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

Bioenergiepotenziale aus der Forstwirtschaft in Brandenburg Dr. Gernod Bilke, Dr. Alexander Muchin Landesforstanstalt Eberswalde

Formen der Bioenergie aus dem Wald Scheitholz Hackschnitzel Restholz Gebrauchtholz Pellet BtL - Holz ?

Datenmodell Wald Datenspeicher Wald Datenreduktion Datenspeicher Wald Energieholz Modellierung und Abteilungssumme Abteilungsscharfe Holzenergiemenge GIS - Karte ID - Nummer Holzenergie GIS - Karten

Dendromassezuwachs im LK Barnim

Dendromassenutzungspotenzial in Brandenburg (MUCHIN, BILKE 2007)

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

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 Bark from production 441 492 Chips and sawdust from production 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 Private wood burning 600 Burning of wood in forests and production residuals 520 710 Wood pellet producers 400 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!

Bioenergiepotenziale aus der Landwirtschaft in Brandenburg Dipl. Ing. (FH) Severine Laufer, Dipl. Geoökol. Sybille Brozio Fachhochschule Eberswalde Prof. H.-P. Piorr, Dipl. Geogr. F. Torkler, Dipl. Ing. (FH) Mirella Zeidler,

Formen der Bioenergie vom Feld BioEthanol BioDiesel Biogas Festbrennstoffe BtL ?

Ertragsmodellierung mit „bym“ (biomass yield model) Datenmodell Feld 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 Fruchtart (FA)1 FA 2 FA 7 Ertrag FA 1 Ertrag FA 2 Ertrag FA 7

Datenmodell Feld 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

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

Wirtschaftliches Potenzial: Biodiesel Status quo Biodiesel Produktion sowie nachhaltiges Biodiesel Potenzial aus Winterraps

Wirtschaftliches Potenzial Kraftstoff-Potenzial Bundesland Brandenburg WRo, WG, Tr, WW Getreidestroh Humussaldo + 100 kg C / ha Winterraps Regionale Verfügbarkeit in Prozent 65 % 13 % 69 % Biokraftstoff in Tonnen pro Jahr 810,907 t Bioethanol 135.365 59.907 Biodiesel Energie in PJ 21,4 3,6 2,2 Anteil am brandenburgischen Verbrauch 2003 Benzinverbrauch 1.074,6 Mio. Liter Dieselverbrauch 1.073,2 Mio. Liter 62,1 % 10,4 % 5,8 %

Wirtschaftliches Potenzial Biogas-Potenzial Bundesland Brandenburg Biogas Potenzial basierend auf: Energiegehalt Biogas Anlagen (500 kWel und 7,500 Arbeitsstunden/a) Äquivalente MWhel PJ Mais, Roggen Silage Gülle 1.2 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

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

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?!

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

Ausblick – Biodiesel 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

Bioenergiepotenziale aus der Landwirtschaft und Forstwirtschaft in Brandenburg Landesforstanstalt Eberswalde Dr. Gernod Bilke bilke@arcor.de Fachhochschule Eberswalde Dipl. Ing. (FH) Severine Laufer slaufer@fh-eberswalde.de Dipl. Geoök. Sybille Brozio sbrozio,@fh-eberswalde.de