Anhangband zum Endbericht - iinas.org · Guido Reinhardt, Sven Gärtner, Andreas Patyk . Frank...

F&E-Vorhaben

Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse

- Verbundprojekt gefrdert vom BMU im Rahmen des ZIP, Projekttrger: FZ Jlich -

Anhangband zum Endbericht

Autorenteam:

Uwe R. Fritsche, Gnther Dehoust, Wolf-gang Jenseit, Katja Hnecke, Lothar Rausch, Doris Schler, Kirsten Wiegmann Mitarbeit: Nils Thamling

Andreas Heinz, Markus Hiebel, Markus Ising, Stephan Kabasci, Christoph Unger

Institut fr Energetik und Umwelt

Daniela Thrn, Nicolle Frhlich, Frank Scholwin

Guido Reinhardt, Sven Grtner, Andreas Patyk

Frank Baur, Ulrich Bemmann, Bodo Gro, Marylin Heib, Claudia Ziegler

Institut fr Geokologie

Michael Flake, Meike Schmehl

Lehrstuhl fr Wirtschaftslehre des Landbaus

Sonja Simon

unter Mitarbeit der TU Berlin, Prof. J. Kppel/W. Peters

Darmstadt usw., Oktober 2004

ko-Institut & Partner Nachhaltige Biomasse: Anhang

Anhangband zum Endbericht

A-I Naturschutzfragen bei der Biomassenutzung Bericht der TU Berlin A-II Dokumentation zur Modell- und Werkzeugentwicklung A-II 1 Dokumentation zu HEKTOR A-II 2 Dokumentation zu WALD A-II 3 Dokumentation zu BIO-SZEN A-II 4 Dokumentation zu GEMIS 4.2 A-III Dokumentation der Technologiedatenbasis - Auszug A-IV Dokumentation der Elementaranalysen biogener Brennstoffe in GEMIS A-V Dokumentation der Daten zu Energiepreisen in GEMIS A-VI Dokumentation der Szenario-Daten in BIO-SZEN

A-I Naturschutzfragen bei der Biomassenutzung Bericht TUB

Integration naturschutzfachlicher Ziele in Szenarien und Modelle zur energetischen Nutzung von Biomasse

Kurzgutachten zum Umfang der Flchenrestriktionen der energetischen Biomassenutzung

durch Naturschutz

Januar 2004

Prof. Dr. Johann Kppel Dr. Wolfgang Peters Christian Schultze

ko-Institut & Partner BMU-Bio Anhangband

Prof. Dr. Johann Kppel

Dr. Wolfgang Peters

Christian Schultze

Institut fr Landschafts- und Umweltplanung

Fachgebiet Landschaftsplanung,

insb. Landschaftspflegerische Begleitplanung

und Umweltvertrglichkeitsprfung

Sekr. FR 2-6, Franklinstr. 28/ 29, 10587 Berlin

Tel.: + 49/ (0)30/ 314-73324

Fax: + 49/ (0)30/ 314 23507

[email protected]

[email protected]

Kppel/Peters/Schultze Seite 4


Inhaltsverzeichnis zum Anhangband Kapitel A-I 1 Einfhrung ..................................................................................... 7 1.1 Ausgangssituation .......................................................................................... 7

1.2 Zielsetzung und Aufgabenstellung ................................................................ 7

1.3 Vorgehensweise ............................................................................................. 7

2 Auswertung von Flchenforderungen fr den Naturschutz ... 10 2.1 Einleitung ..................................................................................................... 10

2.2 Flchenbedarfe aus 3 BNatSchG (10% Biotopverbund) .......................... 11

2.3 Flchenanforderungen aus 5, Abs. 3 BNatSchG ....................................... 13

2.4 Flchenumfang der Saumstrukturen auf Ackerflche und Grnland .......... 13

2.5 Flchenansprche des Arten- und Biotopschutzes nach Horlitz (1994) ...... 14

2.6 Flchenanforderungen aus dem mid-term-review der EU-Agrarpolitik ...... 18

2.7 Flchenforderungen der Naturschutzverbnde ............................................ 18

2.8 Flchenumfang der Nutzungsrestriktionen aus Agrarumweltmanahmen .. 18

2.9 Flchenanforderungen des Naturschutzes im Wald ..................................... 23

2.10 Flchenbedarf fr Kompensationsmanahmen nach der Eingriffsregelung des BNatSchG .................................................................................................... 23

3 Vergleich der Flchenanforderungen des Naturschutzes ....... 25 3.1 Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Ackerflchen ........ 25

3.2 Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Grnlandflchen ... 28

3.3 Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Waldflchen .......... 29

4 Ergebnis: Naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen und deren Potenzialeinschrnkung fr die Biomassenutzung ....... 31

4.1 Zuknftige naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen bei Ackerflchen . 31

4.2 Zuknftige naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen bei Grnlandflchen ........................................................................................... 32

4.3 Zuknftige naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen bei Waldflchen ... 32

5 Literatur und sonstige Quellen .................................................. 33



Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Bestimmung des zustzlichen Flchenbedarfs zur Erreichung der 10%

Biotopverbundflchen ........................................................................................... 12

Tabelle 2 Typisierung von Kleinstrukturen in Nachbarschaft zu Agrarflchen ................... 14

Tabelle 3 Angestrebte Flchen und Manahmen fr Extensivgrnland Szenario I - in ha ..................................................................................................................... 15

Tabelle 4 Angestrebte Flchen und Manahmen fr Extensivgrnland Szenario II - in ha ................................................................................................................. 15

Tabelle 5 Flchenziele fr den speziellen Arten- und Biotopschutz: Szenario I - in ha ....................................................................................................................... 16

Tabelle 6 Flchenziele fr den speziellen Arten- und Biotopschutz: Szenario II - in ha ....................................................................................................................... 17

Tabelle 7 Lnderbezogene Umsetzung von Agrarumweltmanahmen ................................ 21

Tabelle 8 Kompensationsflchenbedarf im Referenz-Szenario ............................................ 24

Tabelle 9 Kompensationsflchenbedarf im Umwelt-Max-Szenario ..................................... 25

Tabelle 10 Vergleich der Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Ackerflchen ......................................................................................................... 26

Tabelle 11 Vergleich der Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Grnlandflchen .................................................................................................... 28

Tabelle 12 Vergleich der Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Waldflchen ........................................................................................................... 30

Tabelle 13 Zuknftige naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen bezogen auf Ackerflchen ......................................................................................................... 31

Tabelle 14 Zuknftige naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen bezogen auf Grnlandflchen .................................................................................................... 32

Tabelle 15 Zuknftige naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen bezogen auf Waldflchen ........................................................................................................... 32

Ksten Kasten 1: 3 BNatSchG Biotopverbund .............................................................................11 Kasten 2: 5 BNatSchG Land-, Forst- und Fischereiwirtschaft ...........................................13



1 Einfhrung

1.1 Ausgangssituation

Biomasse erlangt als regenerativer Energietrger in Deutschland zunehmend an Bedeutung. Nicht nur Reststoffe, sondern vermehrt auch speziell zum Zwecke der energetischen Nutzung angebaute land- und forstwirtschaftlicher Produkte kommen, untersttzt durch die jngsten An-strengungen zur Agrarwende und zur kologischen Waldwirtschaft, fr diese Form der Ener-giegewinnung in Frage.

Genau wie andere land- oder forstwirtschaftliche Flchennutzungen kann auch der Anbau von energetisch zu nutzender Biomasse Auswirkungen auf den Naturhaushalt haben. Eine im Sinne der Nachhaltigkeit konzipierte Strategie der Energiegewinnung aus Biomasse muss daher auch die Ziele des Naturschutzes so weit wie mglich integrieren und mgliche Zielkonflikte mini-mieren.

Sollen, wie im Rahmen des Zukunftsinvestitionsprogramms der Bundesregierung (ZIP) vorge-sehen, die Mglichkeiten der energetischen Nutzung von Biomasse und der damit verbundenen Umweltwirkungen mit Hilfe einer Stoffstromanalyse aufgezeigt werden, ist es erforderlich, in die Potenzial- und Restriktionsanalysen, die fr die Szenarienentwicklung im Rahmen der Stoffstromanalyse erstellt werden1, auch die Ziele des Naturschutzes einzubeziehen.

1.2 Zielsetzung und Aufgabenstellung

Aufgabe des vorliegenden Kurzgutachtens war es, die Ziele des Naturschutzes und die potenti-ellen Auswirkungen energetischer Biomassenutzung so zu operationalisieren, dass die aus Sicht des Naturschutzes bestehenden Restriktionen fr die Biomasseerzeugung und -nutzung in das im Rahmen des ZIP-Vorhabens entwickelte Stoffstrommodell integriert werden knnen. Insbesondere sollten diejenigen Flchenansprche des Naturschutzes, die keine oder nur eine verminderte energetische Biomassenutzung zulassen, identifiziert und quantifiziert werden.

1.3 Vorgehensweise

Aufbauend auf der Auswertung bisheriger Kenntnisse ber die potenziellen Wirkungen der ver-schiedenen Formen der Biomasse-Bereitstellung auf die Leistungsfhigkeit des Naturhaushal-tes und seiner Schutzgter2 wurden zunchst die mglichen Konflikte zwischen Biomasseer-zeugung und Naturschutzzielen systematisiert.

1 Fritsche, Uwe R. et al. (2004): Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse; ko-Institut in Kooperation mit FhI-UMSICHT, IE Leipzig, IFEU Heidelberg, IZES Saarbrcken, TU Braunschweig, TU Mnchen; Endbericht zum Verbundvorha-ben, gefrdert durch das Bundesministerium fr Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Darmstadt usw.

2 Insbesondere wurden die Zwischenergebnisse des im Auftrag des Bundesamt fr Naturschutz bearbeiteten F+E-Vorhabens Naturschutz-aspekte bei der Nutzung erneuerbarer Energien (Institut fr Energie- und Umweltforschung, Heidelberg und Institut fr Umweltstudien Weisser und Ness, Potsdam) ausgewertet.



Hinsichtlich mglicher Konflikte der energetischen Biomassenutzung mit den Zielen des Na-turschutzes wurden zwei Nutzungsbereiche unterschieden: 1. Biomasseanbau (Einjhrige Energiepflanzen, Chinaschilf, Pappel im Kurzumtrieb),

2. Bereitstellung Organischer Reststoffe (Reststroh, Durchforstungs- und Waldrestholz, Land-schaftspflegeschnitt).

Anschlieend wurden diejenigen Flchentypen und -kategorien bestimmt und quantifiziert, auf denen aufgrund ihrer spezifischen Empfindlichkeit naturschutzfachlich begrndete Nutzungs-einschrnkungen fr den Biomasseanbau oder die Reststoffnutzung bestehen. Solche Flchen-typen sind beispielsweise:

Flchen mit besonderer Hangneigung,

Flchen an Gewssern,

Lebensraumtypen nach FFH-RL,

Naturschutzgebiete differenziert nach Biotopen,

Wertvolle Kulturlandschaft oder

Grnlandflchen.

Da die Ziele des Naturschutzes nicht allein wissenschaftlich, sondern stark gesellschaftlich be-stimmt sind, ist der aus den Zielen abzuleitende Flchenbedarf nicht unmittelbar aus kologi-schen Bedingungen ableitbar. Die Flchenanforderungen mssen vielmehr direkt oder indirekt aus normativen Vorgaben wie Gesetzen oder demokratisch legitimierten Zielvorgaben abgelei-tet werden. Daher wurden insbesondere Quellen ausgewertet, die sich auf normative Vorgaben beziehen lassen:

3 BNatSchG (Biotopverbund),

5 Abs. 3 BNatSchG (regionale Vernetzungselemente),

Studie der Biologischen Bundesanstalt zu Saumstrukturen in der Landwirtschaft,

Studie von Horlitz (1994) zu Flchenansprche des Arten- und Biotopschutzes,

Legislativvorschlge EU-Kommission (2002) zur Halbzeitbewertung (Mid-Term-Review) der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP),

Generalisierte Flchenforderungen der Naturschutzverbnde,

Umsetzung der Agrarumweltprogramme,

Kompensationsflchenbedarf aus der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung.



Um den Umfang der naturschutzmotivierten Nutzungsrestriktionen in das Stoffstrommodell zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse integrieren zu knnen, erfolgte eine enge Abstimmung mit dem ko-Institut und eine kontinuierliche Einbindung in das Stoffstrompro-jekt. Daneben wurde die Vorgehensweise und die Ergebnisse auch mit dem Projekt kolo-gisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland3 und dem Bun-desamt fr Naturschutz rckgekoppelt, so dass die Ergebnisse bereits whrend der Gutachten-erstellung in die Modellierungen des Stoffstromprojektes einflieen konnten.

Die Bearbeitungszeit des Gutachtens betrug 4 Monate.

Die Dokumentation der Ergebnisse ist in drei Teile untergliedert, wobei die nachfolgenden Teile jeweils den vorangegangenen zusammenfassen:

Kapitel 2 enthlt die aus den recherchierten Quellen bernommenen Daten zu den Flchenfor-derungen des Naturschutzes und deren z.T. erforderlichen Anpassungen an die Fragestellung. Darber hinaus wird die jeweilige Vorgehensweise erlutert.

Kapitel 3 dokumentiert den zusammenfassenden Vergleich der aus den unterschiedlichen Quellen recherchierten Flchenangaben. Entsprechend der drei Nutzungsformen Acker, Grn-land und Wald sind hier drei Vergleichstabellen dokumentiert. Die letzte Spalte enthlt jeweils die von der TU Berlin vorgenommene Synopse des Vergleichs, die in die Ergebnisstabellen des nachfolgenden Kapitels bernommen wurden.

Kapitel 4 enthlt die Ergebnisse der Synopse der Rechercheergebnisse und liefert damit die Zusammenfassung der von der TU Berlin vorgeschlagenen Werte fr die Flchenrestriktionen der energetischen Biomassenutzung. Die drei Tabellen betreffen die Flchennutzungen Acker, Grnland und Wald.

3 Nitsch, Joachim, Krewitt, Wolfram (Deutsches Zentrum fr Luft und Raumfahrt) et al. (2001-2004): F&E-Vorhaben ko-logisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland. Gefrdert durch das Bundesministerium fr Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit.



2 Auswertung recherchierter Flchenforderungen fr den Natur-schutz

2.1 Einleitung

Die Forderung, einen bestimmten Anteil der Landnutzungsflche oder der Landesflche fr Zwecke des Naturschutzes zu reservieren, hat mittlerweile Tradition. Schon in den frhen 30-er Jahren tauchte das erste Mal eine 3-5% Forderung nach dland also kologischer Brache innerhalb der landwirtschaftlichen Nutzflche (LNF) auf. Dieser berlegung folgten im Laufe des 20. Jahrhunderts viele Autoren, Gruppen, Verbnde, Parteien und Wissenschaftler (vgl. Horlitz 1994: 46ff).

Die Gruppe kologie entwarf 1975 das Konzept der differenzierten Bodennutzung und forderte auf 5% der landwirtschaftlichen Flche die Einrichtung von kologischen Zellen, die netz-frmig verbunden die Landschaft durchziehen.

Mehrere vergleichbare Konzepte in den Folgejahren orientierten sich an diesem 5%-Wert fr die LNF, so z.B. auch Heydemann mit seinem Biotopschutzzonenkonzept von 1979. Einige lagen auch deutlich ber der 5%-Forderung. Der Sachverstndigenrat fr Umweltfragen (SRU) forderte in seinem Sondergutachten von 1985 beispielsweise mindestens 10% der Landwirt-schaftsflche als Vorrangflchen fr den Arten- und Biotopschutz und zum Aufbau eines Bio-topverbundsystems zu nutzen. Regionsspezifisch knne der Wert zwischen 5% und 20% schwanken (Horlitz 1994: 185).

Zum groen Teil basieren diese Zahlen auf Experteneinschtzungen und weniger auf wissen-schaftlich abgeleiteten, nachvollziehbaren Daten. Die geforderten Flchenanteile sind als poli-tische Faustzahlen aber eine wertvolle Hilfe. Sie lassen jedoch nicht erkennen, wo die Grenzen zwischen nachprfbaren Zusammenhngen und individuellen Setzungen liegen.



2.2 Flchenbedarfe aus 3 BNatSchG (10% Biotopverbund)

Mit der im Jahre 2002 verabschiedeten Novellierung des BNatSchG wird das Ziel formuliert, mindestens 10% der Landesflchen fr Funktionen des Biotopverbundes bereitzustellen (vgl. Kasten 1).

Kasten 1: 3 BNatSchG Biotopverbund

(1) Die Lnder schaffen ein Netz verbundener Biotope (Biotopverbund), das mindestens 10 Prozent der Landesflche umfassen soll. Der Biotopverbund soll lnderbergreifend erfolgen. Die Lnder stimmen sich hierzu untereinander ab.

(2) Der Biotopverbund dient der nachhaltigen Sicherung von heimischen Tier- und Pflanzenarten und deren Populationen einschlielich ihrer Lebensrume und Lebensgemeinschaften sowie der Bewah-rung, Wiederherstellung und Entwicklung funktionsfhiger kologischer Wechselbeziehungen.

(3) Der Biotopverbund besteht aus Kernflchen, Verbindungsflchen und Verbindungselementen. Be-standteile des Biotopverbunds sind:

1. festgesetzte Nationalparke,

2. im Rahmen des 30 gesetzlich geschtzte Biotope,

3. Naturschutzgebiete, Gebiete im Sinne des 32 und Biosphrenreservate oder Teile dieser Gebiete,

4. weitere Flchen und Elemente, einschlielich Teilen von Landschaftsschutzgebieten und Naturpar-ken, wenn sie zur Erreichung des in Absatz 2 genannten Zieles geeignet sind.

(4) Die erforderlichen Kernflchen, Verbindungsflchen und Verbindungselemente sind durch Auswei-sung geeigneter Gebiete im Sinne des 22 Abs. 1, durch planungsrechtliche Festlegungen, durch lang-fristige Vereinbarungen (Vertragsnaturschutz) oder andere geeignete Manahmen rechtlich zu sichern, um einen Biotopverbund dauerhaft zu gewhrleisten.

Der Gesetzestext formuliert mit dem 10%-Wert ganz eindeutig eine quantitative Flchenforde-rung und gibt teilweise auch einen qualitativen Rahmen vor, in dem die Ausweisung des Bio-topverbundes vorzunehmen ist (z.B. 30-Biotope, Naturschutzgebiete, Nationalparke). Die Bundeslnder, in deren Zustndigkeit der Naturschutz fllt, sind verpflichtet diese Vorgaben rechtlich und fachlich umzusetzen.

Da die fr den Biotopverbund erforderlichen Flchen durch ausgewiesene Schutzgebiete zum Teil bereits gesichert sind, ist fr die Ermittlung des zustzlichen Flchenbedarfs zunchst der Bestand abzuschtzen. Die nachfolgende Tabelle unternimmt den Versuch, mglichst genau den momentanen Ist-Zustand der eingeforderten Flchen fr den Naturschutz darzustellen und die daraus abgeleitete Forderung in quantitativer Form zu veranschaulichen. Es wird davon ausgegangen, dass sowohl Acker als auch Grnland und Wald zu gleichen Prozentanteilen zur Erfllung der ausstehenden Flchenforderungen herangezogen werden, um die 10% Biotopver-bund zu ermglichen (vgl. Tabelle 1).

Das Bundesamt fr Naturschutz (E-Mail Ammermann vom 04.12.2003) geht davon aus, dass die zustzlich erforderlichen Flchen bis zum Jahr 2010 ausgewiesen sind.



Tabelle 1 Bestimmung des zustzlichen Flchenbedarfs zu Erreichung der 10% Biotopverbundflchen

Flche Deutschland (ha) Flchentyp

% der Ge-samtflche

Flchenumfang absolut (ha)

Flchen mit Biotopverbundfunktion (% Ge-samtflche Deutschlands)

Flchen mit Biotopverbundfunktion absolut (ha)

NSG 2,6 928.122 1,3 464.061

NLP (ohne Nord-u.Ostsee 0,5 178.485 0,5 178.485

BR (Kernzonen) 0,1 35.697 0,1 35.697

LSG 26,7 9.531.099 0,5 178.485

FFH-Gebiete 6,7 2.391.699 1 356.970

Vogelschutz 5,1 1.820.547 0,3 107.091

Saumstrukturen 1,7 606.849 1 356.970

30 Biotope 1 356.970 1 356.970

kolog. Brachen 0,01 3.570 0,01 3.570

35.697.000 gesamt 44,41 15.853.038 5,71 2.038.299

Defizit bei einer Forderung von 10% als Biotopverbund: 4,29 1.531.401

Flchentyp in % von D. gesamt in ha zustzlich erforderliche Restriktionsflche

zur Zielerfllung (%) zustzlich erforderliche Restrikti-

onsflchen absolut (ha)

Ackerflche 30,9 11.030.259 5,8 642.075

Grnland 13,3 4.746.394 5,8 276.289

LNF gesamt 44,2 15.776.653 918.365

Wald 29,5 10.700.000 5,8 618.885

LNF+Forst 73,7 26.308.053 5,8 1.531.401

Rahmenannahmen:

1. Alle Nutzungstypen sollen zu gleichen Anteilen zur Deckung des Defizits an Naturschutzflchen beitragen. 2. berschneidungen von Flchentypen sind in den zur Biotopvernetzung beitragenden Flchenanteilen bercksichtigt.



2.3 Flchenanforderungen aus 5, Abs. 3 BNatSchG

Mit der 2002 erfolgten Novellierung wurden in das BNatSchG neben der Flchenanforderung fr den Biotopverbund auch Anforderungen an die Art und Weise der landwirtschaftlichen Fl-chennutzung aufgenommen, die Flchenbedarfe erzeugen (vgl. Kasten 2).

Kasten 2: 5 BNatSchG Land-, Forst- und Fischereiwirtschaft

(3) Die Lnder setzen eine regionale Mindestdichte von zur Vernetzung von Biotopen erforderlichen linearen und punktfrmigen Elementen (Saumstrukturen, insbesondere Hecken und Feldraine sowie Trittsteinbiotope) fest und ergreifen geeignete Manahmen (planungsrechtliche Vorgaben, langfristige Vereinbarungen, Frderprogramme oder andere Manahmen), falls diese Mindestdichte unterschritten ist und solche Elemente neu einzurichten sind.

Vor dem Hintergrund der in der Studie der Biologischen Bundesanstalt fr Land- und Forst-wirtschaft (vgl. Kap. 2.4) aufgezeigten Flchenumfnge der an landwirtschaftliche Flchen grenzenden Randstrukturen, kann davon ausgegangen werden, dass der Anteil solcher linearer und punktfrmiger Elemente mit Naturschutzfunktion mindestens 1% der LNF betragen sollte.

2.4 Flchenumfang der Saumstrukturen auf Ackerflche und Grnland

In einer Studie der Biologischen Bundesanstalt fr Land- und Forstwirtschaft (BBA), Braun-schweig und Kleinmachnow, wurde erstmals fr ganz Deutschland eine Analyse der Saum-strukturen, hinsichtlich ihrer Ausdehnung und Beschaffenheit, durchgefhrt (Khne et al. 2000).

Mit Hilfe prziser digitaler Karten des Amtlichen Topographischen Karten-Informations-Sys-tems (ATKIS-Daten) im Mastab 1:25.000 ist es mglich, fr die Gesamtflche Deutschlands die Lnge der Grenzlinien zwischen landwirtschaftlichen Flchen und angrenzenden Flchen wie Wald, Feuchtbiotope, Gewsser, Straen, Wege oder Bahnlinien zu berechnen.

Bei einer angenommenen Breite von 4 Metern ist danach rund 1,7 % der Gesamtflche Flche Deutschlands mit Saumbiotopen bewachsen (insgesamt 600.000 ha). Die Gesamtlnge der Feldsume in Deutschland betrgt rund 1,3 Mio. km. Bezogen auf die LNF sind das 3,8%.

Die Flche der Saumstrukturen wurde anteilig an der Ackerflche bzw. Grnlandflche darge-stellt und nach linienhaften und flchigen bzw. punktuellen Kleinstrukturen typisiert (vgl. Ta-belle 2). Dadurch ergab sich fr die Ackerflche ein Anteil von 420 000 ha und fr Grnland 180 000 ha.



Tabelle 2 Typisierung von Kleinstrukturen in Nachbarschaft zu Agrarflchen

Linienhafte Kleinstrukturen = Saumbiotope

Flchige oder punktuelle Kleinstrukturen

Waldrnder

Hecken

Feld-, Wiesen- und Wegraine

Straenrnder u. . Verkehrswegrnder

Uferrnder

Grben

Ackerrandstreifen

Lesesteinriegel

Kleine Wlder

Feldgehlze

Gebsche

Gehlzfreie Habitatinseln

Lesesteinhaufen

Kleingewsser

Kleine Smpfe und Moore

Solitrbume

2.5 Flchenansprche des Arten- und Biotopschutzes nach Horlitz (1994):

Um die Flchenansprche des Arten- und Biotopschutzes besser zu operationalisieren, sind so-wohl qualitative als auch quantitative Ziele zu formulieren. Horlitz wertete die wesentlichen Theorien, welche die Basis fr die Vorschlge und Verfahren zur Flchenbestimmung darstel-len, aus. Auf dieser Grundlage formuliert er dann eigene Flchenforderungen fr den Arten- und Biotopschutz (Horlitz 1994). Die Arbeit bietet einen umfassenden berblick ber die un-terschiedlichen in der Zieldiskussion des Naturschutzes formulierten Flchenansprche. Fr die Formulierung eigener Zielaussagen unterscheidet Horlitz jeweils zwei Szenarien. Szenario I beschreibt Mindestanforderungen und Szenario II naturschutzoptimierte Forderungen.

Die Arbeit von Horlitz (1994) bezieht sich nur auf die Flche der alten Bundesrepublik. Um die Grenordnung der Forderungen auf heutige Verhltnisse zu bertragen, wurden die prozentu-alen Flchenforderungen von Horlitz auf die aktuelle Flchengre der Bundesrepublik trans-formiert (siehe Tabelle 3-6). Die Hochrechnung der Werte birgt auf Grund der strukturellen Unterschiede der Flchennutzung in Ost und West zwar die Gefahr einer Verzerrung. Um die Spannweite der erhobenen Flchenanforderungen aufzuzeigen, ist eine bertragung der Werte auf die neuen Lnder jedoch bei weitem ausreichend.



Tabelle 3 Angestrebte Flchen und Manahmen fr Extensivgrnland Szenario I - in ha

Fehlende Flche zu ent-wickeln aus

Angestrebte Flche Vorhandene Flche Acker

Streuwiesen 64000 32000

Sumpfdotterblumen/Kohldistelwiesen 160000 64000 44800

Fettwiesen rel. Extensiv/feucht 160000 64000 44800

Fettweiden, rel. extensiv/feucht 192000 64000 64000

gesamt 576000 224000 153600

Quelle: nach Horlitz (1994), modifiziert

Tabelle 4 Angestrebte Flchen und Manahmen fr Extensivgrnland Szenario II - in ha

Fehlende Flche zu ent-wickeln aus

angestrebte Flche vorhandene Flche Acker

Streuwiesen 128000 32000

Sumpfdotterblumen/Kohldistelwiesen 256000 128000 64000

Fettwiesen rel. Extensiv/feucht 256000 64000 96000

Fettweiden, rel. extensiv/feucht 256000 64000 96000

gesamt 896000 288000 256000

Quelle: nach HORLITZ (1994), modifiziert



Tabelle 5 Flchenziele fr den speziellen Arten- und Biotopschutz: Szenario I - in ha Fehlende Flchen zu entwickeln aus

Lebensraumtyp angestrebte Flche vorhandene Flche Acker

Nasswiesen (Sumpfdotterblumen-/Kohldistelwiese.) 160000 64000 44800

Ungedngtes Feuchtgrnland an 20000km Fliegewsser 76800 6400 25600

Ungedngtes Feuchtgrnland auf Hochmoorbden 115200 12800

Fettwiesen (extensiv/feucht) 160000 64000 44800

Fettweiden (extensiv, feucht) 192000 64000 64000

Ackerrandstreifen, -raine, Extensivcker 12800 12800

Sukzession zu Auenwald, Rhricht etc. an 20.000 km Fliegewsser und an greren Flssen auf derzeit landw. genutzten Flchen 192000 6400 96000

Waldsume 166400 38400 38400

Waldrnder 320000 166400 44800

Naturwaldreservate 64000 12800 6400

gesamt 1459200 422400 390400




Tabelle 6 Flchenziele fr den speziellen Arten- und Biotopschutz: Szenario II - in ha

Fehlende Flchen zu entwickeln aus

Lebensraumtyp angestrebte Flche vorhandene Flche Acker

Nasswiesen (Sumpfdotterblumen-/Kohldistelwiese) 256000 128000 64000

Ungedngtes Feuchtgrnland an 20000km Fliegewsser 345600 12800 160000

Ungedngtes Feuchtgrnland auf Hochmoorbden 64000 7680

Fettwiesen (extensiv/feucht) 256000 64000 96000

Fettweiden (extensiv, feucht) 256000 64000 96000

Ackerrandstreifen, -raine, Extensivcker 25600 25600

Sukzession zu Auenwald, Rhricht etc. an 20.000 km Fliegewsser und an greren Flssen auf derzeit landw. genutzten Flchen 272640 12800 195840

Waldsume 217600 32000 70400

Waldrnder 512000 166400 96000

Naturwaldreservate 128000 12800 12800

gesamt 2333440 492800 824320




2.6 Flchenanforderungen aus dem Mid-Term-Review der EU-Agrarpoli-tik

Die Halbzeitbewertung der Agenda 2000 (Mid-Term-Review) wurde kontrovers diskutiert. Ein zentraler Aspekt dabei war der Vorschlag der EU-Kommission nach einer dauerhaften Stillle-gung von Ackerflchen in einem Umfang von 10 % der LNF. Verschiedentlich wurde die Dauer der Manahme entweder mit zehn, aber auch mit zwanzig Jahren, formuliert. Flchen mit dau-erhafter Stilllegung, auch kologische Stilllegung oder Dauerbrache genannt, bernehmen aus Sicht des Naturschutzes eine hherwertige Funktionsleistung als die bisher bliche Rotations-brache. Das Konzept der rotierenden Brache wre somit obsolet. ber die kologischen As-pekte hinaus wrde die 10%-Dauerbrache auch weiterhin zur Marktentlastung, besonders auf dem Getreidemarkt, dienen. Der Anbau von nachwachsenden Rohstoffen auf den geforderten Dauerbrachen ist in dem Konzept nicht vorgesehen.

2.7 Flchenforderungen der Naturschutzverbnde

Der in der Einleitung beschriebenen Tradition folgend nutzen auch die Naturschutzverbnde in Deutschland pauschalisierte Flchenforderungen um ihre politische Forderung nach mehr Bio-topverbund und Naturschutz anschaulich zu untermauern. Auf dem Agrarworkshop im Rahmen des Stoffstromprojektes forderte der Naturschutzbund Deutschland 5% der Landnutzungsfl-chen dem Naturschutz zu berlassen (Protokoll zum Agrarworkshop 2002). Gleichzeitig wurde darauf verwiesen, dass es dabei hufig nicht im Sinne der Ziele des Naturschutzes sei, vollstn-dig auf eine Nutzung dieser Flchen zu verzichten.

2.8 Flchenumfang der Nutzungsrestriktionen aus Agrarumweltmanah-men (AUM)

Ziel der Auswertung der Umsetzung der Agrarumweltmanahmen ist es, Ausma der Flchen zu ermitteln, fr deren Extensivierung aus Grnden des Naturschutzes staatliche Mittel aufge-bracht werden. Die Ausgaben knnen als Indikator fr den gesellschaftlichen Bedarf nach Na-turschutzflchen genutzt werden, auf denen keine uneingeschrnkte landwirtschaftliche Nut-zung stattfinden soll.

Konzeption der Agrarumweltmanahmen

Mit den so genannten Agrarumweltprogrammen wurde im Rahmen der EU-Agrarreform 1992 ein wesentlicher Schritt unternommen, Ziele des Natur- und Umweltschutzes in die Agrarpoli-tik zu integrieren. Im Jahre 2000 waren rund 4,2 Mio. Hektar in Deutschland in Agrarumwelt-manahmen integriert. Das ist fast ein Viertel der landwirtschaftlich bewirtschafteten Flche, Tendenz steigend.

Die AUM werden in Deutschland von den Bundeslndern im Rahmen ihrer Entwicklungspro-gramme zur Frderung des lndlichen Raums aufgelegt. Die Manahmen in den Pro-grammen der 16 Bundeslndern unterscheiden sich teilweise erheblich voneinander.



Es bestehen ebenfalls groe Unterschiede in der Ausgestaltung der Manahmen. Den grten Teil nehmen die produktionsbezogenen Manahmen ein, die flchendeckend angeboten wer-den, wie z.B. Mulchsaat, Untersaat, biologische Schdlingsbekmpfung oder Frderung des kolandbaus. Das Ziel ist hier durch eine Absenkung der allgemeinen Produktionsintensitt eine Verbesserung des Umwelt- und Ressourcenschutzes zu erreichen.

Daneben bestehen auch Manahmen, die eher naturschutzbezogen fr konkrete Einzelflchen angeboten werden. Hier liegen die Ziele vorwiegend beim Arten- und Biotopschutz, sowie beim Erhalt der Kulturlandschaft, wie z.B. spter Wiesenschnitt, Bewirtschaftung von Streuobstwie-sen, Landschaftspflege.

Die Finanzierung aller AUM luft ber ein Kofinanzierungsmodell zwischen EU und dem Bund bzw. den Lndern.

kologische und naturschutzfachliche Relevanz der AUM

Die Frage nach der kologischen und naturschutzfachlichen Relevanz der AUM in ihrer Ge-samtheit ist nur schwer zu beantworten, da die Bandbreite der Manahmen die besagte Hetero-genitt widerspiegelt. Einige wenige Manahmen gehen nur wenig ber die gute fachliche Praxis der Bewirtschaftungsformen hinaus, andere Manahmen, wie z.B. die kologische Fl-chenstilllegung haben eine weitaus gewichtigere Relevanz.

Ebenso kann es bei einigen Manahmen zu Zielkonflikten zwischen den verschiedenen Res-sorts des Umweltschutzes kommen, da z.B. nicht immer die Ziele des Artenschutzes mit denen des Ressourcenschutzes konform gehen.

Die Lnder haben bis zum Jahr 1999 ihre AUM evaluiert. Die Ausgestaltung und die Ange-botspalette der AUM sind jedoch auf Grund der fderalen Situation sehr unterschiedlich und deshalb nur schwierig in ihrer Ausprgung und Wirkung vergleichend zu analysieren.

Die Erhebung der relevanten Daten gestaltet sich schwierig, da die Lnder ihre Daten zu den Agrarumweltmanahmen unterschiedlich aufbereiten, verwalten und prsentieren. In einigen Bundeslndern ist die Zustndigkeit fr die Durchfhrung der AUM auf verschiedene admi-nistrative Organisationen verteilt (Naturschutz und Landwirtschaft sitzen nicht immer in den gleichen Ministerien). Es wurde ber verschiedene Medien (Internetrecherche, telefonische und schriftliche Ausknfte, Publikationen) der Umfang der jeweiligen Manahme in den verschie-denen Bundeslndern recherchiert. Bietet ein Bundesland eine Manahme an und die Daten waren nicht verfgbar, so wurde die Zahl durch den Median-Wert der vorhanden Angaben aus den brigen Lndern entwickelt (rot gefrbte Zahlen).

Bewertung

Die Bedeutung von Agrarumweltmanahmen fr die Ziele des Naturschutzes vergleichend zu bewerten ist jedoch aufgrund der sehr heterogenen Datenlage sehr zeitaufwendig, so dass die in der Krze der Zeit vorgenommene Auswertung nur grobe Hinweise auf den Flchenumfang der naturschutzmotivierten Nutzungsrestriktionen gibt.

Um die AUM mglichst bersichtlich zu erfassen und zu reprsentieren, wurden Kategorien aufgestellt, in denen die Manahmen der verschiedenen Lnder gebndelt wurden. Die Kate-gorien orientieren sich an der Arbeit von Thomas (2003), in der erstmals alle AUM der Lnder gebndelt erfasst wurden. Aus diesen Kategorien wurden die fr die Fragestellung des Gutach-tens relevanten ausgewhlt und lnderbergreifend die Flchen summiert (Stadtstaaten ausge-schlossen). Kppel/Peters/Schultze Seite 19


Ergebnisse

Die unten anstehende Tabelle beinhaltet verschiedene Manahmen, die nach oben genannten Einschtzungen als naturschutzrelevant eingeschtzt werden.

Die erste Kategorie (rot) kennzeichnet die Flchentypen und deren Anteile an der Ackerflche, bei denen aufgrund der Nutzungsauflagen von einer sehr hohen kologischen Relevanz auszu-gehen ist. Hier ist der Anbau von Nachwachsenden Rohstoffen aus naturschutzfachlicher Sicht nicht akzeptabel.

Die zweite relevante Kategorie (grn) beinhaltet die Grnlandflchen, die auch aus naturschutz-fachlicher Sicht in ihrer bisherigen Form zu erhalten und zu entwickeln sind.

Mit der getroffenen Auswahl der relevanten Daten lassen sich folgende Aussagen treffen: 0,2% der AF haben durch ihre Eigenschaft und durch ihre Bewirtschaftungsform eine hohe kologi-sche Relevanz, d.h. hier ist der Anbau von nachwachsenden Rohstoffen mit den Zielen des Naturschutzes nicht vereinbar. Aus biotoppflegerischen Gesichtspunkten wird jedoch die Ent-nahme von Schnittgut z.T. als zwingend erforderlich eingeschtzt. Der energetischen Verwer-tung dieser Stoffe steht aus Sicht des Naturschutzes nichts entgegen.

40,9 % des Grnlandes haben, laut der angestrebten Ziele der jeweiligen AUM, einen mehr oder weniger hohen naturschutzfachlichen Wert. Hieraus ist die Forderung abzuleiten, dass mindestens 40% der Grnlandflchen in extensiver Weise bewirtschaftet werden mssen, um den momentanen Status-quo des Arten- und Biotopschutzes sowie des Ressourcenschutzes auf-recht zu erhalten.



Tabelle 7 Lnderbezogene Umsetzung von Agrarumweltmanahmen

Naturschutzrelevante Agrarumweltmanahmen der Lnder - eine Wertung hinsichtlich der Rest-riktionen fr potentielle Standorte zum Bio-masseanbau

BW BY BB HE MV NI NW RP SL SN ST SH TH gesamt ha Extensive Nutzung von Grnland

Umwandlung Acker in Grnland 1841 73 11197 1128 1090 4763 8035 1583 2100 1841 140 3612 37403

Festgelegter, spter Schnittzeitpunkt 419 64528 18013 18861 13789 13789 13789 13789 9565 166542

Extensive Weidenutzung 4236 2927 2601 3581 3581 1942 8187 3581 72098 102734

Extensives Grnland in gewssersensiblen Lagen 5279 7265 4538 3294 20376

Extensives Trocken-, Magergrnland 734 1479 2706 2224 1479 1479 77 10178

Erhaltung + Pflege bes. wertvoller Grnlandflchen 871 871

Salzgrasland 2097 134 2231

Extensives Feucht-, Nassgrnland 129194 31535 31535 31535 4955 31535 31535 31535 323359

Extensive Bewirtschaftung von Hanglagen 59690 17782 3800 81272

Extensive Grnlandnutzung 762842 108466 84497 29237 39948 92000 72038 21204 76109 77186 9723 22692 1395942

Natur- + Artenschutz bezg. AUM

Stilllegung Ackerflchen 281 500 281 68 2000 768 281 72 27 281 4559

Stilllegung Grnland 95 95 95 37 154 476

Ackerrand-, Ufer-, Zwischen-, Schonstreifen 570 2800 76 916 3000 1440 1 73 15 570 9461

Frderung von Streuobstwiesen 272317 255 935 142 674 274323

Schutz und Entwicklung von Mooren 8 23174 23182



Anlage von Blhflchen 600 160 760

Schutz von Wiesenbrtergebieten 1477 1477

Erstpflege, Pflege von Brachflchen/Biotoppflege 60 1545 4608 70 50 28 6361

Nutzung von 30-Biotopen 8288 8288

Summe der TABU-Flchen fr AF in ha 9199 3300 1826 4684 0 1054 5600 2208 442 195 43 27 851 29429

TABU-Flchen in % der AF gesamt 1,1 0,2 0,2 1,0 0,0 0,1 0,5 0,6 1,1 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2

Naturschutzfachlich bedeutsames Grnland in ha 196209 762842 182046 113540 102056 50861 147242 97662 25742 132431 82608 43240 107967 2044446

Naturschutzfachlich bedeutsames Grnland in % 34,3 65,2 61,4 42,0 36,8 6,5 35,0 39,9 69,5 70,5 49,7 10,9 61,3 40,9

relevante AUM gesamt in ha pro Bundesland 205408 1162062 183872 118224 102056 51915 152842 99870 26184 132626 82651 43267 108818 2469795 Ackerflche in ha pro Bundesland 842800 2082000 1041017 484000 1078000 1824012 1064846 389905 39253 728030 1002224 616838 622810 11815735 Grnlandflche in ha pro Bundesland 571900 1170000 296578 270439 277200 784186 420708 244704 37055 187820 166261 395596 176219 4998666

LNF gesamt pro Bundesland 1E+06 3252000 1337595 754439 1355200 2608198 1485554 634609 76308 915850 1168485 1012434 799029 16814401

Legende: Empfehlung TABU-Flchen: Keine nachwachsenden Rohstoffe auf diesen Flchen; evtl. Nutzung des Pflegeschnitts Empfehlung als eingeschrnkt nutzbar: Naturschutzfachlich bedeutende Grnlandflchen. Nutzung von Schnittgut mglich



2.9 Flchenanforderungen des Naturschutzes im Wald

Wie in den Potenzialpapieren des Stoffstromprojektes ausgefhrt, fordert der Forest Stewards-hip Council (FSC) in Deutschland 5% der Waldflche als Schutzzonen und 1,3% als Waldbio-tope auszuweisen. Das Stoffstromprojekt geht daher davon aus, dass auf 6,3 % der Waldflchen keine forstwirtschaftliche Nutzung stattfindet und damit auf diesen Flchen auch kein energe-tisch nutzbares Restholz anfllt.

Aus der Berechnung der sich aus der Forderung nach 10% Biotopverbundflche (vgl. Kap. 2.2) resultierenden zustzlichen Flchenanforderungen ergibt sich fr den Forst genau wie fr die Nutzungsformen Acker und Grnland ein zustzlicher Flchenbedarf von 5,8%. Da eine Bio-topverbundfunktion aber auch von solchen Waldflchen erfllt werden kann, die einer forst-wirtschaftlichen Nutzung unterliegen, geht der aus 3 BNatSchG resultierende Flchenbedarf insgesamt nicht ber die FSC-Forderungen von 6,3% hinaus.

Es kann daher davon ausgegangen werden, dass aus Grnden des Naturschutzes 6% der Wald-flche nicht genutzt werden soll. Wie punktuelle Recherchen in Hessen und Baden-Wrttem-berg zeigen, liegt der Anteil der nicht forstwirtschaftlich genutzten Waldflchen derzeit nicht ber 3%.

Neben dem Nutzungsverzicht knnen auch spezifische Formen der forstwirtschaftlichen Nut-zung die Ziele des Naturschutzes untersttzen. Dieses gilt insbesondere fr spezifischen For-men der historischen Waldnutzung wie Mittel- und Niederwald. Ursprnglich dienten diese Nutzungsformen auch als Energiewlder, da sie eine regelmige Entnahme von holzartiger Biomasse ermglichten. Hier knnen sich Synergieeffekte zwischen der Verfolgung von Na-turschutzzielen und der energetischen Biomassenutzung ergeben, die es nher zu untersuchen lohnt. Das gleiche gilt fr die aus Sicht des Naturschutzes sinnvolle Entwicklung naturnaher Waldrnder. Durch die hierfr erforderliche Entnahme von Bumen fllt ein erhhter Anteil energetisch nutzbarer Biomasse an. Beide Effekte knnen aufgrund der bisher noch unklaren organisatorischen Rahmenbedingungen ihrer Umsetzung in diesem Gutachten nicht weiter ana-lysiert und quantifiziert werden.

2.10 Flchenbedarf fr Kompensationsmanahmen nach der Eingriffsrege-lung des BNatSchG

Durch die Anlage neuer Siedlungs- und Verkehrsflchen wird die Leistungsfhigkeit des Na-turhaushaltes erheblich beeintrchtigt. Nach 19f BNatSchG (Eingriffsregelung) sind solche erheblichen Beeintrchtigungen durch Manahmen des Naturschutzes und der Landschafts-pflege zu kompensieren. Fr die Umsetzung dieser Manahmen werden zum groen Teil land-wirtschaftlich genutzte Flchen herangezogen.

Der Umfang des Flchenbedarfes fr Kompensationsmanahmen im Rahmen der Eingriffsre-gelung ist abhngig vom Flchenverbrauch fr neue Siedlungs- und Verkehrsflche. Aus die-sem Grund unterscheidet sich die insgesamt fr Kompensationsmanahmen erforderliche Fl-che je nach den angenommenen Flchenverlusten.

Von den neu fr Siedlung und Verkehr genutzten Flchen sind 67% kompensationspflichtig. Der Rest betrifft Grn- und Freiflchen innerhalb der Siedlungsflchen, fr die keine natur-schutzrechtliche Kompensation erforderlich ist.



Es ist davon auszugehen, dass von dem Flchenverbrauch fr Siedlung und Verkehr Acker- und Grnlandflchen gleichermaen betroffen sind.

Fr die Inanspruchnahme von Ackerflchen ist im Mittel eine Kompensation im Verhltnis von 1:0,5 erforderlich. Fr die Inanspruchnahme von Grnlandflchen ist im Mittel eine Kompen-sation im Verhltnis von 1:1 zu erbringen.

1/3 der Kompensationsverpflichtung wird in der Regel innerhalb der Siedlungs- und Verkehrs-flchen realisiert, indem die Grnflchen angerechnet werden. So wird letztlich 22% der neu fr Siedlungs- und Verkehrsflche beanspruchten Ackerflche als zustzliche Kompensations-flche auf Acker und 44% der beanspruchten Grnlandflche als zustzliche Kompensations-flche auf Grnland erforderlich.

Bezogen auf die unterschiedlichen im Stoffstromprojekt betrachteten Szenarien und die darin angenommenen zuknftigen Bedarfe an zustzlichen Siedlungs- und Verkehrsflchen stellt sich der Flchenbedarf fr Kompensationsmanahmen aus der Eingriffsregelung wie nachfolgend aufgefhrt dar (vgl. Tabelle 8, Tabelle 9)

Tabelle 8 Kompensationsflchenbedarf im Referenz-Szenario

insgesamt Grnland Acker

Flchenverbrauch

Siedlung/Verkehr ha

(130ha/d) verbrauch-2010 470.000 140.000 330.000

(100ha/d) verbrauch-2020 840.000 250.000 590.000

(65 ha/d) verbrauch-2030 1.080.000 320.000 750.000

Kompensationsflchenbedaf-2010 133.000 60.000 73.000





Tabelle 9 Kompensationsflchenbedarf im Umwelt-Max-Szenario

insgesamt Grnland Acker

Flchenverbrauch

Siedlung/Verkehr ha

(60 ha pro Tag) 2010 220.000 70.000 150.000

(30 ha pro Tag) 2020 330.000 100.000 230.000

(0 ha pro Tag) 2030 330.000 100.000 230.000




3 Vergleich der Flchenanforderungen des Naturschutzes

Aus dem Vergleich der in den ausgewerteten Quellen formulierten Flchenanforderungen, die differenziert nach den verschiedenen naturschutzrelevanten Flchenkategorien ermittelt wur-den, wird die Spannweite der Forderungen deutlich, in der die fr die Modellierungen im Stoff-stromprojekt anzunehmenden Werte liegen. Zur Festlegung des in der letzten Spalte als Sy-nopse der verschiedenen Angaben dargestellten Wertes, wurde neben der fachlichen Plausibi-litt vor allem die rechtliche Verbindlichkeit der Angaben bercksichtigt. Dadurch sind die Flchenvorgaben des BNatSchG mit einer besonderen Gewichtung in die Formulierung der synoptischen Werte eingegangen. Im folgenden ist der Vergleich der Flchenforderungen nach den drei Flchennutzungen Acker, Grnland und Wald getrennt dargestellt.

3.1 Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Ackerflchen

Bisher als Acker genutzte Flchen besitzen das grte Potenzial fr eine Aufwertung im Sinne des Naturschutzes. Entsprechend vielfltig sind die naturschutzdienlichen Flchenkategorien, die aus Ackerflchen entwickelt werden knnen. Tabelle 10 zeigt die sich auf Ackerflchen beziehenden Flchenanforderungen im Vergleich.



Tabelle 10 Vergleich der Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Ackerflchen

Flchenkategorien mit Naturschutzfunktion

3

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Synopse TU Berlin

kologische Dauerbrache, Sukzession, bes. wertvolle

Flchen

638.000 ha

5,8%

I: 390.400 ha

3%

II: 824.320 ha

7%

1.100.000 ha

10%

550.000 ha

5%

29.500 ha

0,2%

770.000 ha (7%) zu-stzlich erforderliche Naturschutzflche

Strukturelemente (Hecken, Gebsche, Sume)

110.000 ha

1%

420.000 ha

3,8%

Streuobstwiesen I: 153.600 ha



Umwandlung in Grnland 1%

II: 256.000 ha

2%

37.403 ha/a

0,3%

Kompensationsflchen4 aus der Eingriffsregelung

REF: 143.000 (1,3%)

UMW: 55.000 (0,5%)

( bis 2030)

Erosionsgefhrdete Stand-orte und Gewsserrnder, die nur fr Anbau mehrjh-rigen Energiepflanzen ge-eignet sind

550.000

5%

4 Kompensation versiegelter Ackerflche im Verhltnis 1:0,5. Als kompensationspflichtige versiegelte Flche wird jeweils 2/3 der hinzu kommenden Siedlungs- und Verkehrsflche gewertet. 1/3 der Kompensationsver-pflichtung wird innerhalb der Siedlungs- und Verkehrsflchen realisiert, so dass letztlich 22% der neu fr Siedlungs- und Verkehrsflche beanspruchten Ackerflche als zustzliche Kompensationsflche erforderlich wird.



3.2 Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Grnlandflchen

Neben den Ackerflchen beziehen sich die zugunsten des Naturschutzes geforderten Flchen auch auf die Umwandlung bzw. Extensivierung von Grnland (vgl. Tabelle 11).

Tabelle 11 Vergleich der Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Grnlandflchen

Flchenkategorien mit Na-turschutzfunktion

3

BN

atSc

hG (1

0% B

ioto

pver

bund

)

5

Abs

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Nat

SchG

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Agr

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Synopse TU Berlin

kologische Dauerbrache, Sukzession

275.000 ha

140.000 ha (3%)

237.000 ha

5%

476 ha 2% zustzlicher Be-darf an Naturschutz-flche

(332 000 ha) Strukturelemente (Hecken, Gebsche, Sume)

47.000 ha

1%

180.000 ha

3,8%



Extensive Nutzung 5,8 % 250.000 ha (5%)

2.045.000 ha

40%

20% extensive Nut-zung nach Magabe von Naturschutzzielen

Kompensationsflchen5 aus der Eingriffsregelung

REF: 142.000 ha (3%)

UMW: 47.000 ha (1%)

( bis 2030)

3.3 Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Waldflchen

Da die auf Waldflchen bezogenen Flchenanforderungen des Naturschutzes nicht automatisch eine Aufgabe der Forstwirtschaftlichen Nutzung er-fordern, ergeben sich ber die im Stoffstromprojekt eingerechneten FSC-Standard fr eine nachhaltige Forstwirtschaft geforderten Naturschutzflchen hinaus keine weiteren Flchenanforderungen aus Naturschutzgrnden, die einen Nutzungsverzicht bedeuten wrden (vgl. Tabelle 12).

5 Kompensation in Anspruch genommener Grnlandflche im Verhltnis 1:1. Als kompensationspflichtige in Anspruch genommene Flche wir jeweils 2/3 der hinzu kommenden Siedlungs- und Verkehrsflche gewertet. 1/3 der Kompensationsverpflichtung wird innerhalb der Siedlungs- und Verkehrsflchen realisiert, so dass letztlich 44% der neu fr Siedlungs- und Verkehrsflche beanspruchten Grnlandflchen als zustzliche Kom-pensationsflche erforderlich wird.



Tabelle 12 Vergleich der Flchenanforderungen des Naturschutzes bezogen auf Waldflchen

Flchenkategorien mit Naturschutz-funktion

3

BN

atSc

hG

(10%

B

ioto

pver

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1993

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)

Synopse TU Berlin

Schutzzonen/Referenzflchen 5,8% (soll) I: 38.400 0,3% II: 89.600 0,7%

5% (soll)

6% ohne forstliche Nutzung (640 000 ha)

Waldbiotope 1,3% (soll) Altholzbestnde I: 115.200

1% II: 115.200 1%

Vorrangflche Naturschutz 10% (soll) Flchenstillegung 5,2% (soll) NSG 3,2% (ist) Waldbiotope 5,7% (ist) Waldschutzgebiete 1,7% (ist)



4 Ergebnis: Naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen und deren Potenzialeinschrnkung fr die Biomassenutzung

In den nachfolgenden drei Tabellen sind fr die drei Nutzungsformen Acker, Grnland und Wald der Umfang der ermittelten Flchenrestriktionen zusammengefasst und hinsichtlich der Ein-schrnkung der potenziellen Biomassenutzung beurteilt (vgl. Tabelle 13-15).

Tabelle 13 Zuknftige naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen bezogen auf Ackerflchen

Flchenkategorien mit Natur-schutzfunktion

Flchenanteil

(zustzlich bis 2010)

Potenzialeinschrnkung der Biomasse-nutzung

kologische Dauerbrache (Suk-zession)

220.000 ha 2%

Kein Biomasseertrag

Gehlzstrukturen (Hecken und Gebsche)

330.000 ha 3%

energetische Nutzung des Pflegeschnitts (Restholz)

Saum- und Randstrukturen energetische Nutzung des Pflegeschnitts (Grnmasse)

Umwandlung in Grnland 220.000 ha 2%

energetische Nutzung des Pflegeschnitts (Grnmasse)

Kompensationsflchen aus der Eingriffsregelung

REF:

143.000 ha (1,3%)

energetische Nutzung des Pflegeschnitts (Grnmasse)

UMW: 55.000 ha (0,5%)

Erosionsgefhrdete Standorte und Gewsserrnder, die nur fr den Anbau mehrjhriger Energiepflan-zen geeignet sind

550.000 ha 5%

Volle energetische Nutzung mehrjhriger Energiepflanzen



Tabelle 14 Zuknftige naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen bezogen auf Grnlandflchen

Flchenkategorien mit Naturschutz-funktion

Flchenanteil

(insgesamt erfor-derlich bis 2010)

Potenzialeinschrnkung der Bio-massenutzung

Extensives Grnland 950.000 ha

(20%)

energetische Nutzung der Mahd mg-lich (Grnmasse)

Grnlandnutzung (Weide, Wiese) mit Na-turschutzauflagen

950.000 ha (20%)

energetische Nutzung der Mahd mg-lich (Grnmasse)

Gehlzstrukturen (Hecken und Geb-sche)

95.000 ha

(2%)

energetische Nutzung des Pflege-schnitts (Restholz)

Saum- und Randstrukturen energetische Nutzung des Pflege-schnitts (Grnmasse)

Kompensationsflchen aus der Eingriffs-regelung

REF: 142.000 ha (3%)

energetische Nutzung des Pflege-schnitts (Grnmasse)

UMW:

47.000 ha (1%)

Intensive Grnlandnutzung nach guter fachlicher Praxis

2.090.000 (44%) Grnschnitt bei Bedarf voll energetisch nutzbar

Aus Naturschutzsicht fr den Anbau Mehrjhriger Energiepflanzen geeignet

475.000 ha (10%)

Volle energetische Nutzung mehrjhri-ger Energiepflanzen

Tabelle 15 Zuknftige naturschutzmotivierte Flchenrestriktionen bezogen auf Waldflchen

Flchenkategorien mit Natur-schutzfunktion

Flchenanteil

(zustzlich bis 2010)

Potenzialeinschrnkung der Biomasse-nutzung

Schutzzonen/Referenzflchen

640.000 ha

6%

Keine forstliche Nutzung und damit keine Nutzung des Waldrestholzes

Waldbiotope

Altholzbestnde

Vorrangflche Naturschutz

Flchenstillegung

NSG

Waldschutzgebiete



5 Literatur und sonstige Quellen Agrar-Workshop (2002): Protokoll des Agrar-Workshops des Biomasse-Projektes am 13.12.02,

Protokollantin K. Wiegmann, M. Schmehl, Kassel Bundesamt fr Naturschutz (1999): Daten zur Natur. Landwirtschaftsverlag, Mnster Bundesamt fr Naturschutz (2002): Daten zur Natur. Landwirtschaftsverlag, Mnster Thomas, F. (2003): Kurzfassungen der nach der Verordnung EG 1257/1999 kofinanzierten Ag-

rarumweltprogramme der Bundeslnder, BfN-Skript 87, Bonn Nottmeyer-Linden, K., Mller, S., Pasch, D. (2003): Angebotsnaturschutz Vorschlge zur

Weiterentwicklung des Vertrags-Naturschutzes, BfN-Skript 89, Bonn BMVEL (2002): Statistisches Jahrbuch Ernhrung, Landwirtschaft und Forsten, Land-Wirt-

schaftsverlag, Mnster BNatSchG: Bundes-Naturschutz-Gesetz, novellierte Fassung 2002 DLR (2001 - 2003): kologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in

Deutschland, F+E-Vorhaben im Auftrag des BMU Gruppe kologie (1975): kologische Zellen Anforderungen an eine nachhaltige Landnut-

zung. Mitt. d. Landesstelle fr Naturschutz und Landespflege in Nordrhein-Westfalen (3) Heydemann, B.(1979): Naturschutz in Schleswig-Holstein. Bestandsaufnahme und Forderung

fr die Zukunft. In: Landesnaturschutzverband Schleswig-Holstein e.V. (Hrsg.), Grne Mappe: 5-15

HMILFN (1998): Wald und Naturschutz, Konzeptpapier, Hessisches Ministerium des Inneren und fr Landwirtschaft, Forsten und Naturschutz, Wiesbaden

Horlitz, T. (1994): Flchenansprche des Arten- und Biotopschutzes, IHW-Verlag, Eching Khne, S.; Enzian, S.; Jttersonke, B.; Freier, B.; Forster, R.; Rothert, H. (2000): Beschaffenheit

und Funktion von Saumstrukturen in der Bundesrepublik Deutschland und ihre Berck-sichtigung im Zulassungsverfahren im Hinblick auf die Schonung von Nichtzielarthropo-den. Mitt. Biol. Bundesanstalt Land-, Forstwirtschaft, 378, 128 S.

MLR-Baden-Wrttemberg (2002): Waldfunktionskartierung (WFK), Kapitel A5a, A5b, Minis-terium fr Ernhrung und lndlichen Raum, Baden-Wrttemberg, Abteilung Landesforst-verwaltung, Stuttgart

Mid-Term-Review (2002): Halbzeitbewertung der Europischen Agrarpolitik, Legislativvor-schlge der Kommission an den Rat und das Europische Parlament, 2002-394, Brssel

SRU (Rat von Sachverstndigen fr Umweltfragen) (1985): Umweltprobleme in der Landwirt-schaft, Sondergutachten, Stuttgart, Mainz



Online-Recherche

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weltprogramme.pdf - Brandenburg: www.brandenburg.de/land/mlur/ service/berichte/agb2003.pdf - Hessen: Hessisches Landschaftspflegeprogramm HELP 2003: h.borne-

[email protected]; http://www.hmulv.hessen.de/landwirtschaft/landwirt-schaft_umwelt/evaluber.pdf

- Mecklenburg-Vorpommern: www.mv-regierung.de/lm/agrarbericht2003/doku/agrar-bericht_2003.pdf

- Saarland: Jahresbericht 2002, Landwirtschaftskammer Saarland; www.lwk.saar-land.de

- Sachsen-Anhalt: http://www.sachsen-anhalt.de/pdf/pdf30861.pdf - Thringen: http://www.thueringen.de/de/tmlnu/themen/lawi/ab2001/content.html;

http://www.thueringen.de/de/tmlnu/themen/lawi/entwplan/

- bfn.de - destatis.de (Statistisches Bundesamt) - Statistischer berblick ber Schutzgebiete und -objekte in Niedersachsen: diet-

[email protected] - umweltonline.de - Schutzgebietsstatistik Baden-Wrttemberg (2003) : Zahlen zum Flchen- und Bio-

topschutz in Baden-Wrttemberg: www.naturschutz.landbw.de/

Mndliche Aussagen und schriftliche Mitteilungen

- Markus Rsler (NABU): [email protected] - Harald Lippert: [email protected] - Dr. Norbert Haber (MLR): [email protected] - Dr. Eberherr (Bayerisches Umweltministerium) - Dr. Wohlgschafft (LfL): 089-21822232 - Hr. Moormann (LfUG): [email protected] - Dr. Michael Kbler (TU Mnchen-Weihenstephan) - Barbara Wilhelmy (MUNLV):[email protected] - Kathrin Ammermann (Bundesamt fr Naturschutz, Kompetenzzentrum Erneuerbare

Energien)


http://www.statistik.baden-/http://www.umweltministerium.bayern.de/http://www.bal.fal.de/download/Agrarumweltprogramme.pdfhttp://www.bal.fal.de/download/Agrarumweltprogramme.pdfmailto:[email protected]:[email protected]://www.hmulv.hessen.de/landwirtschaft/landwirtschaft_umwelt/evaluber.pdfhttp://www.hmulv.hessen.de/landwirtschaft/landwirtschaft_umwelt/evaluber.pdfhttp://www.mv-regierung.de/lm/agrarbericht2003/doku/agrarbericht_2003.pdfhttp://www.mv-regierung.de/lm/agrarbericht2003/doku/agrarbericht_2003.pdfhttp://www.lwk.saarland.de/http://www.lwk.saarland.de/http://www.sachsen-anhalt.de/pdf/pdf30861.pdfhttp://www.thueringen.de/de/tmlnu/themen/lawi/ab2001/content.htmlhttp://www.thueringen.de/de/tmlnu/themen/lawi/entwplan/mailto:[email protected]:[email protected]://www.naturschutz.landbw.de/mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


A-II Dokumentation zur Modell- und Werkzeugentwicklung

Inhaltsverzeichnis zum Anhangband Kapitel A-II

Einfhrung zu den EDV-Werkzeugen .............................................................. 37 A-II 1 Dokumentation zu HEKTOR ................................................................. 38

A-II 2 Dokumentation zu WALD ...................................................................... 88 A-II 3 Dokumentation zu BIO-SZEN ............................................................. 137 A-II 4 Dokumentation Weiterentwicklung GEMIS zur Version 4.2 ........... 174

Simon/Wiegmann Seite 35


Einfhrung zu den EDV-Werkzeugen

Die Modellierungsarbeiten fr die Stoffstromanalysen im Biomasse-Projekt wurden eine Reihe von EDV-Werkzeugen entwickelt, die unter der Bezeichnung Stoffstrommodell eine Kombi-nation einzelner Modelle bilden:

Die Technologie-Datenbasis speichert stoffstrom- und umweltrelevante Informationen sowie Kosten- und Beschftigungsdaten sie wurde in einer Fortentwicklung des Com-putermodells GEMIS zur Version 4.2 vorgelegt (vgl. Abschnitt 4).

Die Potenziale fr Biomassen werden durch exogene Annahmen und Vorgaben zur Ab-grenzung von stofflicher und energetischer Biomassenutzung bestimmt. Hierzu wurde das Teilmodell HEKTOR (vgl. Abschnitt 1) fr den Bereich der Landwirtschaft erstellt und zur Berechnung der landwirtschaftlichen Reststoffpotenziale sowie der fr Bio-masse-Anbau nutzbaren Flchenpotenziale verwendet. Ergnzend wurde mit WALD (vgl. Abschnitt 2) ein weiteres Teilmodell fr die Reststoffpotenziale der Forstwirtschaft entwickelt. Fr die biogenen Energiepotenziale aus der Abfallwirtschaft und aus Zoomasse wurden zur Berechnung der Einzeldaten kleinere, unabhngige Excel-Tabel-len erstellt.

Das Szenario-Tool BIO-SZEN (vgl. Abschnitt 3) modelliert die Szenarien, in denen die knftigen Entwicklungen zur Angebots- und Nachfrageseite der energetischen Biomas-senutzung enthalten sind. Das Szenario-Tool stellt die Ergebnisse tabellarisch und gra-fisch dar.

Die Stoffstrom-, Kosten- und Beschftigungsbilanzierung (ber die gesamtem Lebens-wege) wurde mit dem bereits existierenden Werkzeug GEMIS (vgl. Abschnitt 4) durch-gefhrt, das die Ergebnisse an BIO-SZEN elektronisch bermittelt. Fr sehr detaillierte Ergebnisanalysen stehen weitere Analysewerkzeuge in GEMIS zur Verfgung.

Das Bausteinkonzept des Stoffstrommodells nutzt bestehende Software- und Datenbestnde und entwickelt nur die Modellteile fort, die spezifisch fr die Fragestellung Biomasse sind.

Eine bersicht zu den Werkzeugen und ihrer Funktion zeigt das folgende Bild.



Abbildung 1 Schema zu den Werkzeugen des Stoffstrommodells und ihrer Funktion

Sowohl GEMIS wie auch die entwickelten Szenario-Tools sind als public-domain-Software ohne Einschrnkungen und ohne weitere Kosten durch BMU und UBA nutzbar und knnen ohne Lizensierung auch an Dritte weitergegeben werden.

Die folgenden Abschnitte dokumentieren die gesamten EDV-Werkzeuge des Projekts.

Stoffstrom-Modell: Eine Kombination von Werkzeugen

Weitere Optionen:SpeichernVisualisierung ErgebnisseDatenexportusw.

Daten zu Strom-, Wrme- undVerkehrsnachfrage

Abgleich Nachfrage und Angebot durchMix der Prozesse aus GEMIS fr die Strom-,

Wrme- und Verkehrsbereitstellung

Berechnung von Emissions-, Kosten- undBeschftigungsbilanzen der Szenarien

Szenario-Tool BIO-SZEN

Daten:Leistung, Kosten, Emissionen,

Inputs, Lebensdauer,Beschftige etc.Berechnung:

Lebenswegbilanzen fr Umwelt,Kosten und Beschftigungjeweils pro Einheit Output

Datenbank GEMIS 4.2

HEKTOR: Berechnung Biomasse-Potenzialeaus landwirtschaftlichen Reststoffen undAnbauflchen, Sub-Modelle AUGIAS +

PROMETHEUS

WALD: Berechnung Restholzpotenzial ausForstwirtschaft

Abgleich stoffliche-energetische Nutzung

Potenzial-Tools HEKTOR + WALD



1 Dokumentation zu HEKTOR und assoziierten Modelldateien

Inhaltsbersicht zum Anhangband Kapitel A-II 1

1.1 Ziel des Teilmodells.......................................................................................................... 38

1.2 Arbeitsweise von HEKTOR ............................................................................................. 39

1.3 Aufbau des Teilmodells .................................................................................................... 40

1.4 Basisdateien ...................................................................................................................... 41

1.5 Modelldateien ................................................................................................................... 43

1.6 Validierung ....................................................................................................................... 46

1.7 Validierung der Tierzahlen ............................................................................................... 48

1.8 Annahmen fr die Modellentwicklung ............................................................................. 50

1.9 Landwirtschaftliche Annahmen ........................................................................................ 54

1.10 Szenarien ........................................................................................................................... 70

1.11 Szenarien: Umwelt, Biomasse und Nachhaltigkeit........................................................... 76

1.12 Assoziierte Modelldateien ................................................................................................ 78

1.13 Berechnung des Flchenpotenzials fr den Energiepflanzenanbau .................................. 81

1.14 Literatur zu HEKTOR ...................................................................................................... 85

1.1 Ziel des Teilmodells HEKTOR

HEKTOR ist ein Akronym fr Hektar Kalkulator. Das Teilmodell HEKTOR wurde unter MS-Excel entwickelt, um abzuschtzen, welche Flchen in Zukunft fr den Anbau von Energiebio-masse in Deutschland zur Verfgung stehen. Der Anbau von Energiebiomasse wird zumindest in der Landwirtschaft auf Flchen stattfinden, die nicht mehr fr die Produktion von Nahrungs-mitteln genutzt werden. Da diese bei der Flchennutzung auch weiterhin im Vordergrund steht, wird zunchst der Flchenbedarf fr die Erzeugung von Nahrungsmitteln berechnet. Aus der Differenz zwischen vorhandener und fr die Ernhrung genutzter Flche ergibt sich fr jeden Zeitpunkt die fr den Biomasseanbau verfgbare Flche.



1.2 Arbeitsweise von HEKTOR

Das Excel-Modell HEKTOR ermittelt die landwirtschaftlich genutzte Flche die bis ins Jahr 2030 in Deutschland vorgehalten werden muss, um tierische und pflanzliche Nahrungsmittel nach verschiedenen Vorgaben zu produzieren. HEKTOR arbeitet auf einer statischen Nachfra-gebasis, die den Gesamtverbrauch relevanter Lebensmittel fr die Jahre 2010, 2020 und 2030 ermittelt. Dabei greift das Modell neben einer Vielzahl statischer Annahmen auf einige dynami-sche Faktoren zurck, wie die Bevlkerung, den Pro-Kopf-Verbrauch und die steigenden Er-trge.

Die Dynamik der Mrkte und ihre Auswirkungen auf die Flchennutzung der Landwirtschaft werden indirekt bercksichtigt. Hierfr wurde ein vereinfachter Ansatz gewhlt, der Vernde-rungen in den Mrkten als Vernderungen in den Selbstversorgungsgraden abbildet. Grundan-nahme dafr ist, dass der Konsum in Deutschland weitgehend durch die Berechnungen innerhalb des Modells vorgegeben ist. Nimmt die Produktion mit steigenden oder fallenden Preisen zu oder ab, so schlgt sich dies in einer Zu- oder Abnahme der Selbstversorgungsquote nieder. Die Annahme verschiedener Selbstversorgungsgrade dient also als Rechengre, die implizit die Wettbewerbsfhigkeit der deutschen Landwirtschaft je nach Produkt darstellt. Zur Prognose der Selbstversorgungsquoten wurden einschlgige Fachverffentlichungen zu Modellrechnungen ausgewertet.

Mittels des Tabellenblattes DATENEINGABE in der Modelldatei, knnen die Faktoren fr die Vernderungen auf dem Markt durch den Benutzer variiert werden. Dazu zhlt neben den Selbst-versorgungsgraden auch der Anteil kologischer Landwirtschaft.

Das folgende Flieschema gibt einen berblick zu HEKTOR.



Abbildung 2 Flieschema des Flchenberechnungsmodells HEKTOR

Farbig Gre der Statistik entnommen, zeitliche Dynamik durch Trendanalyse

Weier Kasten: Gre beruht auf eigenen Berechnungen

Remontierung der Tierbestnde, Verbrauch von Milch und Molke in der Tierhaltung

1.3 Aufbau des Teilmodells

Das EDV-Werkzeug besteht aus einer Reihe von Excel-Dateien, die miteinander verknpft sind. Neben den Variationen in der DATENEINGABE sind daher auch nderungen der Vorgaben leicht in das Modell zu implementieren. Die Dateien sind durch die Verzeichnisstruktur in Ba-sisdateien und die eigentliche Modelldatei unterteilt. Im Folgenden wird die Rechenweise des Models dargestellt, whrend die zugrunde gelegten Annahmen fr die Landwirtschaft in Kapitel 1.8 beschrieben werden.

Ertrge

Export/ Import

Verarbeitung

Tierischer Verbrauch Pflanzlicher Verbrauch

Bevlkerung Pro-Kopf-Verbrauch

Landwirtschaftliche Nutzflche Flchensaldo

Nahrungsmittelerzeugung

Flchenbedarf Flchen fr Verluste/Vermehrung

Flchen fr Tierhaltung ohne Erzeugung/ sehr extensive Tierhaltung

Landwirtschaftliche Reststoffe

Inlandsverbrauch = Nachfrage nach Lebensmitteln

SV-Quote

Tierzucht & Verluste



Abbildung 3 Verzeichnisstruktur von HEKTOR

Darber hinaus gehen Ergebnisse aus der Modelldatei in Berechnungen fr Stoff- und Energie-potenziale aus landwirtschaftlichen Reststoffen ein. Speziell fr energetisch nutzbares Stroh und Exkremente wurden dabei weiter Modelldateien erstellt, die ebenfalls mit HEKTOR verknpft sind.

1.4 Basisdateien

Im Verzeichnis fr Hektor sind die Basisdateien mit den Grunddaten abgelegt, auf die das Modell zur Berechnung der Flchen zugreift. Fr den Nahrungsmittelverbrauch, die landwirt-schaftlichen Ertrge und die Nutztierftterung wurden dazu separate Dateien angelegt.

1.4.1 Nahrungsmittelverbrauch

Um den gesamten Nahrungsmittelverbrauch in Deutschland zu bestimmen, werden die derzeiti-gen Pro-Kopf-Verbrauchstrends aus der landwirtschaftlichen Statistik fr relevante Lebensmittel fortgeschrieben. Mit Hilfe der PROGNOS-Annahmen zur Bevlkerungsentwicklung (siehe Ka-pitel 1.8.1) in den Jahren 2010, 2020 und 2030 wird anschlieend der Gesamtverbrauch in Deutschland hochgerechnet. Die Berechnungen der Trends, sowie des Gesamtverbrauchs sind in der Datei verbrauch_1960-2030.xls hinterlegt. Dort erfolgt auch eine Umrechnung von ver-brauchten Verarbeitungsprodukten in die jeweiligen Rohstoffe, z.B. von Zucker in Zuckerrben und von Milchprodukten in Milchquivalente.

1.4.2 Ertrge landwirtschaftlicher Kulturen

Zur Umrechnung der Verbrauchsdaten auf die Flche muss zwischen tierischen und pflanzlichen Nahrungsmitteln unterschieden werden. Der Flchenverbrauch durch pflanzliche Erzeugnisse, bzw. ihren Rohstoffquivalenten kann mit Hilfe der zugehrigen Flchenertrge berechnet wer-den. Die Fortschreibung der Ertragsdaten bis 2030 erfolgte anhand aus der Statistik abgeleiteter Ertragstrends sowie durch Expertenschtzungen. Die Trends fr den konventionellen Landbau setzen dabei direkt auf den Zahlen der Statistik auf. Fr Kulturen im kologischen Landbau wur-den Minderungsfaktoren eingesetzt, die die Ertrge auf einem geringeren Niveau fortschreiben (vgl. Kapitel 1.9.1).

= Modelldatei

= Basisdateien

Grau unterlegt: weitere Modelle



Die Trendberechnungen knnen in der Datei WG_produktion und ertrge 2030.xls eingesehen werden. Fr das Modell sind die Ertrge zu den Sttzzeitpunkten 2000, 2010, 2020 und 2030 als berblick jeweils fr den konventionellen und kologischen Landbau in der Datei ertrge.xls zusammengefasst.

1.4.3 Nutztierftterung

Bei der Ermittlung des Flchenbedarfs fr die Erzeugung tierischer Lebensmittel ist der Flchen-bedarf fr die Haltung der jeweiligen Tierart von Bedeutung. Da Stallflchen nicht als Anbau-flchen zhlen, bercksichtigt HEKTOR nur die Futterflchen (sowohl Acker als auch Grn-land). Fr Rinder, Schweine und Geflgel wurden Futterplne erstellt, die den Futtermittelver-brauch eines Tieres in verschiedenen Haltungsformen ber seine Lebenszeit kumulieren. Die Annahmen zur Tierhaltung stammen aus GEMIS6, das Prozesse zu den verschiedenen Tierhal-tungsformen mit Futterplnen beinhaltet. Die Futterplne basieren auf Literaturdaten und sind von Experten auf Stimmigkeit in der Versorgung berprft.

Neben verschiedenen konventionellen Futterplnen werden auch Futterplne fr den kologi-schen Landbau definiert. Tabelle 16 gibt einen berblick ber die verwendeten GEMIS-Pro-zesse, denen verschiedene Haltungsformen unterlegt sind.

Fr Geflgel wurde kein kologischer Prozess definiert, da der Flchenanspruch von kologi-schem Geflgelfleisch sich nur wenig von der konventionellen Geflgelmast unterscheidet. Bei Legehennen wurde stattdessen ein Futterplan zur Freilandhaltung definiert.

Tabelle 16 GEMIS-Prozesse der Tierhaltung, deren Futterplne in HEKTOR eingehen

Tierart Haltungsform (Futterplan)

Khe Maissilage Grassilage Gras/Weide kokuh

Mastrinder Bulle

Maissilage

Bulle

Grassilage

ko-Ochsen von

Milchkuh

ko-Ochsen von

Mutterkuh (Weide)

Schwein Intensiv Normal --- koschwein

Geflgel Masthhner Mastputen Legehennen Legehennen Frei-

land

Bei Mastrindern aus Mutterkuhhaltung und Mastschweinen werden die Aufwendungen fr Mut-terkhe und Zuchtsauen dem jeweiligen Masttier zugeschlagen. Die kumulierten Lebens-Futter-verbruche sind in der Datei ftterplne-wirkungsgefge.xls" abgelegt. Eine Dynamisierung der Futterplne in Abhngigkeit von der Leistung bzw. im Verlauf des Szenariozeitraums ist bisher nicht vorgesehen.

6 GEMIS steht fr Gesamt-Emissions-Modell Intergrierter Systeme. Das ko-Institut e.V. bietet mit GEMIS eine ffentliche Datenbasis sowie ein kostenloses Bilanzierungswerkzeug. Nheres zu GEMIS im Internet unter http://www.oeko.de/service/gemis/



Aufgrund des geringen Bestandes an Pferden und Schafen in Deutschland wurden fr diese bei-den Tierarten keine differenzierten Daten erhoben sondern eine pauschale Flcheninanspruch-nahme errechnet, die ber den gesamten Zeitraum als konstant angenommen wird.

1.5 Modelldateien

In der eigentlichen Modelldatei HEKTOR findet die Umrechnung der Eingangsdaten in Flchen statt. In einer HEKTOR-Datei kann jeweils ein Szenario abgebildet werden, im Tabellenblatt DATENEINGABE werden dessen Annahmen definiert. Weitere Szenarien knnen durch Kopien der Datei und die Eingabe anderer Annahmen erstellt werden.

Die Flchenberechnung erfolgt getrennt nach pflanzlichen Erzeugnissen und tierischen Produk-ten fr jeden einzelnen Sttzzeitpunkt. Das Ergebnis wird getrennt nach Acker und Grnland ausgewiesen.

Die Struktur und Rechenweise innerhalb der Datei HEKTOR.xls wird im Folgenden detailliert beschrieben.

1.5.1 DATENEINGABE

Im Tabellenblatt DATENEINGABE knnen die Szenarioannahmen durch den Benutzer festge-legt werden, denn dort sind Faktoren variierbar, die sich stark auf den Flchenbedarf auswirken und politisch beeinflussbar sind bzw. nicht durch einfache Trends abgebildet werden knnen. So kann der Anteil an kologischem Landbau bzw. an kologischer Tierproduktion variiert werden. Fr die Tierhaltung ist zudem eine Variation verschiedener Haltungsformen mglich, die unter-schiedlich Intensitten oder eine unterschiedliche Futterbasis widerspiegeln.

Darber hinaus knnen ber die DATENEINGABE die Selbstversorgungsgrade fr Fleisch und Eier verndert werden. Bei den pflanzlichen Produkten knnen nur fr Getreide und Zuckerr-ben Selbstversorgungsgrade variiert werden. Fr Milch und Rindfleisch sind die Annahmen nicht so einfach zu verndern, da die Milch bis 2015 ber die Quote gesteuert wird und die Rindfleischproduktion an die Milchproduktion gekoppelt ist.

1.5.2 Pflanzliche Produkte

Die Ermittlung der Flchen fr die pflanzlichen Lebensmittel erfolgt fr jeden Sttzzeitpunkt separat in einem eigenen Tabellenblatt mit der Bezeichnung pflanzliche Produkte 2000 (2010-2030 respektive). Derzeit liegen Datenbltter fr 2000, 2010, 2020 und 2030 vor. Dort wird der jeweilige Gesamtverbrauch in Deutschland von Weizen, sonstigem Getreide, Speisekartoffeln und Zuckerrben ber die spezifischen Ertrge der jeweiligen Ackerfrucht in die Flche umge-rechnet.

Hlsenfrchte wurden bisher nicht bercksichtigt, da die Anbauflche in Deutschland relativ klein ist und daher nur geringe Flchenpotenziale birgt. Handelsgewchse werden ebenfalls aus der Flchenberechnung herausgenommen, da die Ableitung des Verbrauchstrends dieser hetero-genen Produktgruppe Schwierigkeiten bereitet hat.



Die Flchen fr Industriegetreide und -kartoffeln wurden ebenso wenig bercksichtigt wie die Vermehrungsflchen und zustzliche Anbauflchen, die vorgehalten werden mssen, um Verlust auszugleichen. Einerseits ist deren Anteil an der Gesamtanbauflche relativ gering, andererseits werden Industrie und Vermehrung diese Anbauflchen auch in Zukunft nachfragen, bzw. Ver-luste unvermeidlich sein.

Alle oben genannten Flchen werden als Konstanten betrachtet, die kein Anbaupotenzial fr Energiebiomasse bieten und damit aus der Modellberechnung ausgeschlossen werden knnen. Stattdessen werden sie bis 2030 als durchlaufender Posten mitgefhrt.

Die Selbstversorgung fr pflanzliche Produkte kann erst am Ende bei der Ermittlung der gesam-ten Flchen (Tabellenbltter Flchen 2000-2030) bercksichtigt werden. Da die Selbstversor-gungsquoten fr pflanzliche Produkte auch die Futterpflanzen umfassen, muss zuvor der Futter-mittelverbrauch bekannt sein.

1.5.3 Schweinefleisch

Innerhalb der vier Tabellenbltter Schweinefleisch 2000 2030 wird der Flchenverbrauch fr die Schweineproduktion in Deutschland berechnet. Da die Selbstversorgung in Deutschland bei Schweinefleisch derzeit unter 100 % liegt, wird der Verbrauch zunchst mit der Selbstversor-gungsquote multipliziert, um die tatschliche deutsche Produktionsmenge zu erhalten.

Anschlieend wird ber das durchschnittliche Schlachtgewicht die bentigte Tierzahl ermittelt und so auf drei verschiedenen Haltungsformen aufgeteilt, deren Split in der Dateneingabe ge-whlt werden kann. ber die Futterplne werden die verbrauchten Futtermengen und daraus mit Hilfe der Ertrge die bentigten Flchen ermittelt. Neben dem Flchenverbrauch im Inland wird auerdem die Anbauflche fr aus dem Ausland importierte Sojafuttermittel bestimmt.

1.5.4 Milch

Der Milchmarkt in Deutschland ist seit Einfhrung der Milchquote 1984 ein hochregulierter Markt. Die Produktion wird dabei von der Quote bestimmt, die allerdings derzeit dem Verbrauch an Milch in Deutschland sehr nahe kommt. Im Modell basieren die Berechnungen in den Tabel-lenblttern Milch 2000 -2030 daher im Gegensatz zu den brigen verbrauchsbasierten Berech-nungen auf einem Trend fr die Milchproduktion in Deutschland. Diese wird an die bestehende Quote angelehnt.

Die produzierte Menge wird ber die durchschnittliche Milchleistung in den Bedarf an Milch-khen umgerechnet. Bis 2030 wird dabei eine moderate Steigerung der Leistung pro Kuh ange-nommen, die zu einem sinkenden Viehbestand7 fhrt. Wie bei Schweinen wird dieser mit den Futterplnen und den Hektarertrgen multipliziert. Das Ergebnis ist der Flchenbedarf fr die Milchhaltung, ebenfalls in Grn- und Ackerland unterschieden. Darber hinaus wird die im-portierte Sojaflche berechnet.

7 Exkurs zum Kuhbestand: Der berechnete Viehbestand entspricht allerdings nicht der Zahl tatschlich gehaltener Tieren. Da die Lebensdauer einer Kuh mehr als ein Jahr betrgt und der Futterplan die Futtermenge fr die gesamte Lebenszeit umfasst, muss das Futter auch auf die gesamte Lebensleistung umgelegt werden. Zur Ermittlung des tatschlichen Milchviehbestands muss die Anzahl an Milchkhen in der Tabelle mit der Nutzungsdauer in Jahren multipliziert werden.



1.5.5 Rindfleisch

Rindfleisch wird im Modell als ein Koppelprodukt der Milchproduktion betrachtet. Daher ist die Selbstversorgungsquote nur bedingt whlbar. Die Berechnungen erfolgen fr die verschiedenen Sttzzeitpunkte in den Tabellenblttern Rindfleisch 2000 2030. Die Produktionsmenge wird mittels des Schlachtgewichts von Rindern in die bentigte Anzahl an Schlachttieren umgerech-net. Davon wird zunchst die Anzahl an geschlachteten Milchkhen abgezogen. Das Fleisch von Milchkhen geht ohne Flchenanspruch in den Verbrauch ein, da die Flche bereits in der Milch-produktion bercksichtigt ist.

Die nach Abzug der geschlachteten Milchkhe verbleibende Tierzahl wird auf die verschiedenen Mastverfahren verteilt und ist ber das Tabellenblatt Dateneingabe whlbar. Zur Auswahl stehen dabei Bullen- und Ochsenmast. Auf einen eigenen Prozess fr Frsenmast wurde verzichtet, ebenso werden Klbermast und Kalbfleischproduktion vernachlssigt, da sie mengenmig nicht relevant sind. Anhand der resultierenden Tierzahlen wird anschlieend mit den Futterplnen und Ertragsdaten auf die bentigten Acker-, Grnland- und Sojaflchen umgerechnet.

1.5.6 Geflgelfleisch

Die Berechnung der Flchen fr die Geflgelfleischerzeugung erfolgt analog zu Schweinefleisch in den Tabellenblttern Geflgelfleisch 2000 2030. Die verbrauchte Fleischmenge wird ber den Verbrauchstrend bestimmt und mit der Selbstversorgungsquote multipliziert um die Produk-tionsmenge in Deutschland hochzurechnen.

Die Verteilung der Fleischmenge auf die verschiedenen Produktionsverfahren Hhner- und Pu-tenmast erfolgt ber einen festgelegten Split der nicht ber die DATENEINGABE variiert werden kann. Zudem wurde bei Geflgelfleisch kein Prozess fr den kologischen Landbau definiert, da sich die Flchenansprche nur marginal unterscheiden. ber die durchschnittlichen Schlacht-gewichte von Hhnern und Puten wird die bentigte Tierzahl bestimmt, diese wird ber Futter-plne und Ertrge wiederum in Acker- bzw. Sojaflche umgewandelt.

1.5.7 Eier

Auch die Flche fr die Legehennenhaltung in den Tabellenblttern Eier 2000 2030 basiert auf den Trends fr den Eierverbrauch. Die Anzahl verbrauchter Eier wird mit den Werten aus der DATENEINGABE zur Selbstversorgung verrechnet und auf die Haltungsverfahren aufgeteilt. ber die Legeleistung werden die bentigten Legehennen ermittelt und mittels der Futterplne und Ertrge die zugehrige Ackerflche und der Sojaimport hochgerechnet. Zur Vereinfachung wurden Kfig- und Bodenhaltung in einen Prozess zusammengefasst sowie Freiland- und ko-logische Eiererzeugung.

1.5.8 Flchen

Der gesamte Flchenbedarf fr die Nahrungsmittelproduktion wird in den Tabellenblttern Fl-chen 2000 2030 im berblick dargestellt. Den oben beschriebenen landwirtschaftlichen Pro-duktionsbereichen werden die Flchenverbruche in den folgenden Kategorien zugeordnet und diese anschlieend aufsummiert:



Grnland

Getreide

Mais

Kartoffeln & Rben

Kleegras

Leguminosen

Soja

1.5.9 Ergebnisse

Im Tabellenblatt ERBEBNISSE-HEKTOR sind die Ergebnisse des in einer Datei definierten Sze-narios dargestellt. Zunchst werden fr die Jahre 2000, 2010, 2020 und 2030 die Grnland- und Ackerflchen fr die Nahrungsmittelproduktion aufsummiert. Aus der Differenz zwischen Start-jahr 2000 und den jeweiligen Sttzzeitpunkten werden anschlieend die Salden an frei verfg-baren Flchen berechnet.

Im unteren Teil des Tabellenblatts sind diese Salden ber die Zeit graphisch dargestellt. Zum Vergleich sind die im Biomasseprojekt erstellten Szenarien Referenz, Umwelt und Biomasse (siehe Kapitel 1.10) in Zahlen und Grafik ebenfalls aufgefhrt. Dies ermglicht dem Benutzer, Auswirkungen von Vernderungen in den Szenarien mit einem Blick zu berprfen.

Inwiefern die Flchen spter zum Anbau von Energiepflanzen zur Verfgung stehen, hngt von den weiteren Szenarioannahmen8 ab, die auerhalb des Modells HEKTOR bercksichtigt wer-den. Insofern liefert HEKTOR also nur Zwischenergebnisse.

1.6 Validierung

Zur Validierung werden die Rechenergebnisse des Modells fr das Basisjahr 2000 mit Zahlen aus der Statistik verglichen. Die Tabellenbltter Flchen aus der 2000-Statistik und Tierzahlen bereiten die statistischen Daten dafr auf.

1.6.1 Validierung der Flchen

HEKTOR rechnet die reale Lebensmittelnachfrage aus der Statistik fr das Jahr 2000 in Flchen um. Diese werden mit der S

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