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Der Öko-Pups Schützt ökologische Landwirtschaft das Klima?

Die glückliche Kuh auf der Weide, die grünes Gras mampft - das sieht so natürlich aus, das muss doch gut für die Umwelt sein. Oder? Nicht unbedingt: Eine neue Studie hat untersucht, ob der Biolandbau auch besser fürs Klima ist.

Stand: 27.02.2013

Kühe auf einer Weide | Bild: picture-alliance/dpa

Wogende Felder, blühende Wiesen, grasende Kühe - das sieht so gar nicht nach einer Umweltbedrohung aus. Doch die Landwirtschaft ist ein wesentlicher Faktor im Klimawandel: Sie erzeugt nicht nur Lebensmittel, sondern auch ein Zehntel aller vom Menschen verursachten Treibhausgase. Insbesondere die Tierhaltung schlägt in der Klimabilanz negativ zu Buche: Hier werden mehr Treibhausgase frei als im Verkehr. Und die weltweite Nachfrage nach tierischen Produkten wächst; bis 2050 wird sie sich nach Schätzungen verdoppeln. Wird die Kuh zum Klimakiller?

Treibhausgase in der Landwirtschaft

Eine aktuelle Studie versucht, eine genaue Klimabilanz der Landwirtschaft zu erstellen, erstmals unter Berücksichtigung aller einwirkenden Faktoren. Dazu hat die Technische Universität München zusammen mit weiteren Universitäten je vierzig ökologische sowie konventionelle Landwirtschaftsbetriebe in Deutschland untersucht. Wo entstehen die Treibhausgase?

Methan mit jedem Rülpser

Bei der Tierhaltung wird vor allem das Treibhausgas Methan frei. Es entsteht bei der Verdauung der pflanzlichen Nahrung. Rinder rülpsen und pupsen es buchtstäblich in die Atmosphäre. Und dort richtet es weitaus mehr Schaden an als Kohlendioxid. Methan ist für das Klima 21-mal schlimmer als CO2. Es findet sich aber auch in den übrigen Verdauungsprodukten und wird ebenso frei, wenn Gülle auf den Feldern ausgebracht wird.

Das Treibhausgas Methan

Entstehung

Kuh auf der Weide | Bild: colourbox.com

Methan (CH4) entsteht, wenn organisches Material ohne Sauerstoff abgebaut wird. Ein Drittel der Methan-Emissionen stammt aus Feuchtgebieten und Sümpfen. Den Rest setzt der Mensch frei - bei der Gewinnung von fossilen Brennstoffen, in Deponien, beim Reisanbau und in der Viehhaltung.

Quelle Landwirtschaft

Die Landwirtschaft verursacht zwar nur einen kleinen Teil der gesamten Treibhausgas-Emissionen, doch gehen in Europa etwa die Hälfte des Gesamtausstoßes von Methan und Lachgas (N2O) auf ihr Konto.

Klimasünder Kuh

Wiederkäuer setzen Methan beim Verdauen frei - und rülpsen und furzen es in die Welt hinaus: Spätestens alle drei Minuten entweicht einer Kuh ein Wind - im Jahresdurchschnitt macht das über 100 Kilogramm Methan. In der klimaschädigenden Wirkung entspricht dies einem CO2-Ausstoß von 18.000 gefahrenen Autokilometern. Hinzu kommen aber noch die tatsächlichen Ausscheidungen einer Kuh: 90 weitere Kilogramm Methan pro Jahr fallen durch ihren Kot an.

Wirkung

Eine Tonne Methan ist so klimaschädlich wie 21 Tonnen Kohlendioxid. Bis zu 15 Jahre bleibt es in der Atmosphäre erhalten.

Senkung

Forscher suchen seit Jahrzehnten nach Möglichkeiten, die Methanbildung bei Wiederkäuern einzudämmen. Anfang Mai 2016 stellten Wissenschaftler um Rudolf Thauer vom Marburger Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie ihren Ansatz mit dem Molekül 3-Nitrooxypropanol (3-NOP) vor.
3-NOP schaltet ein Enzym aus, das für die Methanbildung zuständig ist. Es könnte dem Futter zugesetzt werden und so die Mikroorganismen, die im Verdauungstrakt der Tiere Methan bilden, hemmen.

Ganze Regenwälder im Magen

Aber das ist erst die halbe Rechnung. Noch wichtiger ist die Frage, womit die Kuh gefüttert wird. Wenn nämlich Soja im Futtertrog landet, verschlechtert sich die Klimabilanz dramatisch: Auf jedes Schnitzel und jedes Glas Milch kommt dann plötzlich eine ganze Menge Kohlendioxid. Denn dem Sojaanbau fallen die Regenwälder zum Opfer. Und die gehören zu den größten CO2-Speichern der Erde - sowohl in ihrem Pflanzenbewuchs als auch in den reichen Humusschichten ihrer Böden. Die Tierhaltung ist weltweit die größte Triebkraft für die Abholzung der Wälder. Rechnet man diese sogenannte Landnutzungsveränderung dazu, ist die Landwirtschaft für insgesamt dreißig Prozent der Treibhausgas-Emissionen verantwortlich.

Das Treibhausgas Kohlendioxid

Entstehung

Kohlendioxid (CO2) wird freigesetzt, wenn Kohle, Gas, Erdöl oder Holz verbrannt werden - zum Beispiel in der Industrie, im Auto- und Flugverkehr, beim Heizen und beim Niederbrennen von Wäldern.

Quelle Brandrodung

Stämme und Zweige von Bäumen bestehen etwa zur Hälfte aus Kohlenstoff. Beim Verbrennen verbindet er sich mit dem Sauerstoff in der Luft zum klimaschädlichen Kohlendioxid. Durch Brandrodung wird vor allem in Indonesien und Brasilien Regenwald großflächig in Acker- und Weideflächen umgewandelt. Jede Minute verschwindet eine Fläche von sechs Fußballfeldern. Dabei werden auch riesige Mengen an Kohlendioxid in die Atmosphäre gejagt.

Verstärkereffekt

Bäume und andere Pflanzen binden das Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch Fotosynthese und bauen daraus Biomasse auf. Als Filter fallen die abgeholzten Gebiete natürlich aus - eine doppelt negative Wirkung.

Wirkung

Kohlendioxid ist für etwa sechzig Prozent des vom Menschen verursachten Treibhauseffekts verantwortlich. Laut Greenpeace haben wir bislang rund 1.100 Milliarden Tonnen CO2 durch die Verbrennung von Kohle, Öl und Gas in die Atmosphäre entlassen. Weitere Milliarden Tonnen werden durch Brandrodung freigesetzt. Im Mittel dauert es 120 Jahre, bis das CO2 aus der Luft wieder abgebaut wird.

Klimaschutz mit Weiden

Wesentlich klimafreundlicher wird die Tierhaltung, wenn die Futtermittel selbst angebaut werden. Die Fütterung mit Stroh und Heu ist zudem gesund fürs Rindvieh. Allerdings regt diese rohfaserreiche Nahrung auch die Verdauung an: Die Kühe pupsen mehr Methan aus. Besonders gut fürs Klima ist Weidehaltung, trotz vermehrter Blähungen durch das frische Grün: Die Erhaltung großer Weideflächen bindet selbst viel Kohlendioxid. Insbesondere dann, wenn im Weideland beispielsweise Niedermoorflächen erhalten bleiben können. Denn Moore schließen enorme Mengen an Treibhausgasen in sich ein. Hier können ökologische Betriebe mit Weidehaltung punkten.

Pflanzen als CO2-Speicher

Generell bindet der Pflanzenanbau in der Landwirtschaft Kohlendioxid, in jedem Weizenfeld. Doch meist ist der Effekt nur von kurzer Dauer: Nach der Ernte werden all die Treibhausgase wieder frei - etwa bei der Verdauung im Kuhmagen. Wichtiger für das Klima ist, dass sich genügend Boden bilden kann: In den Humusschichten selbst wird Kohlendioxid gebunden. Das wird durch vielfältige Fruchtfolgen gefördert - etwa, wenn alle paar Jahre Kleerasen stehen bleiben darf. Die Kleewurzeln speichern außerdem Stickstoff und sparen so die künstliche Düngung der nachfolgenden Nutzpflanzen.

Lachgas durch Düngung

Die Düngung mit Mineralstickstoff ist ein weiterer Negativ-Faktor in der landwirtschaftlichen Klimabilanz. Genau wie der Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln. Beide werden mit hohem Energieaufwand produziert und dabei entsteht CO2. Die Stickstoffdüngung setzt zudem das enorm klimaschädliche Lachgas (Distickstoffmonoxid) frei, besonders wenn zu viel oder zum falschen Zeitpunkt gedüngt wird. Denn die Pflanzen nehmen nur eine begrenzte Menge an Stickstoff auf. Der Verzicht auf Mineralstoffdüngung und chemische Pflanzenschutzstoffe verbessert die Klimabilanz bei Ökobetrieben.

Das Treibhausgas Lachgas

Entstehung

Traktor düngt Feld | Bild: colourbox.com

Lachgas (N2O), auch Distickstoffmonoxid genannt, entsteht hauptsächlich durch Abbauprozesse in Böden und Ozeanen. Auf natürliche Weise entsteht Lachgas, wenn organische Materialien verfaulen. Schätzungsweise 145 Millionen Tonnen Lachgas werden jährlich durch natürliche Quellen freigesetzt.

Quelle Wassertiere

Auch Wasserinsekten, Muscheln und Schnecken pupsen - und entlassen dadurch Lachgas in die Atmosphäre. Das Treibhausgas entsteht im Darm der Tiere: Sie ernähren sich von organischem Material aus dem Wasser. Weil die darin enthaltenen Bakterien in ihrem Verdauungstrakt keinen Sauerstoff vorfinden, stellen sie auf Nitratatmung um. Dabei bilden sie aus Nitrat Lachgas. Je mehr Nitrat bereits im Wasser enthalten ist, desto mehr Lachgas scheiden die Unterwasserpupser aus. Und das Nitrat wiederum stammt meist von Düngemitteln.

Quelle Düngung

Etwa zehn Millionen Tonnen Lachgas produziert der Mensch bei der Verbrennung von Kohle und Öl, der Viehhaltung und vor allem der Überdüngung landwirtschaftlicher Böden: Auf sauerstoffarmen Böden wird Stickstoffdünger in Lachgas umgewandelt.

Wirkung

Das Treibhausgas bleibt rund 120 Jahre in der Atmosphäre erhalten. Eine Tonne Lachgas ist dabei so klimaschädlich wie 310 Tonnen Kohlendioxid. Und ein ein Hektar großes gedüngtes Feld setzt dem Klima in einem Jahr genauso zu wie 10.000 mit dem Auto gefahrene Kilometer. Derzeit werden weltweit pro Jahr 13 Millionen Tonnen Lachgas ausgestoßen. Forscher warnen davor, dass Lachgas im 21. Jahrhundert zur schädlichsten Substanz für die Ozonschicht werden könnte.

Energieverbrauch ist ausschlaggebend

Auch durch den Einsatz von Fahrzeugen und Geräten entstehen in der Landwirtschaft Klimagase: Jeder Traktor stößt CO2 aus und bei seiner Herstellung fällt es auch schon an. Beim Bio-Hof genau wie im konventionellen Betrieb. Doch insgesamt schnitten ökologische Betriebe in der Studie deutlich positiver ab: Bezogen auf die bewirtschaftete Fläche verbrauchen sie nur etwa die Hälfte an Energie. Die Energieerzeugung ist aber der Klimakiller Nummer 1, hier wird am meisten Kohlendioxid freigesetzt. Allerdings ist der Ertrag im Ökolandbau wesentlich geringer. Doch selbst umgerechnet auf den erwirtschafteten Ertrag schneiden Ökobetriebe deutlich besser ab als die konventionelle Landwirtschaft: Sie setzen im Vergleich nur etwa achtzig Prozent Treibhausgase frei.

Klimaschutz ist vor allem eins: individuell

Aber nicht unbedingt im Einzelfall: Die Studie ergab auch, dass die Klimabilanz meist sehr individuell ausfällt. Die Unterschiede zwischen einzelnen ökologischen Betrieben war oft größer als der Unterschied zwischen ökologischen und konventionellen Bauernhöfen. Es gibt viele, kleine Klima-Stellschrauben in der Landwirtschaft. Wie effektiv das Klima geschützt wird, hängt vom Geschick des einzelnen Landwirts ab. Und von der richtigen Beratung: Die Ergebnisse der Studie sollen ein "praxistaugliches Modell" liefern und zukünftig in die Klimaschutzberatung der Landwirte einfließen.


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