Einflüsse auf die Bereitstellung von Bioenergie aus Energiepflanzen

Die Hauptkulturpflanzen in Meta waren im Jahr 2001 in erster Linie Reis (Trocken- und Bewässerungsreis) und Ölpalmen (Abbildung 4-4). Sie beanspruchen zusammen ca. 70%

der genutzten Ackerfläche und machen 65% der gesamten Produktionsmenge aus. Gefolgt werden sie von den Kochbananen, die 9% der Fläche bedecken und 25% der Produktion darstellen [MINAGR et al. 2001, MINAGR 2006, SAM 2001a, b, c, SAM 2003]. Meta ist der Hauptproduzent von Ölpalmen in Kolumbien und gehört zu den führenden Produzenten von Reis und Kochbananen. Neben diesen drei Produkten werden Zitrusfrüchte, Ananas und weitere tropische Früchte in benachbarte Regionen im Zentrum Kolumbiens exportiert, besonders nach Bogotá, der Hauptstadt Kolumbiens.

Zwischen 1995 und 2001 wurde die Ackerfläche um etwa 22% erweitert, so dass die gesamte Ackerfläche im Jahr 2001 3,8% des Territoriums betrug [DANE 2003]. Die größte Flächenerweiterung weisen mehrjährige Pflanzen auf, insbesondere die Ölpalme. Nach einer Studie zur Landplanung in der Region sollen ca. 30% der Ackerfläche für den Naturschutz ungewandelt werden. Auf der anderen Seite ist eine Erweiterung der Ackerfläche (obere Grenze Ackerfläche) möglich, wenn Grünlandflächen, die gemäß der herrschenden Boden- und Klimabedingungen für die Landwirtschaft besser geeignet sind, umgewandelt oder in Form von integrierten Ackerbau-, Rinderhaltungs- und Waldbewirtschaftungssystemen genutzt würden [IGAC 2004].

Die Flächenerträge der meisten Produkte sind kontinuierlich gestiegen. Die Abbildung 4-5 zeigt die Entwicklung der Erträge für Ölpalme, Reis, Soja, Mais und Kochbananen [MINAGR 2006].

Die Tierhaltung umfasst hauptsächlich die Rinderhaltung, vor allem zur Produktion von Fleisch, in geringerem Umfang zur Produktion von Milch oder zur kombinierten Produktion von Milch und Fleisch (doppelte Zweck-Systeme), sowie die Geflügelzucht zur Produktion von Geflügelfleisch.

Meta besaß im Jahr 2001 mit 2,2 Mio Tieren den zweitgrößten Rinderbestand in Kolumbien [MINAGR 2001]. Geschlachtete Tiere bzw. lebende Tiere zur Schlachtung wurden hauptsächlich nach Bogotá exportiert. Der Anteil an geschlachteten Tieren betrug im Jahr 2001 ca. 9% des Bestandes, davon wurden ca. 40% in Meta geschlachtet [Morales 2006].

Voraussetzungen zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse in einer Beispielregion

97 Liliana Gamba: Erste Modellentwicklung zur nachhaltigen Nutzung der Biomasse

technifisierter Mais

6%

traditioneller Mais 3%

Maniok 12%

Bewässerungsrei s 33%

Zuckerrohr - Panela

0.5%

Trockenreis 46%

Abbildung 4-4: Produktion hauptlandwirtschaftlicher Produkte im Jahr 2001 in der Provinz Meta [Massen-%] [[MINAGR 2006]²³

Der Bestand an Geflügel war im Vergleich zum Rinderbestand gering und diente hauptsächlich zur Deckung des internen Bedarfs.

Im Jahr 2001 wurden ca. 50% der Fläche für die Rinderhaltung genutzt. Überwiegend wird das extensive Haltungssystem auf natürlichem und zum Teil verbessertem Grünland praktiziert [Contreras 2007, SAM 2003]. Die Besatzdichte, ein Parameter, der aus der Division des Flächenertrags des Grünlands durch den Bedarf an Grünlandpflanzen zur Deckung des tierischen Ernährungsbedarfs resultiert, ist für die natürlichen Savannen niedrig. Der Grund dafür ist der geringe Anteil an assimilierbarem Energie- und Eiweißgehalt der Vegetation [Vera 2001]. Niedrige Besatzdichten führen zu einem großen Grünlandbedarf, um die Ernährungsbedürfnisse zu erfüllen.

In den letzten zwanzig Jahren hat jedoch die Einführung von fremden Gräsern zu Steigerungen der Besatzdichte, insbesondere in der „Piedemonte-Zone”, geführt [Morales 2006].

Lediglich in einem kleinen Teil der Betriebe zur Fleischproduktion und zur kombinierten Milch-Fleischproduktion wird das semi-intensive System umgesetzt. In diesem System ist

23 Für alle Produkte außer Gemüse und Obst [ASOHOFRUCOL 2003] und Baumwolle [MINAGR et al 2001]

Voraussetzungen zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse in einer Beispielregion

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

Jahr

Fläche [ha]

Kochbanane Trockenreis Bewässerungsreis

Palmöl Maniok

0 5000 10000 15000 20000 25000

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

Jahr

Ertrag [kg/ha]

Kochbanane Trockenreis Bewässerungsreis

Palmöl Maniok

die Zufütterung von Kraftfutter am Ende der Zuchtperiode und in der Stillzeit gängig. Als Kraftfutter wird Silomais, Silomais-Soja oder gehacktes Zuckerrohr eingesetzt.

Abbildung 4-5: Entwicklung der Anbaufläche und der Erträge ausgewählter landwirtschaftlicher Produkte in Meta

Neben der Umwandlung eines Teils der Grünlandfläche in Ackerfläche wird in der Studie zur Landnutzung von [IGAC 2003] die Erweiterung der Anwendung vom semi-intensiven Haltungssystem, das Anwenden von kombinierten Rinderhaltungs- und Waldbewirtschaftungssystemen und von kombinierten Ackerbau-, Waldbewirtschaftungs- und Rinderhaltungssystemen empfohlen. Darüber hinaus wird die Umwandlung eines Teils

Voraussetzungen zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse in einer Beispielregion

99 Liliana Gamba: Erste Modellentwicklung zur nachhaltigen Nutzung der Biomasse

der Grünlandfläche in Naturschutzzonen vorgeschlagen. Das bedeutet insgesamt eine Netto-Reduktion der Grünlandfläche [IGAC 2004].

4.2.3.2 Produktion von landwirtschaftlichen nachwachsenden Rohstoffen zur stofflichen Nutzung

Nach Angaben von [FAOSTAT 2006b] wurden in Kolumbien hauptsächlich Zuckerrohr, Ölpalmen, Maniok und Baumwolle zur Nutzung als nachwachsende Rohstoffe angebaut. In geringerem Umfang wurden Kartoffeln und Fique nachgefragt (Abbildung 4-6).

Hierbei sind die Einflussgrößen die gleichen wie die der Nahrungsmittelproduktion (vgl.

Kapitel 4.2.3.1, S. 96), sie werden daher an dieser Stelle nicht erläutert.

Zuckerrohr-Panela

40%

Palmöl 17%

Baumwolle 7%

Fique

2% Maniok

16%

Kartoffeln 2%

Zuckerrohr 16%

Abbildung 4-6: Zusammensetzung des Bedarfs an landwirtschaftlichen nachwachsenden Rohstoffen in Kolumbien im Jahr 2001

4.2.3.3 Waldbewirtschaftung

Um die Dynamik der Waldbewirtschaftung in der Region zu verstehen, ist die allgemeine Situation dieses Sektors in Kolumbien zu betrachten.

In Kolumbien werden überwiegend Wirtschaftswälder natürlicher Herkunft bewirtschaftet, die Kulturwälder stellen nur einen Bruchteil des Angebotes dar. Der Sektor weist zahlreiche Defizite auf. Er ist geprägt durch eine ungeregelte Bewirtschaftung, mit einem großen Anteil an illegalen Betrieben und mangelhaften Kenntnissen über den Umfang der Ressource [Acosta 2006]. Der (natürliche) Wald ist in einigen Regionen durch Abholzung bedroht. Die

Voraussetzungen zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse in einer Beispielregion

bis zum Jahr 2005 vorherrschende Politik, die den Erhalt der Naturwälder mittels der Einschränkung der Bewirtschaftung begünstigte, hat zur Steigerung der illegalen Bewirtschaftung geführt und die Erfassung der ohnehin mangelhaften Informationen u.a. zu Bestand und Beschaffenheit erschwert [Acosta 2006].

Eine neue, umstrittene Regelung²⁴ wurde im Jahr 2006 verabschiedet. Danach wird eine geregelte Bewirtschaftung gefördert, die den Erhalt des Bestands anstrebt und den Sektor als strategisch für die kolumbianische Ökonomie betrachtet.

Die Nutzung des Holzes als Brennholz steht in Kolumbien an erster Stelle. Gefolgt wird sie von der Nutzung in der Papierindustrie und in der Produktion von Schnittholz. An letzter Stelle befinden sich die Nutzung für die Produktion von Holzwerkstoffplatten und Holzkohle (Abbildung 4-7). Der gesamte Bedarf an Holz würde bis zum Jahr 2020 um etwa 3% pro Jahr steigen [Acosta 2004], dies bedeutet eine Steigerung des Bedarfs pro Kopf kleiner als 2%

pro Jahr.

Holzkohle 1%

Schnittholz 7%

Brennholz 63%

Holzwerkstoff-platten

2%

Papier, Pappe, Karton

27%

Abbildung 4-7: Zusammensetzung des Bedarfs an Holzprodukten in Kolumbien im Jahr 2001 In Meta werden Wirtschaftswälder natürlicher Herkunft und Kulturwälder bewirtschaftet. Die Fläche natürlicher Wirtschaftswälder im Jahr 2001 betrug ca. 67%²⁵ der gesamten 3,5 Mio Hektar Waldfläche. Die Kulturwälder bedeckten weniger als 0,2% der Waldfläche. Der Rest

24 U.a. aufgrund der Verteilung von Nutzungsrechten, die bisher den Eingeborenen und den Afrokolumbianern zugeschrieben wurden.

25 Daten nicht zugänglich. Daher wird es angenommen, dass alle Zonen außerhalb von Nationalparks bewirtschaftet wurden.

Voraussetzungen zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse in einer Beispielregion

101 Liliana Gamba: Erste Modellentwicklung zur nachhaltigen Nutzung der Biomasse

der Waldfläche (ca. 1,2 Mio Hektar) steht unter Naturschutz und wird offiziell nicht bewirtschaftet [CORMACARENA 2004].

Die Produktion der Wälder ist durch die jeweilige Baumart und den Holzeinschlag bestimmt.

Die Baumarten in den natürlichen Wirtschaftswäldern umfassen verschiedene einheimische Anden- und tropische Sorten. Hier werden sie im Allgemeinen mit den Kategorien “Bosque Andino”, “Bosque Subandino” und “Bosque Tropical” bezeichnet. In Kulturwäldern wachsen hauptsächlich eingeführte Pinus- und Eukalyptusarten. Der Holzeinschlag variiert je nach Waldart und Baumsorte. Der maximale Holzeinschlag, der die obere Grenze der Bewirtschaftung zur Erhaltung des Waldbestands setzt, ist für die Wälder in Meta unbekannt [Acosta 2004, López 2007]²⁶. Dies, zusammen mit den Aussagen über das Abholzungsproblem, wirkt sich auf die Modellierung aus: obwohl ein „verfügbares“

Holzpotenzial aus Naturwäldern berechnet werden kann, wird er für die Beispielregion in die Modellierung nicht einbezogen.

Der jährliche Bedarf an Holz pro Kopf wurde dem durchschnittlichen Bedarf Kolumbiens gleich gesetzt [FAOSTAT 2006e]. Er stellt die Differenz aus der Summe der Produktion und der Importe einerseits und den Exporten anderseits für die oben genannten aggregierten Produkte²⁷ dar. Der Transferkoeffizient zur Produktion von Holzprodukten wurde den durchschnittlichen nationalen Werten gleich gesetzt [Acosta 2007].

4.2.3.4 Wohnung und Infrastruktur

Die bebaute Fläche in Meta betrug im Jahr 2001 etwa 0,1% des Territoriums, die gesamte bebaute Fläche pro Kopf lag bei 0,096 ha/p [DANE 2003]. Bezüglich der Wohnfläche zeigt der Vergleich der Statistiken von Haushalten mit den Wohnungsstatistiken ein steigendes Defizit in den Städten (im Jahr 1993 in Städten bei 6% und im Jahr 2005 bei 7%) und einen sinkenden Überschuss in ländlichen Gebieten.

Auf der regionalen Ebene wurde den Bau von neuen Wohnungseinheiten und die Erweiterung der Infrastruktur, insbesondere in der Hauptstadt, angestrebt. Es liegen jedoch keine Angaben hinsichtlich der Grenzen der Erweiterung sowohl auf Acker- als auch auf Grünlandfläche vor. Empfehlungen zur Stadtentwicklungspolitik auf der nationalen Ebene weisen jedoch auf eine notwendige Einschränkung der bebauten Fläche aufgrund des Mangels an geeigneten Flächen hin [DNP und MAVDT 2004].

26 Erst im Jahr 2007 haben die ersten Datenerhebungen begonnen.

27 FAOSTAT stellt ein Set von sowohl detaillierten als auch aggregierten Produktions-, Import- und Exportdaten bereit. Hier wurden die aggregierten Kategorien genutzt.

Voraussetzungen zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse in einer Beispielregion

Auf welchen Flächen die Erweiterung erfolgt, ist für die Region nicht dokumentiert.

4.2.3.5 Naturschutz

Eine Studie zur Landnutzung in Meta [IGAC 2003] verweist auf Nutzungskonflikte bei ca.

65% der Weidefläche und 30% der Ackerfläche. Sie resultieren aus der Bewirtschaftung von Flächen in Gebirgslandschaften und Überschwemmungsgebieten, Savannen und Zonen, in denen besondere Arten von Flora und Fauna zu schützen sind. Die vorgeschlagenen Lösungen hierzu umfassen einerseits die Umwandlung von Acker- bzw. Weidefläche in Naturschutzflächen und andererseits die Anwendung von Bewirtschaftungsformen, die im Einklang mit den natürlichen Bedingungen stehen und die Erhaltung der biologischen Vielfalt und der Funktionen des Ökosystems ermöglichen. Beispiele hierfür sind die im Anhang A.6 erwähnten kombinierten Systeme des Ackerbaus, der Waldbewirtschaftung und Rinderhaltung.

4.2.3.6 Energiepflanzen und Bioenergieerzeugung

Die Studie von [Aene 2003] und die dazu gehörende Datenbank [UPME 2006] dient einerseits als Basis für die Auswahl der Energiepflanzen und andererseits als Datenquelle für verschiedene Modellparameter. Wie im Kapitel 4.1.2 (S. 85) erläutet wurde, wurden dort Bioenergiepotenziale für Kolumbien auf der Basis von den agroklimatischen Bedingungen, ohne die Berücksichtigung von Einschränkungen, bereitgestellt. Die dafür geschaffene Datenbank enthält für jede kolumbianische Provinz die Pflanzenkulturen, die aus Sicht der Bodenbeschaffenheit und des Klimas in Frage kommen.

Aus den vierzehn möglichen Kulturen wurden elf ausgewählt, die derzeit in Meta als Nahrungspflanzen oder nachwachsende Rohstoffe angebaut werden. Der Flächenanteil pro Kultur wurde aus der Verteilung für das Jahr 2001 abgeleitet. Gemäß dieser Verteilung wird der größte Teil der Fläche für den Anbau von Ölpalmen, Maniok und Soja genutzt. Auf eine Auswahl und Flächeverteilung, basierend auf den Energieerträgen und potentiellen Umweltbelastungen, wurde an dieser Stelle verzichtet (vgl. 3.3.6, S. 63).

Die Flächenerträge und Heizwerte von möglichen Bioenergieträgern wurden ebenfalls aus der Datenbank übernommen. Die Erträge beziehen sich auf übliche geerntete Produkte, wie in Tabelle 4-8 zu sehen ist. Die Bioenergieträger umfassen Biokraftstoffe und feste Bioenergieträger, die durch gängige Prozesse bereitgestellt werden. Biogas erscheint nicht in der Liste, weil die Biogasherstellung in Kolumbien nur marginal ist.

Voraussetzungen zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse in einer Beispielregion

103 Liliana Gamba: Erste Modellentwicklung zur nachhaltigen Nutzung der Biomasse

Tabelle 4-8: Ausgewählte Bioenergiepflanzen und mögliche Bioenergieträger in Meta Energiepflanze Bioenergieträger

Zuckerrohr Bioethanol Zuckerrohr "Panela" Bioethanol Zuckerrohr "Miel" Bioethanol

Maniok Bioethanol

Ölpalme Pflanzenöl

Kokosnuss Pflanzenöl

Kakao Pflanzenöl

technisierter Mais Bioethanol traditioneller Mais Bioethanol

Sorghum Bioethanol

Baumwollsamen Pflanzenöl

Soja Pflanzenöl

Erdnuss Pflanzenöl

Sesam Pflanzenöl

4.2.4 Einflüsse auf die Bereitstellung von Bioenergie aus organischen Resten

Im Dokument Erste Modellentwicklung zur nachhaltigen Nutzung von Biomasse (Seite 122-129)