Kluge Land­wirt­schaft kann Klima­schutz

Im Boden, beim Frucht­wechsel, im Stall, auf der Weide, auf dem Silo, bei der Fütte­rung, bei der Milch­er­zeu­gung, aber auch auf der Güllestrecke und bei der Biogas­ge­win­nung: Wenn­gleich sich die land­wirt­schaft­liche Produk­tion besten­falls im Kreis­lauf bewegt, schlum­mern auf allen Ebenen noch Poten­ziale, um am Ende weniger Klima­gase zu emit­tieren.

Klima­neu­trale, emis­si­ons­freie Land­wirt­schaft? Schön wäre es, aber: „wo geho­belt wird, fallen auch Späne“ lautet ein Sprich­wort – nicht ohne Grund. „Die land­wirt­schaft­liche Produk­tion fußt auf biolo­gi­schen Prozessen im Tier und im Boden, die niemals frei von Klima­gas­emis­sionen sein können“, sagt Helmut Döhler, Agrar­wis­sen­schaftler und Buch­autor, der Jahr­zehnte für das KTBL arbei­tete und seit 2014 als Berater, Forscher und System­ent­wickler agiert. Man nehme die Kuh. Für manche Kritiker ist gerade die Kuh ob ihrer Methan­emis­sionen regel­recht ein Klima­killer. Dies ist leicht zu wider­legen, weil alle von der Kuh emit­tierten Klima­gase auf ihrem Futter basiert, welches wiederum von Pflanzen stammt, die mittels der Photo­syn­these und dem Kohlen­di­oxid aus der Atmo­sphäre gewachsen sind – also biogenem Ursprung sind. Zumal nach aktu­ellem Stand der Wissen­schaft dieses Methan nach etwa 12 Jahren wieder abge­baut ist.

Unab­hängig davon igno­riert die einfache Betrach­tung die große biolo­gi­sche Leis­tung des Rindes, das für Menschen nicht verdau­bare Gras zu einem so hoch­wer­tigen Nahrungs­mittel wie Milch zu verwan­deln. Das ist ein meta­bo­li­sches Kraft­werk mit welt­weit riesigem Nutzen für den Menschen!

Trotzdem: Diese posi­tiven Aspekte sollten nicht dazu verleiten, nicht darüber nach­zu­denken, wie die Rinder- und Milch­vieh­hal­tung klima­freund­li­cher gestaltet und weiter­ent­wi­ckelt werden könnte. Dabei gibt es eine ganze Reihe von Optionen und Methoden auf verschie­denen Ebenen, um den Carbon Foot­print in der Fleisch­pro­duk­tion respek­tive Milch­er­zeu­gung zu mini­mieren.

In der Milch­vieh­hal­tung gibt es noch Spar­po­ten­ziale: bei Silie­rung, Fütte­rung, Stallbau bis hin zur Güllela­ge­rung.

Wo schlum­mern Spar­po­ten­ziale?

Agrar­ex­perte Döhler hebt einen Aspekt geson­dert heraus. Aus seiner Sicht müsse man sich die Tier­arten mit den höchsten Emis­sionen kriti­scher anschauen. Nicht mit dem Ziel, um am Ende ein Plädoyer zur Abschaf­fung der Rinder­hal­tung zu unter­füt­tern, sondern um wissen­schaft­lich zu hinter­fragen, welche Rassen sich am Ende tatsäch­lich am klima­freund­lichsten erweisen. Döhler selbst präfe­riert Mehr­nut­zungs­rassen im Gegen­satz zu hoch­spe­zia­li­sierten, hoch­ge­züch­teten Milch­vieh­rassen, weil sie aus seiner Sicht klima­bi­lan­ziell besser abschneiden würden.

Weitere Spar­po­ten­ziale schlum­mern in der Silie­rung, in der Fütte­rung, beim Stallbau bis hin zur Güllela­ge­rung. Mit all diesen Themen wie höhere Effi­zi­enzen, mehr Nach­hal­tig­keit und letzt­lich einem opti­mierten Carbon Foot Print beschäf­tigen sich die Mitar­bei­te­rinnen des Milk Sustaina­bi­lity Center, das De Laval und John Deere vor einigen Jahren gemeinsam gegründet haben.

Denn es gibt es noch viel zu tun: So emit­tiert der gesamte Agrar­sektor in Deutsch­land laut Angaben des Umwelt­bun­des­amtes im Jahr 2024 noch etwa 62 Millionen Tonnen Kohlen­di­oxid-Äqui­va­lente pro Jahr in Form von Kohlen­di­oxid, Methan und Lachgas in die Atmo­sphäre; das entspricht unge­fähr 9,6 Prozent der Gesamt­emis­sionen Deutsch­lands. Wenn man die Land­nut­zungs­än­de­rungen mit dazu­zählen würde, wie beispiels­weise die Trocken­le­gung von Mooren, sind es sogar 100 Millionen Tonnen – was etwa 14 Prozent der gesamten Klima­gas­emis­sionen ausmacht.  

Große Dimen­sionen: Land­wirt­schaft­liche Rest­stoffe werden auf einer Biogas­an­lage in Däne­mark verwertet.
Biogas: Brücken­schlag zwischen Mole­küle und Energie?

Kalku­la­to­risch klima­neu­tral

Daher bietet auch der ökolo­gi­sche Landbau gute Chancen. Er emit­tiert auf die Fläche bezogen nur rund die Hälfte rele­vanter Klima­gase im Gegen­satz zur konven­tio­nellen Land­wirt­schaft. „Da aber die Erträge im Ökolandbau deut­lich geringer ausfallen“, so Agrar-Experte Döhler, „ist die Klima­gas­bi­lanz der jewei­ligen Produkte am Ende ähnlich.“ Dennoch rechnet er mit rund einer Million Tonnen CO2-Minde­rung, die der Ökolandbau zusätz­lich bei entspre­chender Auswei­tung leisten könnte, vor allem resul­tie­rend aus dem Verzicht von synthe­ti­schen Dünge­mit­teln, die in ihrer Herstel­lung viel Energie beziehen sowie den höheren Humus­an­teilen in den ökolo­gisch bewirt­schaf­teten Weiden und Äckern, die zusätz­lich Kohlen­stoff spei­chern helfen. Hinzu­kommen große Vorteile für die Arten­viel­falt.  

Dennoch: Trotz aller Optionen ist eine emis­si­ons­freie Land­wirt­schaft zum jetzigen Zeit­punkt kaum reali­sierbar. „Um die Land­wirt­schaft zumin­dest kalku­la­to­risch klima­neu­tral zu gestalten, müssen wir die unver­meid­baren Emis­sionen kompen­sieren. Das können wir besten durch die Bereit­stel­lung erneu­er­barer Ener­gien. Abge­sehen von Wind- und Wasser­kraft sowie Photo­vol­ta­ik­an­lagen zur Erzeu­gung von Strom und Wasser­stoff haben wir viel­fäl­tige Möglich­keiten mit der Erzeu­gung von Biogas für eine flexible, bedarfs­ge­rechte Strom­ein­spei­sung sowie für die Gewin­nung von Biokraft­stoffen und die Versor­gung des länd­li­chen Raums mit grüner Wärme“, merkt Döhler an. Zusätz­lich bieten Ölpflanzen weitere Optionen zur Kraft­stoff­pro­duk­tion.

Gülle verwerten: Viele Vieh­be­triebe betreiben bereits Hofan­lagen nur mit Rest­stoffen.

Forschung im Labor der Versuchs­sta­tion Berge in Bran­den­burg: Expe­ri­mente in Mini-Fermen­tern

Bioen­ergie unter­stützt Klima­wende

In dieselbe Rich­tung wie Döhler argu­men­tiert Anker Jacobsen. Der Däne ist ein inter­na­tional aner­kannter Technik-Pionier bei der Sepa­rie­rung von Biogas in Biome­than und Kohlen­di­oxid mittels der Amin-Wäsche. Der Prozess­che­miker sieht gerade in der Bioen­ergie einen unver­zicht­baren Baustein, um die Ener­gie­wende hin zu einer klima­neu­tralen Wirt­schaft reali­sieren zu können. „Ich kriti­siere aber die aktu­ellen Berech­nungs­me­thoden des IPCC, weil sie die Bedeu­tung des biogenen CO2 einfach falsch bewertet“, so Anker Jacobsen.

Jacobsen hält eine wissen­schaft­liche Neube­wer­tung des auf der Basis von Pflanzen gene­rierten CO2 im Gegen­satz zum fossil emit­tierten Kohlen­di­oxid für drin­gend notwendig. Dazu stellt er elemen­tare Fragen: Wie zirku­liert Kohlen­stoff in natür­li­chen und wie in menschen­ge­machten Kreis­läufen? Wie beein­flusst dies das Klima tatsäch­lich? Sein Appell: Wir brau­chen andere Berech­nungs­mo­delle, um mit der Ener­gie­wende voran­zu­kommen und zugleich die posi­tiven Klima­bei­träge von Land­wirt­schaft & Bioen­ergie mehr als bisher heraus­zu­stellen. Das ist bei Weitem nicht konflikt­frei, so Jacobsen weiter, weil Klima­schutz und Umwelt­schutz mit ihren jewei­ligen Bestre­bungen nicht selten mitein­ander kolli­dieren. Aller­dings seien diese Konflikte aus seiner Sicht lösbar.

Dabei ist aus der Sicht von Jacobsen die Produk­tion von Biogas aus land­wirt­schaft­li­chen Rest­stoffen von zentraler Bedeu­tung, weil es die tech­ni­sche, ener­gie­sys­te­mi­sche Option bietet, „grünen“ Kohlen­stoff und erneu­er­bare Strom­wirt­schaft mitein­ander in sinn­volle Art und Weise zu verbinden. Denn aus dem Biogas sepa­rierten CO2 kann man zusammen mit Wasser­stoff aus der Elek­tro­lyse, gespeist mit Strom aus Wind und Sonne, beispiels­weise E-Methanol (CH3OH) herstellen, der als Treib­stoff für die Seeschiff­fahrt im großen Stil einge­setzt werden kann.

Düngung, Drohnen, Emis­si­ons­min­de­rung

Das böte inter­es­sante Perspek­tiven für die Zukunft. Damit dies gelingt, braucht es Agrar­for­schung an der Basis und in der Breite, nicht nur im Stall, im Fermenter, sondern eben auch auf dem Acker in den einzelnen Regionen. Wie wert­voll diese Agrar­for­schung vor Ort ist, zeigt sich beispiels­weise an der Land­wirt­schaft­li­chen Versuchs­sta­tion in Berge, unweit von Nauen im bran­den­bur­gi­schen Land­kreis Havel­land.

Feld­ar­beiten auf der Versuchs­sta­tion Berge
Dr. Andreas Muskolus erklärt eine Mess­ap­pa­ratur.

Dort leisten Leiter Dr. Andreas Muskolus und seine Mitar­beiter seit vielen Jahren beein­dru­ckende Forschungs­ar­beit, um der land­wirt­schaft­li­chen Praxis in der Anpas­sung an verän­derte klima­ti­sche Bedin­gungen neue Orien­tie­rung zu geben. Am tradi­ti­ons­rei­chen Versuchs­standort, dessen früherer Leiter Dr. Fritz Klatt im Jahr 1951, seiner Zeit damals sicher­lich weit voraus, das hoch­in­ter­es­sante Hand­buch „Die Feld­be­reg­nung und ihre sach­ge­mäße Anwen­dung“ verfasste, wird aktuell zu neuen Methoden der Düngung, aber auch zum Droh­nen­ein­satz beim Ackerbau und zu neuen Ansätzen geforscht, wie klima­schä­di­gende Emis­sionen mini­miert werden können.

„Eines ist doch voll­kommen klar. Zwar will ich keine Endzeit­stim­mung vermit­teln, aber wir können in der Land­wirt­schaft nicht mehr so weiter machen wie bisher“, konsta­tiert Muskolus beim Rund­gang über die Versuchs­an­lage, die Teil des Insti­tuts für Agrar- und Stadt­öko­lo­gi­sche Projekte (IASP) an der Humboldt-Univer­sität zu Berlin ist.

Er und sein Team sind neben anderen Vorhaben derzeit mit einem von der Fach­agentur Nach­wach­sende Rohstoffe (FNR) ausge­lobten Projekt mit dem Titel „GEWINN“ beschäf­tigt, bei dem es darum geht, wie die Methan-Emis­sionen bei der Ausbrin­gung von Gärresten nicht nur vermin­dert, sondern auch für die Ener­gie­er­zeu­gung genutzt werden kann.

Erwartet wird eine Stei­ge­rung des Methan-Outputs um zehn Prozent. Noch ist diese Marge zwar graue Theorie, doch die Demons­tra­ti­ons­an­lage, die dafür in Berge in einem Container instal­liert worden ist, wird in den nächsten Monaten dazu belast­bare Werte liefern können. „Wir entnehmen dem Gärrest bei einem halben bar Unter­druck Ammo­niak und fügen Natron­lauge und Wärme hinzu, so dass die lang­ket­tigen Kohlen­was­ser­stoffe aufge­bro­chen werden und die Methan­bak­te­rien mehr umsetzen können“, erklärt Fabian Kraus, Projekt­leiter am Kompe­tenz­zen­trum Wasser Berlin, das Wirk­prinzip der Versuchs­an­lage.