Mehr Kraftstoff aus Holz

Die im Jahr 2003 von den Bundesländern Niedersachsen, Brandenburg und Hessen zusammen mit Volkswagen gegründete Forschungskooperation „Biomasse für SunFuel®“ wird auch in Zukunft fortgeführt. Sinn und Zweck der Kooperation ist es, im Rahmen der Kraftstoff- und Antriebsstrategie von Volkswagen neue Erkenntnisse  bei der Entwicklung und Einführung synthetischer Kraftstoffe zu gewinnen und so die Grundlage für die Produktion biogener Kraftstoffe wie SunDiesel® zu schaffen. Bei einem Treffen in Wolfsburg im Juni 2009 diskutierten die Beteiligten über neue Projekte, die sich vor allem mit der Erschließung verschiedener holzartiger Biomassen zur Energiegewinnung beschäftigen (Vorträge 17.06.2009).

Während der Schwerpunkt in der ersten Phase der Forschungskooperation auf der landwirtschaftlichen Produktion von einjährigen Energiepflanzen wie z.B. Mais, Roggen, Weizen, Hirse und Sonnenblume lag (Ergebnisse 1. Phase), wird zukünftig die bislang weniger erprobte Erzeugung von so genannten schnell wachsenden Energiehölzern und weiteren holzartigen Reststoffen in den Vordergrund rücken. Mit diesen Rohstoffen könnte in jedem Fall der den Biokraftstoffen nachgesagten Flächenkonkurrenz zum Anbau von Nahrungspflanzen entgegengewirkt werden, da es sich um Pflanzen handelt, die nicht essbar sind. Und unter den Begriff Reststoff fällt bisher nicht verwertbares Material, dass zum Beispiel in der Wald- und Landschaftspflege anzutreffen ist. Auch Biomassen von schwermetallbelasteten Grünlandstandorten, die aufgrund der Belastung zunehmend schwieriger zu bewirtschaften sind, könnten potentielle Rohstoffe für die energetische Verwertung darstellen.

Holzpotenzial besser ausnutzen
Ein Ansatzpunkt dieser zweiten Kooperationsphase ist es, trotz der steigenden Nachfrage nach Holz in den Industrienationen sowie des zunehmenden Energieholzbedarfs in Europa, weiterhin über genug Rohholz zur stofflichen und energetischen Nutzung zu verfügen. Dafür muss die Rohholzproduktion und -nutzung auf den vorhandenen Flächen intensiviert werden, d.h., bisher noch nicht ausgeschöpfte Potenziale bereits vorhandener Holzvorräte müssen einer wirtschaftlich effizienten Nutzung zugänglich gemacht werden.

Der heutige Rohholzmarkt konzentriert sich auf traditionell verwendete Holzarten wie Buche, Fichte, Kiefer und Lärche, weil hier eine entsprechend gute Kosten- und Erlössituation für die Forstwirtschaft zu finden ist. Schwachholz wie z.B. Birke, Erle, Weide, Pappel und Eberesche werden als Holzsortimente mit geringer Wertschöpfung gesehen, die bisher kaum bis gar nicht genutzt wurden. Hier sind also Ressourcen vorhanden, auf die sofort zurückgegriffen werden kann und die für die Energiegewinnung sowohl ökologisch zuträglich, als auch ökonomisch profitabel sein können. Im Vergleich zum Anbau von Gehölzen in Kurzumtriebsplantagen wird keine zusätzliche Fläche benötigt, weshalb sie auch in keiner Konkurrenzsituation zur landwirtschaftlichen Nahrungsproduktion stehen.

Chancen für die Forstwirtschaft
Ein weiterer positiver Aspekt ist, dass bei der Nutzung bereits vorhandener Rohstoffe im Vergleich zur Anlage von Plantagen, keine Investitionen in Form von Energie, Dünger oder Arbeitskraft nötig sind. In Deutschland beläuft sich der Holzvorrat dieser Bäume auf rund 180 Millionen Kubikmeter, was ca. 15 Prozent des gesamten Laubholzvorrats entspricht. In den Bundesländern Brandenburg, Sachsen und Mecklenburg-Vorpommern erreicht der Anteil am Laubholzvorrat sogar 30 Prozent. Und diese Vorräte werden heute praktisch ungenutzt im Wald belassen. So wurden beispielsweise im Zeitraum von 1987 bis 2004 von den in den alten Bundesländern erfassten 32 Mio. m3 Zuwachs nur ca. 1,2 Mio. tatsächlich genutzt.

In dem geplanten Projekt sollen deshalb die real mobilisierbaren Potenziale abgeschätzt und in umweltverträglicher Weise erschlossen und verwertet werden. Dabei wird zu prüfen sein, welche Sortimente für welchen Verwendungszweck zu gebrauchen sind, um schlussendlich den höchstmöglichen Ertrag zu erhalten. Die Nutzung der genannten Baumarten könnte damit einen wichtigen Beitrag zur Versorgung der Energiebranche leisten und gleichzeitig die wirtschaftliche Situation der Forstwirtschaft verbessern.

Unsere Kulturlandschaft nachhaltig nutzen
Auch im Bereich der Landschaftspflege, dem Straßen- und Verkehrswegebegleitgrün, Baum- und Heckenstreifen sowie Aufwuchs auf Flächen, die z.B. aufgrund der Größenstruktur keiner weiteren landwirtschaftlichen Nutzung unterliegen, findet sich ein nicht zu unterschätzendes Potenzial an Rohstoffen für die energetische Verwertung. Nach heutigen Erkenntnissen beläuft sich dieses grob geschätzt auf bis zu 1,2 Mio. t/a. Durch gezielten Anbau auf diesen Flächen könnte das Potential sogar nochmals erweitert werden. Solche Biomassen haben den Vorteil, dass sie durch natürliche Selektion über viele Generationen an den Standort angepasst wurden und keinen Düngemitteleinsatz, Pflanzenschutz etc. benötigen. Was aber noch fehlt, sind kostendeckende vorzugsweise vollmechanisierte Ernteverfahren, die auch mit diesen natürlich anfallenden, inhomogenen Biomassen und unterschiedlichsten Bodenverhältnissen fertig werden. In einem weiteren Projekt werden deshalb neben der Ermittlung der ökonomisch und ökologisch erschließbaren Flächen und Potenziale auch die technischen Möglichkeiten zur wirtschaftlichen Beerntung untersucht.

Kurzumtriebs-Holz als Windschutz
Schnell wachsende Hölzer können nicht nur als Plantage, sondern auch streifenweise als Windschutz auf erosionsgefährdeten Flächen angebaut werden. Ein Demonstrationsvorhaben soll neben der Windschutzwirkung in ausgeräumten Agrarlandschaften untersuchen, ob der Humusgehalt, die Biodiversität und das Landschaftsbild verbessert werden können. Darüber hinaus soll geprüft werden, ob ein wirtschaftliches Ergebnis durch Ertragssteigerungen der landwirtschaftlichen Kultur und den Verkauf des Energieholzes erreicht wird.

Und was kommt nach der Plantage?
Kurzumtriebsplantagen zeichnen sich aus ökologischer Sicht unter anderem auch dadurch aus, dass sie im Laufe ihres Bestehens große Mengen von Kohlenstoff und Stickstoff durch Wurzelbildung im Boden speichern können. Wird eine solche Kurzumtriebsplantage nach zwanzig Jahren und mehr wieder in traditionellen Ackerbau zurückgeführt, erfolgt in der Regel eine intensive Bodenbearbeitung mit tiefem Fräsen, Bodenauflockerung und Zerkleinerung der Wurzeln. Durch diesen Vorgang wird eine große Menge des vorher organisch gebundenen Kohlenstoffs und Stickstoffs wieder freigesetzt bzw. mineralisiert und steht damit den Folgepflanzen nicht mehr zur Verfügung.
Um genau dies zu vermeiden, wird in einem Projekt der Universität Kassel untersucht, mit welchen reduzierten Bodenbearbeitungsverfahren möglichst viel des organisch gebundenen Kohlen- und Stickstoffs im Boden erhalten bleiben kann.
 
Lesen Sie im zweiten Teil, welches energetische Potenzial Brachflächen und Treibgut bieten.