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Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Kostenreduktion und Effizienzsteigerung von Kurzumtriebsbewirtschaf-tung (CREFF)
Dr. Udo SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Kostenreduktion und Effizienzsteigerung von Kurzumtriebsbewirtschaftung (CREFF)
Dr. Udo Hans SauterDr. Frank Brodbeck
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)Abteilung Waldnutzung
Agrarholz 2010
Symposium am 18. und 19. Mai 2010 in Berlin
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Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Projekte zum Thema KUP an der FVA
1. Projekt „Biomasse aus Kurzumtrieb“ (MLR)
2. Projekt „ProBioPa“ (BMBF)
3. Projekt „ProLoc“ (FNR)
4. Projekt „CREFF“ (ERA-Net / FNR)
1. Projekt „Biomasse aus Kurzumtrieb“
• gefördert durch Ministerium für Ernährung und Ländlichen Raum (MLR)
• Laufzeit: 2008 - 2012
• Partner: Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg (LTZ)
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt (FVA)
• Ziele: 1.) Praxiseinführung von KUP (Etablierung von 150 ha KUP)
2.) Beratung und wissenschaftliche Begleitung
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Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Projekt „Biomasse aus Kurzumtrieb“
1.) Praxiseinführung (Stand 05/2010):
• 150 ha Praxisflächen angelegt
• davon rd. 35 ha Miscanthus
• rd. 115 ha Kurzumtriebshölzer
• 35 Projektpartner aus Land- und Forstwirtschaft
2.) Wissenschaftliche Begleitung:
Etablierung genetischer Identifikationsmethoden zur Sicherstellung einer Versorgung mit einheitlichem Pflanzgut
Erfassung der Biomasse-Zuwächse(Kurzumtriebshölzer) Bonitur des Krankheits- und Schädlingsbefalls(Pilze, Insekten, Wild)
gefördert von: BMBF
Laufzeit: 5 Jahre (2009 -2013)
Partner: Karlsruher Institut für Technologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt
2. Projekt „ProBioPa“Nachhaltige Produktion von Biomasse mit Kurzumtriebsplantagen der Pappel auf Marginalstandorten
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Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Struktur und Arbeitsziele von
Poster:„Abschätzung der Biomassepotentiale aus Kurzumtriebsbewirtschaftung aufnationaler und regionaler Ebene in Deutschland“ (C.Aust, F.Brodbeck, U.H.Sauter)
„Sustainable production of biomass from poplar short rotation coppice on marginal land (PRO-BIOPA) – A project overview“ (J.P.Schnitzler, G.Becker, K.Butterbach-Bahl, F.Brodbeck, K.Palme, H.Rennenberg)
„Die Beurteilung ausgewählter Bereitstellungsketten von Holz aus Kurzumtriebs-plantagen zur energetischen Verwendung – mit Methoden der prozessorientierten Nachhaltigkeitsanalyse” (J.Fischbach)
http://imk-ifu.fzk.de/probiopa/
weitere Informationen zum Projekt ProBioPa:
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Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
36 Versuchsstandorte (bundesweit)
6 Versuchsstandorte in Baden-Württemberg:
FVA: EmmendingenLiliental
LTZ: AulendorfForchheimLadenburgKupferzell
3. Projekt „ProLoc“ (ErtragsProgramm/LOCUS)
Standorte(36)
Koordination:
weitere Informationen zum Projekt ProLoc:
Ansprechpartner bei der FVA: Manuel Karopka(Frank Brodbeck)
www.proloc-energieholz.de
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Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
5 wissenschaftliche Partner:
Kostenreduktion und Effizienzsteigerungvon Kurzumtriebsbewirtschaftung
+ Industrie-/Produzenten-Partner
INRA Nancy (F) (Koordination)
FVA Baden-Württemberg (D)
IER Universität Stuttgart (D)
HFR Rottenburg (D)
Unique forestry consultants (D)
Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
FNR
finanziert von:
Laufzeit: 3 Jahre (2008 - 2011)
4. Projekt „CREFF“
AP 2:
Ernte & Transport
(FVA)
AP 4: Wirtschaftliche Analyse derWertschöpfungskette (IER)
AP 5AP 5: Neue GeschNeue Geschääftsmodelle ftsmodelle (UNIQUE)
Produzenten
regionalelandwirt-
schaftlicheZusammen-
schlüsse&
„Ernte-partner“(Unter-
nehmer)
Holz-und
Energie-Industrie
AP 1:
Plantagen-manage-
ment
(INRA)
AP 3:
Konditionie-rung
der Holz-qualität
(HFR)
Kostenreduktion und Effizienzsteigerungvon Kurzumtriebsbewirtschaftung ...
...auf kleinen Feldgrößen und unter ungünstigen standörtlichen Gegebenheiten
... Fokus auf hohe Produktqualität und eine produktorientierte Wertschöpfungskette
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Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
AP 1: Kostenoptimierung durch standortsangepasstes Management von Kurzumtriebsflächen
Mögliche Stellschrauben:- Bewirtschaftungsweise der Plantagen
- Wahl des Pflanzmaterials
Reduktion der Input-Bedürfnisse Reduktion der Kosten
über 10 Versuche an über 15 Standorten
Ziel: definieren von optimierten Anbau-verfahren in Abhängigkeit von Pflanzmaterial und den pedoklimatischenBedingungen
Plantmaterial
Plantationmanagement
Siteconditions
IrrigationFertilizationPhytosanitary
treatment
Production
Carbon cycle
Nitrogen cycle Water cycle
WU
E
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Mix
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s
Cutt
ing
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ndar
Plant materialManagement Management
Optimization
1st year coppicing
Baumart
Klon-Mischung
Baumarten-Mischung
Pflanz-Dichte
Ernte-Zeitpunkt(jahreszeitl.)
Pedoklimat. Kontext
Ausbringung v. Klärschlamm
… auf die Produktivität
Guémené-Penfao
Vatan
Moyenvic
Echigey
La Brosse-Montceaux
Kerguéhennec
Attigny, St-Sulpice-des-Landes
Champenoux
St-Gilles, St-Ségal, Pleyber-Christ, La Prénessaye
Brinon-sur-Sauldre
St-Sulpice-des-Landes
Versuchsfläche in…Pflanzen-material
15.000 N/ ha
15.000 N/ ha
15.000 N/ ha
15.000,7.500, 1.400
N/ ha
7.500, 1.400, 200 N/ ha
4000 N/ ha
7.500, 1.400
N / ha
10.000 N/ ha
1.900N/ ha
Pflanz-dichte
Einflußvon…
Rückschnittim 1. Jahr
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Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
AP 2: Entwicklung von verbesserten Ernte- und Logistik-methoden
Problem:KUP-Bewirtschaftung ist oft nicht wirtschaftlich
Kosten müssen reduziert werden
Ernte und Transport können 50-80 % der gesamten KUP-Bewirtschaftungskosten ausmachen (Löffler et al. 1988)
Leistungs- und Kostendaten für KUP-Ernte liegen v.a. für Ernte mitGehölzmähhäcksler vor
Gehölzmähhäcksler auf Marginalstandorten (vernässend, steil, ..) und bei größeren Durchmessern (> 15 cm) oft nicht einsetzbar
Für andere KUP-Erntesysteme sind kaum Daten verfügbar
Changer desContainers
oder
ContainerwechselTransport
Transport
Umladen
Zwischenlager
Abladen EntladenFällen und Hacken
oder
AP 2: Mögliche Ernte- und Logistikverfahren
Hac
kgut
linie
Fällen der Bäume
EntladenHacken
Transport
Umladen
Zwischenlager
Transport
Verladen auf Traktor oder
LKW
Gan
zbau
mlin
ie
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Bisher wurden in AP2 Daten erhoben von:
9 Ernten mitGehölzmähhäcksler
2 Ernten mitdem „Stemster“
1 Ernte mitAnbauhacker
1 motormanuellenErnte
Aktivität 1: KUP Material Identifikation und Systematisierung von Eigenschaften, Qualitätsparameter, Endprodukteigenschaften
AP 3: Wertsteigernde Konditionierung von Rohmaterial aus KUP
material factors: tree species shape and dimensions of chip/chunks/tree/shoot density water content material composition content of bark & leafs, contamination
storage result
plantation management: plantation design plantation treatment rotation period harvest method harvesting time fertilisation
climate factors: local climate conditions (wind, rain, insulation, temperature, humidity)
outs
ide
fact
ors
insi
de f
acto
rs
storage management: initial material conditioning(size reduction, sieving) time of storage pile size void volume compression air flow resistance
initial temperature biological warming convectional air-flow positioning (Exposition to wind, shading against insulation) storage duration technical auxiliary facilities against re-humidification (rain, ground protection) storage technique
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Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Aktivität 2: Entwicklung von Methoden zur Bestimmung von Schlüsseleigenschaften • Entwicklung einer Apparatur zur Simulierung des Lagerverhaltens von KUP-Hackgut unter verschiedenen Lagerbedingungen
Aktivität 3: Weiterentwicklung von Praxismethoden zur Lagerung, Ermittlung von Hemmnissen für eine produktive und effiziente Technologie. Industriefragebogen zu Kurzumtriebsmaterial
Aktivität 4: Pilotstudie an Anlagen der Industriepartnern Beschreibung der Produktivität und Kostensituation verschiedener Technologien Entscheidungsunterstützungsmodell zur Lagerung und Aufbereitung Entwicklung eines Qualitäts-Management-Systems
Kontakt:
M.Sc. Jan FockeHochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Tel: 07472-951-254, Fax: 07472-951-200
E-mail: [email protected]
http://www.hs-rottenburg.de
AP 3: Wertsteigernde Konditionierung von Rohmaterial aus KUP
AP 4: Ökonomische Betrachtung der Wertschöpfungs-ketten bei KUP-Nutzung und Optimierungsstrategien im Hinblick auf Lage und Größe der Anbauflächen
• Ermittlung der Kosten unterschiedlicher Optionen der Energieholzproduktion –Analyse der Zusammenhänge zwischen der Wirtschaftlichkeit des KUP-Anbaus und Flächeneigenschaften wie Standort, Flächengröße und weiterer Faktoren,
• Analyse der ökologischen Auswirkungen (wie THG-Emissionen, Versauerung, Eutrophierung),
• Bewertung der zusätzlichen ökonomischen und sozio-ökonomischen Nutzen der wichtigsten Wertschöpfungsketten.
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AP 4: Methoden
• Aufstellung und Definition verschiedener Prozessketten zur Bereitstellung von KUP-Holz (Definition von Produkten und Produktionssystemen)
• Berechnung der entstehenden Kosten entlang der Prozessketten
• Analyse der ökologischen Auswirkungen auf Basis einer Lebenszyklusbetrachtung
sh. auch Poster „Ökonomische Betrachtung verschiedener Wertschöpfungsketten zur Bereitstellung von Kurzumtriebs-plantagenholz“ (Universität Stuttgart / IER)
AP 5: Neue Geschäftsmodelle für eine erfolgreiche Etablierung von nutzerorientierten KUP WertschöpfungskettenZiele: • Ermittlung der Gründe der geringen Verbreitung von KUP anhand folgender
Hypothesen: − Mangel an Informationen unter Landwirten und Politik− Mangel an Informationen über KUP-Produkte unter industriellen Verbrauchern− Mangel an etablierten Märkten− Fehlen von angepassten Kooperationen zwischen Erzeuger und Verbraucher
Methode: • Initiierung und Implementierung von Erzeuger-Verbraucher Kooperationen (D + F):
− Beratung und Betreuung bei Anlage und Bewirtschaftung von KUP− Produktion wird an industrielle Anforderungen angepasst− Absatzmarkt wird langfristig durch Industriepartner garantiert
• Umfrage bei Landwirten in BW, NRW und Elsass: Meinungsbild, Motivations-gründe, Hindernisse, Informationsstand zu KUP
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• Initiierung und Umsetzung von 2 Pilot Kooperationen:
GESA gGmbH, Wuppertal und z.Zt. 3 Landwirte, weitere haben sich gemeldet für 2011
UPM Stracel/COSYLVAL, Strasbourg und z.Zt. 4 Landwirte
• Schritt für Schritt Betreuung der Landwirte durch CREFF: Flächenbesichtigung, angepasste Anbau-Leitfäden, Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette
• Umfrage ist in der Versandphase
Gepflanzte KUP Flächen in 2010: NRW: 7,5 ha (Pappel)Elsass: 10 ha (Pappel, Robinie, Erle)
z.Zt. noch keine Ergebnisse
Ergebnisse:
www.creff.eu
weitere Informationen zum Projekt CREFF:
Ansprechpartner bei der FVA: Dr. Michael [email protected]
Dr. Frank [email protected]
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......vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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