Sonderheft 361 Special Issue Studie zur Vorbereitung einer effizienten und gut abgestimmten Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor

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1 Sonderheft 361 Special Issue Studie zur Vorbereitung einer effizienten und gut abgestimmten Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor Heinz Flessa, Daniela Müller, Katharina Plassmann, Bernhard Osterburg, Anja-Kristina Techen, Heike Nitsch, Hiltrud Nieberg, Jürn Sanders, Olaf Meyer zu Hartlage, Elisabeth Beckmann, Victor Anspach

2 Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar Landbauforschung vti Agriculture and Forestry Research Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei (vti) Bundesallee 50, D Braunschweig, Germany Die Verantwortung für die Inhalte liegt bei den jeweiligen Verfassern bzw. Verfasserinnen. Preis 18 ISSN ISBN

3 Landbauforschung vti Agriculture and Forestry Research Sonderheft 361 Special Issue Studie zur Vorbereitung einer effizienten und gut abgestimmten Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor Heinz Flessa, Daniela Müller, Katharina Plassmann (AK), Bernhard Osterburg, Anja-Kristina Techen, Heike Nitsch (LR), Hiltrud Nieberg, Jürn Sanders, Olaf Meyer zu Hartlage, Elisabeth Beckmann, Victor Anspach (BW) Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei Institut für Agrarrelevante Klimaforschung (AK) Institut für Ländliche Räume (LR) Institut für Betriebswirtschaft (BW) Bundesallee 50, Braunschweig

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5 Vorwort i Vorwort Der Forschungsbericht Studie zur Vorbereitung einer effizienten und gut abgestimmten Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor wurde im Rahmen des gleichnamigen Forschungsprojekts erstellt, das vom Niedersächsischen Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Verbraucherschutz und Landesentwicklung und dem Niedersächsisches Ministerium für Umwelt- und Klimaschutz gefördert wurde. Ziel der Studie ist die Bewertung von möglichen Klimaschutzmaßnahmen für den Agrarsektor Niedersachsens. Im Fokus steht die Minderung der Emission von Treibhausgasen und Ammoniak aus der Landwirtschaft. Weiterhin werden Klimaschutzmaßnahmen im Bereich der Ernährungsindustrie und des Verbraucherverhaltens analysiert. Es werden sowohl Emissionsminderungspotenziale von technisch-organisatorischen Klimaschutzmaßnahmen abgeleitet als auch politische Maßnahmen zu ihrer Umsetzung aufgezeigt. Da die wissenschaftliche Bewertung von Maßnahmen mitunter nicht eindeutig ist und es erhebliche Standortunterschiede hinsichtlich der Klimaschutzwirkung und der Kosteneffizienz von Klimaschutzmaßnahmen im Agrarsektor gibt, bleiben viele Fragen offen. Dennoch ergibt sich ein sehr klares Bild, welche Bereiche die zentralen Ansatzpunkte für Klimaschutzmaßnahmen im Agrarsektor Niedersachsens darstellen. Der vorliegende Bericht beginnt mit einem zusammenfassenden Fazit. Die ausführliche Darstellung und Bewertung der Ergebnisse des Forschungsvorhabens erfolgt in zwei Teilen: Der erste Teil des Berichts besteht aus einem zusammenfassenden Kurzbericht, der für die Regierungskommission Klimaschutz des Landes Niedersachsen erarbeitet wurde. In ihm werden die wichtigsten Ergebnisse gestrafft dargestellt. In einzelnen Kapiteln wird die Bedeutung der niedersächsischen Land- und Ernährungswirtschaft beschrieben, der Ist-Zustand der Emissionen aus der niedersächsischen Landwirtschaft wird differenziert nach Quellgruppen abgebildet, Klimaschutzziele für den Agrarsektor und bereits existierende Klimaschutzmaßnahmen werden dargestellt, technischorganisatorische Klimaschutzmaßnahmen werden bewertet und politische Maßnahmen zur Umsetzung von Klimaschutzzielen in der Landwirtschaft Niedersachsens werden empfohlen. Weiterhin werden auch Maßnahmen aufgezeigt, die Entscheidungen der Ernährungsindustrie und des Nahrungsmittelhandels im Sinne des Klimaschutzes lenken und ein klimaschonendes Verbraucherverhalten fördern. Der erste Teil schließt mit einer zusammenfassenden Bewertung. Im zweiten Teil des Berichts folgt auf der Basis einer umfassenden Literaturauswertung die wissenschaftliche Begründung des Emissionsminderungspotenzials technischorganisatorischer Klimaschutzmaßnahmen. Es werden sowohl die zentralen Klimaschutz-

6 ii Vorwort maßnahmen, die im ersten Berichtsteil knapp zusammengefasst sind, als auch weitere Maßnahmen, die im Kontext der Klimaschutzdebatte diskutiert werden, auf der Basis wissenschaftlicher Ergebnisse geprüft und bewertet. Hierbei werden neben dem Treibhausgasminderungspotenzial auch die Dauerhaftigkeit der Maßnahme, potenzielle Verlagerungseffekte der Emissionen sowie andere Umweltwirkungen berücksichtigt. In einem weiteren Kapitel werden Politikinstrumente zur Umsetzung der technisch-organisatorischen Klimaschutzmaßnahmen zusammenfassend beschrieben und die Kosten der Emissionsminderung abgeleitet. Am Beispiel einiger typischer landwirtschaftlicher Betriebe in verschiedenen Regionen Niedersachsens werden mögliche Klimaschutzmaßnahmen aus Sicht der Praxis reflektiert und die betrieblichen Kosten der Emissionsminderung berechnet.

7 Fazit iii Fazit Die mit der landwirtschaftlichen Produktion verbundenen Umsetzungsprozesse des Kohlenstoff- und Stickstoffkreislaufs führen zu Treibhausgasemissionen, die sich nicht vollständig vermeiden lassen. Zudem handelt es sich bei den landwirtschaftlichen Emissionen um diffuse Belastungen, die in ihrer Höhe stark von den jeweiligen technischen, natürlichen und klimatischen Bedingungen abhängen und daher schwer zu erfassen sind. Schließlich weisen viele der Klimaschutzmaßnahmen, die in der Landwirtschaft umgesetzt werden können, im Vergleich zu vielen Maßnahmen in der Energie- und Gebäudewirtschaft 1 höhere Vermeidungskosten je Tonne CO 2-Äq. auf. Dies sind Gründe dafür, dass es in Deutschland bisher keine umfassende politische Strategie zur Vermeidung von Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft gibt. Die künftig zu erreichenden Klimaschutzziele machen es erforderlich, dass alle Minderungsmöglichkeiten geprüft werden, also auch in der Landwirtschaft. Eine zentrale Zielgröße von Klimaschutzmaßnahmen in der Landwirtschaft sollte die Minderung ertragsbezogener Emissionen sein, da eine Emissionsminderung durch die Verringerung der Produktion bei unveränderter Nachfrage nach landwirtschaftlichen Erzeugnissen nur zu einer Verlagerung der Produktion und der Emissionen führt. Viele der in diesem Bericht genannten Maßnahmen haben positive Nebeneffekte auf andere Umweltziele (Wasserschutz, Luftreinhaltung, Naturschutz), verbessern die Ressourceneffizienz und damit auch die Wirtschaftlichkeit der Produktion oder eröffnen Chancen für technologische Weiterentwicklungen. Solche Beiträge zu anderen Zielen verbessern die Kostenwirksamkeit für den Klimaschutz. Klimaschutzmaßnahmen in der Landwirtschaft sollten zuerst in den Bereichen umgesetzt werden, in denen große Synergien mit anderen Umweltzielen gegeben sind und umweltpolitische Verpflichtungen bestehen. Zu nennen sind die Senkung der N- Bilanzüberschüsse, die Reduzierung der Ammoniakemissionen sowie der Schutz von Grünland-, Auen- und Moorflächen. Aufgrund der negativen Nebeneffekte einer Expansion des Energiepflanzenanbaus sollten die betreffenden Bioenergiestrategien überprüft werden. Eine Reihe weiterer Maßnahmen sollte zunächst erprobt und weiterentwickelt werden, bevor wirksame und effiziente Optionen flächendeckend umgesetzt werden. Mit der Maßnahmenumsetzung einhergehen sollten Beratung, Monitoring und wissenschaftliche Begleitforschung, um den notwendigen Lernprozess zu organisieren und Erfolge zu dokumentieren. Neben der Evaluierung der Maßnahmenwirkungen und Kosten sollten auch die statistischen Daten für die Emissionsberichterstattung bereitgestellt werden, die für die Abbildung des Klimaschutzbeitrags benötigt werden. 1 Vgl. MCKINSEY&COMPANY (2007): Kosten und Potenziale der Vermeidung von Treibhausgasemissionen in Deutschland. on_treibhausgasemissionen_in_deutschland.pdf

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9 Inhaltsverzeichnis I Inhaltsverzeichnis Vorwort Fazit Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil I Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil II Abkürzungsverzeichnis i iii V VII XIII Teil I Zusammenfassender Kurzbericht 1 1 Die Bedeutung der niedersächsischen Land- und Ernährungswirtschaft 3 2 Ist-Stand der Treibhausgas- und Ammoniakemissionen 5 3 Klimaschutzziele für den Agrarsektor 9 4 Minderungspotenziale für Treibhausgasemissionen Steigerung der Stickstoffeffizienz und Reduktion von N-Überschüssen Optimierung des Wirtschaftsdüngermanagements Erhalt der Vorräte an organischer Bodensubstanz Steigerung der Energieeffizienz in der Landwirtschaft Produktion von Bioenergie Gesunde und klimaschonende Ernährung 20 5 Was im Land bereits geschieht 21 6 Vorschläge für weitere politische Maßnahmen Überarbeitung der Düngeverordnung (DüV) Ergebnisorientierte Honorierung zur Erhöhung der N-Effizienz Pilotprojekt zur Bestimmung der Backweizenqualität und Optimierung der Qualitätsdüngung Ordnungsrecht zur sofortigen Einarbeitung von entsprechenden Wirtschaftsdüngern und Ergänzung durch Informationskampagne Verpflichtung zur Abdeckung von Anlagen zur Lagerung von Schweineund Rindergülle 30

10 II Inhaltsverzeichnis 6.6 Schutz von Dauergrünland gegen Umbruch zu Ackerland Moorschutzkonzept Strategie zur Reduzierung der Torfverwendung im Gartenbau Konzept Klimafreundliche Biogasanlage Weiterentwicklung von Optionen für den Anbau von Kurzumtriebsplantagen (KUP) 42 Übergreifende Maßnahmen Klimacheck für landwirtschaftliche Betriebe Anpassung des Agrarinvestitionsförderungsprogramms (AFP) an Klimaschutzaspekte 45 Ernährungsindustrie, Handel und Verbraucher Förderung von Forschung und Entwicklung sowie Wissenstransfer Bereich Ernährungsindustrie und Handel Information und Aufklärung der Verbraucher 47 7 Zusammenfassende Bewertung 51 Teil II Wissenschaftliche Hinterlegung der Maßnahmen 57 8 Wissenschaftliche Bewertung der Maßnahmen zur Minderung von Treibhausgasemissionen im Agrarsektor 59 9 Maßnahmen im Bereich der Pflanzenproduktion Verbesserung der N-Produktivität der Düngung und Reduzierung von N-Überschüssen Einsatz von Präzisionslandbau Teilflächenspezifische Düngung Hemmung der Nitratbildung durch Nitrifikationshemmstoffe oder CULTAN-Düngung Optimierung der Ausbringung von chemisch-synthetischen N-Düngern: Wahl der Düngerform, des Düngezeitpunkts und der Ausbringtechnik Substitution von chemisch-synthetischen N-Düngern durch den Einsatz von Leguminosen Anbau von leguminosenfreien Zwischenfrüchten Steigerung des Vorrats an organischer Bodensubstanz 107

11 Inhaltsverzeichnis III 9.8 Reduzierte Bodenbearbeitung und Direktsaat Vermeidung von Bodenverdichtung in und durch Fahrspuren sowie Unterlassen der Düngung in den Fahrspuren Maßnahmen im Bereich der Tierproduktion Stickstoffoptimierte Fütterung (Schweine, Geflügel) Stickstoffoptimierte Fütterung und Futterverwertung bei Wiederkäuern Einsatz von Futterzusatzstoffen zur Verminderung von CH 4 -Emissionen aus der Verdauung von Wiederkäuern Substitution von importierten Sojafuttermitteln durch im Inland produzierte Körnerleguminosen Optimierung der Art der Wirtschaftsdüngerlagerung (inkl. Güllebehandlung) Optimierung der Ausbringung von Wirtschaftsdüngern: Technik, Einarbeitung, Düngerformen (außer Inhibitoren) Wahl des Haltungssystems: Weide oder Stall Erhöhung der Tierleistung Umbau des Rinderbestandes mittels Sperma-Sexing Effizienter Energieverbrauch Landnutzung und Landnutzungsänderung Erhaltung von Dauergrünland und umbruchlose Grünlanderneuerung Umwandlung von Acker- zu Dauergrünland Wiedervernässung von landwirtschaftlich genutzten Mooren Extensivierung der Nutzung von Mooren Reduzierung der Torfverwendung Aufforstung von landwirtschaftlichen Flächen Energetische Biomasseerzeugung Biogaserzeugung Biokraftstoffe Kurzumtriebsplantagen Umstellung auf ökologischen Landbau 297

12 IV Inhaltsverzeichnis 15 Einzelbetriebliche Analyse anhand von Fallbeispielen: Treibhausgasminderungskosten und Akzeptanz ausgewählter Maßnahmen Methodik und Datengrundlage Treibhausgasminderungskosten und Umsetzungsbereitschaft ausgewählter Maßnahmen Anpassungen im Düngungsmanagement Wirtschaftsdünger- und Gärrestemanagement Moorflächen - Bewirtschaftungsaufgabe Sonstige Maßnahmen Fazit Politische Instrumente zur Umsetzung von technisch-organisatorischen Klimaschutzmaßnahmen in der Landwirtschaft Niedersachsens Charakteristika verschiedener Typen von Steuerungsinstrumenten Beschreibung konkreter Umsetzungsmöglichkeiten Klimacheck Düngung Erhaltung von Dauergrünland und umbruchlose Grünlanderneuerung Wiedervernässung von landwirtschaftlich genutzten Mooren Optimierung der Klimafreundlichkeit von Biogasanlagen Weitere Maßnahmen Literaturverzeichnis 371 Anhang A1 A6

13 Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil I V Teil I Verzeichnis der Abbildungen Abbildung 2.1: Treibhausgasemissionen aus der niedersächsischen Landwirtschaft (1990 bis 2009) in Kilotonnen (kt) CO 2-Äq. aus sechs Bereichen 6 Verzeichnis der Tabellen Tabelle 4.1: Tabelle 4.2: Tabelle 4.3: Tabelle 4.4: Tabelle 6.1: Tabelle 6.2: Tabelle 7.1: Tabelle 7.2: Minderung der Treibhausgasemission durch die Einsparung von 1 kg nicht ausgenutzten Stickstoffs in der N-Düngung 12 Minderung der NH 3 -Emission aus Rinder- und Schweinegülle durch optimierte Lagerung und Ausbringung sowie potenzielle Bedeutung der Emissionsminderung von 1 kg NH 3 -N für die Einsparung von Treibhausgasemissionen 14 Treibhausgasbilanzen von Moorböden in Deutschland, differenziert nach Moortyp und Nutzung 16 Minderung der Treibhausgasemission (in t CO 2-Äq. /kwh) durch den Einsatz ausgewählter Bioenergielinien ohne Berücksichtigung von Landnutzungsänderungen (ohne LUC) sowie mit Berücksichtigung indirekter Landnutzungsänderungen (mit iluc) 19 Mögliche Minderung der NH 3 -Emissionen und daraus resultierende Minderung der Treibhausgasemissionen in Niedersachsen durch die sofortige Einarbeitung von Wirtschaftsdüngern auf unbewachsenen Flächen 30 Mögliche Minderung der NH 3 -Emissionen und daraus resultierende Minderung der Treibhausgasemissionen in Niedersachsen durch die Abdeckung von Gülle in Außenlagern mit Folie 32 Zusammenfassung der empfohlenen politischen Klimaschutzmaßnahmen im Agrarsektor, ihr Treibhausgasminderungspotenzial in Niedersachsen sowie die Kosten der CO 2-Äq. -Einsparung 52 Klimaschutzmaßnahmen im Bereich der landwirtschaftlichen Bioenergieproduktion sowie ihr Treibhausgasminderungspotenzial in Niedersachsen 55

14 VI Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil II Teil II Verzeichnis der Abbildungen Abbildung 9.1-1: N-Flächenbilanzsalden in Niedersachsen im Jahr 2003 sowie Zielgebiete gemäß Wasserrahmenrichtlinie 75 Abbildung : Abbildung : Abbildung : Treibhausgasemission durch die Herstellung und den Import von Sojaschrot ohne Berücksichtigung von Landnutzungsänderungen 145 Treibhausgasemission durch den Anbau von Sojabohnen sowie durch Emissionen der direkten Landnutzungsänderung bei Inkulturnahme von Regenwald bzw. Grasland 147 Potenzielle CO 2-Äq. -Einsparungen verschiedener Biogas-Pfade im Vergleich nach WBA (2007) sowie maximale und minimale potenzielle Einsparungen nach anderen Studien (ohne Berücksichtigung von dluc und iluc) 263 Abbildung : CO 2Äq. -Vermeidungskosten und Vermeidungsleistung 295 Abbildung 14-1: Abbildung 14-2: Abbildung 14-3: Prozentuale Reduzierung flächenbezogener THG-Emissionen durch ökologischen Landbau im Vergleich zum konventionellen Landbau 299 Prozentuale Reduzierung produktbezogener THG-Emissionen im Pflanzenbau durch ökologischen Landbau im Vergleich zu konventionellem Landbau 302 Prozentuale Reduzierung produktbezogener THG-Emissionen in der Tierproduktion durch ökologischen Landbau im Vergleich zu konventionellem Landbau 304 Abbildung : Übersicht über Politikinstrumente 338

15 Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil II VII Verzeichnis der Tabellen Tabelle 9.1-1: Tabelle 9.1-2: Tabelle 9.1-3: Tabelle 9.1-4: Tabelle 9.1-5: Tabelle 9.2-1: Tabelle 9.8-1: Emissionsfaktoren für die direkten und indirekten Lachgasemissionen 66 Minderung der Treibhausgasemission durch die Einsparung von 1 kg Mineraldünger-Stickstoff 72 Weitere Schadwirkungen von ausgewählten reaktiven Stickstoffausträgen aus der Landwirtschaft neben der beschriebenen Treibhauswirksamkeit 74 Durchschnittliche N-Flächenbilanzsalden der landwirtschaftlich genutzten Fläche (LF) in Niedersachsen in den Jahren 2003 und Geschätztes, gerundetes Emissionsminderungspotenzial pro Jahr für die Reduzierung der N-Düngung im Backweizenanbau in Niedersachsen 78 Veränderungen der Stickstoffdüngung von Wintergetreide und Winterraps durch teilflächenspezifische Düngung auf der Basis unterschiedlicher Verfahren im Vergleich zur undifferenzierten Düngung mit ortsüblichen Mengen und daraus resultierende Veränderung der Treibhausgasemission 82 Dieseleinsparung pro Jahr und dadurch erzielte Emissionsminderung durch die Umstellung von Pflug-basierter Bodenbearbeitung auf nichtwendende Bodenbearbeitung bzw. auf Direktsaat 114 Tabelle 9.9-1: Zusammenfassung der Ergebnisse aus Studien zur N 2 O- Emission aus verdichteten Fahrspuren Tabelle : Tabelle : Tabelle : Prozentuale Reduzierung der N-Ausscheidung durch Fütterungsmaßnahmen bei Schweinen 127 Prozentuale Reduzierung der N-Ausscheidung durch Fütterungsmaßnahmen bei Geflügel (Legehennen und Geflügelmast) 127 Prozentuale Anteile der Flächenänderung des Sojaanbaus für den Zeitraum 2000 bis

16 VIII Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil II Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Emissionsfaktoren für N 2 O für die Lagerung von Wirtschaftsdünger von Rind und Schwein 155 Emissionsfaktoren für CH 4 für die Lagerung von Wirtschaftsdünger unterschiedlicher Nutztiere in Niedersachsen 155 Ammoniakemissionsfaktoren für die Lagerung von Wirtschaftsdünger und relative Minderung der Ammoniakemission durch entsprechende Lagerungsformen und Abdeckung 157 Minderung der Treibhausgasemission durch die Vermeidung der Emission von 1 kg NH 3 -N 158 Treibhauswirksamkeit unterschiedlicher Verfahren der Wirtschaftsdüngerlagerung für Milchvieh und Mastschweine 159 Ist-Situation der jährlichen NH 3 -Emission aus der Lagerung von Rinder- und Schweinegülle in Niedersachsen und mögliche Minderung der NH 3 -Emissionen durch Abdeckung von Rinder- und Schweinegülle in Außenlagern mit Folie sowie daraus resultierende Minderung der Treibhausgasemission 163 Tabelle : Zusammenfassung der möglichen Minderung der NH 3 - Emissionen und daraus resultierende Minderung der Treibhausgasemissionen in Niedersachsen durch die Abdeckung von Gülle in Außenlagern mit Folie 163 Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Kumulative Ammoniak-Verluste in Prozent des TAN (total ammoniacal nitrogen: NH 4 -N + NH 3 -N) nach der Ausbringung von Rinder- und Schweinegülle auf Ackerflächen mit Breitverteiler ohne Einarbeitung bei unterschiedlichen Temperaturen 169 NH 3 -Minderungspotenziale (in %) gegenüber oberflächlicher Breitverteilung von Wirtschaftsdünger ohne Einarbeitung 172 Zusammenfassung der wichtigsten Maßnahmen zur Vermeidung von umwelt- und klimabelastenden Emissionen durch die Wirtschaftsdüngerausbringung Mögliche Minderung der NH 3 -Emissionen und der daraus resultierenden THG-Emissionen in Niedersachsen durch die sofortige Einarbeitung von Wirtschaftsdüngern aus der Schweinehaltung auf unbewachsenen Flächen 182

17 Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil II IX Tabelle : Mögliche Minderung der NH 3 -Emissionen und der daraus resultierenden THG-Emissionen in Niedersachsen durch die sofortige Einarbeitung von Wirtschaftsdüngern aus der Rinderhaltung auf unbewachsenen Flächen 182 Tabelle : Zusammenfassung der möglichen Minderung der NH 3 - Emissionen und der daraus resultierenden Minderung der Treibhausgasemissionen in Niedersachsen durch die sofortige Einarbeitung von Wirtschaftsdüngern der Schweine- und Rinderhaltung auf unbewachsenen Flächen 183 Tabelle 11-1: Tabelle 11-2: Beispiele für Energie- sowie THG-Einsparungspotenziale der entsprechenden Maßnahmen in der Milchgewinnung 194 Beispiele für Energie- sowie THG-Einsparpotenziale in der Schweine- und Geflügelhaltung 195 Tabelle 11-3: Energie- sowie THG-Einsparpotenziale im Ackerbau 196 Tabelle 11-4: Tabelle 11-5: Tabelle 11-6: Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Beispiele für Energie- sowie THG-Einsparpotenziale bei der Konservierung und Lagerung von Ackerbauprodukten 197 Energie- sowie THG-Einsparmöglichkeiten in Gewächshäusern 199 Kumuliertes Energiesparpotenzial in der niedersächsischen Landwirtschaft nach Experteneinschätzung 201 Mittlerer Vorrat an organischem Kohlenstoff in ausgewählten mineralischen Grünlandböden in Niedersachsen sowie Freisetzung von CO 2 und N 2 O-Emissionen innerhalb von rund 20 Jahren nach Grünlandumbruch und Umwandlung zu Ackernutzung (einjährige Kulturen) 206 Treibhausgasbilanz wiedervernässter Moorflächen, differenziert nach Moortyp (Hochmoor, Niedermoor) und Wasserregime (ohne bzw. mit Überstau) 219 Treibhausgasbilanz von unterschiedlich intensiv entwässerten Mooren unter landwirtschaftlicher Nutzung sowie von wiedervernässten Mooren und das daraus abgeleitete Potenzial der Emissionsminderung 220 THG-Emissionen aus 5 bzw. 20 % der aktuellen Hoch- und Niedermoorstandorte unter Grünlandnutzung sowie Emissionsminderung durch die Vernässung dieser Flächen 223 Treibhausgasbilanzen von Moorböden in Deutschland, differenziert nach Moortyp, Nutzung und Wasserstand 229

18 X Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil II Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Aktuelle landwirtschaftliche Nutzung der Hochmoorflächen des Ahlenmoors sowie die daraus resultierenden Treibhausgasemissionen 234 Szenario 1: Potenzial der Treibhausgasminderung im Modellgebiet Ahlenmoor bei Vernässung von Flächen, die kaum noch genutzt werden bzw. degradiert sind. Szenario 2: Zusätzlich wird intensiv genutztes Grünland wiedervernässt 235 Aktuelle landwirtschaftliche Nutzung der Niedermoore der Dümmer-Region sowie die daraus resultierenden Treibhausgasemissionen 236 Szenario 1: Potenzial der Treibhausgasminderung im Modellgebiet Dümmer bei Optimierung des Extensivgrünlandes durch Anhebung des Wasserstandes sowie Optimierung der Flächen, die bereits degradiert sind. Szenario 2: Zusätzlich wird Acker in extensives feuchtes Grünland umgewandelt und intensiv genutztes Grünland wird wiedervernässt 237 Torfverwendung in Deutschland auf der Grundlage der Daten des IVG (2011) und die daraus resultierenden CO 2 -Emissionen sowie Einsparung der THG-Emissionen bei Reduzierung des Torfverbrauches entsprechend der angenommenen Szenarien 245 Anteilige Einsparung der THG-Emissionen in Niedersachsen mit entsprechenden Annahmen über die Verwendung der Torferden in den verschiedenen Gartenbaubereichen 246 IPCC-Richtwerte für die jährliche C-Speicherung in der Biomasse durch Aufforstung und daraus resultierende CO 2 - Minderung 248 Richtwerte des IPCC (2003) für die Anreicherung von organischem Kohlenstoff in der organischen Auflage von Waldböden. Die C-Anreicherung bezieht sich hauptsächlich auf bewirtschaftete Wälder und Wiederbewaldung auf vegetationsfreiem Boden über 20 Jahre 249 Zusätzliche Bindung von CO 2 -C durch die Aufforstung von Acker- bzw. Grünland nach 20 Jahren 250 Tabelle 13-1: Ausgewählte Werte für CO 2 -Emissionen nach WBGU (2008) für flächenbezogene direkte Landnutzungsänderungen (dluc) auf einen 20-Jahres-Zeitraum bezogen (ohne N 2 O- Verluste) 257

19 Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil II XI Tabelle 13-2: Tabelle : Tabelle : Minderung der Treibhausgasemission (in t CO 2-Äq. pro Terajoule, TJ) durch den Einsatz ausgewählter Bioenergieformen ohne Berücksichtigung von Landnutzungsänderungen (ohne LUC) sowie mit Berücksichtigung indirekter Landnutzungsänderungen (mit iluc) 260 Potenzielle energiebezogene CO 2-Äq. -Einsparungen durch die Biogaserzeugung aus Gülle und Mais ohne und mit Berücksichtigung indirekter (iluc) Landnutzungsänderungen 265 Berechnungsgrundlagen zur Bestimmung der eingesetzten Güllemenge in niedersächsischen Biogasanlagen 273 Tabelle : Wärmenutzung in niedersächsischen Biogasanlagen 274 Tabelle : Derzeitige THG-Vermeidung in Niedersachsen durch Biogasanlagen je Jahr 275 Tabelle : Jahresarbeit, Energie aus Gülle und Gülleeinsatz in Szenario Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Potenziale der jährlichen THG-Vermeidung in Niedersachsen durch Biogasanlagen bei einem Gülleinput von durchschnittlich 40 % am gesamten Substratinput (Szenario 1) 276 Anzahl Biogasanlagen, Jahresarbeit, Energie aus Gülle und Gülleeinsatz in Tonnen in Szenarien 1 und Potenziale der jährlichen THG-Vermeidung in Niedersachsen durch einen Gülleinput von 40 % am gesamten Substratinput in Altanlagen (vgl. Szenario 1) sowie neuen Biogasanlagen bei einem Gülleinput von durchschnittlich 95 % am gesamten Substratinput (Szenario 2) 278 Ausgewählte energiebezogene Treibhausgasemissionen durch den Einsatz ausgewählter Biokraftstoff-Pfade ohne sowie mit Berücksichtigung indirekter (iluc) Landnutzungsänderungen 283 Ausgewählte energiebezogene Treibhausgasemissionen durch den Einsatz ausgewählter KUP-Nutzungspfade ohne Berücksichtigung von Landnutzungsänderungen (ohne LUC) sowie mit Berücksichtigung indirekter (iluc) Landnutzungsänderungen 287 Vermeidung von Treibhausgasemissionen in Niedersachsen durch KUP in t CO 2-Äq. /Jahr 291 Szenario 1: Streifenanbaufläche von KUP zum Winderosionsschutz von Ackerflächen mit hoher und sehr hoher Erosionsgefährdung 292

20 XII Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen Teil II Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle 14-1: Tabelle 14-2: Tabelle : Szenario 1: THG-Vermeidung je Jahr in Niedersachsen durch KUP-Streifenanbau als Winderosionsschutzhecken auf Ackerflächen mit hoher und sehr hoher Erosionsgefährdung 293 Szenario 2: Streifenanbaufläche von KUP zum Winderosionsschutz von Ackerflächen mit sehr hoher Erosionsgefährdung 293 Szenario 2: THG-Vermeidung je Jahr in Niedersachsen durch KUP-Streifenanbau als Winderosionsschutzhecken auf Ackerflächen mit sehr hoher Erosionsgefährdung 294 Ertragsniveau und Produktionsleistung von ökologisch und konventionell bewirtschafteten Betrieben des deutschen Testbetriebsnetzes; Deutschland und Niedersachsen im Vergleich 300 Umwelteffekte des ökologischen Landbaus im Vergleich zum konventionellen Landbau 310 Anzahl ausgewählter typischer Betriebe je Region und Betriebstyp 314 Tabelle : Betriebsmerkmale der erhobenen typischen Betriebe 316 Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Tabelle : Übersicht der auf den Betrieben jeweils untersuchten Maßnahmen 318 THG-Minderung pro Jahr und Vermeidungskosten durch eine sensorgestützte teilflächenspezifische Düngung im Getreideund Rapsanbau 321 THG-Minderung pro Jahr und Vermeidungskosten durch CULTAN-Düngung 323 THG-Minderung und Vermeidungskosten pro Jahr durch Anwendung der N min -Methode 324 THG-Minderung und Vermeidungskosten pro Jahr durch direkte Einarbeitung und Optimierung der Ausbringungstechnik 328 THG-Minderung und Vermeidungskosten pro Jahr durch Verzicht auf Herbstausbringung der Gülle und Aufstockung der Lagerkapazität 329 THG-Minderung pro Jahr und Vermeidungskosten durch Stilllegung von Moorflächen 330 Bestehende Instrumente zum Schutz vor Umwandlung von Dauergrünland zu Ackerland 357

21 Abkürzungsverzeichnis XIII Abkürzungsverzeichnis AF AFP AHL AK AKh AMK AN AS AUM BBodSchG BHKW BImSchG BImSchV BLAG Biokraft-NachV BioSt-NachV BMELV BMU BNatSchG BTH BTL C CCM CH 4 CHCL 3 CH 2 BrCL CO 2 CO 2-Äq. CTF CULTAN DBFZ DCD Defra DESTATIS DLG dluc DMPP DOK-Versuch Ackerfläche Agrarinvestitionsförderungsprogramm Ammonium-Nitrat-Harnstofflösung Arbeitskraft Arbeitskraftstunde Agrarministerkonferenz Ammoniumnitrat Aminosäure Agrarumweltmaßnahme Bundes-Bodenschutzgesetz Blockheizkraftwerk Bundes-Immissionsschutzgesetz Bundes-Immissionsschutzverordnung Bund-Länder-Arbeitsgruppe Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung Biomassenachhaltigkeitsverordnung Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Bundesnaturschutzgesetz Bundesvereinigung der Torf- und Humuswirtschaft Biomasse to Liquid Kohlenstoff Corn Cob Mix (Mais) Methan Chloroform Bromchlormethan Kohlenstoffdioxid Kohlenstoffdioxid-Äquivalente Controlled Traffic Farming Controlled Uptake Long Term Ammonium Nutrition Deutsches Biomasseforschungszentrum Dicyandiamid Department for Environment, Food and Rural Affairs Statistisches Bundesamt Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft Direkte Landnutzungsänderung (direct land use change) 3,4- Dimethylpyrazolphosphat Landwirtschaftlicher Langzeitversuch in der Schweiz, in dem ökologische und konventionelle Anbauverfahren verglichen werden

22 XIV Abkürzungsverzeichnis DüV Düngeverordnung EC-Motor Energieeffizienter Lüfterantrieb EdDE Deutsche Entsorgungswirtschaft e. V. EEG Erneuerbare-Energien-Gesetz EM Effektive Mikroorganismen EMEP European Monitoring and Evaluation Programme ESN-Dünger Polymer-beschichteten Harnstoffdünger EU-RED Europäische Erneuerbare Energien Richtlinie FFH-Richtlinie Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie FNR Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe GAK Gemeinschaftsaufgabe Verbesserung der Agrarstruktur und des Küstenschutzes GfP gute fachliche Praxis GIS Geographische Informationssysteme GPG Good Practice Guidance GPS Global Positioning System GV Großvieheinheit GWP Spezifisches Treibhauspotenzial (Global Warming Potential) HAS-Lösung Harnstoff-/Ammoniumsulfat-Lösung HF Holstein Frisian (Milchkuhrasse) HKW Heizkraftwerk H 2 S Schwefelwasserstoff iluc indirekte Landnutzungsänderungen IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change IVG Industrieverband Garten InVeKoS Integriertes Verwaltungs- und Kontrollsystem zur Durchsetzung einer einheitlichen Agrarpolitik in den EU-Mitgliedstaaten K Kalium KAS Kalkammonsalpeter kt Kilotonne KTBL Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft KUP Kurzumtriebsplantage kwh Kilowattstunde KWK Kraft-Wärme-Kopplung LIFE+ Europäisches Umweltförderprogramm LBEG Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie LEB Ländliche Erwachsenenbildung e. V. LF landwirtschaftlich genutzte Fläche LKV Landeskontrollverband LSG Landschaftsschutzgebiet LUC Landnutzungsänderung (land use change) LWK Landwirtschaftskammer

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