Anbaupraxis – Kurzumtriebsplantagen

Vorüberlegung

Häufig genanntes Ausschlusskritierium für die Anlage einer Kurzumtriebplantage (KUP) ist die vermeintlich zu geringe Flächengröße  – oder mangelnder Eigenbedarf. Auch wenn diese Kriterien in der Planung eine nicht ganz unbedeutende Rolle spielen, sind sie doch bei längerfristiger Betrachtung und ökonomischer Beurteilung einer KUP nur von untergeordneter Bedeutung.

Entscheidend für die ökonomische Vorteilhaftigkeit einer KUP sind die Produktionsziele – mit Blick auf den in Zukunft wachsenden regionalen Bedarf an Holz – sowie die möglichen Alternativen in der Bewirtschaftung (Mais, Roggen, Stilllegung, KULAP etc.). Der Wahl von richtigem Anbauverfahren und Umtriebszeit (Ernte-Rhythmus) kommt dabei die bedeutendste Rolle bei der Flächenanlage zu. Den wichtigsten Spielarten im Anbau – neben dem Energiewald wie dem Kombi-KUP-Verfahren und Agroforst haben wir  deshalb auch ein ganzes Kapitel gewidmet.

Die wichtigsten Fragen, die vorab geklärt werden sollten:

Wie sieht meine Fläche aus - Bodenbonität, Bodenauflage (nFK), Flächenzuschnitt?

Gibt es Einschränkungen/ Ausschlusskriterien?

Beispiele: keine gute Bodenbearbeitung möglich (steinreich, sehr flachgründig, Erosionsgefahr), sehr feucht, schlechte Zuwegung, Schutzgebiet?

Standort (Jahresniederschlag, Temperatur, Höhe)

Will ich Energieholz oder auch Stammholz produzieren? Eigenverbrauch und/oder Vermarktung?

Flächeneignung

Energiewälder stellen nur sehr geringe Ansprüche an den Standort und können damit fast überall gepflanzt werden. So genügen beispielsweise ca. 300 mm Niederschlag in der Wachstumsphase sowie eine Temperatur im Jahresdurchschnitt von knapp 6,5° C. Auch auf sauren Böden mit einem ph-Wert < 5 wurden bei Versuchen sehr gute Erträge erzielt.

Mögliche Ausschlusskriterien zur Pflanzung von Energiewäldern:

Natur- und/oder Vogelschutzgebiet häufig nicht mit Schutzzielen vereinbar
Landschaftsschutzgebiet oft möglich, genehmigungspflichtig
Grünland bundesweites Umbruchverbot bzw. nicht CrossCompliance-fähig
Sehr tonige Böden sehr schwer durchwurzelbar, Bodenvorbereitung problematisch
Staunässe Staunässe vermindert nachhaltig Wachstumsaussichten (meist nur lokal)
Sehr geringe Bodenauflage kaum Wurzelraum für Wachstum

Anbauverfahren & Umtriebszeit

Wurden Anbauverfahren für Kurzumtriebsplantagen bislang alleinig nach der Umtriebszeit unterschieden, so rückt mit dem Kombi-KUP-Verfahren ein zusätzliches Produktionsziel in den Vordergrund. Denn mit diesem Verfahren lässt sich nicht nur Energieholz, sondern zusätzlich und effizient auch Stammholz (Wert-) auf der gleichen Fläche produzieren. Was im Wald seit jeher gilt, ist für Kurzumtriebsplantagen und Agroforstflächen ein Novum (Veredelung ist hier das Stichwort).

Unterschieden wird in:

  • kurzer Umtrieb (Ernte alle 3-5 Jahre)
  • mittlerer Umtrieb (6-10 Jahre)
  • Kombi-KUP (6-8 Jahre) 
  • langer Umtrieb  (> 10 Jahre bis maximal 20 Jahre)

Kurzer Umtrieb
(3-5 Jahre)
Mittlerer Umtrieb
(6-10 Jahre)
Kombi-KUP – NEU
(6-8 Jahre)
Langer Umtrieb
(10-20 Jahre)
Weide 13.000 Bäume / ha
Doppelreihe 2m*0,75m und ~ 55 cm in der Reihe
nein nein nein
Pappel 8.500-11.000 Bäume/ ha
Pflanzung in einfacher Reihe
Reihenabstand 2m – 2,5m und ~ 45-55 cm in der Reihe
4.000-5.000 Bäume/ ha; Reihenabstand 2m – 2,5m und ~ 1m in der Reihe 4.000 Bäume/ha; Reihenabstand 2,5m und ~ 1m in der Reihe 1.100 -2.500 Bäume/ ha; Reihenabstand 2,5m – 3m und ~ 1,5m – 3 m in der Reihe
Nutzung Energieholz Energieholz Energie- & Wertholz Energie- & ggf. Wertholz

Empfehlung Stecklingsmenge auf Basis eigener Kalkulationen / Erfahrungen und des Standort-Leistungsschätzers der TU Dresden, Fachbereich Waldwachstum und Holzmesskunde (2010)

Kurzer Umtrieb: in der Vergangenheit wurde auf gut befahrbaren Flächen > 2,5 ha grundsätzlich der kurze Umtrieb empfohlen. Dies gilt heute nicht mehr. Denn der technisch bedingte Mangel an zeitlicher Flexibilität (Baumdurchmesser, Befahrbarkeit, Marktpreis) wiegt  schwer. Zudem ist Erntetechnik meist nur schwer verfügbar, sodass vorab kalkulierte niedrige Erntekosten und schnelle Kapitalrückflüsse häufig nicht erreicht  werden.

Mittlerer Umtrieb:  der Trend hin zu mittleren Umtriebszeiten im Energiewald besteht seit Jahren. Zieht man in Betracht, dass bei der Pappel der jährliche Holzzuwachs in den ersten 10-12 Jahren kontinuierlich steigt, wird schnell klar, dass auch mittlere Umtriebszeiten trotz weniger Bäume pro Hektar zu sehr guten Zuwächsen führen. Vorteilhaft sind die längeren Standzeiten gerade auch bei einem Energieholzanbau für den Eigenbedarf. Denn es gibt größere Flexibilität bei der Erntetechnik und dem Erntezeitraum. Im Zweifel kann die Ernte auch immer ein paar Jahre geschoben werden. Zudem steigt die Hackschnitzelqualität. Dies gilt nicht nur aufgrund des geringeren Rindenanteils aufgrund der dickeren Bäume. Die motormanuell oder forstlich im Winter gefällten Bäume können am Feldrand bis in den Sommer gelagert werden und trocknen. So kann ein lagerfähiges und für Kleinanlagen geeignetes Hackschnitzel direkt produziert werden.

Pappelanbau für stoffliche Nutzung

Trocknung am Feldrand

Kombi-KUP: Die Neuheit – Im Unterschied zum Energiewald bzw. den traditionellen Anbauverfahren wird in der Kombi-KUP Energieholz & Wertholz produziert! Mit der Ernte alle 6-8 Jahre entspricht dies dem Intervall im mittleren Umtrieb. Mehr dazu siehe Kombi-KUP.

Wichtig:
Eine Bewirtschaftung als Kombi-KUP ist optional zum mittleren Umtrieb: wer bei der Flächenplanung darauf achtet (Pflanzverband und Pappelsorten), kann abhängig von der Wüchsigkeit der Fläche in den  ersten 2 – 3 Jahren bzw. nach jeder Ernte neu entscheiden, ob er zunächst eine Bewirtschaftung im mittleren Umtrieb vornehmen will, oder direkt in die Stammholzproduktion einsteigt.

Langer Umtrieb: Lange Umtriebszeiten sind in der Praxis von untergeordneter Bedeutung: Grund sind die signifikant geringeren Zuwächse aufgrund der niedrigen Anfangsbestockung und die damit einhergehende vergleichsweise schlechte Wirtschaftlichkeit. Allerdings könnte auf diesen Flächen, je nach Pflanzverband, analog der Kombi-KUP auch ggf. Industriestammholz produziert werden. Die Ernte erfolgt mit Forsttechnik oder motormanuel. Bei Pflanzung eines Pappelvorwald im Wald hingegen sind die weiteren Pflanzverbände des langen Umtriebs als Anfangsbestockung zu empfehlen, da die gesetzlich geregelte max. Umtriebszeit von 20 Jahren im Wald keine Rolle spielt, Durchforstungen möglich sind und damit auch sehr dicke Stammdimensionen erreicht werden können.

Baumarten- / Sortenwahl & Pflanzgutbeschaffung

Ist ein geeigneter Schlag gefunden und das Anbauverfahren bestimmt, wird die Baumart gewählt. Hier ist Beratung gefragt!

Zu den in Kurzumtriebsplantagen zugelassenen schnellwachsenden Baumarten zählen u.a Pappel, Weide, Robinie, Erle, Birke und Esche. Zuwachsbedingt werden in Deutschland und Mitteleuropa vornehmlich spezielle ertragsstarke Hochleistungssorten von Pappel und Weide angebaut, wobei die Pappel klar dominiert.

Die Auswahl der geeigneten Baumart (mit jeweils Dutzenden von Sorten) ergibt sich aus den individuellen Ansprüchen der Bäume an den Boden, den klimatischen Bedingungen am geplanten Standort und Umtriebszeit / Produktionsziel.

Sortenprüffeld

Mit dem richtigen Baum am richtigen Platz lassen sich Erträge erheblich verbessern. Erfahrung bei der Auswahl ist hier wichtig.

Züchtungsbedingt kommt die Weide  sehr gut mit kühlen, niederschlagsreichen, windexponierten Verhältnissen zurecht. Der Zuwachs ist hier anfänglich vergleichbar oder manchmal sogar besser. Nachteil der Weide: sie ist aufgrund ihrer Wuchseigenschaft nur für den kurzen Umtrieb (3-5 Jahre) geeignet, was den Einsatz sehr einschränkt. Die Pappel hingegen ist nahezu ein Alleskönner, passt sortenabhängig eigentlich immer. Sie kommt auch gut mit trockenen Standorten zurecht, wie sich in der Dürre der Sommer 2018 und 2019 bestätigte. Zudem bildet Pappel im Gegensatz zu Weide einen starken Stamm aus und spätestens ab dem vierten Standjahr ist dann, bei gleichermaßen guten Standorten, ein höherer jährlicher Ertrag zu erwarten. Damit eignet sich die Pappel ideal für alle KUP-Anbauverfahren.

Mehr zur Sortenwahl und unserem Angebot – siehe Pflanzgut.

Pflanzgutbeschaffung

Gepflanzt werden grundsätzlich Stecklinge, Steckruten oder Pflanzruten. Bei den Stecklingen handelt es sich um ca. 20 bis 30 cm lange, aus einjährigen Trieben gewonnene kurze Abschnitte ohne Wurzeln. Der Unterschied zur Steckrute, die meist noch per Hand oder Stecheisen gepflanzt werden kann und der Pflanzrute (maschinelle tiefe Pflanzung) liegt in der Länge  und Pflanztiefe. Der Vorteil der Ruten ist die größere Pflanztiefe und damit ein schneller unmittelbarer Anschluss ans Kapillarsystem und dem für das Wachstum wichtige Wasser. Dies ist insbesondere bei der Anlage von Agroforststreifen, im Wald oder auf Grünstreifen ein klarer Vorteil, denn auch die Pflege gestaltet sich hier einfacher.  Je nach Anwendung und Fläche ergibt sich meist eine klare Empfehlung.

Hinweis:
Bei Anlage einer KUP sollten aus Risikoüberlegungen heraus mindestens zwei Sorten gepflanzt werden!

Welcher Baum paßt nun konkret zu meiner Fläche? Wir beraten Sie hierzu gerne.

Die Bäume (speziell gezüchtete Hochleistungssorten) sollten gemäß dem Forstvermehrungsgut-Gesetz geprüft und zertifiziert sein. Das Pflanzmaterial darf in Deutschland nur von zugelassenen Baumschulen vertrieben werden. Der Auswahl der Sorten sollte eine Beratung vorausgehen. Grundsätzlich sollte das Pflanzmaterial bis zum Pflanztermin gekühlt gelagert werden.

Pappel: Die deutschen Saatzuchtämter empfehlen unter anderem die Sorten Max1, Max3, Max4, H 275, Fritzi Pauley und Matrix 49. Wir können Ihnen diese und weitere, neue Sorten aus unseren zugelassenen Mutterquartieren im Allgäu und in Uffenheim anbieten.

Weide: Hier haben sich u.a. die Sorten Tora, Tordis, Inger und Sven des schwedischen Sortenschutzinhabers Salixenergi als sehr wüchsig herausgestellt. Wald 21 ist lizenzierter Wiederverkäufer.

Flächenvorbereitung & Pflanzung

Die ideale Flächenvorbereitung beginnt im Herbst. Bei verstärkter Verunkrautung empfehlen wir zunächst den Einsatz eines Totalherbizids im September / Oktober. Im Anschluss daran ist die Fläche auf 30 cm tief zu pflügen. Abspritzen und Pflügen kann zwar auch im Frühjahr geschehen, das Pflügen im Herbst hat aber den Vorteil der Frostgare. Der Boden zerfällt. Gerade auf schweren Böden ist dies eine Standardvoraussetzung.

Eine Düngung der Fläche ist auf vorher landwirtschaftlich genutzten Flächen mit durchschnittlichem Nährstoffangebot in der Regel nicht notwendig. Sollte die Fläche jedoch einen Nährstoffmangel aufweisen, empfiehlt sich eine Startdüngung (N, P, K, Mg) oder Kalkung des Bodens bei sehr niedrigem ph-Wert.

Kurz vor der Pflanzung ist es notwendig, die Fläche zu eggen, sodass ein feinkrümeliges, auf mindestens 25 cm aufgelockertes Pflanzbeet entsteht. Auf eine Rückverfestigung des Bodens ist zu verzichten!

Die im Bild gezeigte Pappelpflanzmaschine steckt die Stecklinge von oben in den Boden ohne dabei den Boden mit der Schar zu öffnen. Das Ergebnis ist ein optimaler Bodenschluss.

Hinweis:
Die Stecklinge werden meist auf 20-25 cm Tiefe gepflanzt und nicht wie Saatgut in den Oberboden eingedrillt und rückverdichtet. Für das Anwuchsergebnis ist hinsichtlich des Bodenschlusses und der Unkrautregulierung eine gute Bodenvorbereitung von sehr hoher Bedeutung.

Die Pflanzung der Kurzumtriebsplantage erfolgt in der Zeit von Mitte März bis Mitte Mai. Der Steckling wird dabei bodengleich bzw. knapp darüber mit der Knospe nach oben senkrecht in den Boden gesteckt.

Die Pflanzung kann auf kleineren Flächen bei guter Bodenvorbereitung ohne weiteres selbständig per Hand durchgeführt werden (Festtreten mit dem Fuß). Dies gilt insbesondere für die Flächenanlage im langen oder mittleren Umtrieb mit vergleichsweise geringer Bestockung.

Bei größeren Pflanzflächen (> 1 ha) oder schweren Böden wird die Mühe allerdings doch oft schnell zu groß. Hier empfiehlt sich aus Zeit- und Kostengründen der Einsatz von spezieller Pflanztechnik mit hoher Stückleistung. Wichtig für die Qualität der Pflanzung: ein guter Bodenschluß, damit der Steckling nicht austrocknet und möglichst schnell anwurzeln kann. Neben der Technik sind bei anspruchsvollen Böden der richtige Pfanzzeitpunkt und eine gute Bodenvorbereitung von erheblicher Bedeutung.

Pflege im ersten Jahr

Damit sich Ihr Energiewald möglichst schnell gegen die auflaufenden Unkräuter durchsetzt, müssen unbedingt Maßnahmen zur Unkrautregulierung erfolgen. Dies gilt primär für das erste Jahr – hier ist hohe Aufmerksamkeit gefragt. Gewinnt das Unkraut die Übermacht,  kann das schwere wachstumshemmende Folgen für die Bäume – bis hin zum Vertrocknen – haben. Wird das Unkraut in der ersten Vegetationsperiode erfolgreich zurückgehalten, wachsen die Bäume hingegen meist weit über das Unkraut hinaus und es bedarf ab diesem Zeitpunkt keiner weiteren Pflegemaßnahmen.

Um die Pflege effizient zu erreichen, empfiehlt sich folgendes Vorgehen:

  • Ausbringen der Vorauflaufmittel direkt nach Pflanzung
  • Für den Fall, dass zwischen Mai und Juli Ackerunkräuter verstärkt auflaufen, sollte zeitnah mit dem Hacken, Fräsen begonnen werden. Ziel ist es, den Acker bis in den Juli hinein sauber zu halten. Im Einzelfall können auch selektiv wirkende Nachauflaufherbizide eingesetzt werden.
Hinweis:
KUP im Ökologischen Landbau, ohne den Einsatz von Herbiziden, ist möglich – hier sind kontinuierlich Pflegemaßnahmen durchzuführen!

Natürlich stehen wir unseren Kunden auch in dieser Phase gerne mit Rat und Tat zur Seite! Unsere Erfahrung zeigt leider immer wieder: mangelnde Flächenvorbereitung und mangelnde Flächenpflege verursachen unbefriedigende Zuwächse im ersten Jahr und darüber hinaus!

Teilfläche 1. Jahr wurde mangelhaft mit Herbizid behandelt – mit erheblichen Folgen!

Wachstum

Die Stecklinge schlagen mit Beginn der Vegetationsperiode aus. Oft ist nach einigen Wochen ein Wachstumsstopp zu sehen. Jetzt bilden die Stecklinge Wurzeln, um im Anschluss umso schneller in die Höhe zu wachsen. Am Ende des ersten Jahres stehen die Pappeln dann oft schon mannshoch. Ohne Unkrautdruck und bei guter Pflege sind auch 3 m keine Seltenheit.

In den Folgejahren wächst der Energiewald quasi von alleine weiter. Mit dem Wachstum von Seitentrieben im zweiten Jahr dunkelt der Energiewald allmählich ab. Unkraut hat keine Chance mehr und wird von den Bäumen zurückgedrängt. Im dritten Jahr ist oft schon ein Kronenschluss gegeben und es bilden sich Korridore zwischen den Reihen. Wenn nach ca. 6-8 Jahren im mittleren Umtrieb ein Brusthöhendurchmesser von 8 – 12 cm erreicht ist, wird es Zeit die Ernte zu planen. Der Bestand steht dann 10-14m hoch.

Hinweis:
Man beachte den Boden! Bei guter Wirkung der Vorauflaufmittel, guter Pflege und ausreichendem Niederschlag kann ein Energiewald am Ende des ersten Jahres so aussehen!

Ernte / Logistik / Trocknung

Erntetechnik und Logistik bestimmen mit mindestens 2/3  der Bewirtschaftungskosten im großen Maß den Ertrag einer Kurzumtriebsplantage (siehe auch WIRTSCHAFTLICHKEIT). Daher spielt die zum Einsatz kommende Technik bereits bei den Vorüberlegungen zur Anlage der KUP eine große Rolle. Für die spätere Ernte gilt der in der Landwirtschaft bekannte Grundsatz: Ernte, Logistik und Vermarktung sollten gut aufeinander abgestimmt werden, sonst bleibt zu viel Geld auf der Straße.

Der Zuwachs pro Hektar und Jahr beträgt auf mittleren Standorten und abhängig von der Standzeit zwischen 8 und 12 Tonnen atro (0 % Wasser) und ersetzt zwischen 4.000 und 6.000 Liter Heizöl.

 

Beispiel:

2 ha, Ernte nach 7 Jahren, Durchschnittsertrag 8 bis 12 t atro ergibt eine Gesamternte von 112 bis 168 t atro = 675 m3 bis 1.000 m3 oder 56.000 bis 84.000 Liter Heizöl

Erntereifer Bestand mittlerer Umtrieb

Die Ernte im kurzen Umtrieb (3-5 Jahre)

Im kurzen Umtrieb kommt ein Mähhäcksler zum Einsatz. Dabei handelt es sich um einen herkömmlichen Selbstfahrer-(Mais-)häcksler mit Holzerntegebiss. Der Vorteil dieser Erntemethode: Das im Holz übliche Fällen, Rücken, Hacken wird in einem Arbeitsschritt erledigt und die fertigen Holzhackschnitzel direkt auf den parallel fahrenden Überladewagen geblasen. Flächenleistung ca. 1-1,5  Stunden / ha; Vollkosten: ca. 20 EUR / t atro (= 3 EUR / SRM).

Ernte im kurzen Umtrieb

Direkt gehacktes Holz hat ein Wassergehalt von > 50 %, die Hackschnitzel sind in diesem Zustand nicht lagerfähig. Die Vermarktung erfolgt deshalb im Allgemeinen an Biomassehöfe, Pelletsunternehmen oder Holzheizkraftwerke, da diese über entsprechende Trocknungstechnik verfügen oder das Holz direkt verwerten können.

Die Ernte im mittleren und langen Umtrieb (> 5 Jahre)

Neben der motormanuellen Beerntung für den Klein- oder Eigenbedarf kommt hier Erntetechnik aus dem Forst bzw. der Durchforstung zum Einsatz. Dabei handelt es sich um „Fäller-Bündler“(„Kneifer“) oder kleine Harvester. Das Ernteverfahren wird mit Fällen / Rücken / Trocknen / Hacken im Sommer in vier Schritte unterteilt. Vorteile dieses Verfahrens sind eine höhere Hackschnitzelqualität (trocken und lagerfähig) sowie zu erwartende höhere durchschnittliche ha-Erträge aufgrund der Wuchseigenschaft der Pappel. Die Erntekosten inkl. Hacken liegen bei ca. 55 bis 60 EUR / t atro (siehe WIRTSCHAFTLICHKEIT). Die Produktionskosten für Energieholz liegen unterhalb der Aufbereitung von Waldrestholz, sodass sich der Energiewaldanbau gerade im mittleren Umtrieb und besonders auch auf Marginalstandorten lohnt.

Ernte im mittleren und langen Umtrieb. Hier der Woodcracker C 150 von Westtech im Einsatz!

Sonstige Ernteverfahren

In den letzten Jahren wurden diverse Ernteverfahren vorgestellt (und oft auf YOUTUBE gestellt), die sich größtenteils in der Frühphase der Entwicklung befinden. Hierzu gehören unter anderem:

  • Anbau-Hacker für den Traktor
  • Ballenpressgeräte
  • Holzfräsen
  • Rutenernter für Traktor

Aus Qualitäts- oder Preis-/Leistungsgesichtspunkten stellt aber bislang keines der o.g. Verfahren eine echte Erntealternative dar.

Trocknung kurzer Umtrieb

Sollte, wie im kurzen Umtrieb, keine Vortrocknung des Holzes stattfinden, können alternative Lagertechniken und Verfahren zum Einsatz kommen.

Dombelüftungsverfahren

Wiederaustrieb

Auch nach der ersten Ernte bildet die Pappel meist ein bis zwei dominierende Triebe aus, sodass im mittleren Umtrieb echte Stämme (keine Sträucher) geerntet werden können.

Nach der Ernte schlagen die Bäume wieder aus und weitere Pflegemaßnahmen (bis auf das Mulchen am Feldrand) sind in der Regel nicht notwendig. Bei dem auf die erste Ernte folgenden Umtrieb ist mit einem Zuwachsanstieg um mindestens 30 % zu rechnen (Ø 50 %), da bereits ein kräftiges Wurzelwerk ausgebildet ist.

Innerhalb der ersten zwei bis drei Jahre nach der Ernte sollte auch für alle im mittleren Umtrieb angebauten Flächen entschieden werden, ob man zukünftig die Fläche als Kombi-KUP bewirtschaftet oder weiter nur Energieholz ernten will.

Wiederausschlag drei Jahre nach der ersten Ernte