Kostenreduktion und Effizienzsteigerung von...

Agrarholz 2010 Dr. U. SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)

Kostenreduktion und Effizienzsteigerung von Kurzumtriebsbewirtschaf-tung (CREFF)

Dr. Udo SauterForstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)

Kostenreduktion und Effizienzsteigerung von Kurzumtriebsbewirtschaftung (CREFF)

Dr. Udo Hans SauterDr. Frank Brodbeck

Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)Abteilung Waldnutzung

Agrarholz 2010

Symposium am 18. und 19. Mai 2010 in Berlin

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Projekte zum Thema KUP an der FVA

1. Projekt „Biomasse aus Kurzumtrieb“ (MLR)

2. Projekt „ProBioPa“ (BMBF)

3. Projekt „ProLoc“ (FNR)

4. Projekt „CREFF“ (ERA-Net / FNR)

1. Projekt „Biomasse aus Kurzumtrieb“

• gefördert durch Ministerium für Ernährung und Ländlichen Raum (MLR)

• Laufzeit: 2008 - 2012

• Partner: Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg (LTZ)

Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt (FVA)

• Ziele: 1.) Praxiseinführung von KUP (Etablierung von 150 ha KUP)

2.) Beratung und wissenschaftliche Begleitung

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Projekt „Biomasse aus Kurzumtrieb“

1.) Praxiseinführung (Stand 05/2010):

• 150 ha Praxisflächen angelegt

• davon rd. 35 ha Miscanthus

• rd. 115 ha Kurzumtriebshölzer

• 35 Projektpartner aus Land- und Forstwirtschaft

2.) Wissenschaftliche Begleitung:

Etablierung genetischer Identifikationsmethoden zur Sicherstellung einer Versorgung mit einheitlichem Pflanzgut

Erfassung der Biomasse-Zuwächse(Kurzumtriebshölzer) Bonitur des Krankheits- und Schädlingsbefalls(Pilze, Insekten, Wild)

gefördert von: BMBF

Laufzeit: 5 Jahre (2009 -2013)

Partner: Karlsruher Institut für Technologie

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt

2. Projekt „ProBioPa“Nachhaltige Produktion von Biomasse mit Kurzumtriebsplantagen der Pappel auf Marginalstandorten

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Struktur und Arbeitsziele von

Poster:„Abschätzung der Biomassepotentiale aus Kurzumtriebsbewirtschaftung aufnationaler und regionaler Ebene in Deutschland“ (C.Aust, F.Brodbeck, U.H.Sauter)

„Sustainable production of biomass from poplar short rotation coppice on marginal land (PRO-BIOPA) – A project overview“ (J.P.Schnitzler, G.Becker, K.Butterbach-Bahl, F.Brodbeck, K.Palme, H.Rennenberg)

„Die Beurteilung ausgewählter Bereitstellungsketten von Holz aus Kurzumtriebs-plantagen zur energetischen Verwendung – mit Methoden der prozessorientierten Nachhaltigkeitsanalyse” (J.Fischbach)

http://imk-ifu.fzk.de/probiopa/

weitere Informationen zum Projekt ProBioPa:

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36 Versuchsstandorte (bundesweit)

6 Versuchsstandorte in Baden-Württemberg:

FVA: EmmendingenLiliental

LTZ: AulendorfForchheimLadenburgKupferzell

3. Projekt „ProLoc“ (ErtragsProgramm/LOCUS)

Standorte(36)

Koordination:

weitere Informationen zum Projekt ProLoc:

Ansprechpartner bei der FVA: Manuel Karopka(Frank Brodbeck)

www.proloc-energieholz.de

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5 wissenschaftliche Partner:

Kostenreduktion und Effizienzsteigerungvon Kurzumtriebsbewirtschaftung

+ Industrie-/Produzenten-Partner

INRA Nancy (F) (Koordination)

FVA Baden-Württemberg (D)

IER Universität Stuttgart (D)

HFR Rottenburg (D)

Unique forestry consultants (D)

Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung

FNR

finanziert von:

Laufzeit: 3 Jahre (2008 - 2011)

4. Projekt „CREFF“

AP 2:

Ernte & Transport

(FVA)

AP 4: Wirtschaftliche Analyse derWertschöpfungskette (IER)

AP 5AP 5: Neue GeschNeue Geschääftsmodelle ftsmodelle (UNIQUE)

Produzenten

regionalelandwirt-

schaftlicheZusammen-

schlüsse&

„Ernte-partner“(Unter-

nehmer)

Holz-und

Energie-Industrie

AP 1:

Plantagen-manage-

ment

(INRA)

AP 3:

Konditionie-rung

der Holz-qualität

(HFR)

Kostenreduktion und Effizienzsteigerungvon Kurzumtriebsbewirtschaftung ...

...auf kleinen Feldgrößen und unter ungünstigen standörtlichen Gegebenheiten

... Fokus auf hohe Produktqualität und eine produktorientierte Wertschöpfungskette

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AP 1: Kostenoptimierung durch standortsangepasstes Management von Kurzumtriebsflächen

Mögliche Stellschrauben:- Bewirtschaftungsweise der Plantagen

- Wahl des Pflanzmaterials

Reduktion der Input-Bedürfnisse Reduktion der Kosten

über 10 Versuche an über 15 Standorten

Ziel: definieren von optimierten Anbau-verfahren in Abhängigkeit von Pflanzmaterial und den pedoklimatischenBedingungen

Plantmaterial

Plantationmanagement

Siteconditions

IrrigationFertilizationPhytosanitary

treatment

Production

Carbon cycle

Nitrogen cycle Water cycle

WU

E

NU

E

Mix

ing

N2

fixa

tion

Wat

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inpu

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Cutt

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Rota

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ngth

s

Cutt

ing

cale

ndar

Plant materialManagement Management

Optimization

1st year coppicing

Baumart

Klon-Mischung

Baumarten-Mischung

Pflanz-Dichte

Ernte-Zeitpunkt(jahreszeitl.)

Pedoklimat. Kontext

Ausbringung v. Klärschlamm

… auf die Produktivität

Guémené-Penfao

Vatan

Moyenvic

Echigey

La Brosse-Montceaux

Kerguéhennec

Attigny, St-Sulpice-des-Landes

Champenoux

St-Gilles, St-Ségal, Pleyber-Christ, La Prénessaye

Brinon-sur-Sauldre

St-Sulpice-des-Landes

Versuchsfläche in…Pflanzen-material

15.000 N/ ha

15.000 N/ ha

15.000 N/ ha

15.000,7.500, 1.400

N/ ha

7.500, 1.400, 200 N/ ha

4000 N/ ha

7.500, 1.400

N / ha

10.000 N/ ha

1.900N/ ha

Pflanz-dichte

Einflußvon…

Rückschnittim 1. Jahr

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AP 2: Entwicklung von verbesserten Ernte- und Logistik-methoden

Problem:KUP-Bewirtschaftung ist oft nicht wirtschaftlich

Kosten müssen reduziert werden

Ernte und Transport können 50-80 % der gesamten KUP-Bewirtschaftungskosten ausmachen (Löffler et al. 1988)

Leistungs- und Kostendaten für KUP-Ernte liegen v.a. für Ernte mitGehölzmähhäcksler vor

Gehölzmähhäcksler auf Marginalstandorten (vernässend, steil, ..) und bei größeren Durchmessern (> 15 cm) oft nicht einsetzbar

Für andere KUP-Erntesysteme sind kaum Daten verfügbar

Changer desContainers

oder

ContainerwechselTransport

Transport

Umladen

Zwischenlager

Abladen EntladenFällen und Hacken

oder

AP 2: Mögliche Ernte- und Logistikverfahren

Hac

kgut

linie

Fällen der Bäume

EntladenHacken

Transport

Umladen

Zwischenlager

Transport

Verladen auf Traktor oder

LKW

Gan

zbau

mlin

ie

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Bisher wurden in AP2 Daten erhoben von:

9 Ernten mitGehölzmähhäcksler

2 Ernten mitdem „Stemster“

1 Ernte mitAnbauhacker

1 motormanuellenErnte

Aktivität 1: KUP Material Identifikation und Systematisierung von Eigenschaften, Qualitätsparameter, Endprodukteigenschaften

AP 3: Wertsteigernde Konditionierung von Rohmaterial aus KUP

material factors: tree species shape and dimensions of chip/chunks/tree/shoot density water content material composition content of bark & leafs, contamination

storage result

plantation management: plantation design plantation treatment rotation period harvest method harvesting time fertilisation

climate factors: local climate conditions (wind, rain, insulation, temperature, humidity)

outs

ide

fact

ors

insi

de f

acto

rs

storage management: initial material conditioning(size reduction, sieving) time of storage pile size void volume compression air flow resistance

initial temperature biological warming convectional air-flow positioning (Exposition to wind, shading against insulation) storage duration technical auxiliary facilities against re-humidification (rain, ground protection) storage technique

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Aktivität 2: Entwicklung von Methoden zur Bestimmung von Schlüsseleigenschaften • Entwicklung einer Apparatur zur Simulierung des Lagerverhaltens von KUP-Hackgut unter verschiedenen Lagerbedingungen

Aktivität 3: Weiterentwicklung von Praxismethoden zur Lagerung, Ermittlung von Hemmnissen für eine produktive und effiziente Technologie. Industriefragebogen zu Kurzumtriebsmaterial

Aktivität 4: Pilotstudie an Anlagen der Industriepartnern Beschreibung der Produktivität und Kostensituation verschiedener Technologien Entscheidungsunterstützungsmodell zur Lagerung und Aufbereitung Entwicklung eines Qualitäts-Management-Systems

Kontakt:

M.Sc. Jan FockeHochschule für Forstwirtschaft Rottenburg

Tel: 07472-951-254, Fax: 07472-951-200

E-mail: [email protected]

http://www.hs-rottenburg.de

AP 3: Wertsteigernde Konditionierung von Rohmaterial aus KUP

AP 4: Ökonomische Betrachtung der Wertschöpfungs-ketten bei KUP-Nutzung und Optimierungsstrategien im Hinblick auf Lage und Größe der Anbauflächen

• Ermittlung der Kosten unterschiedlicher Optionen der Energieholzproduktion –Analyse der Zusammenhänge zwischen der Wirtschaftlichkeit des KUP-Anbaus und Flächeneigenschaften wie Standort, Flächengröße und weiterer Faktoren,

• Analyse der ökologischen Auswirkungen (wie THG-Emissionen, Versauerung, Eutrophierung),

• Bewertung der zusätzlichen ökonomischen und sozio-ökonomischen Nutzen der wichtigsten Wertschöpfungsketten.

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AP 4: Methoden

• Aufstellung und Definition verschiedener Prozessketten zur Bereitstellung von KUP-Holz (Definition von Produkten und Produktionssystemen)

• Berechnung der entstehenden Kosten entlang der Prozessketten

• Analyse der ökologischen Auswirkungen auf Basis einer Lebenszyklusbetrachtung

sh. auch Poster „Ökonomische Betrachtung verschiedener Wertschöpfungsketten zur Bereitstellung von Kurzumtriebs-plantagenholz“ (Universität Stuttgart / IER)

AP 5: Neue Geschäftsmodelle für eine erfolgreiche Etablierung von nutzerorientierten KUP WertschöpfungskettenZiele: • Ermittlung der Gründe der geringen Verbreitung von KUP anhand folgender

Hypothesen: − Mangel an Informationen unter Landwirten und Politik− Mangel an Informationen über KUP-Produkte unter industriellen Verbrauchern− Mangel an etablierten Märkten− Fehlen von angepassten Kooperationen zwischen Erzeuger und Verbraucher

Methode: • Initiierung und Implementierung von Erzeuger-Verbraucher Kooperationen (D + F):

− Beratung und Betreuung bei Anlage und Bewirtschaftung von KUP− Produktion wird an industrielle Anforderungen angepasst− Absatzmarkt wird langfristig durch Industriepartner garantiert

• Umfrage bei Landwirten in BW, NRW und Elsass: Meinungsbild, Motivations-gründe, Hindernisse, Informationsstand zu KUP

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• Initiierung und Umsetzung von 2 Pilot Kooperationen:

GESA gGmbH, Wuppertal und z.Zt. 3 Landwirte, weitere haben sich gemeldet für 2011

UPM Stracel/COSYLVAL, Strasbourg und z.Zt. 4 Landwirte

• Schritt für Schritt Betreuung der Landwirte durch CREFF: Flächenbesichtigung, angepasste Anbau-Leitfäden, Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette

• Umfrage ist in der Versandphase

Gepflanzte KUP Flächen in 2010: NRW: 7,5 ha (Pappel)Elsass: 10 ha (Pappel, Robinie, Erle)

z.Zt. noch keine Ergebnisse

Ergebnisse:

www.creff.eu

weitere Informationen zum Projekt CREFF:

Ansprechpartner bei der FVA: Dr. Michael [email protected]

Dr. Frank [email protected]

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......vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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