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Die Anlage von Kurzumtriebsplantagen (KUP) mit schnellwachsenden Baumarten auf landwirtschaftlichen Flächen kann sowohl Synergien freisetzen als auch negative Auswirkungen für Naturschutzziele haben. Entscheidend dafür sind die Flächenauswahl sowie die konkrete Gestaltung der KUP-Anlage und ihre Bewirtschaftung. Die Broschüre widmet sich insbesondere dem Aspekt Flächenauswahl. Dazu wird eine weiterentwickelte Methode zur fachlichen Einschätzung der Eignung von Ackerflächen für Kurzumtriebsplantagen im Einklang mit dem Naturschutz vorgestellt. Anhand von 93 Einzelkriterien aus den Komplexen »Flächennaturschutz« und »Artenschutz« wurde ein Bewertungsalgorithmus entwickelt und am Praxisbeispiel des Landkreises Görlitz in Ostsachsen getestet. Im Ergebnis einer GIS-Analyse wurde für die Ackerflächen dieses Landkreises eine abgestufte, naturschutzfachlich begründete Synergieklassen-Kulisse als fachliche Empfehlung für eine gezielte Flächenauswahl für KUP gebildet.

Die Anlage von Kurzumtriebsplantagen (KUP) mit schnellwachsenden Baumarten auf landwirtschaftlichen Flächen kann sowohl Synergien freisetzen als auch negative Auswirkungen für Naturschutzziele haben. Entscheidend dafür sind die Flächenauswahl sowie die konkrete Gestaltung der KUP-Anlage und ihre Bewirtschaftung. Die Broschüre widmet sich insbesondere dem Aspekt Flächenauswahl. Dazu wird eine weiterentwickelte Methode zur fachlichen Einschätzung der Eignung von Ackerflächen für Kurzumtriebsplantagen im Einklang mit dem Naturschutz vorgestellt. Anhand von 93 Einzelkriterien aus den Komplexen »Flächennaturschutz« und »Artenschutz« wurde ein Bewertungsalgorithmus entwickelt und am Praxisbeispiel des Landkreises Görlitz in Ostsachsen getestet. Im Ergebnis einer GIS-Analyse wurde für die Ackerflächen dieses Landkreises eine abgestufte, naturschutzfachlich begründete Synergieklassen-Kulisse als fachliche Empfehlung für eine gezielte Flächenauswahl für KUP gebildet.

In der vorliegenden Arbeit wurde eine von der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft (KOLBE 2006) entwickelte standortangepasste Methode zur Humusbilanzierung an sächsischen Dauertestflächen getestet. Ziel der Arbeit war es, die Anwendbarkeit der Methode in einem relativ großen, standörtlich stark differenzierten Gebiet wie Sachsen zu beurteilen und die Ergebnisse den Bilanzergebnissen anderer Humusbilanzmethoden (VDLUFA-Methode und REPRO) gegenüberzustellen und sie zu vergleichen. Bei dem Vergleich wurden die Unterschiede zwischen konventioneller und ökologischer Landbewirtschaftung berücksichtigt. Mit den ermittelten Ergebnissen für die Humusbilanzierung konnte die mögliche Abfuhr organischer Reststoffe der Landwirtschaft von den Ackerflächen Sachsens kalkuliert werden. Die Ergebnisse der Arbeit werden intensiv unter den Schlagworten Erhalt der Bodenfruchtbarkeit, Erweiterung der Produktionsflächen für nachwachsende Rohstoffe und Klimawandel diskutiert.

Die anaerobe Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen und Gülle zur Biogasproduktion als regenerative Energiequelle erfährt seit einigen Jahren einen erheblichen Boom. Dabei werden in Deutschland in der Regel Nassvergärungs-Biogasanlagen betrieben, in denen kontinuierlich Energiepflanzen und Rinder- oder Schweinegülle gemeinsam eingesetzt werden (Kovergärung). Aber auch die alleinige Nassvergärung von Energiepflanzen ohne Gülle (Monovergärung) ist möglich. Häufig fehlen jedoch belastbare Daten zur Auslegung der Biogasanlage und für die Früherkennung kritischer Belastungszustände. Im vorliegenden Projekt sollen Kenntnisse über die Kinetik der Biogasbildung aus nachwachsenden Rohstoffen in Laborversuchen unter praxisrelevanten Prozessbedingungen gewonnen werden. Über diskontinuierliche Batch-Gärtests lassen sich Biogas- und Methanausbeuten unterschiedlicher Substrate auf einfache Weise ermitteln. Bei einheitlichen Laborbedingungen ist damit eine gute Vergleichbarkeit gegeben. Kontinuierliche Belastungssteigerungsversuche sind hingegen nur als Langzeitversuche möglich. Sie geben jedoch zusätzlich Auskunft über den Einfluß der täglichen Belastung des Biogasreaktors mit organischer Substanz und erlauben mit Einschränkungen Aussagen über die optimale Betriebsweise. Die Versuche wurden mit Mais, Rüben und Roggen in Form von Silage als Mono- und Kosubstrat in der Mischung mit Rinder- und Schweinegülle bei meso- und thermophilen Temperaturstufen durchgeführt. Die Versuchsergebnisse konnten ein neu hergeleitetes kinetisches Modell weitgehend bestätigen, das den Zusammenhang zwischen Biogasausbeute und Raumbelastung in Abhängigkeit von den substrat- und prozessspezifischen Parametern wie maximal mögliche Biogasausbeute, Zulaufkonzentration, Dichte des Biogases und des Ablaufes sowie Reaktionsgeschwindigkeitskonstante aufzeigt. Dies kann damit Betreibern von Biogasanlagen als Richtlinie für eine stabile Prozessführung mit hoher energetischer Effizienz dienen. / Anaerobic digestion of energy crops for biogas production has attracted much interest in recent years. In Germany, the most common process is the continuous wet-fermentation of energy crops with cattle slurry or pig slurry (co-digestion). But also the digestion of energy crops as single substrate without slurry (mono-digestion) becomes more important. Because of the great diversity of substrates and the danger of an overload of the reactor at the digestion of high-energetic substrates, sufficient experience for energy crops is still missing. This project should investigate the kinetics of biogas production from energy crops in lab-scale experiments. Biogas and methane yield of different substrates can be estimated easily by discontinuous batch-experiments. These experiments allow a good comparability in case of equal conditions. On the other hand, the influence of the reactor performance and the optimal operational mode can be identified only by continuous long-term experiments with loading increase. Therefore, long-term lab-scale experiments were conducted with maize silage, whole-crop rye silage and fodder beet silage as mono-substrate and co-substrate in a mixture with both cattle slurry and pig slurry under mesophilic and thermophilic conditions. For calculation of biogas yield as function of the organic loading rate, a hyperbolic equation was developed on base of a first order reaction rate for substrate degradation. The biogas yield also depends on the corresponding maximum biogas yield, the concentration of volatile solids of the input, the density of the effluent, the density of the biogas and the reaction rate constant which are all substrate- and process-specific. The results of the experiments approve this model and allow an estimation of the parameters. This is helpful as a guideline for a stable and efficient biogas process.

Auf Kurzumtriebsplantagen in drei unterschiedlichen Regionen wurden Untersuchungen zur Biodiversität, zur Entwicklung der Bestände und zur Wirkung auf angrenzende Ackerfrüchte durchgeführt. Einer der wichtigsten Effekte von Flächen und Streifen mit schnellwachsenden Baumarten ist der Erosionsschutz. Die Vorteile für die Biodiversität lassen sich durch eine Mindestflächengröße, gestaffelte Bewirtschaftung und zusätzliche Grün- und Blühstreifen noch verstärken. Feldstreifen sind einer flächigen Nutzung vorzuziehen. Ein Einfluss der Feldstreifen auf die angrenzende Feldfrucht konnte nicht nachgewiesen werden. Die Veröffentlichung richtet sich vor allem an Bewirtschafter und Planer von Kurzumtriebsplantagen und Agroforstsystemen.

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Unter der Schirmherrschaft des Sächsischen Staatsministers für Umwelt und Landwirtschaft informiert die Tagung in einer über 20-jährigen Tradition über besonders aktuelle, praxisnahe und wissenschaftliche Themen im Zusammenhang mit der Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Der bisherige Fokus einer energetischen Verwertung wird 2016 erstmalig durch Themen der stofflichen Nutzung erweitert. Fester Bestandteil der Tagung ist die integrierte Podiumsdiskussion mit Vertretern aus Wirtschaft, Forschung, Politik und Verbänden unter dem Motto „Stoffliche und energetische Nutzung fester Biomasse, wie geht es weiter?“, um über Aufgaben, Rahmenbedingungen als auch über wirtschaftliche Chancen zu debattieren. Das Programm entstand unter Zusammenarbeit folgender Komitee-Mitglieder: Prof. Dr.-Ing. Michael Beckmann, Professur für Energieverfahrenstechnik, TU Dresden Prof. Dr. Drs. H.c. Albrecht Bemmann, Professur für Forst- und Holzwirtschaft Osteuropas, TU Dresden Prof. Dr. rer. nat. habil. Thomas Bley, Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik, TU Dresden Prof. Dr. rer. nat. habil. Steffen Fischer, Institut für Pflanzen- und Holzchemie, TU Dresden Dipl.-Ing. Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Herlitzius, Professur für Agrarsystemtechnik, TU Dresden Prof. Dr.-Ing. Hartmut Krause, Professur für Gas- und Wärmetechnische Anlagen, TU Bergakademie Freiberg Dr. Henning Kurth, Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt, Bernburg Dr.-Ing. Ralf Pecenka, Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB) Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ, Professur für Holz- und Faserwerkstofftechnik, TU Dresden Prof. Dr.-Ing. habil. Tobias Zschunke, Kraftwerks- und Energietechnik, Hochschule Zittau/Görlitz