Pappeln als Wind­bre­cher

Sepp Braun stellt fest: „Wir Bauern und Förster haben den Schlüssel in der Hand, nicht nur den Klima­wandel aufzu­halten, sondern sogar die Atmo­sphäre wieder herun­ter­zu­kühlen“. Der Bioland­wirt aus dem baye­ri­schen Pulling im Land­kreis Frei­sing hat den Schlüssel nicht nur in der Hand, sondern auf dem Acker: Bäume. Und obwohl alle 60 bis 80 Meter ein drei­rei­higer Pappel­streifen den Acker durch­zieht, verzeichnet er keine gerin­geren Erträge als vor der Pflanz­ak­tion im Jahr 2008. Weizen, Hafer oder Klee­gras – sie alle bringen auf den Hektar Anbau­fläche gemit­telt genauso viel Ertrag wie auf den Nach­bar­flä­chen ohne Baum­streifen. Zu diesem Schluss kam das Forschungs­pro­jekt „Entwick­lung und Erpro­bung eines Agro­forst­sys­tems zur Ener­gie­holz­erzeu­gung im ökolo­gi­schen Landbau“.

Wie kann das sein? Zwar sind silvo­arable Agro­forst­sys­teme, in denen Gehölz­pflan­zungen mit Ackerbau kombi­niert werden, in vielen Teilen der Welt hilf­reich oder sogar notwendig für die land­wirt­schaft­liche Produk­tion. Doch kämpfen sie im bisher klima­tisch begüns­tigten Deutsch­land mit dem Ruf, die Erträge zu drücken. Die Bäume stellen ihr Wurzel­wachstum schließ­lich nicht an der Feld­grenze ein.

Wir haben den Schlüssel in der Hand, nicht nur den Klima­wandel aufzu­halten, sondern sogar die Atmo­sphäre wieder herun­ter­zu­kühlen

Sepp Braun

Pappel­streifen zur Ener­gie­ge­win­nung

Schon länger hatte der pfluglos wirt­schaf­tende Bioland­wirt sich mit Wald­gärten, Perma­kultur und Agro­forst beschäf­tigt. In Bayern mangelte es jedoch an Erfah­rung mit Ener­gie­holz aus Agro­forst­sys­temen im biolo­gi­schen Landbau. So wurde er bald zum Initiator der Studie, für die er später seinen eigenen Acker zur Verfü­gung stellte und seine zweite Ener­gie­holz­an­lage pflanzte. Mit dem Holz­ertrag betreibt er den Holz­ver­gaser am Hof, um Energie zu gewinnen. Inzwi­schen sei er ener­gie­autark, berichtet Braun stolz.

Die Bals­am­pap­pel­kreu­zungen Max 1 und Max 3 wurden als Steck­hölzer gepflanzt. So blieben die Anfangs­in­ves­ti­ti­ons­kosten niedrig. Sie stehen in Streifen mitten auf einem 1,2 ha großen Acker im Verband von 1,25 x 1,5 m aus jeweils drei Doppel­reihen quer zur Haupt­wind­rich­tung. Bei 60 bis 80 Metern Abstand und 30 bis 40 Metern Länge nehmen die zehn Meter breiten Baum­streifen etwa 13 Prozent der Acker­fläche ein. Die größte Heraus­for­de­rung war in den ersten Jahren, den Wühl­maus­fraß und den Beikraut­auf­wuchs ohne Herbi­zide im Zaum zu halten. Danach war bis zur ersten Ernte der Pappeln in sieben Jahren nicht mehr viel zu tun. Nicht einmal Düngen war notwendig, da die Bals­am­pappel Versu­chen der LWF Bayern zufolge nicht auf die Nähr­stoff­gaben reagiert.

Weniger Wind, mehr Ertrag

Jähr­lich maßen die Forscher die Ertrags­daten von Hafer, Winter­weizen und Klee­gras, die im Acker neben den Baum­streifen wuchsen. Das Ergebnis: Im direkten Umfeld von fünf bis zehn Metern um die Pappeln herum sank der Ertrag. Doch mit zuneh­mendem Abstand glichen Mehr­erträge diesen Verlust aus. So ergab sich auf die Fläche und über die Jahre gemit­telt kein signi­fi­kanter Unter­schied zwischen der Fläche mit Baum­streifen und dem benach­barten Acker ohne Pappeln. Zudem vermin­derten die Bäume weder die Getrei­de­qua­lität noch die Gesamt­ener­gie­leis­tung des Klee-Gras-Gemenges vermark­tungs­wirksam.

Was klingt wie Hokus­pokus, lässt sich ganz prag­ma­tisch erklären: Die Baum­streifen verrin­gern die Wind­ge­schwin­dig­keit und beein­flussen das Mikro­klima positiv. Direkt hinter den Baum­streifen fiel die rela­tive Wind­ge­schwin­dig­keit auf etwa 40 %. In 50 m Entfer­nung zu den Pappeln lag sie noch immer etwa 20 % nied­riger als sonst.

Als Ursache für die ungleich­mä­ßige räum­liche Ertrags­ver­tei­lung vermuten die Wissen­schaftler zum einen die Konkur­renz um Licht und zum anderen heraus­ste­hende Äste, die eine präzise Boden­be­ar­bei­tung nahe der Pappel­streifen erschwerten. „Die Erträge sind im Schat­ten­be­reich der Bäume nied­riger. Natür­lich ist das nicht bei allen Kulturen gleich. Aber diese Einbußen werden durch das bessere Wachstum in der Fläche wieder ausge­gli­chen“, erklärt Braun dazu.

Der Bioland­wirt und andere Projekt­be­tei­ligte vermuten, dass die Baum­streifen ihre Vorteile an anderen Stand­orten noch viel deut­li­cher ausspielen würden. Frei­sing profi­tiere von einer Gunst­lage mit wenig Wind, keiner so hohen Sonnen­ein­strah­lung wie zum Beispiel in Südfrank­reich und guten Böden. „Durch diese Gunst­lage wird der Minder­ertrag um den Baum­streifen herum insge­samt nicht über­kom­pen­siert. Je mehr wir in Gunst­lagen kommen, desto geringer sind die Zuwächse durch Agro­forst. Aber wir konnten zeigen, dass es zumin­dest keine Minder­erträge gibt. Das ist auch ein gutes Ergebnis“, findet Braun.

Bäume können den Ertrag stei­gern

Für die Annahme, dass Agro­forst­an­lagen vor allem in weniger güns­tigen Lagen sinn­voll sind, spricht eine Studie aus Bran­den­burg: Auf den großen, wind­er­o­si­ons­ge­fähr­deten Flächen mit leichten, sandigen Böden ließ sich durch den Anbau von Ener­gie­holz­streifen der Zucker­rü­be­n­er­trag stei­gern. Auch in trockenen Jahren scheinen die Agro­forst­an­lagen höhere Erträge zu begüns­tigen. So maßen die Autoren einer nord­deut­schen Studie im trockenen Jahr 2012 höhere Winter­wei­zen­er­träge im Agro­forst­system als in der baum­losen Kontrolle. Als mögliche Ursache vermu­teten sie die güns­ti­geren Witte­rungs­be­din­gungen im Agro­forst­system.

Wie genau sich die Gehölze auf die Acker­kultur auswirken, vari­iert jedoch unter anderem mit der Baumart, der Pflanz­dichte, dem Alter der Bäume und der Kultur­pflan­zenart. Auch wirkt ein Wald­rand anders als eine viel schma­lere Baum­reihe. Einer belgi­schen Studie zufolge wirkten sich Strei­fen­pflan­zungen aus zwei- bis sieben­jäh­rigen Pappeln kaum auf den Ertrag von (Futter-)Mais, Kartof­feln, Winter­weizen und Winter­gerste aus. In der Nähe von 15 bis 48 Jahre alten Laub­bäumen beob­ach­teten die Forscher dagegen Ertrags­ein­bußen – vor allem bei Mais und Kartof­feln.

Unab­hän­giger von Rohstoff­preisen

Sepp Braun kommt derzeit infolge stei­gender Ener­gie­preise unver­hofft in Bereiche, wo sich die eigene Holz­pro­duk­tion zur Ener­gie­er­zeu­gung so richtig lohnt. Er geht auch davon aus, dass die Land­wirt­schaft bald in den CO₂-Zerti­fi­ka­te­handel einge­schlossen wird. Dann würden die CO₂ bindenden Baum­streifen zusätz­li­ches Einkommen gene­rieren.

Falls es Sie jetzt in den Fingern juckt, selbst Ener­gie­holz­streifen anzu­legen, hat Dr. Frank Burger von der LWF eine wich­tige Botschaft: Auf keinen Fall sollte man Ener­gie­holz mit der Inten­tion anbauen, in sieben Jahren einen super Preis für die Hack­schnitzel zu bekommen. „Dafür schwanken die Rohstoff­preise, auch für Hack­schnitzel, zu extrem“, erklärt der Mitar­beiter der Abtei­lung Forst­technik, Betriebs­wirt­schaft und Holz. Es sei daher wichtig, die Holz­nut­zung in den Betrieb einzu­binden, zum Beispiel als Hack­schnitzel oder Holz­ver­ga­s­er­ware. „Dann bin ich unab­hängig vom Rohöl­preis. Wenn der Preis für einen Liter Heizöl dann auf 20 Cent sinkt, lohnt sich das zwar nicht mehr, aber das muss ich aushalten“, macht Dr. Burger klar.

Das System Agro­forst kann für mich kostenlos Energie produ­zieren.

Dr. Frank Burger

Die Anlage von Ener­gie­holz­streifen will gut über­legt sein. Denn stehen die Bäume erst einmal, sollten sie nicht vorzeitig gerodet werden müssen – sonst lohnt sich die Anlage nicht. Erst nach mehreren Rota­tionen rentieren sich die Kosten für die Begrün­dung und Rodung der Ener­gie­holz­streifen. „Wenn ich mir nach acht Jahren über­lege, das System wieder umzu­bre­chen, ist das betriebs­wirt­schaft­li­cher Unsinn. Sobald der Agro­forst aus der Amor­ti­sa­tion raus ist, produ­ziert das System für mich ja kostenlos Energie“, erklärt Dr. Burger.

Posi­tive Neben­ef­fekte

Wahr­schein­lich werden Ener­gie­holz­streifen ohnehin nicht die neue Cash-Cow im Betrieb. Aber sie benö­tigen bei gerin­geren Anfangs­in­ves­ti­ti­ons­kosten nach der Etablie­rung nur wenig Pflege. Dabei beein­träch­tigen sie nicht einmal unbe­dingt die Erträge der Feld­früchte, sondern können sie unter Umständen sogar stei­gern. Mit dem Holz, das sie liefern, tragen die Bäume dazu bei, die Betriebs­kosten zu redu­zieren. Dass während der Verga­sung Pflan­zen­kohle entsteht, mit der Kompost, Stall­mist und Acker­boden aufbes­sern kann, sieht Braun als weiteren Vorteil. Außerdem würden die Pappel­streifen die Arten­viel­falt berei­chern und damit den Betrieb resi­li­enter machen.

Auch Regen­würmer fühlen sich unter den Pappeln wohl. Draußen im Pappel­streifen muss Brauns Hündin nur ein wenig graben und schon tummeln sich die Regen­würmer an der Ober­fläche. „Die Regen­wurm­bio­masse ist unter der Pappel wesent­lich höher als unter einer Buche“, erklärt Dr. Burger, der den Land­wirt heute begleitet. Braun träumt schon von dem guten Boden, den die Pappeln nach einer 40-jährigen Nutzungs­dauer hinter­lassen werden. „Unvor­stellbar, was durch die Blätter und Wurzeln an Humus in den Boden kommt“, findet er. Er sei über­zeugt, dass die Land­wirt­schaft auf Dauer nicht mehr um diese Systeme herum­kommen werde. Heraus­for­de­rungen wie Klima­schutz, Wasser­schutz, Arten­schutz, Boden­schutz und Trink­was­ser­schutz machten sie nötig.