Nachwachsende Rohstoffe als Chance für den Mitteldeutschen Raum

Vorhaben: Nachwachsende Rohstoffe als Chance für den Mitteldeutschen Raum – Potenziale und Konfliktfelder einer verstärkten Nutzung nachwachsender Rohstoffe (2009-2012)

Die Ziele des Vorhabens bestehen in der Untersuchung der komplexen Wirkungen eines verstärkten Anbaus nachwachsender Rohstoffe auf die Funktionen von Kulturlandschaften sowie der Entwicklung von Handlungsoptionen bzw. -alternativen für regionale Entscheidungsträger. Als Untersuchungsraum wurde das Dreiländereck zwischen Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen ausgewählt.

Im Ergebnis der Potential- und Konfliktanalyse möglicher Biomassenutzungspfade sind langfristig gesehen nur diejenigen Pfade tragfähig, die positive Ökobilanzen und deutliche Treibhausgas-Einsparpotentiale aufweisen. Ausgehend von den aktuellen Entwicklungstendenzen bei der energetischen und stofflichen Nutzung werden vergleichende Betrachtungen unterschiedlicher Biomassepfade durchgeführt sowie aktuelle und potenzielle Nutzungskonkurrenzen aufgezeigt. Bezogen auf den Untersuchungsraum wurden Optionen entwickelt, wie sowohl das Flächenpotenzial für nachwachsende Rohstoffe erhöht als auch Nutzungskonkurrenzen vermindert werden können. Hervorzuheben sind in diesem Zusammenhang Flächen ehemalig bergbaulich genutzter Standorte, Landschaftspflegeflächen, forstwirtschaftliche Flächen und Brachflächen. Im Ergebnis durchgeführter Regionalanalysen wurden relevante Faktoren der naturräumlichen Beschaffenheit, der gesellschaftlich-ökonomische Voraussetzungen und der infrastrukturellen Besonderheiten identifiziert und in ihren Ausprägungen als besonders positiv für einen zunehmenden Anbau nachwachsender Rohstoffe bewertet. Restriktionen ergeben sich vornehmlich aus Zwängen der guten fachlichen Praxis wie z.B. durch notwendige Fruchtfolgen oder der Cross Compiliance als Voraussetzungen für Agrarzuwendungen der EU. Mit Hilfe von GIS-Daten konnte erstmals eine Aussage über das absolute Ausmaß naturschutzfachlicher Restriktionen in der Region getroffen werden. Naturschutzfachliche Restriktionen für einen verstärkten Biomasseanbau liegen demnach in der Region nur in geringem Umfang vor. 

In enger Zusammenarbeit mit der TU Dresden werden speziell die werkstoffliche Nutzung von Holz und einjährigen Pflanzen sowie die energetische Nutzung derartiger Biomasse bei der Biogasgewinnung vertiefend betrachtet und durch experimentelle Untersuchungen untersetzt. Es ist davon auszugehen, dass die stoffliche gegenüber der direkten energetischen Nutzung nachwachsender Rohstoffe prinzipiell eine höhere Wertschöpfung erlaubt sowie langfristig einen wesentlichen Beitrag zur Sicherung der Rohstoffversorgung sowie zum Klima- und Umweltschutz leisten kann. 
Um die Nutzung heimischer Rohstoffe zu befördern erscheinen Produktionslinien aussichtsreich, die eine dezentrale Herstellung transportwürdiger Zwischenprodukte ermöglichen, wie das Beispiel des Hanfanbaus zeigt: Die Hanfpflanze liefert unterschiedliche Rohstoffsortimente bei einfacher Kultivierung. Die Hanfschäben können zur Substitution von Holz in Plattenwerkstoffen eingesetzt werden um z.B. die Gewichte von Spanplatten bei vergleichbaren Werkstoffeigenschaften zu reduzieren. Hanffasern als Rohstoff für Spritzgießverfahren kann die Wertschöpfung erhöhen, fallen als Koppelprodukt an und können bei der Verarbeitung zu thermoplastischen Compounds die Materialeigenschaften der Endprodukte positiv beeinflussen. Das lagerfähige Zwischenprodukt kann dezentral hergestellt und verarbeitet werden (Abbildung: Regionale Nutzungswege nachwachsender Rohstoffe).
Im energetischen Bereich wird die Eignung einer dezentralen Vorbehandlung von Biomassen z.B. aus Landschaftspflegematerial zur leistungsgesteigerten Biogasbildung nach biotechnologischen Einfachtechnologien analysiert.

Vorhaben: Technikfolgenabschätzung zu nachwachsenden Rohstoffen in der Bergbaufolgelandschaft – Kombination von Rekultivierung und Low-Input-Verfahren zur Erhöhung der Energieeffizienz bei der Biomasseproduktion (2010-2013)

Die Hauptziele des Vorhabens bestehen in der Analyse und Bewertung der Standortpotenziale von Bergbaufolgelandschaften hinsichtlich ihrer Nutzungsmöglichkeiten für eine verstärkte Biomasseproduktion sowie im Vergleich zwischen Low-Input-Verfahren (Mischkulturen und Vielartensysteme) und konventionellen, intensiven Monokulturen. Durch die Anwendung von Low-Input-Verfahren soll vor allem der Energieaufwand beim Biomasseanbau reduziert und durch die Nutzung von marginalen Standorten der Bergbaufolgelandschaft Flächennutzungskonflikte gemindert werden.
Im Rahmen experimenteller Untersuchungen werden unterschiedliche Artengemeinschaften und Sukzessionsstadien auf dem Gelände der MIBRAG (Tagebau Profen) betrachtet, um die aus der bisherigen Grundlagenforschung vorliegenden Ergebnisse zu validieren und in anwendungsbereite Produktionstechnologien überführen zu können. Das Projekt wird in Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ durchgeführt.