die das Ertragspotenzial eines Standortes für KUP anhand der Wasserverfügbarkeit und der Lufttemperatur wiedergeben. Diese sind folgendermaßen definiert:

1. Ungeeignete Standorte: diese Flächen sind entweder zu trockene oder staunasse und/oder zu kalte Standorte und deshalb nicht für die Kurzumtriebsbewirtschaftung geeignet. Zu erwartender durchschnittlicher Zuwachs: unter 3 t absolut trocken (atro) pro Jahr und Hektar.
2. Ungünstige Standorte: diese Flächen sind entweder trockene, staunasse oder recht trockene und gleichzeitig kühle Standorte und sind deshalb nur bedingt für den Kurzumtriebsanbau nutzbar. Zu erwartender durchschnittlicher Zuwachs: 3-5 t_atro pro Jahr und Hektar.
3. Mittlere Standorte: diese Standorte eignen sich für den Kurzumtriebsanbau, bringen jedoch nur geringe Zuwächse aufgrund mäßiger Wasserverfügbarkeit und/oder kühler Lagen. Zu erwartender durchschnittlicher Zuwachs: 5-8 t_atro pro Jahr und Hektar.
4. Günstige Standorte: Diese Flächen eigenen sich gut für den Kurzumtriebsanbau aufgrund einer ausreichenden Wasserverfügbarkeit und einer milden bis warmen Lufttemperatur in der Vegetationszeit. Zu erwartender durchschnittlicher Zuwachs: 8-12 t_atro pro Jahr und Hektar.
5. Sehr günstige Standorte: Diese Flächen bieten anhand der Parameter Wasserversorgung und Lufttemperatur in der Vegetationszeit die idealen Standortsbedingungen für den Kurzumtriebsanbau. Zu erwartender durchschnittlicher Zuwachs: über 12 t_atro pro Jahr und Hektar.

Auf Basis der Ergebnisse des Ertragsmodells wurde nachfolgend die geographische Verteilung der KUP-Standortsklassen auf Landesebene erfasst. Dies fand auf Grundlage landesweit verfügbarer Bodenübersichtskarten, langjähriger Klimadaten und digitaler Höhenmodelle statt. Über eine räumliche Verschneidung dieser Daten wurde im ersten Schritt die Wasserverfügbarkeit auf den Acker- und Dauergrünlandflächen abgeschätzt. Mittels einer weiteren Verschneidung mit der durchschnittlichen Jahresmitteltemperatur konnte so anschließend dargestellt werden, wie hoch das jeweilige Ertragspotenzial von KUP in Abhängigkeit von den einbezogenen Standortsfaktoren ist. Die Verteilung des standörtlichen KUP-Potenzials in Tab. 1 zeigt, dass mehr Dauergrünlandflächen als standörtlich sehr günstig und günstig für KUP anzusehen sind, als Ackerlandflächen.

Tab. 1: Verteilung der KUP-Standortsklassen auf Acker- und Dauergrünlandflächen in Baden-Württemberg

Dies liegt vor allem daran, dass ein großer Teil des Dauergrünlands im Schwarzwald und in der Voralpenregion liegt. Aufgrund der recht hohen Niederschlagsmengen in diesen Regionen ist somit eine gute Wasserverfügbarkeit für KUP gegeben. Tatsächlich ist jedoch seit der Neuregelung des Landwirtschafts- und Landeskulturgesetzes für Baden-Württemberg die Nutzung des Dauergrünlands für den Kurzumtrieb nahezu ausgeschlossen. Das KUP-Potenzial auf Dauergrünland wird deshalb im nachfolgenden nicht weiter aufgeführt. Standörtlich günstige Ackerflächen für die Anlage von KUP liegen hingegen vor allem im Oberrheingraben, wo durch Grundwasseranschluss eine gute Wasserverfügbarkeit gegeben ist sowie ebenfalls in der Voralpenregion mit hohen Niederschlägen. Würden diese für KUP standörtlich sehr günstigen und günstigen Ackerflächen mit schnellwachsenden Baumarten im Kurzumtrieb bewirtschaftet, so ließen sich damit jährlich umgerechnet knapp 2,5 Mio. t_atro Energieholz produzieren. Die geographische Verteilung der standörtlichen Eignung des Ackerlands für KUP ist in Abb. 3 ersichtlich.

Ackerflächen mit einer starken Hangneigung sind nur bedingt für die Kurzumtriebsbewirtschaftung geeignet. Da Kurzumtriebsplantagen im Winter geerntet werden, können insbesondere bei feuchten Witterungsverhältnissen bereits ab Hangneigungen über 10 % Probleme bei der Befahrung mit gängigen Erntemaschinen auftreten. Bei über 20 % Neigung ist eine Befahrung mit gängigen Erntemaschinen für KUP in der Regel nicht mehr möglich. Aus diesem Grunde wurden diese Flächen anhand eines digitalen Geländemodells selektiert. Der Großteil der Ackerflächen in Baden-Württemberg (86 %) weist jedoch eine Hangneigung unter 10 % auf und ist in dieser Hinsicht gut für den Kurzumtrieb geeignet.

Unter Berücksichtigung einer weiterhin steigenden Weltbevölkerung und eines somit steigenden Nahrungsmittelbedarfs muss beachtet werden, dass landwirtschaftliche Flächen in erster Linie zur Sicherstellung der Nahrungsmittelversorgung genutzt werden sollten. Deshalb werden in Zukunft optimierte Landnutzungskonzepte eine immer größere Rolle spielen um die Ressource Boden bestmöglich zu nutzen. Der Anbau von Energiepflanzen sollte deshalb bevorzugt auf den landwirtschaftlichen Standorten stattfinden die sich nur bedingt für den Nahrungsmittelanbau eignen. Hierzu zählen z. B. vernässende Flächen oder Flächen mit einer geringen Bodengüte, auf denen die Erträge von annuellen Kulturen meist gering sind.

Kurzumtriebsplantagen haben den Vorteil, dass sie im Vergleich zu annuellen Kulturen nur einen geringen Nährstoffbedarf haben und somit z. B. auch auf sandigen oder steinigen Böden gut wachsen, sofern eine gute Wasserversorgung durch zum Beispiel Grundwasseranschluss gegeben ist. Solche Flächen können somit als Vorzugsstandorte für KUP angesehen werden und wurden anhand von Ackerzahlkarten, die die Bodengüte wiedergeben, selektiert.

Ackerflächen mit einer Ackerzahl unter 33, einer Hangneigung unter 10 % und einer guten Wasserverfügbarkeit wurden dementsprechend als für die Kurzumtriebsbewirtschaftung gut geeignet angesehen. Das Ergebnis zeigt, dass nur ca. 0,6 % der Ackerflächen in Baden-Württemberg (5000 ha) diese Eigenschaften aufweisen. Wie die Abb. 4 zeigt, liegen diese Flächen vor allem am südlichen Schwarzwaldrand und im nördlichen Teil der Schwäbischen Alb.

Würden diese Flächen mit schnellwachsenden Baumarten bestockt, so ließen sich darauf jährlich ca. 60.000 t_atro Energieholz erzielen. Der Großteil der Ackerflächen in Baden-Württemberg ist unter Berücksichtigung der aufgeführten Einschränkungen jedoch nur als bedingt oder nicht geeignet für KUP anzusehen. Das heißt, diese Flächen sind entweder standörtlich nur bedingt oder nicht geeignet, zu steil oder sind hochwertige Ackerflächen, die nur begrenzt für den Energiepflanzenanbau genutzt werden sollten. Des Weiteren können in dieser Arbeit nicht berücksichtigte ökologische oder landschaftsästhetische Restriktionen die Etablierung von KUP beeinträchtigen, z. B. durch eine Veränderung des Landschaftsbildes. Diese müssen jeweils bei der Planung einer KUP mit den zuständigen Behörden vor Ort geklärt werden.