S. Laufer FH Eberswalde G. Bilke Landesforstanstalt Eberswalde Bioenergiepotenziale aus der...

S. Laufer FH Eberswalde

G. BilkeLandesforstanstalt

Eberswalde

Bioenergiepotenziale aus der Landwirtschaft

und Forstwirtschaft in Brandenburg

Dipl. Ing. (FH) Severine Laufer

Fachhochschule Eberswalde

Dezember 2007

Dr. Gernod Bilke

Landesforstanstalt Eberswalde

Dipl. Geoökol. Sybille Brozio, Dipl. Ing. (FH) Mirella Zeidler, Prof. H.-P. Piorr & Dipl. Geogr. F. Torkler



Eberswalde

Bioenergiepotenziale aus der Forstwirtschaft

in Brandenburg

Dr. Gernod Bilke, Dr. Alexander Muchin

Landesforstanstalt Eberswalde



Eberswalde

Formen der Bioenergie aus dem Wald

ScheitholzScheitholz HackschnitzelHackschnitzel RestholzRestholz

GebrauchtholzGebrauchtholz PelletPellet

?BtL - HolzBtL - Holz



Eberswalde

Datenspeicher Wald

Datenreduktion

Datenspeicher Wald Energieholz

Modellierung und Abteilungssumme

Abteilungsscharfe Holzenergiemenge

Holzenergie GIS - KartenHolzenergie GIS - Karten

GIS - Karte ID - Nummer

Datenmodell Wald



Eberswalde

Dendromassezuwachs im LK BarnimDendromassezuwachs im LK Barnim



Eberswalde

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

5,000M

io. tatro

Energieholz-Krone 0,691 0,742 0,324 0,462 0,274 0,328 0,294 0,414

Energieholz-Jungbest. 0,051 0,073 0,047 0,033 0,029 0,038 0,090 0,259

Industrieholz 2,958 2,951 1,245 1,875 1,112 1,578 1,108 1,908

Stammholz 1,035 1,112 0,482 0,886 0,540 0,821 0,635 0,849

Ref.-Szen. 2006

Ertr.-Szen. 2006

Ref.-Szen. 2016

Ertr.-Szen. 2016

Ref.-Szen. 2026

Ertr.-Szen. 2026

Ref.-Szen. 2036

Ertr.-Szen. 2036

Dendromassenutzungspotenzial in Brandenburg(MUCHIN, BILKE 2007)



Eberswalde

Heizöläquivalentmengen des Waldholzes

Theoretisches Potenzial Brandenburg

• reines Energieholz entspricht ca.360 Mio. l Heizöl je Jahr

• Holz nach stofflicher Nutzung (Gebrauchtholz) entspricht

ca.1.905 Mio. l Heizöl je Jahr

Reales Potenzial Brandenburg

• reines Energieholz entspricht ca.160 Mio. l Heizöl je Jahr

• Holz nach stofflicher Nutzung (Gebrauchtholz) entspricht

ca.1.120 Mio. l Heizöl je Jahr



Eberswalde

Ausblick Dendromassenutzung Brandenburg

Type Wood supply and demand Amount of wood produced and consumed in Tm³(f)*

Existing capacity

Existing capacity and

under construction

Source

Usable wood, timber trees, forest 4,400 4,400

Bark from production 441 492

Chips and sawdust from production

519 519

Other by-products 114 124

Total 5,474 5,535

Consumption

Wood production (sawmills and board makers)

5,200 5,700

Bark for gardening and landscaping purposes

200 200

Private wood burning 441 600

Burning of wood in forests and production residuals

520 710

Wood pellet producers 400 400

Total 6,761 7,610

Difference - 1,287 - 2,075

• Defizite können nicht nachhaltig gedeckt werden!

• Zurzeit werden ungenutzte Bestände abgeschöpft bzw. der Bestockungsgrad auf 0,8 gesenkt

Weitere Entwicklung auf dem Energieholz Sektor unter jetzigen Gegebenheiten stark eingeschränkt!



Eberswalde


in Brandenburg

Dipl. Ing. (FH) Severine Laufer, Dipl. Geoökol. Sybille Brozio


Prof. H.-P. Piorr, Dipl. Geogr. F. Torkler, Dipl. Ing. (FH) Mirella Zeidler,



Eberswalde

Formen der Bioenergie vom Feld

BioEthanolBioEthanol BioDieselBioDiesel

BtLBtL

BiogasBiogas

FestbrennstoffeFestbrennstoffe

?



Eberswalde

Ertragsmodellierung mit „bym“ (biomass yield model)nach PIORR et al. (1998)

• Modellierung von 7 aufeinander folgenden Fruchtarten

• Berücksichtigung der Vorfrucht

• Ergebnisse der Fruchtfolgen-Modellierung :

Ertrag der Kulturpflanzen(mit Vorfruchtwirkung)

Ertrag der Koppelprodukte (u. a. Stroh)

Ertrag Biomasse

FA 7

Fruchtart (FA)1FA 2

Ertrag FA 1

Ertrag FA 2

Ertrag FA 7

Datenmodell Feld



Eberswalde

Inputparameter des Biomasse-Ertragsmodells:

– Landnutzung: Ackerfläche aus Corine Landcover 2000 / ATKIS

– Niederschlag: Jahresniederschlag• Deutscher Wetterdienst:

Jahressummen 1991-2005• Worldclim: weltweit / mittlerer

Jahresniederschlag 1950-2000

– Ertragsniveau des Standortes: • Boden- / Ackerzahl /

länderspezifische Daten

Datenmodell Feld



Eberswalde

Wirtschaftliches Potenzial: Bioethanol

Bioethanol Potenzial aus Wintergetreide (Roggen,, Gerste, Triticale Weizen)



Eberswalde

Status quo Biodiesel Produktion sowie nachhaltiges Biodiesel Potenzial aus Winterraps

Wirtschaftliches Potenzial: Biodiesel



Eberswalde

Kraftstoff-Potenzial Bundesland Brandenburg

WRo, WG, Tr, WW

GetreidestrohHumussaldo + 100 kg C / ha

Winterraps

Regionale Verfügbarkeitin Prozent

65 % 13 % 69 %

Biokraftstoffin Tonnen pro Jahr

810,907 t

Bioethanol

135.365

Bioethanol

59.907

Biodiesel

Energiein PJ

21,4 3,6 2,2

Anteil ambrandenburgischenVerbrauch 2003

Benzinverbrauch1.074,6 Mio. Liter

Dieselverbrauch1.073,2 Mio. Liter

Wirtschaftliches Potenzial

62,1 % 10,4 % 5,8 %



Eberswalde

Wirtschaftliches Potenzial

Biogas-Potenzial Bundesland Brandenburg

Biogas Potenzial

basierend auf:

EnergiegehaltBiogas Anlagen (500 kWel und

7,500 Arbeitsstunden/a)

ÄquivalenteMWhel PJ

Mais, Roggen Silage

Gülle1.2 mill 4.37 324

364 mill. m³ Erdgas

197.457 t Benzin

Grassilage 0.69 mill

2.5 185 208 mill. m³ Erdgas

112.843 t Benzin

24,5 % des jährlichen Benzinverbrauches 2003



Eberswalde

Wirtschaftliches Potenzial: Biogas

Status quo Biogas Produktion sowie Biogas Potenzial

• Substrate: Silage (Winterroggen und Mais) und Gülle,• positive Humus Bilanz • Strohverbrauch für Einstreu und Futter berücksichtigt



Eberswalde

Ausblick - Biogas

• Biogas - Potenzial:

Brandenburg: 6,87 PJ (Mais, Roggen ,Gülle & Gras) Substitution von 24,5 % des Benzinverbrauchs 2003 Nachhaltiges Entwicklungspotenzial fast ausgeschöpft

• Geringfügige Potenzialsteigerung durch:

– Regionale Ausrichtung des Anbaus auf Energiefrüchte / -Fruchtfolgen

• Aber:

- Versorgungssicherheit auch in Trockenjahren gewähren

- Dezentrale Anlagen favorisieren – keine Großprojekte

- Stärkere Verwendung von Gülle

- Wärmekonzepte einbeziehen

- Einspeisung Gasnetz?!



Eberswalde

Ausblick - Bioethanol

• Bioethanol (Wintergetreide)- Potenzial:

Brandenburg: 21,4 PJ Substitution von 62,1 % des Benzinverbrauchs 2003

• Zusätzlich Potenzial von 3,6 PJ aus Getreidestroh langfristig erschließbar(Substitution von 10,4 % des Benzinverbrauchs 2003)

• Potenzialsteigerung durch:

– Anbau von stärkereichen Sorten

– Regionale Ausrichtung des Anbaus auf Energiefrüchte / -Fruchtfolgen

– Alternative Feldfrüchte in Szenarien nicht enthalten:

• Weitere Getreidearten zur Bioethanol-Herstellung

• Zuckerrübe (ertragreichere Standorte)

EU-Beimischungsziele Ottokraftstoff (2010: 5,75 % bzw. 2020: 10 %) können erreicht werden



Eberswalde

• Biodiesel - Potenzial:Deutschland: 51,3 PJ / Brandenburg: 2,2 PJ Substitution von 4,3 % (DE) des Dieselverbrauchs 2003 / BB = 5,8 %– durch bestehende Anlagen weitgehend erschlossen, wenn diese ihre

Kapazität voll ausschöpfen– Potenzialsteigerung begrenzt:

• „Nachhaltig optimaler Anbau“ Anbau auf leichten Standorten und in niederschlagsarmen Regionen nicht empfohlen

• Potenzialsteigerung möglich aber zu Lasten von Getreideanbauflächen ( Bioethanolpotenzial)

• Anbau von Hybridsorten:– Vitalität, Robustheit höher erweiterter Anbau möglich (aber:

Fruchtfolge!)– F1-Hybride mit ca. 10% höheren Erträgen pro Hektar

EU-Beimischungsquote Diesel von 10 % (2020): Schwierigkeiten unter Nachhaltigkeitskriterien Ziel zu erreichen

Ausblick – Biodiesel



Eberswalde


und Forstwirtschaft in Brandenburg


Dipl. Ing. (FH) Severine Laufer

[email protected]

Dipl. Geoök. Sybille Brozio

sbrozio,@fh-eberswalde.de

Landesforstanstalt Eberswalde Dr.

Gernod Bilke

[email protected]

Date post:	05-Apr-2015
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