Bereitstellung von Hackgut zur thermischen Verwertung durch Forstbetriebe in Bayern

Freising

2005

208 S.

65 Abb., 83 Tab., zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

127754

Ziel der Arbeit war es, Kalkulations- und Entscheidungsgrundlagen für an der Energieholzbereitstellung interessierte Forstbetriebe zu entwickeln und darzustellen. Als Hypothese stand im Zentrum der Arbeit: Forstbetriebe können unter den erhobenen Bedingungen mit Gewinn Energieholz frei Heizwerk bereitstellen. Dies kann in der Gesamtschau der Ergebnisse bejaht werden, wenngleich vor allem die Hackschnitzelpreise der Heiz(kraft)werke deutlich schwanken und daher die Erlöse in vielen Fällen die Bereitstellungskosten der untersuchten Logistikketten nicht decken. Allein über das Potential der Holzbrennstoffe ließen sich in Bayern über 10% des Energiebedarfs decken; aktuell sind es erst 2,5%. Ein Drittel der Energie wird zu Heizzwecken verbraucht. Scheitholz, Pellets und Hackschnitzel sind Kostenführer auf dem Wachstumsmarkt "Regenerative Wärme". Angesichts der Verknappung und der steigenden Preise der fossilen Energieträger sind die Aussichten auf steigende Energieholzpreise gut. Die Heizwerksumfrage ergab, dass die geförderten bayerischen Heizwerke zu zwei Dritteln Waldhackschnitzel verbrennen und zu einem Drittel "Billigmacher" wie Sägerestholz (21%), Flurholz (6%) und sonstige Biomasse (6%). Die Preisangaben für Waldhackschnitzel schwankten erheblich zw. 18 und 112 €/t atro. Die Höhe der Vergütung wird im wesentlichen davon beeinflusst, ob Waldbesitzer am Heizwerk beteiligt sind oder nicht. Heizwerke bis 5 MW Leistung bezahlten im Durchschnitt 60 bis 65 €/t atro, der Durchschnittserlös bei größeren Heiz(kraft)werken lag bei nur 38 €/t atro. Vertraglich abgesicherte Mengen erzielten deutlich mehr als "Spotmengen", die häufig nicht einmal die Preise für Sägerestholz erreichten. Zehn Logistikketten frei Heizwerk wurden ausgewählt und näher betrachtet, acht davon für Schwachholz, zwei für Kronenrestholz nach der (Stark-)Holzernte. Die Logistikketten unterscheiden sich bei den Systemkosten und der Leistung um den Faktor sechs, der Lohnkostenanteil schwankt zwischen 15 und 40%. Neue spezielle Forsttechnik wie Hackschnitzel-Harvester, Mehrfachfällkopf oder Bündelaggregate für Restholz brachten keine Kostenvorteile gegenüber der bereits breit verfügbaren Logistik aus der Stamm- und Industrieholzernte. Leistungsfähige, teilmechanisierte Logistikketten mit weniger spezialisierten Maschinen und entsprechend höherer Auslastung lassen sich in der Praxis häufig mit Maschinenringsätzen kalkulieren. Sie können sich daher im Vergleich mit vollmechanisierten Verfahren, kalkuliert mit Unternehmersätzen, durchaus behaupten. Die kalkulierten Bereitstellungskosten für die ausgewählten Logistikketten schwanken zwischen 9,6 und 17,6 €/Srm Hackschnitzel. Für BHD 15 cm reichten die Werte der für Schwachholz geeigneten Ketten (Fällen inbegriffen) von 9,6 bis 15 €/Srm. Bezogen auf Fichte entspricht dies etwa 63 bis 99 €/t atro frei Werk. Für gehackte Fichtenkronen ergab sich ein Wert von 9 Srm oder 60€/t atro. Unterstellt wurde ein Transport der Hackschnitzel frei Heizwerk über eine Entfernung von 15 km. Die untersuchten Ketten benötigten bei einer Transportentfernung von 15 km zwischen zwei und vier Liter Dieseläquivalent je Srm Hackschnitzel von der Ernte bis zum Heizwerk. Der energieintensivste Schritt ist der Transport, gefolgt von Hacken, Rücken und Fällen. Die Energiebilanz als Verhältnis der zur Bereitstellung aufgewendeten Energie mit der im Holz enthaltenen Energie fällt sehr positiv auf. Buche und Eiche mit nur 3% liegen dabei vor Fichte und Pappel mit etwa 4%. Zahlreiche Studien zu Baumkompartimenten und ihren Nährstoffen liegen vor, mit Hilfe derer sich die theoretisch mögliche Biomasseentnahme und der damit verbundene Austrag von Nährstoffen berechnen lassen. Mit der vorliegenden Arbeit sollte unter Nutzung dieser Studienergebnisse ermittelt werden, wie viel Biomasse und Nährstoffe entzogen werden, wenn Forstbetriebe beispielsweise über die Stammholznutzung hinaus noch Resthölzer hacken. Als Ergebnis der Fallstudie im Forstamt München können überschlägig folgende Relationen festgehalten werden: Mit Stammholznutzung und anschließender Gewinnung von Hackschnitzeln aus den Fichtenkronen werden fünf Sechstel der Biomasse der Erntebäume entnommen. Dabei werden etwa zwei Drittel ihrer Nährstoffe ausgetragen. Bei gewöhnlicher Stammholznutzung wird nur etwas mehr als ein Drittel der Nährstoffe entzogen. Dank der überproportionalen Beteilung der Nadeln und Äste verbleiben im nicht entnommenen Sechstel der Biomasse ein Drittel der Nährstoffe. Somit ist das Verfahren bezüglich des Nährstoffaustrags kritisch zu sehen, darf aber nicht pauschal mit einer Vollbaumnutzung gleichgesetzt werden. Gleichwohl sollte es sich wegen des ungewollten Austrags von Nährstoffen auf die Bekämpfung von Borkenkäferkalamitäten beschränken und nicht zum Regelverfahren bei der Holzernte in der Fichte werden. Insbesondere in Beständen mit bereits vorhandenen Mangelerscheinungen ist möglichst auf der Rückegasse zu hacken und auf eine Entnahme der Hackschnitzel zu verzichten. Bei der Entscheidung ob und mit welcher Logistikkette ein Forstbetrieb Hackschnitzel bereitstellt, sind verschiedenste Aspekte zu berücksichtigen. Wenn sich Eingangsgrößen ändern (anderer Bestand, anderer Abnehmer, neue Waldschutzsituation), muss neu entschieden werden. Das Instrument der Nutzwertanalyse eigent sich, um begründete, vergleichbare und später nachvollziehbare Entscheidungen zu treffen. Am Computer lässt sich die Analyse schnell durchführen. Ein entsprechendes Programm wird im Rahmen der Arbeit vorgestellt und beispielhaft benutzt. Vor allem im Hinblick auf die absehbar steigende Bedeutung der thermischen Verwertung von Holz lohnt es sich für Forstbetriebe, frühzeitig individuell optimierte Logistikketten zur Hackschnitzelbereitstellung aufbauen und sich möglichst selbst als Betreiber oder Gesellschafter neu entstehender Energieanlagen zu engagieren.