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Pflanze

Wirtschaftlichkeit der Feldbewässerung

Anhand eines Beispiels aus der Altmark stellt Dr. Thomas de Witte vom Thünen-Institut für Betriebswirtschaft dar, welche Kosten für Bewässerungsmaßnahmen anfallen und welche Mehrerträge zu erwarten sind.

Regionales Auftreten der Anzahl Tage mit Bodenfeuchten unter 50 Prozent nutzbarer Feldkapazität (Kultur Winterweizen, leichter Boden)

Kein Wirtschaftsbereich hängt so stark vom Niederschlag ab wie der Ackerbau. Ganz besonders trifft dies auf die trockenen und die sandigen Regionen in Deutschland zu. Dazu zählen vor allem der Osten von Niedersachsen, der Norden von Sachsen-Anhalt (Regenschatten des Harzes) und das Bundesland Brandenburg. Speziell in diesen Gegenden drängt sich die Frage auf, ob eine Investition in die Bewässerung sinnvoll und rentabel wäre.

Das Beispiel Altmark – Grundlagen der Kalkulation für die Bewässerung

Wenn es um die Wirtschaftlichkeit der Feldbewässerung geht, sind folgende Punkte von großem Interesse:

  1. Welche Bewässerungstechnologien gibt es und welche Kosten verursachen sie?
  2. Wie hoch sind die Mehrerträge, die durch die Bewässerung zu erwarten sind?
  3. Welche Kulturen sollen bewässert werden?
  4. Wie stark sollen die jeweiligen Kulturen bewässert werden?

Diese Fragen werden im Folgenden anhand eines Beispiels aus der Altmark (Sachsen-Anhalt) beantwortet.

Die Altmark liegt im Nordwesten von Sachsen-Anhalt. Kennzeichnend für diese Gegend sind die überwiegend sandigen und lehmigen Böden mit 20 bis 40 Bodenpunkten und die relativ geringe Niederschlagsmenge von durchschnittlich 550 bis 600 Millimetern im Jahr. Aufgrund der beschränkten Wasserverfügbarkeit liegen die Erträge der Feldkulturen auf einem vergleichsweise niedrigen Niveau. So werden beispielsweise für Raps nur 33 Dezitonnen pro Hektar ausgewiesen, für Weizen sind es 61 Dezitonnen pro Hektar (Tabelle 1).

Tabelle 1: Rentabilität unterschiedlicher Kulturen in der Altmark

Quelle: Thomas de Witte; Thünen-Institut für Betriebswirtschaft

Bei den Kalkulationen wird von einem Weizenpreis von 16 Euro pro Dezitonne ausgegangen. Die übrigen Preise fußen auf historischen Preisrelationen. Die Grunddüngung wurde nach Entzug und die Stickstoffdüngung nach der Sollwertmethode (Menge des Düngers ist abhängig von der zu düngenden Pflanzenart und der Ertragserwartung) ermittelt. Als Nährstoffpreise werden die Mittelwerte der Jahre 2014 bis 2016 (AMI 2017) unterstellt. Der notwendige Aufwand an Pflanzenschutzmitteln wurde einer Wirtschaftlichkeitsberechnung von Mohr und Jerchel (2017) entnommen.

Der Schlag, auf den sich die Kalkulation bezieht, ist 1.200 m lang und 600 m breit. Er umfasst insgesamt 72 Hektar. Es wird angenommen, dass eine Wasserentnahme von maximal 80 Millimeter pro Hektar genehmigt ist.

Verschiedene Bewässerungstechnologien und ihre Kosten

Annahmen zum Investitionsbedarf für Bewässerungsverfahren. Quelle: Thomas de Witte; Thünen-Institut für Betriebswirtschaft

Drei verschiedene Bewässerungstechnologien wurden im vorliegenden Beispiel betrachtet:

  1. Mobile Beregnungsmaschine mit Düsenwagen
  2. Kreisberegnung (teilmobile Beregnungsmaschine)
  3. Tropfbewässerung (Mikrobewässerung).

Mobile Beregnungsmaschine mit Düsenwagen

Da die Schlauchlänge bei einer mobilen Beregnungsmaschine auf etwa 900 m begrenzt ist, muss der Schlag im hier beschriebenen Fall von der 600 m langen Querseite her bewässert werden. Für eine Wurfweite von 80 m ist ein hoher Wasserdruck und damit eine leistungsfähige Pumpe notwendig. Es muss deshalb ein Stromverbrauch von 0,4 Kilowattstunden pro Kubikmeter verregnetes Wasser veranschlagt werden.

Die Wasserverteilung ist dabei im Vergleich zu den beiden anderen Technologien relativ ungenau. Zur Beregnung des Beispielsschlags sind zwei Beregnungsmaschinen erforderlich. Sie kosten je 38.000 Euro. In Brunnen und Leitungssystem müssen etwa 100.000 Euro investiert werden (16 Hydranten sind nötig). Für drei Beregnungsgänge muss mit einem Arbeitszeitbedarf von 0,8 Stunden pro Hektar kalkuliert werden, weil ein Umsetzen der Beregnungsmaschinen nötig ist.

Teilmobile Beregnungsmaschine (Kreisberegnung)

Charakteristisch für die Kreisberegnung sind ein im Vergleich zur mobilen Beregnung geringerer Wasserdruck und ein um 40 Prozent niedrigerer Energiebedarf für die Wasserzuleitung. Der zusätzliche Strombedarf beträgt ca. 50 Kilowattstunden je Hektar und Jahr.

Für den Beispielschlag werden zwei Kreisregner mit einem Radius von 300 m benötigt. Diese kosten jeweils etwa 45.000 Euro. Die Investitionen für Leitungssystem und Brunnen belaufen sich auf 70.000 Euro. Aufgrund der Kreisform sind Endregner erforderlich, die in den Schlagecken zugeschaltet werden. Trotzdem erreicht der Kreisregner nur 85 Prozent der zu bewässernden Fläche. Die Wasserverteilung ist jedoch besser als die der mobilen Beregnungsanlagen und kann in mehreren kleineren Wassergaben ausgebracht werden. Dies ermöglicht es die Beregnungsmenge kurzfristig an veränderte Witterungsbedingungen anzupassen. Im Vergleich zu mobilen Beregnungsmaschinen wird – bei gleicher Wassermenge – ein um 5 Prozent höherer Ertrag kalkuliert. Der Arbeitszeitbedarf liegt gegenüber mobilen Anlagen niedriger.

Tropfbewässerung (Mikrobewässerung)

Tropfbewässerungssysteme sind aufgrund des hohen Investitionsvolumens und Arbeitszeitbedarfs nur für Sonderkulturen wirtschaftlich. Daher wird in der Kalkulation unterstellt, dass in jedem Jahr auf einem Viertel des Schlages bewässerte Kartoffeln angebaut werden und das Bewässerungssystem im Rhythmus der Fruchtfolge über den Schlag rotiert. Um dies zu ermöglichen, ist eine 600 m lange Wasserleitung mit vier Hydranten notwendig.

Als Investition für das Leitungssystem müssen 75.000 Euro veranschlagt werden. Darüber hinaus sind eine Kopfstation (Kosten: 10.000 Euro) sowie Tropfschläuche (Kosten: 85.000 Euro) erforderlich. Auch der Arbeitsbedarf liegt mit 27 Stunden pro Hektar deutlich höher als bei den anderen Systemen. Durch exaktere Wasserverteilung und den geringeren Wasserverlust kann jedoch – im Vergleich zur mobilen Bewässerung – ein um 20 Prozent höherer Ertrag erzielt werden.

Vergleich der Bewässerungskosten

Aus der Aufstellung der Kosten und Erträge der einzelnen Bewässerungsverfahren lassen sich folgende Schlüsse ziehen:

Die Tropfbewässerung ist mit 18 Euro pro Millimeter und Hektar die mit Abstand teuerste Methode. Da die Tropfschläuche in der Regel nicht länger als drei Jahre halten, entstehen hohe Abschreibungen. Weiterhin sind die Lohnkosten aufgrund des zeitaufwändigen Auf- und Abbaus der Tropfschläuche sehr hoch. Aufgrund dieser hohen Kosten rechnet sich die Tropfbewässerung nur für sehr umsatzstarke Sonderkulturen, unter bestimmten Voraussetzungen auch für Kartoffeln.

Im Gegensatz zur Tropfbewässerung belaufen sich die Kosten für mobile Beregnungsmaschinen auf lediglich 4 Euro pro Millimeter und Hektar. Der Anteil der Arbeitskosten an den Gesamtkosten ist mit 2 Prozent vergleichsweise unbedeutend. Höher anzusetzen sind die Kosten für die Wasserzuleitung. Sie liegen mit 2,26 Euro pro Kubikmeter fast doppelt so hoch wie bei der Kreisberegnung. Der Grund dafür ist in einem höheren Stromverbrauch sowie in höheren Kapitalkosten zu sehen.

Mit Vollkosten von 3,17 Euro pro Millimeter und Hektar ist die Kreisberegnung das günstigste Bewässerungsverfahren. Die Hauptvorteile dieser Technologie liegen in einem geringeren Stromverbrauch, einem geringeren Arbeitszeitbedarf und geringeren Kapitalkosten.

Vollkosten verschiedener Bewässerungsverfahren

Quelle: Thomas de Witte; Thünen-Institut für Betriebswirtschaft

Wie hoch sind die Mehrerträge, die durch die Bewässerung zu erwarten sind?

Langjährige Mehrerträge durch Bewässerung am Standort Hamerstorf. Quelle: Thomas de Witte; Thünen-Institut für Betriebswirtschaft

Um die Wirtschaftlichkeit der Bewässerung beurteilen zu können, müssen Landwirtinnen und Landwirte die beregnungskostenfreien Leistungen der verschiedenen Kulturen betrachten. Diese Leistungen ergeben sich aus der Differenz der Mehrerlöse, die mit der Bewässerung erzielt werden, und allen durch die Beregnung anfallenden Kosten.

Um die Erträge für den Schlag in der Altmark abschätzen zu können, wird hier auf Versuchsergebnisse des Fachverbandes Feldberegnung für den Standort Hamerstorf, Gemeinde Suderburg (Landkreis Uelzen) zurückgegriffen, denn die Bedingungen dieses Standortes ähneln denen in der Altmark.

Bei den Hamerstorfer Versuchen wird zwischen einer optimalen und einer reduzierten Beregnungsstrategie unterschieden: Bei der optimalen Beregnung wird mit der Bewässerung begonnen, wenn die nutzbare Feldkapazität im Wurzelraum unter 50 Prozent sinkt. Bei der reduzierten Bewässerung wird erst ab einer nutzbaren Feldkapazität von 35 Prozent bewässert. Hier die Ergebnisse der Hamerstorfer Versuche:

Mehrerträge

  • Raps reagiert kaum auf Beregnung. Selbst bei optimaler Beregnung lassen sich weniger als 10 Prozent Mehrertrag erzielen.
  • Auch die Zuckerrübe spricht nur mäßig auf Bewässerung an. Bei dieser Fruchtart steigt der Ertrag selbst bei der Variante mit optimaler Bewässerung um weniger als 20 Prozent.
  • Bei Getreide lassen sich in Abhängigkeit von der Beregnungsstrategie 18 bis 57 Prozent höhere Erträge erzielen. Am deutlichsten wirkt sich die Bewässerung bei Braugerste aus; selbst bei der reduzierten Bewässerungsvariante liegen die Mehrerträge hier noch bei 43 Prozent. Die Erträge von Weizen und Roggen steigen hingegen nur um 30 bis 40 Prozent.
  • Bei Kartoffeln belaufen sich die zusätzlichen Erträge durch Bewässerung auf 20 bis 25 Prozent.

Neben den Mehrerträgen sind bei Hackfrüchten auch Veränderungen der Qualitätseigenschaften zu berücksichtigen. Für Zuckerrüben zeigen Versuchsergebnisse, dass der Zuckergehalt um 1,5 Prozent ansteigt, wenn bewässert wird (Fricke, 2006). Bei Kartoffeln sinken sowohl der Anteil über- und untergroßer Knollen als auch der Schorfbefall – der Anteil vermarktungsfähiger Knollen nimmt also zu.

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