Im ersten Jahr sah der Versuch in Brandenburg beinahe wie ein Fehlschlag aus. Mohn und andere Beikräuter überwucherten das junge Weizengras, der Bestand blieb lückig. „Andreas Muskolus sagte zu mir: Das klappt niemals“, erinnert sich Bodenökologe Dr. Hans-Holger Liste. Doch im zweiten Jahr hatte das Weizengras plötzlich den Bestand geschlossen und die Konkurrenz weitgehend verdrängt. „Wenn sich eine mehrjährige Pflanze erstmal etabliert hat, ist sie gegenüber Umweltbedingungen viel resistenter“, merkt Dr. Liste an.
Solche Erfahrungen wecken Hoffnungen. Mehrjährige Getreide wie Weizengras, Waldstaudenroggen oder mehrjähriger Weizen gelten als mögliche Antwort auf einige der drängendsten Probleme des modernen Ackerbaus: Bodenerosion, Humusverlust, Trockenstress und hoher Betriebsmitteleinsatz.
Dauerkulturen haben wesentliche ökologische Vorteile.
Andreas Muskulos
Die Erwartungen sind hoch. Tiefreichende Wurzeln sollen den Boden stabilisieren, Wasser besser erschließen, Kohlenstoff speichern und das Bodenleben fördern – bei weniger Bodenbearbeitung, Überfahrten und Arbeitsaufwand. Doch wie gut funktioniert das in der Praxis? Und lohnt sich der Anbau auch wirtschaftlich?
Einmal säen, mehrere Jahre nutzen
Mehrjährige Getreide werden meist im Sommer oder Frühherbst ausgesät. Im ersten Jahr entsteht vor allem Biomasse, die etwa als Futter oder Biogassubstrat genutzt werden kann. Ab dem zweiten Jahr folgt die Kornernte, danach treibt der Bestand erneut aus. Je nach Kultur und Standort kann dies über mehrere Jahre wiederholt werden.
Waldstaudenroggen
Waldstaudenroggen (Secale cereale) ist eine urtümliche Roggenform, die seit Jahrhunderten auf armen Standorten und in Mittelgebirgslagen genutzt wird. Die Nutzungsdauer beschränkt sich in der Praxis meist auf zwei Jahre, obwohl theoretisch längere Standzeiten möglich wären.
Die Kultur gilt als robust, frosthart und anspruchslos. Charakteristisch sind über 2 m hohe Pflanzen mit langen Ähren, kleinen Körnern und tiefreichenden Wurzeln. Allerdings ist Waldstaudenroggen lageranfällig. Verwendet wird Waldstaudenroggen vor allem für Sauerteig- und Vollkornbrote. Zusätzlich können Grünmasse und Stroh genutzt werden.
Weizengras
Deutlich jünger ist die Entwicklung von Weizengras. In den USA versucht das „Land Institute“ seit Jahrzehnten, die mehrjährige Graugrüne Quecke (Thinopyrum intermedium) als Körnerfrucht zu domestizieren. Die erste Körnernutzungslinie MN-Clearwater kam in den 2010er Jahren auf den Markt. Die daraus gewonnenen Produkte werden unter der Marke Kernza® vermarktet.
Weizengras bildet Wurzeln von bis zu drei Metern Tiefe. Dadurch gilt die Kultur als besonders trockenheitsresistent und effizient bei der Nährstoffaufnahme. Genau diese Eigenschaften machten die Kultur für Forschende in Brandenburg interessant. Seit 2019 läuft dort ein Praxisversuch unter ökologischen Bedingungen ohne Herbizideinsatz. Dr. Hans-Holger Liste und Andreas Muskolus, Professor für ökologischen Acker- und Pflanzenbau an der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde, sind daran beteiligt.
Im sehr trockenen Jahr 2019 wurden andere Getreidearten auf den Versuchsflächen notreif. „Weizengras hingegen stand da wie eine Eins“, erinnert sich Dr. Liste. Im ersten Jahr war allerdings die Konkurrenz durch Beikräuter problematisch. Im zweiten Jahr schloss sich der Bestand dann stark. Die Kornerträge liegen bislang trotz allem deutlich unter denen moderner Weizensorten.
Kernza®-Bestand im Mai 2021
Kernza®-Bestand im Juli 2021
Kernza®-Bestand Ende August 2022 kurz vor der Ernte
Auch technisch stellt die Kultur Anforderungen. Die Körner sind extrem klein und fallen bei verspäteter Ernte leicht aus. Für den Drusch sind daher spezielle Einstellungen nötig, ähnlich wie bei der Gräsersaatgutvermehrung. Der Versuch lieferte keine Hinweise auf ein invasives Verhalten des Grases.
Die Körner enthalten viel Protein, jedoch weniger Gluten als Weizen. Deshalb eignet sich das Mehl vor allem für Mischbrote oder Spezialprodukte. In den USA wird Kernza® bereits für Brot, Bier und andere Lebensmittel genutzt. In der EU ist die breite Vermarktung als Lebensmittel bislang eingeschränkt, da sich Weizengras noch im Novel-Food-Verfahren befindet.
Mehrjähriger Weizen
Beim Mehrjährigen Weizen werden einjährige Weizensorten mit mehrjährigen Queckenarten gekreuzt (Triticum aestivum × Thinopyrum spp.), um die Backqualität und Ertragsstärke des Weizens mit der Ausdauer mehrjähriger Pflanzen zu verbinden. Weltweit existieren zwar zahlreiche experimentelle Linien, marktreife Sorten gibt es bislang aber kaum. Das Hauptproblem sind die bereits ab dem dritten Jahr stark sinkenden Erträge.
Mehrjährige Getreide im Vergleich
Weizengras
Mehrjährigkeit:
3–5 Jahre
Ertrag:
Niedrig (bestenfalls 25% des Ertrags einjährigen Weizens)
Nutzung:
Mehl, Spezialprodukte, Futter
Stärken:
starke Umweltleistungen, trockenheitsresistent
Schwächen:
niedrige Erträge, schwierige Vermarktung
Praxisstatus:
In den USA bereits fortgeschrittene Nische
Waldstaudenroggen
Mehrjährigkeit:
meist 2 Jahre
Ertrag:
Moderat (<50% des Ertrags moderner Roggensorten)
Nutzung:
Futter, Brot, Stroh
Stärken:
robust, frosthart, anspruchslos, sehr schneller Bestandsschluss
Schwächen:
moderate Kornerträge, Lagerneigung
Praxisstatus:
regionale Nische
Mehrjähriger Weizen
Mehrjährigkeit:
meist 2 Jahre
Ertrag:
bislang gering (je nach Standort und Jahr zwischen etwa 9 und 96% des Ertrags einjährigen Weizens)
Nutzung:
Brotweizen
Stärken:
Potenzial für Erosionsschutz, Humusaufbau, Bodenleben
Schwächen:
starke Ertragseinbrüche ab dem 2. Jahr
Praxisstatus:
Bisher überwiegend Forschung
Umweltvorteile gut belegt
Die größten Stärken mehrjähriger Getreide liegen derzeit im Umweltbereich. „Dauerkulturen haben wesentliche Vorteile gegenüber einjährigen Kulturen und das hat vor allem mit der Kohlenstoffspeicherung im Boden zu tun“, sagt Prof. Muskolus.
Studien belegen ökologische Vorteile
- Verbesserte Bodenstruktur,
- Wasserinfiltration,
- Humusaufbau,
- Bodenleben,
- Kohlenstoffspeicherung,
- Erosionsschutz
- und Nährstoffrückhalt.
Weizengras reduziert beispielsweise den Nitrataustrag deutlich stärker als einjährige Kulturen. Forschende der TU Graz fanden zudem ein vielfältigeres Bodenmikrobiom unter Weizengrasbeständen. Aufgrund des kräftigen Wurzelsystems wird auch dem Waldstaudenroggen eine positive Wirkung auf die Bodenstruktur zugeschrieben. Er sorgt für eine schnelle und intensive Durchwurzelung des Bodens. In Versuchen mit mehrjährigem Weizen nahm die organische Substanz im Boden zu, gleichzeitig verdoppelte sich die Zahl der Regenwürmer im Vergleich zu einjährigem Weizen.
Der Preis für gesunden Boden
Die ökologischen Vorteile haben allerdings ihren Preis. Mehrjährige Getreide liefern deutlich geringere Kornerträge als moderne einjährige Sorten. So liegen die Kornerträge von Waldstaudenroggen meist nur bei 1–2 t/ha und damit bei weniger als der Hälfte des Ertrags moderner Roggensorten.
Die Weizengraserträge im Versuch in Brandenburg lagen im zweiten Standjahr bei 12,5 dt/ha– das entspricht etwa einem Viertel der Erträge, die ein einjähriger Weizen auf diesem Standort gebracht hätte. Danach sank der Ertrag auf rund 7 dt/ha und im fünften Jahr schließlich auf 2,5 dt/ha. Wie lange Weizengras wirtschaftlich relevante Erträge liefern kann, ist bislang noch unklar. „Nach unseren Erfahrungen ist es aber durchaus vorstellbar, dass es sieben Jahre oder länger angebaut wird“, vermutet Prof. Muskolus.
In einem BÖLN-Projekt auf bayerischen Grenzstandorten erzielten mehrjährige Weizenlinien im ersten Jahr bis zu 17 dt/ha. Die einjährige Weizensorte Capo schnitt bei sehr trockenen Bedingungen mit 20 dt/ha nicht wesentlich besser ab. Danach halbierten sich die Erträge der mehrjährigen Linien jedoch rasch. Gleichzeitig erfordert der Anbau ein angepasstes Management. Vor allem die Etablierung im ersten Jahr gilt als kritische Phase, weil die jungen Pflanzen anfangs konkurrenzschwach sind. Dafür entfallen jährliche Bodenbearbeitung und Neuansaat.
Unklar ist bislang, wie sich mehrjährige Kulturen langfristig sinnvoll in Fruchtfolgen integrieren lassen und wie stark die positiven Bodeneffekte nach einem späteren Umbruch erhalten bleiben. Vor allem auf Grenzstandorten sehen Forschende dennoch Potenzial. „Für Brandenburg ist das interessant, weil die lange Wurzel Wasser aus tieferen Bodenschichten erschließt“, sagt Dr. Hans-Holger Liste.
Lohnt sich der Anbau?
Kurzfristig lohnt sich der Anbau mehrjähriger Getreide bislang nur selten. Die positiven Umweltwirkungen können die deutlich geringeren Erträge, schwierige Vermarktung und teils aufwendige Etablierung bislang kaum ausgleichen.
Wirtschaftlich interessant können die Kulturen dennoch werden, wenn mehrere Nutzungen zusammenkommen, etwa Korn, Futter und CO₂-Bindung. Auf schwachen, trockenen oder erosionsgefährdeten Standorten liefern mehrjährige Getreide auch bei geringen Inputs noch Erträge.
Weizengras gilt innerhalb der noch jungen Forschung zu mehrjährigen Druschfrüchten derzeit als die aussichtsreichste Kultur. Dennoch ist sie noch weit von der Produktivität moderner Weizensorten entfernt. „Ich kann mir Weizengras auf Grenzstandorten vorstellen, wo man überlegt, ob man überhaupt noch Ackerbau betreiben soll“, sagt Prof. Muskolus. Für Landwirte könnte das durchaus interessant sein, denn auch potenzielle Abnehmer gäbe es, wie Prof. Muskolus berichtet.
Fazit
Die ökologischen Hoffnungen erfüllen mehrjährige Getreide bisher weitgehend. Besonders gut belegt sind Vorteile für Bodenstruktur, Humusaufbau und Bodenleben durch die dauerhafte Bodenbedeckung und die tiefreichenden Wurzeln. Ökonomisch können die Kulturen mit modernen einjährigen Getreiden bislang jedoch kaum konkurrieren. Niedrige Erträge und begrenzte Absatzmärkte verhindern derzeit einen breiten Durchbruch.
Dennoch könnten mehrjährige Getreide künftig dort interessant werden, wo der klassische Ackerbau zunehmend an seine Grenzen stößt – auf trockenen Standorten, erosionsgefährdeten Flächen oder in extensiven Produktionssystemen. Weitere Züchtung, politische Förderung und eine wachsende Nachfrage nach nachhaltigen Produkten haben zudem das Potential, die zukünftige Bedeutung mehrjähriger Druschfrüchte zu steigern. Noch stehen die Kulturen am Anfang ihrer züchterischen Entwicklung. Einige Züchter halten es für möglich, dass Weizengras in den kommenden Jahrzehnten das Ertragsniveau einjährigen Weizens erreicht.