1. Ziel

Verschiedene landwirtschaftliche Kulturarten sollten unter typischen Standortbedingungen Deutschlands auf ihre Ertragsfähigkeit und Eignung als Energiepflanze geprüft werden. Es sollten dabei neben den ökonomischen auch ökologische Parameter beachtet werden.

Die Kulturarten wurden in unterschiedlichen Anbausystemen untersucht, d.h. in verschiedenen Fruchtfolgen, als Rein- und Mischkultur und mit reduziertem Faktoreinsatz. Es sollte jeweils das gesamte Anbausystem über mehrere Jahre bewertet werden, nicht nur der Ertrag einer Fruchtart im jeweiligen Anbaujahr. Gleichzeitig sollten die für die typischen Anbauregionen Deutschlands jeweils geeignetesten Anbausysteme identifiziert werden.

2. Hintergrund

Ausgangspunkt des EVA – Projektes war Anfang 2005 die Erkenntnis, dass unter den Bedingungen Mitteleuropas prinzipiell eine Vielzahl von Fruchtarten zur Verfügung steht, die für eine energetische Nutzung geeignet ist. Über Fragen zur ökonomischen Leistung einzelner Kulturarten hinausgehend, existierten Unsicherheiten hinsichtlich der Einbindung  alternativer Energiepflanzen in Anbau- und Fruchtfolgesysteme sowie deren Gesamtproduktivität. Die wichtigste Zielsetzung des EVA-Projekts war es folglich, durch vielfältige Anbausysteme zu einer Diversifizierung landwirtschaftlicher Produktionsmuster und zur Aufweitung von Fruchtfolgen beizutragen.

Anbausysteme, die mit einer weiten Ausnutzung der Vegetationszeit und hohen Bodenbedeckungsgraden verbunden sind, können nicht nur in ertraglicher Hinsicht interessant sein. Sie bieten in der Regel auch Ansätze für den vorbeugenden Boden- und Gewässerschutz. Eine möglichst gute Faktoreffizienz ist daher neben den erzielbaren Energieerträgen je Flächeneinheit entscheidendes Kriterium für eine ökonomische und ökologische Bewertung von Fruchtfolgen zur Gewinnung energetisch nutzbarer Substrate. Zur Gestaltung von nachhaltigen und produktiven Anbausystemen wurde neben der Nutzung von Zwischenfrüchten und mehrjährigen Arten das so genannte Zweikultur-Nutzungssystem, in welchem sowohl Sommer- als auch Winterkultur vergleichbare Ertragsmengen zum Jahresertrag beisteuern sollen, diskutiert.

Vor diesem Hintergrund bildete ein Fruchtfolgeversuch, der durch Landesanstalten, Landesforschungsanstalten und Landwirtschaftskammern aus sieben Bundesländern in agrarisch sehr unterschiedlich geprägten Regionen parallel umgesetzt wurde, den Kern der EVA-Untersuchungen. Dieser Versuch wurde durch eine Reihe zusätzlicher Teil- und Satellitenprojekte begleitet, die die Vielzahl an Fragestellungen hinsichtlich einer nachhaltigen Fruchtfolge- und Anbaugestaltung aufgriffen. Beteiligt waren Institutionen mit pflanzenbaulichen, ökonomischen, ökologischen und technischen Kompetenzen. Damit wurde eine ganzheitliche Bewertung der betrachteten Anbausysteme sichergestellt.

Von großer Bedeutung sind Untersuchungen zur Silierbarkeit und zur Ermittlung von Biogasausbeuten, die zentral am Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim (ATB) umgesetzt wurden. Eine weitere wichtige Teilaktivität betrifft die deutschlandweite Prüfung des oben genannten Zweikultur-Nutzungssystems unter Leitung der Universität Kassel. Der nachhaltigen Nutzung der wichtigen Ressource Wasser widmete sich ein Teilprojekt, das vom Julius-Kühn-Institut (JKI) geleitet wurde. Aufbauend auf den pflanzenbaulichen Ergebnissen bildeten die ökonomische Begleitforschung durch die Universität Gießen und die ökologische Bewertung durch das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) einen ganzheitlichen Bewertungsrahmen.

 

3. Beteiligte Institutionen

  • Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) (Gesamtkoordination, Versuchsstandort Thüringen)
  • Landwirtschaftskammer Niedersachsen (LWK Nds.) (Versuchsstandort Niedersachsen)
  • Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für nachwachsende Rohstoffe (TFZ) (Versuchsstandort Bayern)
  • Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) (Versuchsstandort Sachsen)
  • Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg (Versuchsstandort Baden-Württemberg)
  • Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LFA) (Versuchsstandort Mecklenburg-Vorpommern)
  • Brandenburgisches Landesamt für Verbraucherschutz, Landwirtschaft und Flurneuordnung (LVLF) (Versuchsstandort Brandenburg)
  • Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau (LLFG) (Versuchsstandort Sachsen-Anhalt).
  • Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e.V., Müncheberg/ Brandenburg (ZALF)
  • Justus-Liebig-Universität Giessen (JLU)
  • Leibniz-Institut für Agrartechnik Bornim/ Potsdam (ATB)
  • Julius-Kühn Institut; Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde (JKI)
  • Universität Kassel, Institut für Nutzpflanzenkunde (INK)

4. Teilvorhaben 1

Das Verbundvorhaben bestand aus insgesamt sechs Teilvorhaben, von denen das Teilvorhaben 1 den Kern des Projektes darstellte. In ihm wurden die Anbauversuche, koordiniert von der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL), durchgeführt: Die TLL und sieben Unterauftragnehmer betreuten die acht Versuchs-Standorte in Baden-Württemberg, Bayern, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen. Die Standorte galten als Vertreter typischer deutscher Anbauregionen (siehe Tabelle 1). Die „E-Weizenregion“ und die „Roggen-Kartoffel-Region“ wurden durch zwei Standorte repräsentiert.

Tabelle 1: : Darstellung der sechs Anbauregionen-Typen für Teilvorhaben 1

1. Raps- und C-Weizen-Region vorwiegend MV, NS, SH, NRW
Mittlere bis gute Böden mit sehr guter Wasserversorgung, ausgeglichenes kühles Klima LFA, Jana Peters
2. E-Weizenregion vorwiegend SN, TH, NS, ST, NRW
Gute Böden der "Börden" mit schlechter bis mittlerer Was-serversorgung TLL, Dr. A. Vetter; LLFG, Dr. L. Boese
3. Roggen-Kartoffel-Region 1) vorwiegend BB, NS, SN
Sandböden mit geringer Ertragsfähigkeit und schlechter Wasserversorgung LfULG, Dr. Röhricht, LVLF, Dr. Barthelmes
4. Körnermais-Sonnenblumen-Region vorwiegend BW, RP, HS
Mittlere bis gute Böden mit sehr guter Wasserversorgung und einer hohen Temperatursumme LTZ, Herr K. Mastel
5. Ackerfutter-Wintergerste-Region der Vorgebirge vorwiegend BY, HS, BW, TH, SN, RP
Schlechte bis mittlere Böden der Vorgebirgs- und Mittelgebirgsregionen mit einer guten bis sehr guten Wasserversorgung und einer niedrigen Temperatursumme TFZ, Dr. Widmann
6. Futterbau-Veredlungsregion NS
Marschböden mit guter bis sehr guter Wasserversorgung im Norden Deutschlands, die durch Mais und Wintergerstenanbau geprägt sind LWK Nds., Dr. M. Benke

An jedem der sieben Standorte wurden fünf Standardfruchtfolgen angebaut (siehe Tabelle 2), die durch die Partner um jeweils drei den Standort besonders repräsentierende Fruchtfolgen ergänzt wurden.

Tabelle 2: Darstellung der fünf Standardfruchtfolgen in Teilvorhaben 1 (EVA I 2005 bis 2009)
Prüfglied FF1 FF2 FF3 FF4 FF5
2005 Sommergerste (GP) / Ölrettich (SZF) Sudangras /WZF Futterroggen Mais /WZF Futterroggen Sommergerste + Untersaat Luzerne o. Kleegras Hafersortenmischung (GP)
2006 Mais (HF) Mais (ZF) Sudangras (ZF) Luzerne o. Kleegras Wintertriticale (GP)
2007 Wintertriticale (GP) / SZF Zuckerhirse Wintertriticale (Korn) Wintertriticale (GP) / Weidelgras Luzerne o. Kleegras Winterraps (Korn)
2008 Winterweizen bzw. Winterroggen (Korn) Winterweizen bzw. Winterroggen (Korn) Winterweizen bzw. Winterroggen (Korn) Winterweizen bzw. Winterroggen (Korn) Winterweizen bzw. Winterroggen (Korn)
(weisse Flächen=Biogassubstrate, graue Flächen=Marktfrüchte, GP=Ganzpflanze, WZF=Winterzwischenfrucht, ZF=Zweitfrucht, HF=Hauptfrucht, SZF=Sommerzwischenfrucht)

 

Tabelle 3: Darstellung der zweiten Rotation der fünf Standardfruchtfolgen in Teilvorhaben 1 (EVA II  2009 bis 2012):

Jahr/FF

1

2

3

4

5

2009

Wintergerste (GPS) Sorghum (SZF)

Sorghum

Mais

Hafersorten-mischung (GPS)

SG + US Luzerne o. Kleegras

2010

Mais (HF)

 WZF Grünschnittroggen Mais (ZF)

WZF Grünschnittroggen Sorghum (ZF)

Wintertritcale (GPS)

Luzerne o. Kleegras

2011

Wintertriticale (GPS) / SZF Ölrettich (GD)

Wintertriticale (Korn)

Wintertriticale (GPS) / einj. Weidelgras

Winterraps (Korn)

Luzerne o. Kleegras

2012

Winterweizen

Winterweizen

Winterweizen

Winterweizen

Winterweizen

(weisse Flächen=Biogassubstrate, graue Flächen=Marktfrüchte, GP=Ganzpflanze, WZF=Winterzwischenfrucht, ZF=Zweitfrucht, HF=Hauptfrucht, SZF=Sommerzwischenfrucht)

5. Weitere Teilvorhaben

  • Teilvorhaben 2: Ökologische Folgewirkungen des Energiepflanzenanbaus (ökologische Begleitforschung) durch das ZALF.
  • Teilvorhaben 3: Ökonomische Bewertung des Anbaus und der Nutzung von Energiepflanzen für die Biogasnutzung (ökonomische Begleitforschung) durch die JLU
  • Teilvorhaben 4: Ermittlung des Einflusses der Pflanzenart und der Silierung auf Substratqualität und Biogasausbeute in Labor und Praxis durch das ATB
  • Teilvorhaben 5: Untersuchung von Bewässerung und Wasserbedarf von Energiepflanzen durch das JKI.
  • Teilvorhaben 6: Systemversuch zum Zweikultur-Nutzungssystem auf acht Standorten im Bundesgebiet durch die Universität Kassel.

6. Nebenversuche

Nebenversuche wurden von den einzelnen Partnern zu folgenden Themen durchgeführt (Teilkoordination jeweils fett):

  • Düngung von Energiepflanzen und –fruchtfolgen mit Gärresten (TFZ, LTZ, LfULG, TLL, LFA, LWK Nds.)
  • Einfluss des Erntetermins auf Silierfähigkeit und Ertrag; Optimierung der Vegetationszeitausnutzung (LVLF)
  • Eignung Ackerfutter- und Grünlandmischungen (LWK Nds, LVLF, TLL, LFA, TFZ)
  • Pfluglose Bodenbearbeitung (TLL)
  • Minimierter Faktoreinsatz;  Düngung und Herbizideinsatz (TFZ)
  • Mischfruchtanbau (LFA und TFZ)
  • Praxisversuche zum Einsatz der gewonnenen Gärsubstrate in bestehenden Monofermentations-Biogasanlagen (Leibniz-Institut für Agrartechnik Bornim)

  • Kampagne "Deutschland hat unendlich viel Energie"
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