Teilprojekt 3 Produktion und Dienstleistung

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Struktur Teilprojekt 3

Sprecher:
Dr. Denie Gerold
Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH

Kontakt:
Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH
Niederlassung Sachsen
Zum Wiesengrund 8
01723 Kesselsdorf

Tel.: +49 (0)352 04 / 605 36
Fax: +49 (0)352 04 / 605 62
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Partner und Arbeitspakete des Teilprojektes 3

Index Partner: Wissenschaft Praxis Industrie

AP 3.1
OGF

Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH
Gerold, Denie

Entwicklung und Koordination energetischer Wertschöpfungsnetze in Verbindung mit dem Aufbau von Dienstleistungssystemen in den Modellregionen Lausitz, Mittelsächsisches Lößhügelland und Südliche Metropolregion Hamburg
AP 3.2a
TUD

TU Dresden
Professur für Waldwachstum und Holzmesskunde
Röhle, Heinz

Modellierung zusätzlicher Dendromasse-Produktionspotenziale im Rahmen einer multifunktionalen Fortswirtschaft und von Kurzumtriebsplantagen
AP 3.2b
TUD

TU Dresden
Professur Forsteinrichtung
Bitter, Andreas

Optimierung der Dendromasseproduktion im Rahmen von multifunktionalen Wirtschaftswäldern, Kurzumtriebsplantagen und der offenen Landschaft sowie Ableitung regionaler Dendromasse-Aufkommensprognosen
AP 3.3
KFAB
Landratsamt Bautzen
Kreisforstamt
Schurr, Christoph
Verstärkung der energetischen Nutzung von dendromasse aus Wald, Siedlung und Landschaft im ländlichen Raum am Beispiel des Landkreises Bautzen
AP 3.4
HÜMA
Hüttmann GmbH
Hüttmann, Joachim
Produktion und Bereitstellung von Dendromasse (Südliche Metropolregion Hamburg)
AP 3.5
AGRA
Agrargenossenschaft Agraset Naundorf e. G.
Gumpert, Jan
Test von Geschäftsmodellen zur Etablierung von Kurzumtriebsplantagen und deren Einordnung in die Fruchtfolge eines Landwirtschaftsbetriebes (Mittelsächsisches Lößhügelland)
AP 3.6
BIOS
Erzeugergemeinschaft 'Biomasse Schraden e.V.'
Skalda, Susann
Koordination der Dendromasseproduktion und -vermarktung im südbrandenburgischen Teil der Modellregion Lausitz
AP 3.7
TUD
TU Dresden
Institut für Verfahrenstechnik und Umwelttechnik
Brummack, Joachim
Optimierung innovativer Technologien für eine dezentrale Hackschnitzeltrocknung
AP 3.8
LME
Lehmann Engineering GmbH
Lehmann, Thilo
Kompaktieren von Hackschnitzeln
AP 3.9
VAFA
Vattenfall Europe New Energy GmbH
Grundmann, Jan
Konzept zur energetischen Verwertung von Dendromasse in wärmegeführten Biomasseheizkraftwerken
AP 3.10
CHO
CHOREN Industries GmbH
Weitz, Michael
Test von Geschäftsmodellen zur Etablierung von Kurzumtriebsplantagen mit landwirtschaftlichen Unternehmen in der Modellregion Mittelsächsisches Lößhügelland
AP 3.11
FPD
Forstprodukte Diecke
Diecke, Jürgen
Einsatz innovativer Technologien für eine dezentrale Hackschnitzeltrocknung
AP 3.12a
STALA
Stadt Lauchhammer
Pfützner, Frank
Aufbau von Public-Private Partnerships für die energetische Holznutzung in der Modellregion Lausitz
AP 3.12b
PP
P&P Dienstleistungs-GmbH & Co. KG
Landgraf, Dirk
Aufbau von Public-Private Partnerships für die energetische Holznutzung in der Modellregion Lausitz 
AP 3.13
LWKN
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Brüggemann, Carsten
Beratung von Landwirten in der Modellregion Südliche Metropolregion Hamburg
AP 3.14a
TUD
TU Dresden
Professur für Standortslehre und Pflanzenernährung
Feger, Karl-Heinz

Regionales Konzept zur Verwertung von Holzasche in Land- und Forstwirtschaft

Ausbringung von Rinde-Asche-Pellets

AP 3.14b
DEWE
Dettendorfer Wertstoff GmbH
Mahrla, Rainer
Regionales Konzept zur Verwertung von Holzasche in Land- und Forstwirtschaft
AP 3.15a
XELLA
Xella Deutschland GmbH
Schädlich, Thomas
Einsatz von Dendromasse zur Dampferzeugung aus Kurzumtriebsplantagen in dem Kalksandsteinwerk Schönbach (Mittelsächsisches Lößhügelland)
AP 3.15b
COF
Cofely Deutschland GmbH
Langner, Bob
Einsatz von Dendromasse zur Dampferzeugung aus Kurzumtriebsplantagen in dem Kalksandsteinwerk Schönbach (Mittelsächsisches Lößhügelland)
AP 3.16
AGRO
Ingenieurbüro Biomasseconsulting
Neumeister, Carsten
Produktion und Bereitstellung von Dendromasse aus Kurzumtriebsplantagen in der Modellregion Mittelsächsisches Lößhügelland
AP 3.17
MSN
Landratsamt Mittelsachsen
Abteilung Umwelt, Forst- und Landwirtschaft
Dalke, Gerd
Aufbau der 'Koordinierungsstelle für eine Kurzumtriebswirtschaft' im Landkreis Mittelsachsen



Problemstellung

Die energetische Nutzung von Dendromasse bedingt eine komplexe Zusammenarbeit von sehr verschiedenen Akteuren im ländlichen Raum. Das sind Rohstoffproduktion (Bewirtschafter land- und forstwirtschaftlicher Betriebe; offene Landschaft), Rohstoffbearbeitung (Dienstleister in den Bereichen Ernte, Hackung und Trocknung), Rohstoffverarbeitung (Wärme, Strom und BtL-Kraftstoffe erzeugende Unternehmen) sowie Handel und Logistik (als vermittelnde Elemente zwischen den einzelnen Produktionsschritten).
Von entscheidender Bedeutung ist die Verbindung von Produzenten und Verwertern durch die Bildung von Wertschöpfungsketten. Diese Wertschöpfungsketten müssen zu bisher nicht vorhandenen Netzwerken ausgebaut werden.




Gesamtzielsetzung des Teilprojektes

Der Anteil der energetischen Holzverwertung in Deutschland erhöht sich kontinuierlich. Der Bedarf kann durch den sprunghaften Anstieg von Energieholzverbrauchern (Hackschnitzel, Pellets, Scheitholz) kaum noch gedeckt werden. Deshalb müssen im Rahmen eines integrierten Landmanagements dafür neue Möglichkeiten und Potenziale erschlossen werden.

Das Teilprojekt hat das Gesamtziel, in den drei unterschiedlich strukturierten Modellregionen zusätzliche Dendromassepotenziale aus dem Wald, vom Acker und aus der offenen Landschaft zu erschließen. Darauf aufbauend sollen insgesamt vier geschlossene Wertschöpfungsnetze zur energetischen Nutzung von Dendromasse angebahnt und Produzenten sowie Verwerter von Dendromasse durch Erprobung neuer Geschäftsmodelle zusammengebracht werden.
Land- und forstwirtschaftliche Dienstleistungsunternehmen werden neue technologische Erkenntnisse zur Holztrocknung, zum Maschineneinsatz, zur Ascheverwertung und zur Holzkompaktierung in die Gestaltung und Effizienzsteigerung der Wertschöpfungsnetze einbringen.

Das Teilprojekt hat erheblichen Bezug zu folgenden förderpolitischen Zielen:

  • Nachhaltiges Wirtschaften,
  • Schaffung effektiver Unternehmensstrukturen,
  • Effizienzsteigerung von Wertschöpfungsketten,
  • Verzahnung von Forschungs- und Funktionstechnologien,
  • Verstärkte Arbeit in Netzwerken.

Die im Teilprojekt angestrebte nachhaltige, weitgehend dezentrale, aber auch zentrale Nutzung von Dendromasse, das integrierte Stoffstrommanagement, die Erprobung neuer Geschäftsmodelle, der Technologietransfer und die Bildung von vier Wertschöpfungsnetzen sind wesentliche Beiträge im Sinne von Biomassenetzwerken und -clustern.




Inhalt und Verknüpfung der Arbeitspakete im Teilprojekt

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Struktur Teilprojekt 3

Das Teilprojekt 3 umfasst insgesamt 17 Arbeitspakete mit teilweisen Untergliederungen. In der Abbildung ist deren Verknüpfung dargestellt.



Die 17 Arbeitspakete gehören zu folgenden drei Schwerpunktaufgaben dieses Teilprojektes:

  • Modellierung, Erfassung und Erschließung zusätzlicher Dendromassepotenziale in den drei Modellregionen,
  • Bildung von vier geschlossenen Wertschöpfungsnetzen für Dendromasse aus dem Wald, von Kurzumtriebsplantagen und aus der offenen Landschaft sowie Erprobung neuer Geschäftsmodelle in den Wertschöpfungsnetzen,
  • Entwicklung eines umfassenden land- und forstwirtschaftlichen Dienstleistungssystems zur technologischen Unterstützung der Wertschöpfungsnetze.



In der ersten Schwerpunktaufgabe werden für die drei Modellregionen zusätzliche Dendromassepotenziale aus einer multifunktionalen Forstwirtschaft, Kurzumtriebsplantagen und aus der offenen Landschaft auf der Grundlage unterschiedlicher Szenarien evaluiert (AP 3.2a, 3.2b, 3.1).

Für den Wirtschaftswald sind neben der längerfristig wirkenden Veränderung der Baumartenzusammensetzung vor allem Änderungen in der Durchforstungsart und der Durchforstungsintensität in Verbindung mit dem Durchforstungsmodus zu berücksichtigen.
Für Kurzumtriebsplantagen bilden gleichfalls die standortsabhängige Baumartenwahl sowie Pflanzverband und Rotationszeit wichtige Gestaltungsmöglichkeiten, die auch bei der gezielten Bewirtschaftung von linienhaften Gehölzen zu beachten sind. Für diese Arbeiten wird in einem ersten Arbeitsschritt eine umfassende Geodatenbasis für die drei Modellregionen aufgebaut.
Ausgehend von einem digitalen Geländemodell werden Layer zur Darstellung von Flurstücken, Standortsverhältnissen, insbesondere Bodenwertzahlen, Schlägen und Bestockungsverhältnissen integriert. Darauf aufbauend wird unter Einsatz des LP-Programmes LINGO in einem zweiten Arbeitsschritt eine flächenbezogene Optimierung der Dendromasseproduktion abgeleitet. Diese Schwerpunktaufgabe legt wesentliche Grundlagen für die Bildung der Wertschöpfungsnetze.

In der zweiten Schwerpunktaufgabe ist geplant, in den drei Modellregionen beispielhaft folgende energetische Wertschöpfungsnetze aufzubauen:

1. Wertschöpfungsnetz zur Produktion von Hackschnitzeln aus Kurzumtriebsplantagen, Waldrestholz und der offenen Landschaft und deren Verwertung in einem Biomassekraftwerk (VATTENFALL) in der Südlichen Metropolregion Hamburg (Beteiligung AP 3.1, 3.4, 3.8, 3.9, 3.13)

2. Wertschöpfungsnetz zur Produktion von Hackschnitzeln aus Kurzumtriebsplantagen, Waldrestholz und der offenen Landschaft in der Modellregion „Mittelsächsisches Lößhügelland“ (Beteiligung der AP 3.1, 3.5, 3.15a, 3.15b, 3.17) und Verwertung durch:
a. das Kalksandsteinwerk Schönbach und
b. den BtL-Produzenten CHOREN in Freiberg (Beteiligung der AP 3.1, 3.5, 3.8, 3.10, 3.15a, 3.15b, 3.16, 3.17).

3. Wertschöpfungsnetz zur Produktion von Hackschnitzeln aus Kurzumtriebsplantagen, Waldrestholz und der offenen Landschaft in der Modellregion „Lausitz“ – Landkreis Bautzen und deren Verwertung im Biomasse-Heizkraftwerk Sellessen (Beteiligung der AP 3.1, 3.3, 3.7, 3.8, 3.9, 3.12, 3.14).

4. Wertschöpfungsnetz zur Produktion von Hackschnitzeln aus Kurzumtriebsplantagen und Waldrestholz im Rahmen der Erzeugergemeinschaft „Biomasse Schraden e.V.“ und Verwertung im Biomasse-Heizkraftwerk Elsterwerda bzw. Lauchhammer in der Modellregion „Lausitz“’ – Landkreise Elbe-Elster und Oberspreewald-Lausitz (Beteiligung der AP 3.1, 3.6, 3.8, 3.9, 3.11, 3.12).

In der dritten Schwerpunktaufgabe wird durch Einbeziehung von Unternehmen, durch innovative Lösungen (wie z.B. Angebote für neue Dienstleistungen und Geschäftsmodelle) und durch Entwicklung geschlossener Technologieketten zu einem nachhaltigen Landmanagement und zur Unterstützung der Wertschöpfungsnetze wie folgt beigetragen werden:

  • Erbringung neuartiger Dienstleistungsangebote mit Synergien für Gemeinden,
    regionale Gewerbebetriebe und Agrargenossenschaften (AP 3.1, 3.5).
  • Einbringung langjährigen technischen und organisatorischen Know-Hows bei der Bewirtschaftung von Kurzumtriebsplantagen durch Maschinen, Arbeitsabläufe, Vernetzung mit Dendromasseproduzenten und -verwertern, Test von Geschäftsmodellen (AP 3.1, 3.4, 3.7, 3.8, 3.11, 3.15a, 3.15b, 3.16).
  • Adaption und technisch technologische Anpassung einer am Markt befindlichen Anlagetechnik zum Verdichten von Hackschnitzeln zu nicht DIN-gerechten Presslingen (AP 3.8).
  • Entwurf und Erprobung einer praktikablen Kette eines ökonomisch und ökologisch nachhaltigen Holzasche-Recyclings (AP 3.14).

Das Teilprojekt 3 baut Verbindungen zu den folgenden bestehenden Forschungs- und Entwicklungsprojekten auf:

  • „Clusterinitiative Forst und Holz Oberlausitz (Sachsen)“,
  • „Europas ländliche Regionen im Zeitalter der Globalisierung – Ein interpretatives Modell für ein besseres Verständnis und Reagieren der Regionalentwicklung auf globale Herausforderungen“,
  • „Bioregion Sächsische Schweiz-Osterzgebirge (Sachsen)“,
  • „REGKLAM – Regionales Klimaanpassungsprogramm (Modellregion Dresden)“,
  • „KLIMZUG-Nord“ Regionales Klimaanpassungsprogramm Metropolregion Hamburg.




Erwartete Ergebnisse

Aus den Ergebnissen des Teilprojektes sollen Handlungsempfehlungen abgeleitet werden, um regionale Wertschöpfungsnetze zu entwickeln und dauerhaft zu etablieren.
Dazu soll u.a. auch die Einbindung der Clusterinitiative „Forst und Holz Oberlausitz“ in das Projekt dienen. *Der Einsatz eines GIS-gestützten Landschaftsplanungsmodells auf der Ebene von Einzelbetrieben, Gemarkungen und der drei Modellregionen. Dieses System dient der Untersuchung monetärer Auswirkungen alternativer Ziele und Bewirtschaftungsvarianten.

  • Ertragsprognosen unter veränderten klimatischen Rahmenbedingungen.
  • Wachstumskundliche Modellrechnungen für Wälder und Kurzumtriebsplantagen bilden die Grundlage zur Formulierung regionalspezifischer Konzepte zur Steigerung des Dendromasseaufkommens sowie für die Entwicklung eines angepassten Verfahrens der Zielbestockungsplanung zur flächenbezogenen, standörtlich differenzierten Optimierung der Dendromasseproduktion.
  • Synergieeffekte neuer Techniken, Technologien und neuen Know-Hows bei den Unternehmen können auf andere Beispiele und Regionen übertragen werden.
  • Die in den drei Modellregionen aufgebauten Erzeugergemeinschaften können beispielhaft für den Aufbau regionaler Netze in anderen Regionen dienen. Dazu werden in jeder Region, analog zur Erzeugergemeinschaft Schradenland e.V., Konsultationspunkte für Dendromasse gegründet (Zusammenarbeit mit TP 4).
  • Durch den Aufbau von Wertschöpfungsnetzen für die energetische Nutzung von Dendromasse sichern sich Verwerter von Energieholz langfristig ihre Rohstoffbasis.
  • Kommunalen Einrichtungen (Schulen, Verwaltungen) und Kirchen werden neue Möglichkeiten der Wärmeerzeugung in Kooperation mit land- und forstwirtschaftlichen Unternehmen aufgezeigt.
  • Ein integriertes Konzept für eine technische Kombination der Reststoffe „Holzasche“ und „Rinde“ und deren bedarfsgerechte Ausbringung als wertvolle Dünge- und Kalkungsmittel auf Agrar- und Forstflächen wird erprobt.




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