Header Holz und Technik

RSS-Feed der Bay. Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft abonnieren

So verpassen Sie keine Neuigkeiten mehr. Unser RSS-Feed "Nachrichten der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft" informiert Sie kostenlos über unsere aktuellen Beiträge.

Aufruf des RSS-Feeds

Elke Dietz
Flur- und Schwemmholz - LWF-Wissen 70

Bei Pflegearbeiten an Bäumen und Sträuchern, die nicht im Wald oder in Kurzumtriebsplantagen wachsen, fällt in regelmäßigen Abständen sogenanntes Flurholz an.

Zum Flurholz zählen:

  • Gehölze (Feld- und Gewässergehölze) und Hecken in der Landschaft oder entlang von Verkehrswegen
  • Land- und forstwirtschaftliche Sonderkulturen
  • Gehölzschnitt aus Städten und Gemeinden
  • Baumreihen in der Landschaft oder entlang von Verkehrswegen
  • holziges Straßenbegleitgrün entlang von Verkehrswegen
  • Waldränder entlang von Verkehrswegen
  • Einzelbäume
Die Pflege von Baumreihen, Gehölzen und Hecken entlang von Verkehrswegen erfolgt in der Regel durch die zuständigen Autobahn- und Straßenmeistereien (Kaltschmitt et al. 2009), bei Bahntrassen durch den entsprechenden Betreiber bzw. über beauftragte Fremdunternehmer. Die Maßnahmen dienen neben der Verkehrssicherung (z. B. Freihaltung von Lichtraumprofil und Sichtflächen) auch der reinen Pflege wie Bestandessicherung oder Landespflege (Kaltschmitt et al. 2009).

Nach Kaltschmitt et al. 2009 wird bisher der Großteil der holzartigen Biomasse, der beim Schnitt von Gebüschen und Hecken anfällt, nicht energetisch genutzt, da das Material vor Ort entweder gehäckselt zurück bleibt, dort verbrannt oder kompostiert auf Äckern zur Bodenverbesserung ausgebracht wird. Auch bei regelmäßigen Pflegemaßnahmen von land- und forstwirtschaftlichen Sonderkulturen, wie beispielsweise Obstplantagen, Streuobstwiesen, Baumschulen und auf Rebflächen fällt durch Schnitt oder Rodung holzartige Biomasse an. Der jährliche Schnitt wird in der Regel gehäckselt und als Mulch zur Verminderung des Unkrautwuchses bzw. zur Bodenverbesserung (Nährstoff und Humusrückführung) verwendet und nicht energetisch genutzt.

Dagegen wird die bei Rodungen von Obstplantagen anfallende Biomasse bereits in Form von Brennholz genutzt. Bei Pflegemaßnahmen in Städten und Gemeinden fällt z. B. in Parks, in öffentlichen Anlagen, im Bereich von Sportplätzen und -anlagen sowie auf Friedhöfen holzartige Biomasse an. Derzeit wird dieses Material in der Regel kompostiert oder als Mulch in den Handel gebracht (Kaltschmitt et al. 2009).

Das tatsächliche Aufkommen an Flur- und Schwemmholz ist schwer zur ermitteln, hier fehlen weitgehend die Datengrundlagen. Daher wurden die Potentiale, d. h. die theoretisch nutzbaren Biomassemengen (theoretische Potentiale) ermittelt. Ob diese Mengen real nutzbar sind, hängt von der Zugänglichkeit der Flächen, entsprechenden Kapazitäten an Personal und Maschinen, sowie Vorschriften bzw. gesetzlichen Vorgaben, beispielsweise bei der Pflege von Gehölzen oder in Landschaftspflegebereichen ab. Entlang von Schienenwegen beläuft sich das technisch-wirtschaftliche Potential nur auf 5 % des theoretischen Potentials (Kern et al. 2010).

Potential

Gehölze und Hecken

Die Gehölzfläche beträgt in Bayern 42.828 ha. Davon entfallen 13.754 ha auf Laubgehölze, 21.542 ha auf Nadelgehölze und 7.532 ha auf Mischbestände. Bei einem Potential von 5–10 t TM/ha*a (Tonnen Trockenmasse pro Hektar und Jahr), im Mittel 7,5 t TM/ha*a (Thrän 2009), erhält man ein bayernweites jährliches Potential von 0,321Millionen t atro/a (dieser Begriff wird primär im Holzenergiebereich verwendet: 1 t TM entspricht 1 t atro). Die Hecken nehmen eine Fläche von 564 ha ein und ergeben damit ein Potential von 4.230 t atro/a. Für Hecken und Gehölze zusammen ergibt sich ein Gesamtpotential von 0,325 Millionen t atro/a.

Grünflächen im Siedlungsbereich (Baum- und Strauchschnitt)

Öffentliche Grünflächen weisen gemäß Thrän (2009) ein stark variierendes Potential von 1–12 t TM/ha*a auf (im Mittel 6 t TM/ha*a). Die zu Grunde gelegten Potentiale pro Hektar wurden für Parks, Friedhöfe und Campingplätze mit 6 t TM/ha*a berechnet, für Sportanlagen mit 4 t TM/ha*a, für Zoos, Freizeitparks und Freilichtmuseen mit 1 t TM/ha*a und für Freilichtkinos und -theater mit 0,5 tTM/ha*a. Gemäß den Flächenangaben im ATKIS nehmen Sportanlagen in Bayern eine Fläche von 27.374 ha, Friedhöfe von 4.289 ha, Parks von 6.934 ha und Campingplätze von 1.321 ha ein.

Hieraus ergibt sich ein Biomassepotential von 0,184 Millionen t atro/a. Nur auf geringe Hektarzahlen kommen bayernweit Zoos mit 179 ha, Freizeitparks mit 642 ha, Freilichtkinos mit 5 ha, Freilichttheater mit 12 ha und Freilichtmuseen mit 191 ha. Das Biomassepotential dieser Flächen ist mit 1.020 t atro/a einzuschätzen. Insgesamt ergibt sich für Bayern aus Grünflächen im Siedlungsbereich ein Potential von 0,185 Millionen t atro/a.

Bäume und Baumreihen

Im ATKIS sind in Bayern 5.639 Einzelbäume als landschaftsprägend oder als Naturdenkmäler erfasst. Davon sind 5.373 Laubbäume und 266 Nadelbäume. Für die Baumreihen entfallen 1.166 km auf Laubbäume, 9,6 km auf Nadelbäume und 21,4 km auf Mischbestände. Dies entspricht 23.940 Bäumen. Bei einem Biomassepotential von etwa 3 Srm pro Baum und einem im Mittel 7,5-jährigen Pflegeschnitt (Thrän 2009) erhält man für Einzelbäume ein jährliches Potential von 410 t atro/a für Bayern.

In welchem Umfang der Pflegeschnitt von Einzelbäumen zum Biomassepotential beitragen kann und soll, hängt u.a. von naturschutzfachlichen Vorgaben und dem entsprechenden Arbeitsaufwand ab. Bei Baumreihen ist im Mittel von einem fünfjährigen Pflegeschnitt auszugehen (Thrän 2009), daher erschließt sich ein Biomassepotential von 3.230 t atro/a. Insgesamt stünde für Bayern aus Bäumen und Baumreihen ein jährliches Potential von 3.640 t atro (0,004 Millionen t atro) zur Verfügung.

Sonderkulturen

Von den Sonderkulturen entfallen 3.929 ha der bayerischen Landesfläche auf Baumschulen, 6.972 ha auf Weinberge und 9.147 ha auf Obstplantagen. Für Obstplantagen in Bayern erhält man ein durchschnittliches jährliches Biomassepotential aus Baumschnitt und jährlich umgelegtem Rodungsanteil von 0,059 Millionen t atro. Für Baumschulen ergibt sich ein Potential von 0,016 Millionen t atro, für Weinberge, auf Grundlage der 30-jährigen Rodung, jährlich umgelegt, ein Potential von 0,01 Millionen t atro für Bayern.

Verkehrswege

Bayern weist 3.334 km an Autobahnen, 5.984 km an Bahntrassen (Eisenbahn, S-Bahn und Museumsbahn) »in Betrieb« und 40.113 km Bundes-, Land- und Kreisstraßen auf. Für Pflegesäume an Verkehrswegen entlang von Waldflächen wurde in Anlehnung an Thrän (2009) ein Potential von 4,9 tTM/ha*a veranschlagt sowie entlang von Gehölzen ein Potential von 7,5 t TM/ha*a. Somit ergibt sich entlang von Autobahnen ein, aus Verkehrsbegleitgrün (holzig), Wald und Gehölzpflegesäumen bestehendes theoretisches Biomassepotential von 0,0082 Millionen t atro.

Für Bundes-,Land- und Kreisstraßen beträgt das theoretische Potential, bestehend aus Verkehrsbegleitgrün (holzig), Wald- und Gehölzpflegesäumen, sowie Baumschnitt aus Alleen 0,0891 Millionen t atro/a. Entlang von Bahntrassen ergibt sich ein theoretisches Potential von 0,0124 Millionen t atro (Verkehrsbegleitgrün holzig, Wald- und Gehölzpflegesäume).

Insgesamt ergibt sich damit bayernweit aus Pflegesäumen entlang von Verkehrswegen ein Potential an holziger Biomasse von 0,111 Millionen t atro/a (Tabelle 13). Ohne Gehölzsäume und Alleen, die in Tabelle 14 unter »Feldgehölzen« und »Baumreihen« subsummiert werden, verbleiben 0,103 Millionen t atro, die dort als »Verkehrsbegleitgehölz« aufgeführt werden.
      
      
      
      
      
Tabelle 13: Holziges Biomassepotential aus Pflegesäumen entlang von Verkehrswegen [Mio t atro/a (Jahr)]
Herkunft Feldgehölze Waldsäume/ -ränder Verkehrs- begleitgrün
(holzig)
Baumschnitt (z.B. Alleen) Gesamtpotential Verkehrspflegeholz
Autobahnen 0,0012 0,0031 0,0039 - 0,0082
Bundes-,Land-, Kreisstraßen 0,0023 0,0457 0,0385 0,0026 0,0891
Schienenwege (in Betrieb; Eisenbahn, Museumsbahn, S-Bahn) 0,0009 0,0047 0,0068 - 0,0124
Summe 0,0044 0,0535 0,0492 0,0026 0,1097
Das Aufkommen an Schwemmholz wurde mangels aktueller Daten aus Wagner und Wittkopf (2000) bzw. Bauer et al. (2006) übernommen. Das dort angegebene jährliche Potential liegt bei 0,005 Millionen t atro/a. Je nach Häufigkeit und Stärke der Hochwässer kann dieses stark schwanken. Der Anstieg des Potentials an Flur- und Schwemmholz von 0,34 Millionen t atro im Jahr 2005 auf 0,706 Millionen t atro im Jahr 2010 ist auf die verbesserte, GIS-gestützte Berechnungsmethode sowie auf bessere und zahlreichere Datengrundlagen zurückzuführen. Das theoretisch vorhandene Potential konnte mit der GIS-gestützten Berechnung genauer erfasst und quantifiziert werden. Dennoch weist auch diese Methode noch Verbesserungsmöglichkeiten bei der Potentialabschätzung auf (siehe hierzu unter Ausblick).
  
  
  
  
  
  
  
  
  
Tabelle 14: Flur- und Schwemmholzpotential in Bayern
Herkunft Potential [Mio. t atro/a]
Feldgehölze (auch entlang von Verkehrswegen) 0,321
(Wall)Hecken, Knicks in offener Landschaft 0,004
Bäume, Baumreihen (auch entlang von Verkehrswegen) 0,003
kommunaler Gehölzschnitt (Grünflächen in Siedlungsbereichen) 0,185
Land- und forstwirtschaftliche Sonderkulturen 0,085
Verkehrsbegleitgehölz (enthalten darin sind Grünland anteilig mit 45% (= holziges Straßenbegleitgrün) und Pflegesäume entlang von Waldrändern) 0,103
Schwemmholz 0,005
Summe Flur und Schwemmholz (aus Bauer et al. (2006) übernommen) 0,706

Validierung

Die berechneten Daten wurden, soweit möglich, mit Angaben zu theoretischen Potentialen aus der Literatur und mit Aussagen von Experten validiert.

Die Potentialabschätzung für holziges Verkehrsbegleitgrün weist noch Unschärfen auf, die darin begründet liegen, dass über die ATKIS-Daten derzeit nicht zwischen Verkehrsbegleitgrün und landwirtschaftlichen Grünlandflächen zu unterscheiden ist. Eine Differenzierung zwischen grasigem und holzigem Verkehrsbegleitgrün ist ebenfalls nicht möglich. Über eine geeignete Berechnungsmethode wurde versucht, den Fehler zu minimieren.

Zudem wurden die Daten mit den Erhebungen des Witzenhausen-Institutes von 2008 (Kern et al. 2010) plausibilisiert. Das Witzenhausen-Institut gibt für Straßenbegleitgrün bayernweit ein theoretisches Potential von 228.000 t FM/a (Tonnen Frischmasse pro Jahr, in der Regel mit 50% Wassergehalt) an (Kern et al. 2010). Dies entspricht bei einem Anteil von 45% holzartiger Biomasse am Straßenbegleitgrün und einem angenommenen Wassergehalt von 50% rund 0,051 Millionen t atro/a. Die Berechnungen für den vorliegenden Bericht ergeben für Straßenbegleitholz (inklusive Alleen, Gehölzsäumen, holzigem Straßenbegleitgrün) 0,049 Mio. t atro/a. Reines holziges Straßenbegleitgrün macht 0,042 Millionen t atro/a aus.

Als bundesweites theoretisches Potential geben Kern et al. (2010) für »holziges Schienenbegleitgrün« 1 Million t FM/a bei einem bundesweiten Schienennetz von etwa 34.000 km an. Bei einem Wassergehalt von 50% sind dies 0,5 Millionen t atro/a, pro Schienenkilometer folglich 14,7 t atro/km*a. Im Gegensatz dazu ergeben die Berechnungen für diesen Bericht 2,1 t atro/km*a. Die Angaben von Kern et al. 2010 scheinen im Vergleich zu Kurzumtriebsplantagen, bei denen von einer durchschnittlichen Erntemenge von 10 t atro/a je ha (dies entspräche einem beiderseits 5 m breiten Streifen je Schienenkilometer) ausgegangen wird, relativ hoch. Die Autoren gehen davon aus, dass die Datenerfassung in einem sehr pflegeintensiven Jahr stattgefunden hat und die zukünftigen Erntemengen geringer sein werden.

Ungenutztes Potential

Ein bisher nicht genutztes Potential für die energetische Nutzung besteht noch bei turnusmäßig gerodeten Rebstöcken, dem anfallenden Baum- und Strauchschnitt aus Hecken sowie entlang von Verkehrswegen.

Gemäß Frey (2012) könnten pro Hektar Weinbergfläche jährlich 2–4 t (1,3–2,6 t atro) Rebholzschnitt zu Hackschnitzeln verarbeitet und energetisch genutzt werden. Allerdings ist der Aufwand der Trocknung und Einholung des Holzes groß. Für die bayerische Rebfläche gerechnet ergäbe sich hier ein zusätzliches Potential zwischen 0,009–0,018 Millionen t atro pro Jahr. Einen Vorteil bietet die Nutzung des Rebschnittes hinsichtlich der Weinberghygiene. Nachteilig ist die fehlende Nährstoff- und Humusrückführung, die durch Düngung z.B. mit Stallmist und Stroh kompensiert werden müsste (Frey 2012). Auch für die holzartige Biomasse aus dem Gehölzschnitt in Städten und Gemeinden ist das energetisch nutzbare Potential nicht ausgeschöpft. Das anfallende Material könnte beispielsweise in Biomasseheizkraftwerken genutzt werden (Kaltschmitt et al. 2009).

Da die verwendeten ATKIS-Basisdaten je nach Landschaftsbereich Flächen erst ab einer Größe von 0,1 ha bzw. ab 1 ha und Baumreihen und Hecken erst ab einer Länge von 200 m berücksichtigen, liegt hier noch ein Biomassepotential, das mit dem verwendeten Berechnungsverfahren nicht erfasst werden kann. Das zu erwartende theoretische Potential liegt folglich in allen Landschaftsbereichen über dem berechneten theoretischen Potential.

Die Eingriffstiefe der derzeitigen Pflegesäume wird entlang von Bundesstraßen mit 3–4 m und bei Land- bzw. Kreisstraßen mit 1,5–2 m angegeben (Kern et al. 2010). Technisch ist gemäß Plenum westlicher Bodensee (2007–2008) und Cremer (2007) eine Eingriffstiefe von 8 m möglich. In diesem Bericht wurde mit der maximalen Eingriffstiefe von 8 m entlang dieser Straßen gerechnet. Demnach wird derzeit etwa ein Drittel bis ein Viertel des möglichen Potentials an Verkehrsbegleitgehölz (0,0385 Millionen atro/a) genutzt. Dies entspricht in etwa 0,0128–0,0096 Millionen t atro/a.

Reales Aufkommen

Das reale Aufkommen lässt sich für Gehölze und Hecken, land- und forstwirtschaftliche Sonderkulturen, Einzelbäume und Baumreihen derzeit schwer ermitteln. Lediglich der Gehölzschnitt aus Städten und Gemeinden in Form von Grüngutabfällen aus Hausgärten und der kommunalen Grünflächenpflege kann bayernweit aus der »Bilanz zum Hausmüll 2010 für Bayern« (Kögl 2011) abgeschätzt werden.

Ausgehend von einem Anteil von 15% an holzartiger Biomasse (Letalik 2012) fielen etwa 0,083 Millionen t atro für das Jahr 2010 an, dies sind rund 45% des berechneten theoretischen Potentials. Private Verbraucher nutzen den in Gärten anfallenden Grünschnitt oftmals im Hausbrand. Mantau und Sörgel (2006) und Hick und Mantau (2008) ermittelten, dass etwa 11% des Scheitholzes aus der Gartenpflege stammt. Dies ergibt im Rückschluss auf Bayern eine Menge von rund 0,33 Millionen t atro Gartenholz (etwa 0,7 Millionen Fm - Umrechnung über einen Mischfaktor: 2/3 Nadelholz,1/3 Laubholz).

Ausblick

Der Ansatz verbessert die Genauigkeit für die Abschätzung des theoretischen Potentials an Flurholz erheblich. Er weist, bedingt durch die zur Verfügung stehenden ATKIS-Daten, noch Grenzen bzw. Unschärfen bei der Betrachtung und Potentialabschätzung und somit Verbesserungsmöglichkeiten auf. Die Unschärfen ergeben sich insbesondere dadurch, dass im ATKIS per Definition Flächenbegrenzungen hinsichtlich der erfassten »Minimalfläche« existieren. Je nach Landschaftsbereich ist diese unterschiedlich groß. »Gehölze« werden ab 0,1 ha, »Wald« ab 0,1 ha, »Siedlungsfreiflächen« je nach Art ab 1 ha bzw. 0,5 ha, land- und forstwirtschaftliche Sonderkulturen ab 1 ha und Verkehrsbegleitgrün ab 1 ha Flächengröße im ATKIS erfasst und dargestellt. Hecken und Baumreihen sind nur ab einer Länge von 200 m erfasst.

Das theoretische Potential dieser »Kleinflächen« kann mit der verwendeten Methode nicht erfasst werden, könnte aber ein beachtliches Potential bieten, das beispielsweise durch die Verwendung von Laserscandaten genauer einzuschätzen ist. Dies gilt auch für die Potentialangaben von »Einzelbäumen«. Die Potentialstudie Regio-Energieholz (Plenum westlicher Bodensee 2007–2008) geht von 3,86 Srm pro Einzelbaum aus. Für »Einzelbäume im Sinne der ATKIS-Definition« (Naturdenkmal oder landschaftsprägender Einzelbaum) scheint dies, auf Grund der in der Studie auch enthaltenen pflegeintensiven Alleebäume zu hoch. Andere Daten liegen derzeit nicht vor.

Die Verwendung von Laserscandaten sowie weitere Studien könnten die Wissenslücken bezüglich der theoretischen Potentiale für Einzelbäume, Baumreihen sowie für holziges Verkehrsbegleitgrün schließen und die Erfassung der Kleinflächen und ihrer Potentiale ermöglichen. Die in der Literatur angegebenen technischen Potentiale für Gehölzflächen, Verkehrsbegleitgehölze und für Grünflächen in Siedlungsbereichen sind immer noch sehr rar. Hier sind mehr Studien für verlässliche Berechnungsgrundlagen in Bayern notwendig.