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Die Energie liegt am Straßenrand: Biomassepotenziale bei der Pflege von Straßenbegleitgrün im Landkreis Rotenburg (Wümme)

Im Juli 2016 beendeten die greenGain-Projektpartner, darunter die Landwirtschaftskammer Niedersachsen, die Abschätzung der potenziellen Biomasse aus der Landschaftspflege in den vier Projektregionen. Der folgende Artikel fasst die Biomassebewertung des Straßenbegleitgehölzes im Landkreis Rotenburg (Wümme) zusammen und gibt einen Überblick über die Ergebnisse.

Alle Straßentypen in Niedersachsen sind bei der Niedersächsischen Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr (NLStBV) registriert und im frei zugänglichen GIS-System NWSIB-online markiert (Abbildung 1). Eine komplette Karte mit den Bundes-, Landes- und Kreisstraßen kann auch als PDF heruntergeladen werden. Der Landkreis Rotenburg (Wümme) (ROW) sichert im Rahmen verfügbarer Haushaltsmittel den Ausbau, die Unterhaltung und Verwaltung des Kreisstraßennetzes. Die Zuständigkeit für Landes- und Bundesstraßen liegt beim Land Niedersachsen, vertreten durch die NLStBV mit den jeweiligen Geschäftsbereichen.

Für die hier gezeigten Berechnungen wurde die Annahme getroffen, dass die Vegetation entlang von Bundes-, Landes- und Kreisstraßen in ROW sich so weit ähnelt, dass Informationen zu den einzelnen Straßentypen auf alle gleich angewendet werden können. Somit flossen Erfahrungswerte der Straßenmeisterei Bremervörde (Bundes- und Landesstraßen), Erkenntnisse aus dem Projekt Bioenergy Promotion (Kreisstraßen) und weitere Literaturwerte gemeinsam in die Biomassenabschätzung ein. Gemeindestraßen wurden in dieser Abschätzung nicht beachtet.

 

Jährlich anfallende Biomasse

- Erfahrungen der Straßenmeisterei Bremervörde

In der Pflegesaison 2014/2015 im nördlichen Teil des Reviers der Straßenmeisterei Bremervörde fielen bei der Pflege des Straßenbegleitgrüns von 252 km Bundes- und Landesstraßen rund 1000 m3 frische und lose holzartige Biomasse (Äste und Stämme) an. Zusätzlich wurden 500 m3 Biomasse durch Entfernung von Totholz an 100-150 Bäumen und Pflege durch dritte Unternehmen (z. B. Verjüngung, Entfernung von dominierten Bäumen) produziert. Nach dem Hacken des Materials wurde eine Gesamtmenge von 855 Schüttraummeter (Srm) Holzhackschnitzel produziert, das entspricht einem durchschnittlichen Verhältnis von rund 1,3 t/km Kreisstraße und Jahr.

Die Häufigkeit der Pflegearbeiten entlang der Straßen hängt von der Art der Straßenstruktur und der geplanten Arbeit ab. Randstreifen werden alle zwei Jahre intensiv gepflegt, wie auch das Öffnen von Lichtraumprofilen. Andererseits erfolgt die Arbeit an breiteren Straßenrändern (auf den Stock setzen, verjüngen, entfernen von minderwertigen Bäumen etc.), aufgrund finanzieller Beschränkungen ca. alle 20 Jahre (Sofortmaßnahmen nicht miteingeschlossen).

- Resultate aus dem Projektbericht Bioenergy Promotion

Eine weitere Quelle für die Biomassenabschätzung war der Bericht "Einschätzung des Energieholzpotentials aus Straßenbegleitgrün im Landkreis Rotenburg (Wümme)" des EU INTERREC Baltic Sea Region Projekts "Bioenergy Promotion" (Rosenberg 2011, siehe Anhang unten). Auf der Basis von 300 Stichprobenpunkten (jeweils 200 Meter Abstand) entlang der Kreisstraßen in ROW wurden unter anderem die Länge, die Art und die Dichte der Vegetation gemessen (Tabelle 1).

Zudem wurden im Rahmen des Projektes Bioenergy Promotion die Struktur und die Dichte der Straßenrandvegetation an den Stichprobenpunkten dokumentiert. Die Daten zeigen, dass ein großer Teil der Kreisstraßen in ROW mit Bäumen gesäumt ist, dies sind vor allem Alleen mit Birke, Eiche und Linden (siehe Rosenberg 2011). Diese Situation beeinflusst nicht nur das Landschaftsbild, sondern wirkt sich auch auf die Verkehrssicherheit und die notwendigen Pflegearbeiten aus.

Die tatsächlichen Längen der einzelnen Strukturen und Dichtetypen sind in Tabelle 2 dargestellt. Hierfür wurde die Gesamtkilometerlänge an Vegetation entlang der Kreisstraßen bestimmt, welche sich laut dem Amt für Wasserwirtschaft und Straßenbau in ROW auf 647 km beläuft. Nach Einbezug der Werte aus Tabelle 1 ergeben sich somit 401 km Straße, an der auf beiden Seiten Vegetation vorkommt, 181 km nur an einer Seite, und 65 km wo keine Vegetation wächst. Die Gesamtlänge der Vegetation auf den 647 km Kreisstraßen in ROW entspricht somit 983 km ((401 km*2) + (181 km*1) = 983 km).

Schließlich wurde im Bericht des Projektes Bionenergy Promotion eine Abschätzung der anfallenden Biomassemengen für die einzelnen Struktur- und Dichtetypen gemacht. Gemeinsam mit den Werten aus Tabelle 2 ergeben sich daraus die Erträge für Biomasse aus der Pflege der Kreisstraßen im Landkreis ROW (Tabelle 3).

Werden diese Ergebnisse aufsummiert ergibt sich ein totaler Ertrag von 39,515 Srm Holzhackschnitzel pro 10 Jahre für 983 km Vegetation bzw. 647 km Kreisstraßen. Daraus ergibt sich ein durchschnittliches Verhältnis von 2,4 t/km Kreisstraße und Jahr.

- Weitere Literaturquellen unterstützen die Ergebnisse

Die Verhältnisse, die auf der Grundlage der Informationen der Straßenmeisterei und dem „Bioenergy Promotion“ Projektbericht berechnet wurden, liegen in derselben Größenordnung (1,3 bzw. 2,4 t/km und Jahr). Werte aus der Literatur und weiteren Projektberichten ergänzen diese Feststellung (Tabelle 4). Damit konnte für die weiteren Berechnungen ein Größenbereich von 0,5 – 2,6 t/km und Jahr festgelegt werden.

 

Einschränkungen bei der Pflege

Aspekte hinsichtlich der Durchführbarkeit der Entnahme der Biomasse, die technische und wirtschaftliche Umsetzung, sowie Nachhaltigkeitseinschränkungen wurden zusätzlich als Reduktionsfaktoren (CR= coefficient of reduction) eingeschätzt. Es konnten keine signifikanten technischen Einschränkungen festgestellt werden (z.B.: besonders steil, sehr nasser Boden, erschwerter Zugang, etc.), weshalb der technische Reduktionsfaktor (CRtech) klein angesetzt wurde: CRtech= 0,05.

Etwa 10% der Landesstraßen weisen keine Vegetation auf (Tabelle 1), was zu einem Verringerungskoeffizienten von CRnoveg = 0,10 führt. Es ist nicht zu erwarten, dass Straßenränder aufgrund schwierigen Zugangs nicht gepflegt werden. Auch ist die Verwendung des Holzes für andere Zwecke nicht wahrscheinlich. Bereits fast 100% der Biomasse wird für die Energieproduktion in kleinen und großen Öfen in den umliegenden Regionen oder in anderen Teilen Europas verkauft.

 

Endergebnis

Anhand der Ergebnisse aus Tabelle 3 und 4 und der Länge der Kreisstraßen in ROW (647 km) wurde das totale theoretische Potenzial pro Jahr wie folgt berechnet:

Biotheo_ROW = (Länge Kreisstraßen) *Verhältnis

= 647 km * (0,5 bis 2,6 t/km* Jahr)

= 323 bis 1682 t/ Jahr

 

Um schließlich das nachhaltige Potenzial zu erhalten, wurden die oben genannten Reduktionskoeffizienten wie folgt miteinbezogen:

Biosust_ROW = Biotheo_ROW*(CRtech)* (CRnoveg)

= (323 bis 1682 t/Jahr) * 0,95*0,9 =

= 276,2 bis 1.438 t/Jahr

 

Das Ergebnis zeigt, dass die jährliche effektive Menge an Biomasse, die während der Pflege von Kreisstraßen anfällt, gering ist. Die Werte können sich aufgrund unvorhergesehener Ereignisse (z.B. Sturm) oder eines Spitzenwerts der Pflegearbeit in der langfristigen Planung, die sich aus Arbeiten aus früheren Jahren (z.B. Pflanzungen, falsche Wartung) ergibt, nach oben verschieben. Aufgrund der niedrigen Frequenz der Pflegearbeiten sind die jährlichen Erträge jedoch vergleichsweise niedrig. Auch wenn mehr Pflege entlang eines bestimmten Straßenabschnitts notwendig und gewünscht wäre, ist eine Erhöhung der Arbeit, und damit der Biomassemenge für die Bioenergieproduktion, aus finanziellen Gründen meist nicht möglich.

Die Praxis hat gezeigt, dass diese Art an Biomasse nur in den wenigsten Fällen als alleinstehende Rohstoffquelle genutzt werden kann, auch wenn die total anfallende Menge von allen Straßentypen verwendet würde. Dies auch aufgrund der schwierigen Qualitätseigenschaften von Landschaftspflegeholz (z.B.: hohe Feuchte). Nichtdestotrotz sollte das Potenzial und der bereits entstehende positive Effekt durch die Nutzung von Straßenbegleitgrün nicht unbeachtet bleiben. Gemeinsam mit anderen holzigen Energieträgern wie Waldhackschnitzel oder Holzhackschnitzel aus Sägewerken wird es heute in etablierten Verwertungsketten in ROW schon fast vollständig verarbeitet und in der Region oder dem näheren Ausland zur Energieproduktion genutzt.

 

Der vollständige Projektbericht zur Biomassenabschätzung aller in greenGain betrachteten Landschaftspflegetypen, einschließlich der detaillierten Berechnungen, kann am Ende dieser Seite heruntergeladen werden (PDF, auf Englisch).


 

Quellen:

  • Baur F., IZES gGmbh, 2011. “Bioenergie – eine Option für Saarbrücken? – eine erste Erhebung” Endbericht Grundsatzstudie im Auftrag der Landeshauptstadt Saarbrücken, Amt für Klima- und Umweltschutz, Saarbrücken. http://bit.ly/2nMeWC8 (PDF, abgerufen am 17.03.2017)
  • Dobers K., Opitz S., 2007. „BioLogio - Entwicklung und Aubau regionaler Logistikstrukturen für Holzbrennstoffe, Endbericht,“ Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Bereich Logistik, Verkehr und Umwelt, Dortmund.
  • Kaltschmitt M., Hartmann H., Hofbauer H., 2009. „Energie aus Biomasse – Grundlage, Techniken und Verfahren“, 2. Auflage, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, ISBN 978-3- 540-85094-6
  • Kern M., Raussen T., Funda K., Lootsma A., Hofmann H., 2010. „Aufwand und Nutzen einer optimierten Bioabfallverwertung hinsichtlich Energieeffizienz, Klima- und Ressourcenschutz“, Withenahusen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie Gmbh, Im Auftrag des Umweltbundesamtes, Texte 43/2010, ISSN 1862-4804, Dessau-Roßlau. http://bit.ly/2n5mIKo (PDF, abgerufen am 17.03.2017)
  • Rommeiß N., Thrän D., Schlägl T., Daniel J., Scholwin F., 2006. „Energetische Verwertung von Grünabfällen aus dem Straßenbetriebsdienst“ Institut für Energetik und Umwelt gGmbH (IE) Leipzig, Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Verkehrstechnik Heft V 150, ISBN (10) 3-86509-595-x, Bergisch Gladbach. http://bit.ly/2mQ0VUZ (PDF, abgerufen am 17.03.2017)

 

Dieses Projekt wird durch das Förderprogramm Horizont 2020 der Europäischen Gemeinschaft für Forschung, technologische Entwicklung und Demonstration mit der Fördernummer 646443 finanziert.

 


Kontakt:
Aline Clalüna
Projekt greenGain
Telefon: 0511 3665-1443
Telefax: 0511 3665-1513
E-Mail:


Stand: 28.08.2017