Dauerversuche
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Das Agroforstsystem wurde im Frühjahr 2010 in der Nähe der Stadt Forst in Zusammenarbeit mit der Agrargenossenschaft Forst e.G. auf einem Ackerschlag mit einer Gesamtgröße von 70 ha angelegt.
Das System besteht aus insgesamt sieben 11 m breiten Gehölzstreifen (jeweils vier Doppelreihen) von 660 m Gesamtlänge. Die Abstände der Gehölzstreifen sind 96 m, 48 m oder 24 m. Als Baumarten wurden Robinie (Robinia pseudoacacia L.) und die Pappelklone Max 1 sowie Jacometti 78 B gepflanzt.
Im Jahr 1996 wurde auf einer rund 7 ha großen Fläche im Tagebau Jänschwalde des Lausitzer Braunkohlereviers eine Versuchsfläche angelegt, mit der erstmalig die Übertragbarkeit der agroforstlichen Landnutzungsform Alley-Cropping auf mitteleuropäische Klima- und Bodenverhältnisse überprüft werden sollte. Ein besonderes Interesse galt der Nutzbarkeit von marginalen Standorten für die nachhaltige Produktion energetisch verwertbaren Holzes.
Die Versuchsanlage bestand aus insgesamt zwölf Baumstreifen mit einer Breite von 6,1 m und einer Länge von 122,4 m. Die Anlage der Baumstreifen erfolgte quer zur Hauptwindrichtung und zur Schüttung des Kippsubstrates. Zwischen den Baumstreifen befanden sich 18 m breite Feldstreifen. Neben der Baumart Robinie (Robinia pseudoacacia L.) wurden in dem Parzellenversuch auch zwei Pappel-Klone (Androscoggin und Hybride 275) sowie ein Weiden-Klon (Carmen) untersucht.
Die Feld- und Laboruntersuchungen erstreckten sich über einen Zeitraum von 1996 bis 2007 und umfassten eine standörtliche Charakterisierung der Versuchsfläche, wachstums-, ertrags- und ernährungskundliche Untersuchungen an Bäumen und landwirtschaftlichen Kulturen sowie Untersuchungen zur Interaktion zwischen Robinie und der mehrjährigen Futterpflanze Luzerne (Medicago sativa L.). Im Sommer 2007 wurde die Versuchsanlage aufgegeben.
Die Versuchsfläche wurde im Frühjahr 2007 auf einer ca. 7 ha großen Fläche im Rekultivierungsbereich des Tagebaus Welzow-Süd (Bestandteil der Bergbaufolgelandschaft des Lausitzer Braunkohlereviers) angelegt. Die Fläche ist Teil der Energielandschaft Welzow-Süd.
Das Alley-Cropping-System besteht aus zwei Teilflächen. Die erste Fläche ist gekennzeichnet durch 12 m und 24 m breite Acker- und ca. 12 m breite, in Nord-Süd-Richtung verlaufenden Gehölzstreifen aus je 4 Doppelreihen Robinie (Robinia pseudoacacia L.). Auf der zweiten Teilfläche verlaufen die Heckenstreifen in Ost-West-Richtung.
Auf den Ackerstreifen wurde ein Luzerne-Gras-Gemisch ausgebracht, das regelmäßig gemulcht werden und zur Bodenverbesserung zunächst 3 Jahre auf der Fläche verbleiben soll. Leguminosenhaltige Pflanzengemenge werden neben Winterroggen und Winterzwischenfrüchten mittelfristig auch weiterhin ein wichtiger Bestandteil der geplanten Fruchtfolge sein.
Die nachfolgenden Bilder zeigen das Alley-Cropping System in Welzow Süd, fotographiert im Sommer 2010.
Die Erzeugung nachwachsender Rohstoffe für die stoffliche oder energetische Verwertung (Bioenergie-Produktion) gewinnt vor dem Hintergrund des prognostizierten Klimawandels zunehmend an Bedeutung.
Auf Rekultivierungsflächen im Tagebau Welzow-Süd werden daher in enger Zusammenarbeit mit der Vattenfall Europe Mining AG auf einer Fläche von rund 170 ha im Landschaftsmaßstab unter betriebswirtschaftlichen Bedingungen verschieden Anbaumethoden für nachwachsende Rohstoffe vergleichend untersucht. Auf Basis der laufenden wissenschaftlichen Untersuchungen sollen Konzepte entwickelt werden, die eine zukunftsfähige, nachhaltig ökonomische, ökologische und sozial verträglich Produktion nachwachsender Rohstoffe ermöglichen.
Die Energielandschaft befindet sich etwa 15 km südlich von Cottbus im Rekultivierungsbereichs des Tagebaus Welzow-Süd:
Konzeption
Es wird angestrebt zu überprüfen, inwieweit die bisherigen Ergebnisse zum Energieholzanbau in die Praxis übertragbar sind.
Dazu sollen Flächen mit schnellwachsenden Baumarten etabliert werden, auf denen eine wissenschaftlich begleitete Bewirtschaftung unter Praxisbedingungen erfolgt. Die größeren Flächen in der Energielandschaft werden in Eigenverantwortung von einem regionalen Landwirtschaftsunternehmen bewirtschaftet. Ziel ist es, eine nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung über die Laufzeit des Vorhabens und darüber hinaus sicherzustellen. Die Abnahme der erzeugten holzartigen Biomasse wird unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit u.a. durch das Biomasseheizkraftwerk Neu-Haidemühl gewährleistet. Positiv im Sinne der Etablierung ist zudem die Übernahme von Anpflanzung und Jungbestandspflege für große Teilflächen im Rahmen der Rekultivierung durch die LMBV. Damit wird die gesamte Kette der Wertschöpfung von der Bereitstellung der Biomasse bis zu ihrer energetischen Verwertung abgedeckt.
Der Lehrstuhl für Bodenschutz und Rekultivierung der BTU Cottbus bringt seine Erfahrungen bei der Anlage, Pflege und Beerntung von schnellwachsenden Baumarten beratend in das Vorhaben ein. Er gibt Informationen zur Anbaueignung verschiedener Arten und Sorten schnellwachsender Baumarten, zur Eignung landwirtschaftlicher Kulturen für die Kombination mit schnellwachsenden Gehölzen in Agroforstsystemen sowie Empfehlungen zur Bewirtschaftung (Düngung, Bodenbearbeitung) und zu geeigneten Ernteverfahren. Dabei kann der Lehrstuhl für Bodenschutz und Rekultivierung auf seine umfangreichen Erfahrungen aus den bisher gemeinsam mit Vattenfall durchgeführten Forschungsvorhaben zurückgreifen. Weiterhin werden durch die beteiligten Partner Daten bereitgestellt, die für die Bewertung der Wirtschaftlichkeit des Anbaus schnellwachsender Baumarten relevant sind.
Zusätzlich ist es jedoch im Sinne der Vervollständigung von Beratungsinhalten für Land- und Forstwirte zwingend notwendig, in dem geplanten Vorhaben auch pflanzenernährungs- und ertragskundliche Daten zu erheben und in Beziehung zu den standörtlichen Bedingungen zu setzen. Diese grundlegenden Untersuchungen umfassen die Charakterisierung der standörtlichen Verhältnisse, Untersuchungen zu Pflanzenernährung und Düngung sowie zum Wachstum und der Ertragsbildung.
Projekte in der Energielandschaft Welzow
Die Anlage der Untersuchungsflächen begann 2005 mit Pflanzung der ersten Teilfläche des Energiewaldes Welzow-Süd (siehe Abbildung). Weitere Pflanzabschnitte folgten 2006 und 2007. Im gleichen Jahr wurden zwei Agroforstsysteme (ausgeführt als Alley-Cropping) etabliert. Seitdem kommen schrittweise weitere Untersuchungsflächen hinzu.
Detailliertere Informationen zu den einzelnen Versuchsflächen in der Energielandschaft Welzow und zu stattfindenen Forschungsprojekten können über das Menü aufgerufen werden.
Der Energiewald Welzow-Süd besteht aus mehreren Kurzumtriebsplantagen, die beginnend im Jahr 2005 sukzessive in der Energielandschaft Welzow angelegt wurden.
Insgesamt umfassen die in den Jahren 2005-2007 und 2010 angelegten Holzplantagen (siehe Graphik) eine Flächen von über 40 ha. Die durchschnittliche Pflanzdichte liegt bei 9200 Pflanzen/ha.
Im Energiewald wurde bislang ausschließlich die, wie sich in Vorversuchen zeigte, auf derartigen Standorten ertragreichste Baumart Robinie (Robinia pseudoacacia L.) angebaut. Als Umtriebszeit wurde ein Intervall von 4 bis 5 Jahren vorgesehen.
Auf den Flächen finden zahlreiche Forschungsarbeiten statt. Die grundlegenden Untersuchungen umfassen die Charakterisierung der standörtlichen Verhältnisse, Untersuchungen zu Pflanzenernährung und Düngung sowie zum Wachstum, der Ertragsbildung und zum Kohlenstoffhaushalt.
Im Frühjahr 2009 wurde die im Jahr 2005 angelegte Teilfläche unter Verwendung eines Claas Jaguar 870 erstmalig beerntet. Im Frühjahr 2011 folgte die im Jahr 2006 angelegte Teilfläche. Hierbei kam ein New Holland FR 9060 ausgerüstet mit einem KUP Vorsatz 130 FB zum Einsatz.
Energiewald WS: Pflanzung 2007 und 2006 (fotographiert 2010)
Energiewald WS: Pflanzung 2005 (fotographiert 2007)
Energiewald WS: Urzustand der Fläche (fotographiert 2005)
Auf dem Gelände eines ehemaligen Betriebswagenwerks der Deutschen Bahn AG wurden im Frühjahr 2009 insgesamt 21 Versuchsplots variabler Größe (Längen von 18 bis 28,5 m) mit schnellwachsenden Baumarten angelegt.
Hierbei wurden rund 6.500 m2 mit den Pappelklonen Hybride 275 und Muhle Larsen sowie Robinie bepflanzt. Bei einem Reihenabstand von 1,5 m und einem Abstand in der Reihe von 0,75 m wurden bei dieser Maßnahme rund 5100 Pflanzen gesetzt.
Mit der Hilfe der Nelder-Versuchsanlage, die Teil der Energielandschaft Welzow-Süd ist, soll untersucht werden, wie sich der Standraum, der einem Baum im Durchschnitt zur Verfügung steht, auf das Wachstum von Einzelbäumen und Beständen am Beispiel der Baumarten Robinie und Pappel (Hybride 275) auswirkt. Die bisherige Planungen für den benachbarten Energiewald Welzow-Süd gingen von ca. 10.000 Pflanzen je ha aus. Es stellt sich allerdings die Frage, ob dies die optimale Pflanzdichte zur Erzielung nachhaltig hoher Biomasseerträge ist.
Im Allgemeinen gibt die Untersuchung des Standraums darüber Aufschluss, welche Pflanzverbände und Durchforstungsstärken ein Optimum an Biomasseproduktion und C-Speicherung erbringen. Darüber hinaus lässt sich veranschaulichen, wie sich Allometrie und Allokationsverhalten von Pflanzen unter Konkurrenzbedingungen ändern.
Die obige Abbildung zeigt den schematischen Aufbau des Nelder-Systems in Welzow-Süd. Insgesamt wurden über 1000 Pflanzen gepflanzt. Jeder Linien-Schnittpunkt entspricht einem Pflanzplatz. Die Reihenabstände werden von außen bis hin zum Kreismittelpunkt immer kleiner, so dass der rechnerische Standraum pro Pflanze im Zentrum des Kreises am Kleinsten und am Außenrand des Kreises am Größten ist.
Die Versuchsflächen liegen auf einem ehemaligen Rieselfeld in Neuruppin, das von derGesellschaft zur Konversion im Ruppiner Land mbH in eine Demonstrationsfläche für nachwachsende Rohstoffe umgewandelt und nun betreut wird.
Auf den Parzellen 6 und 7 (siehe Abbildung) wurden im Jahr 2008 mehrere Parzellen mit Robinie (Robinia pseudoacacia L.) und Igniscum (Fallopia sachalinensis), auch bekannt als Sachalin-Staudenknöterich, bepflanzt.
Die Parzelle 6 wurde hierzu in 2 Teilparzellen unterteilt, in denen jeweils 10 Reihen mit 31 Pflanzen (also insgesamt 310 Pflanzen pro Teilparzelle) gesetzt wurden. Verwendet wurden zwei Robinien-Herkünfte. Parzelle 7 wurde als Wiederholungsversuch zu Parzelle 6 angelegt, aber insgesamt in drei Teilparzellen unterteilt. Neben den gleichen Robinien-Herkünften wurde auch Igniscum in einer Teilparzelle ausgepflanzt.
Neben der turnusmäßigen Erfassung verschiedener Wuchsparameter laufen auf den Flächen auch Versuche zur Beurteilung der Schadstoff-Akkumulation in den Pflanzen (Stichwort Phytoremediation).
Die Versuchsanlage wurde im Jahr 1995 auf Rekultivierungsflächen des Tagebaus Welzow-Süd angelegt. Ziel der Untersuchungen ist die Überprüfung, ob die in Folge der Tagebau-Aktivitäten in großer Fläche entstehenden Kippsubstrate für den Anbau schnellwachsender Baumarten geeignet sind.
Zum Anbau kamen Klone von Balsampappel und Weiden, Robinien sowie Nachkommenschaften von Aspen.
