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Jäkel, Kerstin

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    Daten­bezüge

Kontakt

Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Pflanzliche Erzeugung Frau Dr. Kerstin Jäkel

Waldheimer Straße 219
D-01683 Nossen
Deutschland

Kerstin.Jaekel@smul.sachsen.de
035242 631-7204

Be­schrei­bung

Pflanzliche Erzeugung

Verweise

Daten­bezüge (14)

Biogas
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Biogas entsteht im Prozess der Vergärung von Substraten und Wirtschaftsdünger/Gülle durch die Aktivität anaerober Mikroorganismen. Biogas wir zum Antrieb von Motoren genutzt, die elektrische Energie und Abwärme erzeugen.

Nach Einführung des Erneuerbare - Energien - Gesetzes hat sich eine Entwicklung auf dem Gebiet der Stromerzeugung mittels Biogas ergeben, die eine Form der regenerativen Energieerzeugung darstellt.
Biokraftstoffe
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Biokraftstoffe werden aus Biomasse hergestellt und dienen als Kraftstoffe (Treibstoffe) für Verbrennungsmotoren. Der Kraftstoffsektor als Bereich nachwachsender Rohstoffe wurde bis 2005 fast ausschließlich von Biodiesel bestritten. Im Rahmen des EU-Aktionsprogramms Biotreibstoffe mit Richtwerten für Mindestanteile von Biokraftstoffen sowie der Richtlinie zur Steuerbefreiung/-reduzierung von biogenen Treibstoffen und -komponenten wird 2010 ein Absatz von 3,2 Mio. t in Deutschland angestrebt (5,75 % des Kraftstoffmarktes).

Ziel des Aktionsprogramms ist die Minderung der Abhängigkeit von Rohstoffimporten für die Kraftstoffproduktion. Zusätzlich wird eine Minderung der CO2-Belastung angestrebt. Mit den Steigerungsraten im Verkehrsaufkommen besteht die Gefahr, dass die CO2-Einsparungen anderer Wirtschaftsbereiche überdeckt und die gestellten Ziele insgesamt nicht erreicht werden.

Neben Kraftstoffen in reiner Form wurden mit Inkrafttreten des neuen Mineralölsteuergesetzes in Deutschland auch Anteile biogener Kraftstoffe in Mischungen mit fossilen Kraftstoffen von der Mineralölsteuer befreit. Damit sind auch Mischungen wirtschaftlich.
Als Alternative zu fossilen Kraftstoffen kommen u. a. Pflanzenölmethylester, Pflanzenöl, Alkohol, Biogas und synthetische Kraftstoffe auf Biomassebasis in Frage, wobei reine Kraftstoffe oder Mischungen mit fossilen Kraftstoffen möglich sind.
Bodenbearbeitung
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Die Bodenbearbeitung ist ein wesentlicher Bestandteil der Nutzung von Ackerflächen. Die Bearbeitung dient u. a. der Lockerung des Bodens, der Beseitigung von Unkräutern und Ungräsern sowie der Mineralisation von Nährstoffen, insbesondere Stickstoff. Die Art und Weise der Bodenbearbeitung nimmt direkt Einfluss auf den Umfang der Bodenerosion durch Wasser und Wind sowie den Struktur- bzw. Gefügezustand des Bodens. Im Mittelpunkt der Facharbeit (im Einzelnen durch Projekte untersetzt) der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft steht die Entwicklung und Umsetzung boden- und gewässerschonender sowie ökonomisch tragfähiger Bodenbearbeitungsverfahren. Einen Schwerpunkt bildet hierbei die erosionsmindernde bzw. -verhindernde konservierende Bodenbearbeitung bzw. Direktsaat. Zur umfassenden und dauerhaften Anwendung der konservierenden Bodenbearbeitung werden acker- und pflanzenbauliche Managementstrategien entwickelt.
Bodenkultur in der Landwirtschaft
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Ausgehend von der europäischen Boden-, Naturschutz- und Bodenschutzpolitik sind im Bereich Bodenkultur folgende generelle Arbeitsschwerpunkte integriert:
1) Bodenbearbeitung, Landschaftswasserhaushalt und physikalischer Bodenschutz (grarproduktionsbezogener Erosions- und Gefügeschutz sowie Bodenbearbeitungs- und Bodenschutzverfahren, Agrarfauna, Bodenwasserhaushalt),
2) Umweltschonende Landbewirtschaftung, Schutz von Lebensräumen und Arten in Agrarlandschaften durch naturnahe Landwirtschaft),
3) Monitoring und Dokumentation von Entscheidungen sowie
4) Öffentlichkeitsarbeit, Information und Transfer zum Bodenschutz.

Weiterhin wird neben der Evaluierung von Förderprogrammen im Bereich Acker- und Pflanzenbau Schwerpunkt auf die Modellentwicklung (Auswertestandards) zur Prüfung und Etablierung von Parametern und Modellen zum nachhaltigen Boden- und Ressourcenschutz gelegt sowie auf die Entwicklung und Implementierung von GIS-Anwendung in der Landwirtschaft.
Energetische Nutzung von Gülle/Wirtschaftsdünger
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Projekt :Perspektiven für Biogasanlagen in Sachsen AuRaSa-Biogas;
Das Ergebnis des Projektes sind mögliche Folgekonzepte für einen wirtschaftlichen Weiterbetrieb nach Auslaufen der 20jährigen garantierten EEG-Vergütung für Biogasanlagen in Sachsen mit Würdigung des Klimaschutzbeitrages.
Erosionsschutz
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Ackerbaulich genutzte Böden sind in Sachsen in erheblichem Umfang durch Wasser- und Winderosion gefährdet. Fortgesetzte Bodenerosion führt zum irreversiblen Verlust der Ertragsfähigkeit von Böden. Zusätzlich werden Gewässer durch eingetragenen Boden und die darin enthaltenen Nährstoffe befrachtet. Dies kann negative Folgen für die Gewässerqualität haben. Aus den voranstehenden Gründen werden von der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft erosionsmindernde bzw -verhindernde Anbauverfahren und Strategien entwickelt. Im Mittelpunkt stehen hierbei die dauerhaft konservierende Bodenbearbeitung und die Direktsaat. Im Vergleich zur konventionellen Bearbeitung mit dem Pflug bewirken pfluglose Bestellverfahren eine signifikante Verringerung des Bodenabtrags und eine signifikante Verbesserung der Gewässerqualitäten. Für eine umfassende und dauerhafte Anwendung der konservierenden Bodenbearbeitung müssen acker- und pflanzenbauliche Strategien entwickelt und zur Anwendung gebracht werden. Dies ist ein weiterer wesentlicher Arbeitsschwerpunkt des LfULG (im Einzelnen durch Projekte unterstützt).
Feste Brennstoffe
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Brennstoffe werden zur Wärmegewinnung eingesetzt und dienen der Erzeugung von elektrischem Strom im Dampfkraftwerk.
Die Landwirtschaft verfügt über ein großes Potenzial an energetisch nutzbarer fester Biomasse. Das sind zum einen Getreidestroh, Grünland- und Landschaftspflegeaufwüchse zum anderen Energiepflanzen (Getreidekorn, Miscanthus, Schnellwachsende Baumarten), die gezielt angebaut werden. Im Zuge des weiteren Preisanstieges für fossile Energieträger und im Interesse der Umweltschonung (Klimawandel) gewinnen diese nachhaltigen Ressourcen zunehmend an Bedeutung.
Heil-, Gewürz- und Färberpflanzen
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Heil- und Gewürzpflanzen sind Pflanzenarten, die auf Grund ihrer sekundären Inhaltsstoffe Krankheiten bei Menschen und Tieren heilen oder lindern können oder die Geschmackseigenschaften von Speisen und Getränken positiv beeinflussen und deren Verdaulichkeit verbessern. In Deutschland ist eine Vielzahl an Heil- und Gewürzpflanzen anbaufähig.

Je nach der artspezifischen Konzentration der wertgebenden Inhaltsstoffe sind Blätter, Kraut, Blüten, Körner oder Wurzeln nutzbar. Diese werden frisch, getrocknet, gefroren oder in Form von Extrakten, ätherischen Ölen, Tinkturen, Säften usw. verwendet. Haupteinsatzgebiete sind Pharmazie, Lebensmittelindustrie, Kosmetika, chemische Industrie sowie die Herstellung von Futtermitteln und Pflanzenschutzmitteln.
Nachwachsende Rohstoffe
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Der Aufgabenschwerpunkt "Nachwachsende Rohstoffe" umfasst die Erarbeitung von Empfehlungen zur Rohstoffbereitstellung für die Energiegewinnung und technische Produktherstellung (z.B. Dämmstoffe, Biokraftstoff, Biogas) sowie die Umsetzung und Begleitung der Forschungsförderung.
Zu den nachwachsenden Rohstoffe gehören z.B. schnellwachsende Hölzer, Chinaschilf, Getreide, Roggen, Hanf, Faserpflanzen, Energiepflanzen, Winterraps, halm- und holzartige Biomasse.
Unter dem Begriff nachwachsende Rohstoffe werden Produkte pflanzlicher und tierischer Herkunft zusammengefasst, die im Nicht-Nahrungs- und Nicht-Futtermittelsektor verwertet werden.
Nachwachsende Rohstoffe umfassen
- Nebenprodukte der Land- und Forstwirtschaft (z. B. Stroh, Holz aus Waldpflege, Biomasse aus der Landschaftspflege),
- Pflanzen aus dem landwirtschaftlichen Anbau (z. B. öl- und stärkehaltige Pflanzen, ein- und mehrjährige Gräser, Faserpflanzen, Heil-, Gewürz- und Aromapflanzen) sowie
- unbehandelte Abfallstoffe der Biomasseverarbeitung (Bau- und Industrierestholz, Hobel- und Sägespäne etc.).
Zunehmende Bedeutung erlangen sie vor allem vor dem Hintergrund des steigenden Energiebedarfs, der Endlichkeit fossiler Rohstoffe und der CO2-Anreicherung der Atmosphäre.
Naturfasern
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Faserpflanzen gehören zu den ältesten nachwachsenden Rohstoffen. Eine große Anzahl von Pflanzenarten enthalten vor allem aus Zellulose bestehende Fasern mit unterschiedlichen Eigenschaften. Die größte wirtschaftliche Bedeutung hat die Baumwolle erlangt, aber auch Jute, Sisal, Flachs, Hanf und Kokosfasern spielen eine wichtige Rolle.
Im Freistaat Sachsen ist in den Regionen Erzgebirge, Oberlausitz und Vogtland der Flachs (Faserlein), außerhalb der höheren Mittelgebirgslagen auch der Hanf anbauwürdig. Flachs und Hanf sind botanisch und bezüglich ihrer Wuchsform sehr unterschiedliche Pflanzen.
Verwendung finden Kurz- und Langfasern in Mischgarnen, Verbundwerkstoffen, Geotextilien, Dämmstoffen, Verpackungsmaterialien, technischen Textilien, Asbestersatz.
Öle und Fette
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Pflanzliche Öle werden als energiereiche Reservestoffe in Speicherorgane von Pflanzen eingelagert. Sie sind chemisch gesehen Ester aus Glycerin und drei Fettsäuren.
In Deutschland konzentriert sich der Ölsaatenanbau auf Raps, Sonnenblume und Lein. Im Freistaat Sachsen dominiert auf Grund der Standortbedingungen und vor allem der Wirtschaftlichkeit eindeutig der Raps. Der maximal mögliche Anbauumfang von Raps liegt aus anbautechnischer Sicht bei 25 % der Ackerfläche und ist noch nicht ausgeschöpft (Sachsen 2004: 17 %).
Für den landwirtschaftlichen Anbau kommen eine Reihe weiterer ölliefernder Pflanzenarten oder spezieller Sorten in Betracht. Interessant sind sie aus der Sicht der Verwertung insbesondere, wenn sie hohe Gehalte einzelner spezieller Fettsäuren aufweisen. Bei der Verarbeitung können dann aufwändige Aufbereitungs- und Trennprozesse eingespart und die Synthesevorleistung der Natur optimal genutzt werden. Der Anbauumfang ist jedoch meist noch sehr gering. Beispiele sind Nachtkerze und Iberischer Drachenkopf, aber auch Erucaraps und ölsäurereiche Sonnenblumensorten.
a) stoffliche Verwertung
In der stofflichen Verwertung reichen die Einsatzfelder pflanzlicher Öle von biologisch schnell abbaubaren Schmierstoffen, Lacken und Farben, über Tenside, Kosmetika, Wachse bis zu Grundchemikalien, aber auch Bitumen.
b) energetische Verwertung
Desweiteren können Pflanzenöle in Fahrzeugen, stationären oder mobilen Anlagen energetisch verwertet werden. Für den breiten Einsatz ist derzeit vor allem Biodiesel geeignet. Dieser kommt als reiner Kraftstoff zum Einsatz, seit 2004 auch in Beimischung zu Dieselkraftstoff. Eine weitere Möglichkeit eröffnet sich durch die Verwendung von reinem Rapsöl.
Pflanzenbau
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Die Aufgaben des Bereiches Pflanzenbau umfassen die Weiterentwicklung des Pflanzenbaues in seiner Wechselwirkung zur Umwelt durch Forschung, Untersuchungen, die Erstellung von fachlichen Leitlinien, Gutachten, Stellungnahmen, Konzepten und Unterlagen sowie Spezialberatung und Schulungstätigkeit zu den Themenkomplexen:

1) Anbausysteme und Pflanzenernährung
- Weiterentwicklung integrierter Anbauverfahren insbesondere nachhaltiger Fruchtfolgesysteme unter Beachtung des Klimawandels sowie
- Empfehlungen zur umweltgerechten und effizienten Nährstoffversorgung.

2) Ökologischer Landbau
- Entwicklung effektiver acker- und pflanzenbaulicher Anbausysteme sowie
- Optimierung von Nährstoffkreisläufen.

3) Nachwachsende Rohstoffe
- Empfehlungen zur Rohstoffbereitstellung
- Umsetzung und Begleitung der Forschungsförderung
Stärke und Zucker
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Stärke ist ein pflanzlicher Reservestoff, der in Form von Stärkekörnern in Speicherorganen von Pflanzen (Körner, Knollen, Wurzeln oder Mark) angereichert wird. Stärke wird sowohl im Lebensmittel - als auch im technischen Bereich in breitem Umfang eingesetzt.
Die landwirtschaftliche Erzeugung von stärkehaltigen Rohstoffen erfolgt in Deutschland durch den Anbau von Kartoffel, Weizen und Körnermais. In der Zukunft könnten die Markerbse und Neuzüchtungen mit sehr hohem Amylose- ("Amylo-Mais") oder Amylopektinanteil (z. B. Amylose-freie Kartoffel) Bedeutung erlangen, da sich hierdurch verarbeitungs- und anwendungstechnische Vorteile ergeben. Hinsichtlich der Verwendung werden drei wesentliche Produktlinien unterschieden
- native Stärke (Papier, Pappe, Leime, Kleber, Gipskartonplatten, Textilverarbeitung, Kosmetika),
- modifizierte Stärke (Lacke, Streichfarben, Bindemittel (Quellstärken), kationische Stärken, Papier, Pappe, Tabletten, Stärkeether und -ester) etc. sowie
- Verzuckerungsprodukte (Tenside, Sorbit, Kunststoffe, Vitamin C, Alkohole, Biotechnologie).
Vorbeugender Hochwasserschutz
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Die Nutzung des Wasserspeichers Boden und der damit verbundene Wasserrückhalt in der Landschaft stellt eine wichtige Maßnahme zur Minderung von Hochwasserereignissen dar. Auf Ackerflächen kann durch die Anwendung der konservierenden Bodenbearbeitung im Vergleich zur konventionellen Bestellung mit dem Pflug signifikant die Wasserinfiltration verbessert und in Folge davon der rasche, hochwasserbestimmende Oberflächenabfluss vermindert werden. Hauptursachen sind die geringere Verschlämmungsanfälligkeit und die größere Grobporenzahl (insbesondere Regenwurmgänge) konservierend bestellter Flächen. Eine flächenhafte Anwendung der konservierenden Bodenbearbeitung z. B. in ganzen Einzugsgebieten kann wirksam zum Hochwasserschutz beitragen. Ein weiterer hochwasserreduzierender Wasserrückhalt ist durch die Anlage von abflussbremsenden Strukturelementen, Kleinspeichern usw. in der Landschaft zu erreichen. Da LfULG untersucht und modelliert im Rahmen von Forschungsprojekten die Einflüsse der landwirtschaftlichen Nutzung, und hier insbesondere der konservierenden Bodenbearbeitung, auf den Umfang und den Verlauf von Hochwasserereignissen.

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