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Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Aktuelle Entwicklungen im Energie- und Rohstoffpflanzenanbau.

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Präsentation zum Thema: "Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Aktuelle Entwicklungen im Energie- und Rohstoffpflanzenanbau."—  Präsentation transkript:

1 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Aktuelle Entwicklungen im Energie- und Rohstoffpflanzenanbau Dr. Bernhard Widmann Dr. Maendy Fritz Technologie- und Förderzentrum (TFZ) Netzwerktreffen Nachwachsende Rohstoffe Straubing, 25. März 2010

2 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Technologie- und Förderzentrum (TFZ) Widmann Thuneke Emberger Forschung, Förderung und Transfer für Nachwachsende Rohstoffe 08 L Wi 107

3 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi L Wi 093 Widmann Forschung am TFZ – Auswahl wichtiger Schwerpunkte Energiepflanzen Neue Anbausysteme und Fruchtfolgen Neue Energiepflanzen (z.B. Hirsen) Stoffstromanalyse (z.B. Biogasgärrest)Exaktparzellen Traktorprüfstand Biogene Kraftstoffe Optimierung der Herstellungsverfahren Normung von Rapsölkraftstoff (RK) Emissionsprüfung an RK-Traktoren Feuerungsprüfstände Biogene Festbrennstoffe Brennstoffnormung und Methodik Emissionsprüfung an Feuerungen Feinstaubminderung

4 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Systematik von Nachwachsenden Rohstoffen 07 L Wi 022 Widmann Nachwachsende Rohstoffe energetische Nutzung biogene Festbrennstoffe Biotreibstoffe Biogas stoffliche Nutzung Holz, Cellulose Stärke Fasern Eiweiß Pflanzenöle Energieumformung WärmeKraft MobilitätStrom biogene Festbrennstoffe

5 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Systematik der biogenen Festbrennstoffe 07 L Wi 117 Widmann biogene Festbrennstoffe Holzbrennstoffe Scheitholz Waldhackschnitzel Pellets Reststoffe (z.B. aus Sägewerk) Scheitholz Hackschnitzel Pellets

6 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Systematik der biogenen Festbrennstoffe 07 L Wi 012 Widmann biogene Festbrennstoffe Holzbrennstoffehalmgutartige Brennstoffe Scheitholz Waldhackschnitzel Pellets Reststoffe (z.B. aus Sägewerk) Stroh Energiepflanzen (Miscanthus) Getreidekörner Reststoffe (z.B. aus Mühle)

7 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Systematik der biogenen Festbrennstoffe 07 L Wi 118 Widmann biogene Festbrennstoffe halmgutartige Brennstoffe Stroh Energiepflanzen (Miscanthus) Getreidekörner Reststoffe (z.B. aus Mühle) Stroh Miscanthus Getreide

8 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Systematik von Nachwachsenden Rohstoffen 07 L Wi 022 Widmann Nachwachsende Rohstoffe energetische Nutzung biogene Festbrennstoffe Biotreibstoffe Biogas Energieumformung WärmeKraft MobilitätStrom Biotreibstoffe stoffliche Nutzung Holz, Cellulose Stärke Fasern Eiweiß Pflanzenöle

9 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Systematik der biogenen Kraftstoffe 07 L Wi 023 Widmann Biokraftstoffe erste Generationzweite Generation Biodiesel Rapsölkraftstoff Bioethanol auf Basis Zucker und Stärke Biogas/Biomethan Bioethanol auf Basis Lignozellulose Biomass to Liquid-Kraftstoffe (BtL) Biowasserstoff umsetzbarim Forschungsstadium

10 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Rohstoffe für die Biokraftstoffproduktion 07 L Wi 019 Widmann Pflanzenöle und Biodiesel: Ölpflanzen Ethanol: zucker- und stärkehaltige Pflanzen GetreideZuckerrübeKartoffel Bildquellen:TFZ, LCB-Ethanol und BtL: Stroh, Energiepflanzen, (Holz) Biogas: Energiepflanzen und Gülle

11 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi L Wi 096 Biogene Kraftstoffe RapsölkraftstoffBiogas BtLBioethanolBiodiesel Widmann

12 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Systematik von Nachwachsenden Rohstoffen 07 L Wi 022 Widmann Nachwachsende Rohstoffe energetische Nutzung biogene Festbrennstoffe Biotreibstoffe Biogas Energieumformung WärmeKraft MobilitätStrom Biogas stoffliche Nutzung Holz, Cellulose Stärke Fasern Eiweiß Pflanzenöle

13 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Produktion von Biogas 07 L Wi 020 Widmann Gülle Energiepflanzen Biogas Gärrest (org. Dünger) Bildquellen:TFZ, ljm.dk, Biogasanlage

14 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Nutzungsmöglichkeiten von Biogas 07 L Wi 021 Widmann Kraft-Wärme-Kopplung KWK (Strom, Wärme) Bildquellen:TFZ, Mobilität Mobilität Einspeisung ins Gasnetz Wärme KWK

15 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Primärenergie aus erneuerbaren Energieträgern D L Wi 124 Widmann Verbrauch: PJ davon ern.E.:932 PJ (6,7 %) Biomasse:4,9 % Quelle: BMU 2008: Erneuerbare Energien in Deutschland Verbrauch: PJ davon ern.E.:979 PJ (7,0 %) Biomasse:5,1 % Quelle: BMU 2009: Erneuerbare Energien in Deutschland Biomasse gesamt: 73,3 %

16 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi L Wi 133 Widmann Anteil der Nachwachsenden Rohstoffe an der Ackerfläche Deutschland 2008 Ca. 10 Mio ha Ca.2 Mio ha Ackerfläche: ca. 12 Mio ha Quelle:FNR 2009

17 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi L Wi 134 Widmann Nachwachsende Rohstoffe in Deutschland Gliederung nach Einsatzbereichen 2008 Quelle:nach Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V Raps (Biodiesel/ Rapsölkraftstoff) Pflanzen für Biogas Pflanzen für stoffliche Nutzung ha 49 % ha 25 % ha 14 % Gesamtfläche 2008: 2,026 Mio ha (17 % der AF) davon 86 % energet. Nutzung Pflanzen für Bioethanol ha 12 %

18 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 001 Fritz, Widmann Quellen:eurostat 2009 und Statistisches Bundesamt Entwicklung der Anbaufläche von Silomais in Deutschland Tsd. ha

19 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Maisanbaufläche in Bayern P Fr 123 Fritz Quelle: LfL-IPZ 4a, Landessortenversuch Silomais mittelfrüh 2008

20 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 007 Fritz Anbau und Nutzung von Mais in Bayern Quelle: DMK ha

21 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 005 Fritz Biogas-Substrate in Bayern Quelle: Röhling & Wild Biogasproduktion in Bayern 2007, LfL

22 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 006 Fritz Einsatzhäufigkeit von Nawaros als Biogas-Substrat Quelle: Röhling & Keymer Biogasproduktion in Bayern 2006 – Ergebnisse einer Umfrage, LfL % Angaben nur von 403 von befragten Biogasanlagen

23 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 018 Fritz Warum ist Mais die überragende Biogas-Kultur? höchste Biomasseerträge je Hektar höchste Methanerträge weites Sortenspektrum je nach Standort und Fruchtfolgestellung verfügbar z.B. etwas spätere Sorten für Biogasnutzung empfohlen auch als Zweitfrucht nutzbar bekannte und optimierte Produktionstechnik mit hoher Schlagkraft verfügbar gute Verwertbarkeit von Wirtschaftsdüngern flexible Nutzbarkeit selbstverträglich

24 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Klimaänderung – Auswirkungen des Trockenjahres L Wi 076 Widmann Entwicklung der Flächenerträge von Körnermais und CCM in Deutschland Entwicklung der Flächenerträge von Silomais in Deutschland Quelle: Deutsches Maiskomitee 2006 Jahr Ertrag dt/ha Jahr FM-Ertrag dt/ha

25 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 008 Fritz Sorghum: Vorteile bei Sommertrockenheit wurzelt bis 2 m tief enormes Wasseraneignungsvermögen kann Bodenwasservorrat ausschöpfen hohe Trockenheitstoleranz etagenweise Blattreduktion Wachstumsstopp statt Absterben Risiko Kulturverlust vermindert Wassernutzungseffizienz ähnlich Mais Mais im Trockenstress

26 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Fritz, Widmann Sorghumhirse Verwertungsmöglichkeiten Biogassubstrat Ethanol aus zuckerhaltigen Stängeln (Ethanol aus stärkehaltigen Körnern) stoffliche Nutzung (Besenhirse) Futtermittel (Silage, Grünschnitt, Beweidung) Nahrungsmittel (Melasse, glutenfreie Körner, Bier) Züchtungziele Frühreife für höhere Trockensubstanz bessere Standfestigkeit bei hohen Typen Kühletoleranz für frühere Saat noch höhere Trockenheitstoleranz Produktionstechnik flexibler Anbau mit vorhandenen Geräten, z.B. Einzelkorn- sowie Drillsaat, Maishäcksler Saatstärken je nach Art und Typ 10 L Wi 028

27 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 022 Fritz Sorghum – aktuelle Forschungsarbeiten Optimierung der nachhaltigen Produktionstechnik Versuche unter bayerischen Bedingungen z.B. Einordnung als Zweitfrucht, Düngung mit Gärresten, Sätechnik Erhöhung der Diversität des Energiepflanzenspektrums deutschlandweites Verbundprojekt u.a. sommertrockene Standorte und Rekultivierungsflächen Lysimeterversuche zur Wassernutzungseffizienz Züchterische Optimierung der Kühletoleranz und Wassernutzungseffizienz genetische Diversität von Sorghumlinien im Fokus umfangreiche Erhebungen zu phänotypischen Merkmalen Beregnungs- und Trockenstress-Varianten Projektpartner vTI: FACE-Anlage für erhöhtes CO2-Angebot Zuckerhirse für Ethanolproduktion hohe Zuckergehalte im Stängel direkt für alkoholische Vergärung nutzbar Reststoffe für LCB-Ethanol und thermische Verwertung Prüfung der dezentralen Verwertung unter bayerischen Bedingungen

28 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 012 Fritz Sorghum-Sortenscreening seit 2006: insgesamt 278 Sorten Beerntung mit reihen- unabhängigem Maishäcksler

29 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 014 Fritz Sorten- und produktionstechnische Versuche

30 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 011 Fritz Versuche zu Kühle- und Trockentoleranz von Sorghum späte Saat frühe Saat in 2010 und 2011 Vergleich von 65 Sorghumlinien und 1 Maissorte auf insgesamt 2,4 ha

31 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 009 Fritz Energiepflanzen-Fruchtfolgen regional traditionelle Konzentration auf eine/wenige Kulturen Bewusstsein der Landwirtschaft für nachhaltige und mehrgliedrige Fruchtfolgen wächst Schädlingsdruck nimmt zu (z.B. Westlicher Maiswurzelbohrer) Getreide-GPS in Praxis etabliert hohes Interesse an Zweitkulturen: zusätzliches Biogassubstrat oder Humusmehrung Ackergräser interessant wg. Humusreproduktion und Verwertbarkeit von Gärresten teilweise hohe Nährstoffüberschüsse in Bilanzen

32 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 015 Fritz Forschungsgebiet Stoffkreisläufe bei Gärrestverwertung Gärreste sind Wirtschaftsdünger mit hoher Nährstoffkonzentration geringem TS-Gehalt geringer Humusrückführung hohem pH-Wert verlustarme Ausbringtechnik Ersatz von Mineraldüngern weitgehend möglich Unterfuß- und Spätdüngung tw. problematisch Kurz- und Langzeitwirkung noch in Forschung Kostenfaktor Gärresttransporte beachten beeinflussbar über TS-Gehalt Biogassubstrat im Anlagenumkreis hoher Anfall von Gärresten nicht-proportionale Ausbringung auf Flächen Grenzwerte für Nährstoffüberschüsse beachten

33 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 017 Fritz Mehr Biodiversität durch Kulturen mit ökologischem Nutzen nur geringere Flächenerträge, aber kurze Vegetationszeit können Substratmangel ausgleichen vermeiden Erosion und Auswaschung Unkrautunterdrückung Nutzungsmöglichkeiten Humusmehrung Bienenweide Biogassubstrat AmarantSaflorQuinoaBuchweizen

34 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 004 Fritz Langzeiterhebungen und Modellvorhaben zu Miscanthus Dauerkultur mit über 20-jähriger Nutzung Anlagejahr kosten- und pflegeaufwändig, im 3. Jahr erster Ertrag geringer Dünge- und PSM-Aufwand Ernte mit vorhandener Maishäcksel- oder Mähtechnik geringe Schüttdichte hoher Transport- oder Verdichtungsaufwand vorzügliche Verwertungsrichtung noch unklar etablierter Absatzmarkt für Rhizome Brennstoff, Einstreu, Mulchmaterial Problematik halmgutartiger Brennstoff beachten nach neuesten Erkenntnissen Wirtspflanze für Westlichen Maiswurzelbohrer (Spencer & Ragu, PLoS ONE, 2009) Einschätzung Risiko als Käferreservoir

35 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 016 Fritz Unter Beobachtung: IGNISCUM ® Riesenknöterich spezielle Züchtung exklusiver Vertrieb durch Fa. Conpower angeblich keine horizontale Ausbreitung eingetragene Sorte Nutzungsmöglichkeiten thermische Verwertung (Ernte im Frühjahr) Biogassubstrat (Sorte CANDY) sehr hohe Flächenerträge möglich ungenaue Hochrechnung in Broschüre hohle Stängel: optisch üppig... Tiefwurzler Beseitigung nach Nutzungsende schwierig

36 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi 010 Schriftenreihe Berichte aus dem TFZ 08 L Wi 039 Widmann, Sporrer Download unter

37 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi L Wi 043 Widmann Technologie- und Förderzentrum im Internet Besuchen Sie uns im Internet:

38 Technolog ie - und För der zent r um im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe P 10 L Wi P Fr 142 Fritz Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


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