Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus auf die Landschaft Am Beispiel des Maisanbaus für die Biogasproduktion in Niedersachsen Von Julia Wiehe, Eick von Ruschkowski, Michael Rode, Helga Kanning und Christina von Haaren

Zusammenfassung

Summary

Seit der Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2004 hat der Anbau von Substrat für Biogasanlagen regional unterschiedlich verteilt zugenommen. Wichtigste Ackerfrucht ist dabei der Mais, der in über 90 % der Biogasanlagen als Ko-Substrat verwendet wird. Umweltverbände beklagen bereits die „Vermaisung“ der Landschaft mit negativen Folgen für den Naturhaushalt und das Landschaftsbild. Die Bewertung der Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus kann auf der Ebene des landwirtschaftlichen Schlages mit Hilfe von bestehenden Methoden erfolgen, eingebettet in die ökologische Risikoanalyse. Wie bei jeder landwirtschaftlichen Nutzung sind auch durch den Energiepflanzenanbau Auswirkungen auf alle Landschaftsfunktionen zu erwarten. Die größte methodische Herausforderung besteht derzeit bezüglich der Auswirkungen auf das Landschaftsbild (Erholungsfunktion) und die Arten- und Lebensraumvielfalt (Biotopfunktion), da hierfür keine Bewertungsmethoden verfügbar sind. Die Ergebnisse sind aber wichtige Entscheidungsgrundlagen für die Standortsuche und Genehmigung neuer Biogasanlagen in einer Gemeinde bzw. einem Landkreis. Eine vergleichende Untersuchung in drei niedersächsischen Beispiellandkreisen zeigt, dass es dort seit 2004 zu einer Verschiebung der Fruchtartenanteile und zu einem verstärkten Anbau von Mais gekommen ist. Diese Entwicklung kann nicht pauschal als negativ oder positiv bewertet werden. In Regionen wie dem Landkreis Emsland ist durch den hohen prozentualen Anteil des Maises mit einer Beeinträchtigung der Biotop- und der Erholungsfunktion zu rechnen. In traditionellen Ackerbauregionen wie dem Landkreis Hildesheim kann der Anbau von Energiepflanzen (Mais) positive Wirkungen haben, wenn dadurch die bisherige enge Fruchtfolge von Winterweizen – Winterweizen – Zuckerrübe erweitert wird. Entscheidend für die Bewertung ist daher die Untersuchungsebene Landschaft und welche Ackerfrüchte durch die Energiepflanzen substituiert werden.

Effects of the Cultivation of Energy Plants on the Landscape – The example of maize production for biomethanation in Lower Saxony

1 Einleitung Der Anbau nachwachsender Rohstoffe hat sich insbesondere seit der Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2004 zu einem wichtigen Einkommenszweig in der Landwirtschaft entwickelt. Die Anbaufläche vervierfachte sich im Verlauf der letzten zehn Jahre von ca. 500 000 ha (1998) auf etwas über 2 Mio. ha (2008) und nimmt ca. 17 % der Gesamtackerfläche in

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After the amendment of the German Law on Renewable Energies in 2004 the production of substrates for biogas plants has increased but shows regional differences. Maize, as the most important arable crop, has been used as co-substrate in more than 90 % of the biogas plants. Environmental organisations complain about a “dominance of maize” in the landscape with negative effects on the natural balance and the visual landscape. The effects of the production of energy plants can be evaluated on the level of agricultural plots with the aid of existing methods, embedded in the ecological risk analysis. As with other types of land use the cultivation of energy plants may also cause effects on all landscape functions. The effects on the visual landscape (recreational function) and on the diversity of species and habitats present the largest methodological challenge at the moment since there are no evaluation methods available. The results however are important bases of decision making for the selection of sites and for the approval of new biogas plants in local communities or counties. The comparative investigation of three exemplary districts in the federal state of Lower Saxony shows that the shares of different crops have shifted and maize production has significantly increased since 2004. This development cannot be evaluated generally as bad or good. In regions such as the Emsland administrative district the high percentage of maize production might cause negative impacts on the biotope and recreational function. In traditional crop areas such as the Hildesheim administrative county the cultivation of energy plants (maize) can have positive effects if the so far very tense crop rotation of winter wheat – winter wheat – sugar beets can be extended. Decisive evaluation factors are the examination level of the landscape and the types of arable crop substituted by the energy plants.

Deutschland ein (vgl. FNR 2008 sowie Abb. 1). Nachwachsende Rohstoffe werden überwiegend zur energetischen Nutzung angebaut, d.h. zur Umwandlung in Biokraftstoffe oder Biogas. Die Flächenanteile und Wachstumsraten der einzelnen Ackerfrüchte sind dabei unterschiedlich. In der öffentlichen Wahrnehmung steht derzeit insbesondere der Mais im Fokus, der in über 90 % der Biogasanlagen als Ko-Substrat verwendet wird (WEILAND 2007). Seit 2002 hat sich die

Zahl der Anlagen von 1 600 auf 4 000 mehr als verdoppelt (FNR 2009), im gleichen Zeitraum hat die Anbaufläche für Silomais um 31 % auf 1,87 Mio. ha zugenommen (Maiskomitee 2008). Aufgrund dieser Entwicklung klagen Umweltverbände bereits über eine zunehmende „Vermaisung“ der Landschaft mit negativen Folgen für den Naturhaushalt und das Landschaftsbild (NABU Niedersachsen 2008). Es bestehen jedoch große regionale Unterschiede bei der Nutzung von Biogas und der räumlichen Verteilung der Substratanbauflächen. Im Jahr 2007 wurden beispielsweise in den Landkreisen der viehveredelnden Regionen im Westen Niedersachsens – einer ohnehin von der Futtermaisproduktion dominierten Region – die meisten Biogasanlagen betrieben und dort auch die höchste elektrische Leistung erzielt (MRELV 2007). Aufgrund der erhöhten Vergütung von Strom aus nachwachsenden Rohstoffen stieg seit 2004 auch in den Ackerbauregionen die Zahl der Biogasanlagen an. Trotzdem ist ihre Verteilung in Niedersachsen nach wie vor sehr heterogen: Während im Landkreis Cloppenburg 89 Anlagen mit einer elektrischen Leistung von insgesamt 40 MW in Betrieb sind (HAEDKE 2008), stehen im Landkreis Göttingen bisher lediglich vier Anlagen mit einer Gesamtleistung von 1,6 MW (BERNDT 2008). Der Flächenbedarf für den Anbau der Substrate ist je nach Gülleanteil oder Größe der Biogasanlagen unterschiedlich, es kann aber mit einem durchschnittlichen Flächenbedarf von 1,5 ha/ KWel (bei Einhaltung einer dreigliedrigen Fruchtfolge) gerechnet werden (SCHINDLER zit. in: BUHR & KANNING 2008). Aufgrund der heterogenen Anlagenverteilung unterliegt der Umfang der Produktion von Energiepflanzen ebenso einer regionalen Varianz wie die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf Natur und Landschaft. Aus Naturschutzsicht ist besonders relevant, welche Auswirkungen die Substratproduktion auf die Funktionen des Naturhaushaltes hat. Dabei ist davon auszugehen, dass der Energiepflanzenanbau, wie jede landwirtschaftliche Nutzung, Auswirkungen auf alle Funktionen haben wird (WIEHE & RODE 2007). Sowohl das Wasserdargebot (Menge und Qualität), die Gebietsretention als auch die natürliche Ertragsfunktion, mit bestimmt durch Bodenerosion und Bodenverdichtung, werden von Energiepflanzen beeinflusst. Das Ausmaß der Beeinträchtigungen ist je nach Ackerfrucht, Anbauverfahren und Standort-

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Abb. 1: Streuobst-Idyll am Hetzleser Berg, Oberfranken.

eigenschaften äußerst unterschiedlich. Umfangreiche Forschungen hierzu wurden bereits durchgeführt, neben der allgemeinen Literatur zu den Auswirkungen der landwirtschaftlichen Nutzung sei hier speziell zum Energiepflanzenanbau auf KTBL (2008), NITSCH et al. (2008) oder WEIDANZ & MOSIMANN (2008) verwiesen. Die größte methodische Herausforderung besteht derzeit in der Bewertung der Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus auf das Landschaftsbild (Erholungsfunktion) und die Arten- und Lebensraumvielfalt (Biotopfunktion), da hierfür keine Bewertungsmethoden in der Literatur verfügbar sind. Bezogen auf das Landschaftsbild müssen Indikatoren und Skalen herangezogen werden, die der Subjektivität unterliegen können (zur Problematik der Bewertung des Landschaftsbildes s. z.B. WÖBSE 2004). Vermutlich aus diesem Grund liegen bisher kaum empirisch valide Daten zur Beeinträchtigung durch den Energiepflanzenanbau vor, auch wenn zahlreiche Studien und Gutachten dieses Thema grundsätzlich aufgreifen (z.B. SCHULTZE et al. 2008, SRU 2007, Tz. 29). Zur Bewertung der Biotopfunktion fehlen ebenfalls übertragbare Methoden. Für jeden Anwendungsfall der Bewertung müssen beispielsweise neue Zielarten ausgewählt werden, da die Reaktionen auf veränderte Landschaftsstrukturen sehr unterschiedlich sind (WERNER et al. 2000, WETTERICH & KÖPKE 2003). Im Rahmen des vorliegenden Beitrages werden diese methodischen Herausforderungen herausgearbeitet und mögliche Lösungswege zur Berücksichtigung in der Bewertung der Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus abgeleitet. Sie stellen wichtige Entscheidungsgrundlagen für die Standortsuche und Genehmigung neuer Biogasanlagen in einer Gemeinde bzw. einem Landkreis bereit. Die Bewertungsmethode und die nachfolgende Untersuchung der Fallstudien wurde im Rahmen des Forschungspro-

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jektes SUNREG II am Institut für Umweltplanung der Leibniz Universität Hannover erarbeitet.

2 Bewertung der Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus auf die Biotop- und Erholungsfunktion Als Grundlage für die Bewertung der Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus dient eine Analyse der Veränderungen der Fruchtartenanteile in einem Landschaftsausschnitt. Hierfür werden die statistischen Anbaudaten der Jahre 1995, 2003 und 2007 ausgewertet, die in Niedersachsen für die Ebene des Landkreises vorliegen. Die Jahre 1995 und 2003 bilden die regionale Fruchtartendiversität ab, wie sie weitestgehend ohne die energetische Nutzung von Ackerfrüchten zu finden war, da die Ausweitung der Biogasproduktion und damit verbundene Veränderungen in der Fruchtfolge erst im Jahr 2004 mit der Novellierung des EEG und der Umstellung der Anbauverfahren auf die Produktion von Fermentationsbiomasse begannen. Die aktuelle Situation in der Landwirtschaft wird aus den Zahlen des Jahres 2007 deutlich. In Niedersachsen werden seit diesem Jahr die Daten zur Biogasproduktion als eine eigene Kategorie „Flächen für Biogasanlagen insgesamt“ erhoben (NLSKN 2007). Welche Ackerfrüchte hierfür genau genutzt werden, wird nicht differenziert, der Anteil des Energiemaises als Hauptfrucht für die Biogasproduktion kann aber aus den Angaben zu den verschiedenen Nutzungsformen des Silomaises ermittelt werden. Aufgrund des fehlenden räumlichen Bezugs der statistischen Daten bleibt bei der Betrachtung die genaue schlagspezifische Verteilung der Ackerflächen unberücksichtigt. Ein verstärkter Energiepflanzenanbau wird aber insbesondere im Umkreis der Biogasanlagen erwartet, da die Transportwege für das Substrat aus ökonomischen Gründen mög-

lichst kurz gewählt werden (BUHR & KANNING 2008). Die Hauptackerfrüchte einer Region können dann bezüglich ihrer Auswirkungen auf Natur und Landschaft bewertet werden. Im direkten Vergleich können die Folgen des Energiepflanzenanbaus denen des Anbaus von Futter- und Nahrungsmitteln gegenübergestellt werden. Ein bewährtes methodisches Prinzip zur Abschätzung von möglichen Umweltrisiken ist in der Raum- und Umweltplanung die ökologische Risikoanalyse. Sie dient dazu, die Zusammenhänge zwischen „Verursacher, Wirkung und betroffener Landschaft“ (VON HAAREN 2004) zu erfassen und bewerten. Hierzu werden einerseits Indikatoren benötigt, die auf der Verursacherseite die Wirkungen der Anbauverfahren auf die umgebende Landschaft abbilden. Auf der Betroffenenseite werden ebenfalls durch Indikatoren die Funktionen des Naturhaushaltes und gem. § 1 BNatSchG der Erhalt von Arten- und Lebensraumvielfalt sowie die Vielfalt, Eigenart und Schönheit und der Erholungswert von Natur und Landschaft bewertet. Wesentliche Wirkfaktoren des Energiepflanzenanbaus sind der Maschineneinsatz, die Düngung, die Bodenbearbeitung, der Wasserverbrauch, der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und die Bestandesentwicklung der Ackerkulturen (vgl. WIEHE & RODE 2007). Für die Bewertung der Wechselwirkung mit der natürlichen Ertragsfunktion, der Wasserdargebots- oder der Retentionsfunktion auf der Ebene des landwirtschaftlichen Schlages können anerkannte Methoden zur Einschätzung der Nährstoffsalden (BREITSCHUH et al. 2000), des Humushaushalts (VDLUFA 2004) oder der Erosionsschutzwirkung angebauter Fruchtarten (DIN 19706) genutzt werden. Bewertungsmethoden für die Wechselwirkungen des Energiepflanzenanbaus mit der Biotop- oder der Erholungsfunktion sind jedoch nicht verfügbar. Beide Funktionen werden von der Bestandesentwicklung einer Ackerkultur beeinflusst, also den Bearbeitungszeitpunkten, der Bestandesbegründung, dem Reihenabstand sowie Schichtung und Höhe des Bestandes (vgl. Tab. 1 und Abb. 2). Die folgenden Ausführungen verdeutlichen die Relevanz der ausgewählten Indikatoren zur Bewertung der Auswirkungen auf die Biotop- und Erholungsfunktion. Bestandesbegründung, Bodenbedeckungsgrad und Reihenabstand sind wichtige Indikatoren zur Abschätzung der Biotopqualität für die Ackerbiozönose. Durch den Reihenabstand von bis zu 75 cm erreicht der Mais einen Bodenbedeckungsgrad von 85 %, deutlich weniger als die Sommergerste mit 100 % (MICHAEL et al. 1996). Durch die spätere Bestandesbegründung und die langsamere Jugendentwicklung ist die höchste Bodenbedeckung erst Ende August erreicht, während die Sommergerste den Boden bereits Anfang Juli vollständig bedeckt. Sofern keine Beikrautregulierung durchgeführt wird, ist der Mais daher zum Beginn der Bestandesentwicklung beispielsweise für die Nestanlage der Feldvögel gut geeignet (DZIEWIATY et al. 2007). In Getreidebestän-

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Tab. 1: Indikatoren und Parameter ausgewählter Anbauverfahren zur Bewertung der Auswirkungen der Bestandesentwicklung (Ebene landwirtschaftlicher Schlag; verändert nach WIEHE 2009).

Bestandesentwicklung

Wirkfaktor

Indikator

Parameter*

Silomais (Gülle)

Kartoffel

Sommergerste (Gülle)

Brache

Bestandesbegründung

Saatzeitpunkt/ Monatshälfte

Apr/1

Mrz/2

Mrz/1– Mrz/2

entfällt

Höhe des Bestandes

Höchstwert

300 cm

>100 cm

70 cm

variabel

Zeitpunkt höchste Bodenbedeckung Monatshälfte

Juli/2

Juli/2

Juli/1

k. A.

Bestandesdichte

höchstmögl. Anteil der mit Vegetation bedeckten Fläche[1]

85 %

94 %

100 %

100 %

Schichtung des Bestandes

Anzahl der Schichten

1

1

2

variabel

Zeitpunkt der Blüte

Monatshälfte

Juli/1 – Sep/1

Juni/1 – Okt/1

Juni/1

variabel

Blühaspekt

Form und Farbe

unauffällig

auffällig

unauffällig

variabel

Störung durch Düngung

Monatshälfte

Apr/1; Apr/2; Feb/2 – Mrz/2

Mrz/2, Apr/1, Okt/2

Feb/2; entfällt Mrz/2; Mrz/2; Apr/1; Apr/2

Störung durch Pflanzenschutz

Monatshälfte

Apr/1; Apr/2; Mai/1

Mrz/2, Apr/1; Apr/2; Apr/1, Apr/2, Mai/1 2 x Mai/1, 2 x Mai/2, 2 x Jun/1, Jun/2, 1x Aug/1 – Sep/1

entfällt

Störung durch Ernte

Monatshälfte

Sept/2 – Nov/1

Aug/2 – Sep/2

entfällt

Jul/2 – Aug/2

* Soweit nicht anders vermerkt, stammen die Daten aus dem Projekt SUNREG I (LWK 2008). 1 nach MICHAEL et al. (1996)

den kommt es dagegen bei zu dichter Aussaat zu einem veränderten Mikroklima, wodurch der Bruterfolg negativ beeinflusst wird (WERNER et al. 2000). Bezogen auf die Erholungsfunktion haben die genannten Indikatoren andere Bedeutungen. Der braune Ackerboden ist beim Mais längere Zeit sichtbar als bei der Sommergerste und wird tendenziell negativ wahrgenommen (SCHÜPBACH et al. 2008). Der späte Erntetermin führt dazu, dass keine Zwischenfrucht eingesät wird und im Spätherbst wiederum bis zum Frühjahr die abgeernteten, braunen Flächen sichtbar sind. Die Ernte erfolgt zu einer Zeit, in der auch die Bäume bereits weitestgehend das Laub verloren haben und somit eine Landschaft zusätzlich „trostlos“ erscheinen lassen. Die Höhe des Bestandes ist sowohl für die Biotopfunktion als auch für die Erholungs-

funktion der Landschaft entscheidend. Sie bestimmt die Eignung der Ackerfrucht als Bruthabitat beispielsweise für Feldbrüter oder Limikolen (vgl. STEIN-BACHINGER & FUCHS 2004) und sollte im Zeitraum der Nestanlage 50 cm nicht überschreiten (DZIEWIATY et al. 2007). Während der Mais eine Bestandshöhe von 3 m und mehr erreicht, hat die Sommergerste bei 70 cm ihre vollständige Höhe erreicht. Die Wirkungen des Maises sind also negativer zu bewerten, je später die Brut und die Nahrungssuche erfolgt. Bei der Bewertung der Auswirkungen auf die Erholungsfunktion ist die Augenhöhe des Betrachtenden das Bewertungskriterium: Liegt die Wuchshöhe darüber, ist der Blick in die umgebende Landschaft verstellt und die Wirkung negativ. In Maisanbaugebieten ist beispielsweise mit veränderten Blickbeziehungen von Juni bis Oktober zu rechnen,

einem Zeitraum, in dem landschaftsbezogene Erholung in großem Maße stattfindet (LINDENAU 2002). Die Gegenüberstellung der Anbauverfahren von Mais und Sommergerste zeigt, dass eine Bewertung, ob die Biotopfunktion oder die Erholungsfunktion durch den Energiepflanzenanbau positiv oder negativ verändert werden, für einzelne Ackerfrüchte nicht möglich ist. Als Referenzzustand müssen die Auswirkungen der bisherigen Futter- und Nahrungsmittelproduktion in die Untersuchung mit aufgenommen werden. Entscheidende Kriterien sind neben der Höhe des Bestandes, der Bestandesdichte und dem Blühaspekt vor allem die veränderten Bearbeitungszeitpunkte, die die Lebensraumeignung auf dem Acker inzwischen stärker bestimmen als die standörtlichen Gegebenheiten (WERNER et al. 2000).

Abb. 2: Sonnenblume, Mais und Winterweizen am 02.07.2007. Die Bestandesentwicklung der Ackerkulturen ist unterschiedlich, so dass die Biotopfunktion des Ackers und das Landschaftsbild stark variieren. Fotos: Hertwig

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Die auf der Ebene des landwirtschaftlichen Schlages erhobenen Bewertungsparameter beeinflussen den Naturhaushalt auch in einem weiter gefassten Landschaftsausschnitt (Ebene Landschaft). Erst im Zusammenhang mit der Struktur dieser gesamten Landschaft wird der Umfang der Veränderungen deutlich und die Aussage möglich, ob sie positiv oder negativ zu bewerten sind. Die einfache Übertragung der Bewertungsmethode für die Ebene Schlag auf die Ebene Landschaft ist bezogen auf die Biotop- und die Erholungsfunktion nicht möglich, da keine Schwellenwerte für die Auswirkungen zur Verfügung stehen. So ist beispielsweise nicht geklärt, wie groß der Flächenanteil der dichten Getreidebestände sein darf, bis die derzeitige Flora und Fauna in ihrer Fortpflanzung nachhaltig beeinträchtigt wird. Im Themenfeld der Agrobiodiversität wurden bereits Forschungsprojekte begonnen, von denen Ergebnisse bezüglich der Lebensraumeignung der einzelnen Ackerfrüchte erwartet werden können (vgl. SUNREG III 2008 oder GLEMNITZ et al. 2008). Auf dieser Grundlage können zukünftig Rückschlüsse auf für regional festzulegende Zielarten verträgliche Flächenanteile einzelner Ackerfrüchte möglich werden. Zur Bewertung der Erholungsfunktion auf der Ebene der Landschaft liegen derzeit ebenfalls wenige Arbeiten vor, beispielsweise LINDENAU (2002) mit einer Untersuchung zur Entwicklung der Agrarlandschaften in Südbayern. Diese Studie gibt zumindest in Teilen Aufschlüsse darüber, welche Veränderungen von Fruchtarten, Fruchtfolgen oder der Schlaggröße durch die Bevölkerung als positiv oder negativ wahrgenommen werden (ebd.). Auch die Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon (ART) forscht an der „ästhetischen Wertschätzung landwirtschaftlicher Kulturen durch die Bevölkerung“, bezogen auf das schweizerische Mittelland (SCHÜPBACH et al. 2008). Die Möglichkeit, Veränderungen der Erholungsfunktion von Landschaften monetär zu quantifizieren, wird dabei bisher noch nicht genutzt. In Regionen, in denen der Tourismus eine herausragende Rolle in der regionalen Wertschöpfung einnimmt, könnte beispielsweise der Frage nachgegangen werden, inwieweit Veränderungen des Landschaftsbildes unmittelbare Auswirkungen auf die touristische Nachfrage (und somit die Wertschöpfung) haben können. So wird in Teilen SchleswigHolsteins bereits von Tourismusverbänden darüber geklagt, dass zunehmende Maisanbauflächen dazu beitragen, den Charakter der Landschaft zu verändern und ihren Erholungswert zu vermindern (BUDACH 2007). Toleranzgrenzen für Flächenanteile einzelner Fruchtarten oder Landnutzungstypen sowie deren Einfluss auf freizeit- und erholungsrelevante Entscheidungen (wie z.B. die Wahl der Urlaubsziels) könnten geeignete Bewertungsmaßstäbe sein, um den Wert des jeweiligen Landschaftsbildes zu erfassen und in die Bewertung des Energiepflanzenanbaus einfließen zu lassen. Da bisher keine verlässlichen Bewertungsmaßstäbe vorliegen, werden im Folgenden

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für die Untersuchungsebene der Landschaft Kriterien entwickelt, die die zuvor dargestellte Bewertung der Ebene Schlag aufgreifen und in einen größeren räumlichen Zusammenhang stellen. Die Ebene Landschaft ist vor allem in Regionen relevant, in denen Mais neu in die bisherigen Fruchtfolgen integriert wird oder zusätzliche Anbauflächen (Brachen oder Grünland) erschlossen werden. Im Zuge der Rücknahme der obligatorischen Flächenstilllegung geschieht dies derzeit in großem Umfang, so wurden die Brachflächen in Niedersachsen allein von 2007 bis 2008 um 55 % reduziert (LSKN 2009). Da das Anbauverfahren von Mais für die Biogasproduktion mit dem Anbauverfahren von Silomais als Futtermittel identisch ist, werden auf der Ebene Schlag zunächst keine neuen Wirkungen des Energiepflanzenanbaus feststellbar sein. Wenn aber durch die Zunahme der Maisanbauflächen in einer Landschaft beispielsweise den Feldvögeln Brut- und Nahrungshabitate verloren gehen und in der näheren Umgebung keine Flächen mehr als Ausweichhabitate zur Verfügung stehen, ist die Wirkung des Energiepflanzenanbaus negativ (DZIEWIATY et al. 2007). Ist die Fruchtartendiversität in dem umgebenden Landschaftsausschnitt allerdings hoch, kommt eine auf Schlagebene negativ bewertete Wirkung der Ackerfrucht möglicherweise nicht zum Tragen. Durch Veränderungen in der Fruchtartendiversität einer Landschaft muss darüber hinaus mit einer Verschiebung der Artenzusammensetzung gegenüber dem bisherigen Bestand gerechnet werden (vgl. FLADE et al. 2003), die aber ebenfalls nicht pauschal als negativ oder positiv bewertet werden kann. Auch bezogen auf das Landschaftsbild kann die eintretende Veränderung nur im Vergleich zum „gewohnten“ Bild bewertet werden. Um die Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus auf das Landschaftsbild und die Agrobiodiversität dennoch unabhängig von konkreten Landschaftsausschnitten vor Ort in die Wirkungsabschätzung einbeziehen zu können, wird im Folgenden die Fruchtartendiversität als wichtigster Wirkfaktor auf der Ebene Landschaft untersucht (vgl. Tab. 2 und WERNER et al. 2000, WETTERICH & KÖPKE 2003). Dabei wird angenommen, dass die regionale Fruchtfolge sich insgesamt an einem Mosaik der gleichzeitig nebeneinander angebauten Fruchtarten erkennen lässt. Eine dreigliedrige Fruchtfolge würde demnach Anteile einzelner Fruchtarten von höchstens 33 % an der Gesamtackerfläche bedeuten. Je enger die Fruchtfolge gestaltet ist, desto negativer

ist dies für die Vielfalt an Arten und Lebensgemeinschaften, da das Angebot verschiedener Lebensbedingungen reduziert ist. Eine vielfältige Fruchtfolge ermöglicht der Fauna der Agrarlandschaft bei Störungen das Ausweichen auf Nachbarflächen (GLEMNITZ et al. 2008). Auch das Landschaftserleben ist durch eine höhere Fruchtartendiversität attraktiver (vgl. SCHÜPBACH et al. 2008, WETTERICH & KÖPKE 2003), da verschiedene Entwicklungsstadien der Ackerfrüchte oder unterschiedliche Blüten- und Blattformen erlebbar werden. Die Dominanz eines Anbauverfahrens führt dazu, dass große Bestandteile einer Landschaft zur gleichen Zeit den gleichen Zustand aufweisen, d.h. die Monotonie des Landschaftsbildes gefördert wird. Zur Bewertung der Fruchtfolge werden als Schwellenwerte die Vorgaben des Cross Compliance hinzugezogen (Verordnung (EG) Nr. 1782/2003), nach denen auf betrieblicher Ebene mindestens drei Fruchtfolgeglieder mit mind. 15 % Anteil an der Fruchtfolge nachgewiesen werden müssen. Je höher die Anzahl der Fruchtarten mit mehr als 15 % ist, desto positiver ist die Fruchtfolge zu bewerten (vgl. Tab. 2). Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Mindestflächenanteil beim Anbau von mehr als drei Kulturen auch durch Zusammenfassung mehrerer Kulturen erreicht werden kann.

3 Ergebnisse der Fallstudien Für die Anwendung der dargestellten Bewertungsmethode auf der Ebene der Landkreise wurden beispielhaft die Landkreise Hildesheim, Soltau-Fallingbostel und Emsland als Modellregionen ausgewählt, die eine große Bandbreite landwirtschaftlich genutzter Standorte in Niedersachsen abbilden (vgl. Abb. 3). Im Landkreis Hildesheim wird Hochertrags-Ackerbau auf meist guten Böden (mittlere Ackerzahl 80) durchgeführt. Die Entwicklungen zur energetischen Nutzung von Biomasse wurden hier maßgeblich durch die Änderung des EEG (2004) angestoßen. Im Landkreis Soltau-Fallingbostel finden sich leichte Böden (mittlere AZ 30) und eine hohe Anzahl Biogasanlagen, die bereits vor der Novellierung des EEG bestanden. Auch im Emsland erfolgt die Landwirtschaft auf leichten Böden (mittlere AZ 29), Antrieb der verstärkten Biogasproduktion ist der Gülleüberschuss von Mastbetrieben.

3.1 Landkreis Hildesheim Im Landkreis Hildesheim werden insgesamt rund 64 600 ha Ackerfläche bewirtschaftet.

Tab. 2: Indikatoren und Parameter zur Bewertung der Auswirkungen der Fruchtfolgen auf Natur und Landschaft (Ebene Landschaft; verändert nach WIEHE 2009). Wirkfaktor

Indikator

Parameter

Wertstufen der Wirkung

Fruchtartendiversität

Flächenanteile der Hauptfrucht

% Anteil der dominierenden Fruchtart an der Ackerfläche

hoch: >33 % mittel: 15 – 33 % gering: 3

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Das Getreide hat einen sehr hohen Anteil, vornehmlich das Wintergetreide (vgl. Tab. 3). Im Jahr 1995 wurde es auf insgesamt 57 % der Ackerfläche angebaut, wobei Winterweizen (45 %) und Wintergerste (10 %) dominierten. Die zweitwichtigste Frucht mit einem Anteil von 26 % an der gesamten Ackerfläche war die Zuckerrübe. Der Anteil der brach liegenden Ackerflächen lag bei 12 %. Alle übrigen Ackerkulturen hatten einen Anteil von 1 % oder weniger an der Gesamtackerfläche. Zur Kategorie „Brache“ gehören in dieser Erhebung alle „zur Aktivierung von Zahlungsansprüchen (Betriebsprämie) stillgelegten bzw. freiwillig aus der landwirtschaftlichen Erzeugung genommenen Ackerflächen, auf denen keine nachwachsenden Rohstoffe angebaut werden, sowie Wildäcker und Brache“ (NLS 2007). Bis zum Jahr 2003 sind nur wenige Veränderungen in der Fruchtartendiversität festzustellen. Eine Zunahme der Anbauflächen für Energiepflanzen ist lediglich durch einen auf 3 % gestiegenen Rapsanteil erkennbar, welcher der Produktion von Pflanzenöl oder Biodiesel diente. Dieser Anstieg ging mit einem Rückgang der Brachflächen auf 8 % und der Zuckerrüben auf 23 % einher. Im Jahr 2007 ist in Hildesheim ein weiterer Anstieg der Anbauflächen von Energiepflanzen und ein Rückgang der Brachflächen auf 5 % zu beobachten. Auch der Flächenanteil der Zuckerrüben ging auf 21 % zurück. Der Rapsanteil stieg um weitere 4 auf 7 %. Der Mais spielte bisher keine Rolle in dieser Region und wurde 2007 auf insgesamt 5 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche angebaut, zu 80 % als Substrat für die Produktion von Biogas.

3.2 Landkreis Soltau-Fallingbostel Im Landkreis Soltau-Fallingbostel wird auf rund 48 000 ha Ackerfläche traditionell eine größere Bandbreite von Ackerfrüchten angebaut. Der Anteil der Wintergetreide lag im Jahr 1995 bei 39 %, wobei Roggen (17 %) und Wintergerste (9 %) die dominierenden Sorten waren, gefolgt von Triticale (8 %) und Winterweizen (5 %) (vgl. Tab. 4). Die Sommergetreide hatten rund 14 % Anteil an der Ackerfläche, hauptsächlich wurde Sommergerste (9 %) angebaut. Der Silomais nahm 1995 mit 10 % (Körnermais 1 %) geringfügig mehr Fläche ein als die Kartoffel, die auf 9 % der Ackerflächen angebaut wurde. 12 % der Flächen lagen 1995 brach. Bis zum Jahr 2003 änderte sich wenig an der prozentualen Verteilung der Fruchtarten. Mit der Novellierung des EEG und der verstärkten Produktion von Biogas stieg dann bis zum Jahr 2007 der Maisanteil um weitere 13 % auf 23 %, 10 % hiervon wurden zur Biogasproduktion genutzt. 78 % der Flächen für Biogas wurden mit Mais bestellt. Mit dem Anstieg des Maisanteils war ein Rückgang der Kartoffeln und der Brachflächen auf jeweils 8 % verbunden. Sommergerste wurde nur noch auf 5 % der Flächen angebaut. Der Mais hat sich damit neben dem Roggen zur dominierenden Frucht im Landkreis Soltau-Fallingbostel entwickelt.

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Abb. 3: Die Fallstudien der Untersuchung (Bearbeitung: Wiehe).

3.3 Landkreis Emsland Im Landkreis Emsland werden rund 149 000 ha ackerbaulich genutzt. Die landwirtschaftliche Produktion ist traditionell auf die Viehveredelung ausgerichtet. Mais war als Futtermittel bereits 1995 die dominierende Ackerfrucht und hatte einen Anteil von 35 % (Silomais 22 %; Körnermais 13 %) (vgl. Tab. 5). Neben der Kartoffel, die auf 20 % der gesamten Ackerfläche angebaut wurde, stand das Wintergetreide, vornehmlich Roggen, auf über 20 % der Flächen. Das Sommergetreide, hauptsächlich Sommergerste, bildete die vierte wichtige Gruppe der Anbaukulturen. Die Brache hatte einen Anteil von etwa 3%. Aus dem Vergleich mit der Statistik des Jahres 2003 lassen sich keine besonderen Veränderungen in der Fruchtartenverteilung ablesen. Bis zum Jahr 2007 erhöhte sich dann aber der Maisanteil um weitere 4 %, so

dass rund 40 % der Ackerfläche mit Mais bestellt wurden, für Biogas wurden dabei rund 3 % genutzt. Der Mais hatte damit einen Anteil von 75 % an den für Biogas produzierten Energiepflanzen. Das Sommergetreide ist innerhalb von vier Jahren auf einen Anteil von rund 5 % zurückgegangen. Der Anteil der Kartoffelflächen lag noch bei 17 % und scheint ebenfalls rückläufig zu sein, während der Anteil des Wintergetreides mit 28 % gegenüber 1995 angestiegen ist.

4 Die Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus auf die Landschaft in den Modellregionen Die Auswertung der Anbaudaten zeigt, dass der Silomais die hauptsächlich genutzte Energiepflanze zur Produktion von Biogas in allen drei Landkreisen ist.

Tab. 3: Die Fruchtartenverteilung im Landkreis Hildesheim in den Jahren 1995, 2003 und 2007 (NLS 1995, NLS 2003 & LSKN 2007). prozentualer Anteil an der AF

Mais insgesamt (davon Biogasnutzung)

Brache

Raps

Winterweizen

Wintergerste

1995

1%

12 %

2003

1%

8%

2007

5 % (4 %)

5%

7%

Zuckerrübe

Flächen für Biogas insgesamt

–

45 %

10 %

26 %

k. A.

3%

51 %

7%

23 %

k. A.

49 %

8%

21 %

5%

Tab. 4: Die Fruchtartenverteilung im Landkreis Soltau-Fallingbostel in den Jahren 1995, 2003 und 2007 (NLS 1995, NLS 2003 & LSKN 2007). prozentualer Anteil an der AF

Mais insgesamt (davon Biogasnutzung)

Brache

Kartoffel

Sommergerste

Wintergerste

Winterroggen

Flächen für Biogas insgesamt

1995

12 %

12 %

9%

9%

9%

17 %

k. A.

2003

12 %

13 %

9%

10 %

9%

18 %

k. A.

2007

23 % (10 %)

8%

8%

5%

8%

20 %

13 %

111

Tab. 5: Die Fruchtartenverteilung im Landkreis Emsland in den Jahren 1995, 2003 und 2007 (NLS 1995, NLS 2003 & LSKN 2007). prozentualer Anteil an der AF

Mais insgesamt (davon Biogasnutzung)

Brache

Kartoffel

Sommergetreide

Wintergetreide

Flächen für Biogas insgesamt

1995

35 %

3%

20 %

15 %

22 %

k. A.

2003

35 %

4%

18 %

11 %

24 %

k. A.

2007

40 % (3 %)

2%

17 %

5%

28 %

4%

Im Landkreis Hildesheim hat der Anbau von Rohstoffen zur Biogasgewinnung gegenüber der Fruchtartenzusammensetzung im Jahr 1995 zu einer Erweiterung der Fruchtfolge geführt (vgl. Tab. 3 und 6). Da ein Anteil von 49 % Winterweizen nicht den Richtwerten für Fruchtfolgenanteile entspricht, nach denen höchstens 33 % erreicht werden sollten (AIGNER 2006), ist es neben den Auswirkungen auf die Biotop- und die Erholungsfunktion auch zum Schutz der Bodenfruchtbarkeit positiv zu bewerten, wenn die Diversität in der Fruchtfolge steigt. Der Ausbau des Energiepflanzenanbaus kann demnach in dieser Region dazu beitragen, ökonomisch sinnvolle Alternativen zu der Fruchtfolge Winterweizen-WinterweizenZuckerrübe zu finden und damit die negativen Umweltfolgen der bisherigen landwirtschaftlichen Nutzung mit sehr engen Fruchtfolgen zu reduzieren. Derzeitige Praxis ist es aber scheinbar auch in Hildesheim, neben der Reduzierung des Zuckerrübenanbaus weitere Brachflächen wieder in die Nutzung einzubeziehen und nicht das bisher dominierende Getreide zu substituieren. Die negative Wirkung der bisherigen landwirtschaftlichen Nutzung (Getreide) wird demnach durch den Maisanbau nicht abgeschwächt, sondern noch verstärkt, da für Naturschutz und Erholung 2 600 ha extensiv genutzte Lebensräume verloren gehen. Im Landkreis Soltau-Fallingbostel wurde durch den Anbau von Silomais nicht eine Fruchtart allein substituiert, sondern alle bis auf Mais und Winterroggen reduziert (vgl. Tab. 4). Die Fruchtartendiversität ist nach wie vor hoch, da keine Fruchtart einen höheren Flächenanteil als 23 % erreicht (vgl. Tab. 6). Allerdings verstärken sich auch in diesem Landkreis die negativen Auswirkungen der landwirtschaftlichen Nutzung durch die seit dem Jahr 2007 intensivierte Bewirtschaftung von 2 200 ha Brachflächen. Im Landkreis Emsland ist die weitere Verengung der Fruchtfolge aufgrund der wach-

senden Maisanbaufläche negativ zu bewerten. Besonders die Landschaftserlebnis- und die Biotopfunktion sind von den erhöhten, gleichartig bewirtschafteten Flächenanteilen betroffen, wenn der Blühaspekt der Kartoffeln oder das Sommergetreide nicht mehr erlebbar ist und die Höhe des Maises die Blickbeziehungen für die Erholungssuchenden stark verändert. Insgesamt ist nach Cross Compliance in dieser Region noch eine mittlere Fruchtartendiversität vorhanden, da drei Ackerfrüchte einen Anteil von über 15 % an der gesamten Ackerfläche haben (vgl. Tab. 6). Bei einem Maisanteil von 40 % ist allerdings die Gefahr groß, dass in Teilen des Landkreises keine mehrgliedrige Fruchtfolge mehr angebaut wird.

5 Schlussfolgerungen und Empfehlungen Die vergleichende Untersuchung in den drei Beispiellandkreisen zeigt, dass es seit 2004 in allen Regionen zu einer Verschiebung der Fruchtartenanteile gekommen ist. Der Mais ruft als Hauptsubstrat für die Produktion von Biogas im Vergleich zum bisherigen Ackerbau aber je nach Standorteigenschaften und Fruchtfolgegestaltung sehr unterschiedliche Wirkungen hervor. Es kann nicht pauschal von einer negativen oder positiven Wirkung ausgegangen werden. In Regionen wie dem Landkreis Emsland ist durch den hohen prozentualen Anteil des Maises mit einer Beeinträchtigung der Biotop- und der Erholungsfunktion zu rechnen. Im Landkreis Hildesheim mit einem noch geringen Maisanteil zeigt sich aber, dass der Anbau von Energiepflanzen auch positive Wirkungen haben kann. Die Untersuchungen müssen also für einzelne Regionen erfolgen, da von einer allgemeingültigen Entwicklung für Niedersachsen oder gar Deutschland derzeit nicht gesprochen werden kann. Entscheidend für die Bewertung der Auswirkung von Landnutzungsänderungen ist

neben den Auswirkungen der jeweiligen Ackerfrüchte auf dem konkreten Schlag die Untersuchungsebene der Landschaft und damit verbunden die Frage, welche Ackerfrüchte durch den Energiepflanzenanbau substituiert werden. Werden Brachflächen wieder in die Nutzung genommen und mit Mais bestellt, ist auf der Ebene des landwirtschaftlichen Schlages mit negativen Auswirkungen auf alle Landschaftsfunktionen zu rechnen (V. RUSCHKOWSKI & WIEHE 2008). Auch im Vergleich zur Sommergerste erhöht der Mais durch seine sehr unterschiedliche Bestandesentwicklung die Wahrscheinlichkeit negativer Auswirkungen auf den Naturhaushalt, beispielsweise durch die geringere Bodenbedeckung oder die größere Wuchshöhe. In welcher Intensität diese Wirkungen tatsächlich eintreten, ist von den Empfindlichkeiten der Landschaftsfunktionen am jeweiligen Standort abhängig, in diesem Fall von den gewählten Zielarten (Biotopfunktion) oder der spezifischen Eigenart der Landschaft (Erholungsfunktion). Ein solch grundlegender Vergleich der Auswirkungen der bisherigen Landnutzung Futter- und Nahrungsmittelproduktion und des Energiepflanzenanbaus in einer Region sollte bei jeder neuen Genehmigung einer Biogasanlage durchgeführt werden, da die Substratproduktion in der Fläche eine sehr viel größere Wirkung hat als der eigentliche Betrieb der Anlage. Die hier auf der Landschaftsebene vorgenommene Bewertung der Indikatoren „Flächenanteile der Hauptfrucht“ und „Fruchtfolge“ (vgl. Tab. 2) ist eine Annäherung an die Problematik der Auswirkungen von Landnutzungsänderungen auf die Biotopund die Erholungsfunktion. Derzeit besteht ein Bedarf an weiteren flächenkonkreten Fallstudien, um die tatsächlichen Folgen der Landnutzungsänderungen quantifizieren zu können. Erst auf Grundlage solcher Untersuchungen können die Vermutungen über die negative Wirkung eines hohen Maisanteils in der Landschaft bestätigt oder widerlegt werden und den Befürchtungen der Naturschutzverbände durch gezielte Kooperationen mit der Landwirtschaft oder planerisches Vorgehen bei der Genehmigung neuer Biogasanlagen begegnet werden.

Dank Die Untersuchungen erfolgten im Rahmen des Forschungsprojektes SUNREG II am In-

Tab. 6: Indikatoren und Parameter zur Bewertung der Auswirkungen der Fruchtfolgen auf Natur und Landschaft in den Beispiellandkreisen (Ebene Landschaft; verändert nach WIEHE 2009). Wirkfaktor Fruchtartendiversität

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Indikator

Parameter

Fruchtfolge im Landkreis Hildesheim

Soltau-Fallingbostel

Emsland

Flächenanteile der Hauptfrucht

% Anteil der dominierenden Fruchtart an der Ackerfläche

49 (Winterweizen)

23 (Mais)

40 (Mais)

Fruchtfolge

Anzahl der Fruchtarten mit ≥15 % Anteil AF

3 (Winterweizen, Zuckerrübe, Wintergerste + Raps)

3 (Mais, Winterroggen, Kartoffel + Wintergerste)

3 (Mais, Kartoffel, Wintergetreide)

Naturschutz und Landschaftsplanung 41, (4), 2009

stitut für Umweltplanung der Leibniz Universität Hannover. Der Abschlussbericht mit der vollständigen Methode zur Bewertung der Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus auf Natur und Landschaft (WIEHE 2009) wird im Herbst 2009 im Buchhandel veröffentlicht. Das Projekt wird gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), das Niedersächsische Ministerium für den ländlichen Raum, Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz sowie die Volkswagen AG.

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