Klimawandel Herausforderung für Rheinland-Pfalz - Lösungsansätze in der Landwirtschaft -

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1 BUND für Umwelt und Naturschutz Deutschland, Landesverband Rheinland-Pfalz e.v. Tagung: Klimawandel Herausforderung für Rheinland-Pfalz in Bingen/Rhein Klimawandel Herausforderung für Rheinland-Pfalz - Lösungsansätze in der Landwirtschaft - Hermann Böcker, Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinhessen-Nahe- Hunsrück, Kompetenzzentrum Ökologischen Landbau Rheinland-Pfalz Nach einer Analyse der Emissionsquellen bei den direkten Treibhausgasen auf Ebene der Europäischen Union stammen 9,6% der gesamten Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft (DUCHTATEAU u. VIDAL, 2003). Dieser Anteil entspricht 390 Mio. Tonnen CO 2 - Äquivalent 1. Somit ist auch die Landwirtschaft aufgerufen, Strategien zu entwickeln und zu prüfen, die zur Reduzierung der Treibhausgasemission beitragen können. Es gilt daher zunächst zu analysieren, welche Produktionsverfahren oder methoden in der Landwirtschaft relevant sind für den Einsatz von Minimierungs- und Vermeidungsstrategien. Erst dann können geeignete Maßnahmenvorschläge erarbeitet werden, die auf diesen Erkenntnissen aufbauen. Neben den direkten Treibhausgasen ist jedoch mit Blick auf die Landwirtschaft auch das indirekt wirkende Treibhausgas Ammoniak (NH 3 ) anzuführen. Über die Bildung von Sekundäraerosolen und die Umwandlung in Boden und Luft zu dem direkten Treibhausgas Distickstoffoid (N 2 0) wirkt Ammoniak als Treibhausgas. Der Anteil der anthropogenen Ammoniakemission aus Landwirtschaft beträgt nach VITOUSEK et al. (1997), RIEGE (2001) zit.: bei MICHEL & LUDWIG (2003) 90%. Dabei stammen 82 % aus der Tierhaltung und 8% aus der Mineraldüngung. Zusammenfassend werden als Emissionsquellen innerhalb der Landwirtschaft nach ANGENENDT, E. (2003) somit folgende drei Bereiche identifiziert: Einsatz von Vorleistungsprodukten und Verbrennung von Energieträgern z.b. Mineraldünger und Zukauffuttermittel (CO 2, N 2 O, CH 4 ), Diesel, Heizöl und Strom (überwiegend CO 2 ) Tierhaltung Verdauungsbedingte Emissionen (CH 4 ) und tierische Ekremente (CH 4, N 2 O, NH 3 ) Düngung und Boden Einsatz von mineralischen Stickstoffdüngern und Wirtschaftsdüngern (N 2 O, NH 3 ), Ernterückstände (N 2 O) Es zeigt sich bei der oben erwähnten Analyse auf Ebene der Europäischen Union, dass die Landwirtschaft die wichtigste Quelle für die Methan- (49% aller CH 4 -Emissionen) und Distickstoffoidemissionen (65% aller N 2 O-Emissionen) ist (Abb. 1). Die Analyse der Treibhausgase aus der Landwirtschaft nach Betriebsformen am Beispiel Baden-Württemberg (ANGENENDT, 2003) macht deutlich, dass der intensive Futterbaubetrieb mit Milchviehhaltung die höchsten Treibhausgasemissionen verglichen mit Veredlungs- und Marktfruchtbetrieben aufweist. Ein ökologisch geführter Futterbaubetrieb reduziert das CO 2-1 Das CO2-Äquivalent wird angegeben, um verschiedene Klimagase miteinander vergleichen zu können. Es berechnet sich aus der Menge der Emissionen eines bestimmten Gases multipliziert mit dessen Klimawirksamkeit (GWP). GWP CO2 = 1, CH4 = 21 und N2O = 310. Somit ist Distickstoffoid 310 mal klimawirksamer als CO2. Daher ist 1 kg Distickstoffoid = 310 kg CO2-Äquivalent.

2 Äquivalent flächenbezogen um etwa die Hälfte. Ein sehr etensiv geführter Futterbaubetrieb ist jedoch in der Lage, dieses CO 2 -Äquivalent um zwei Drittel flächenbezogen und um ein Drittel produktbezogen zu reduzieren. Ein Vergleich der Treibhausgase Methan und Distickstoffoid über alle Bundesländer (Abb. 2) macht deutlich, dass Methan aus der Landwirtschaft das wichtigste Treibhausgas ist 2 gefolgt vom indirekten Treibhausgas Ammoniak. Die deutliche Rolle der Tierhaltung in Deutschland kommt hiermit zum Ausdruck. Die Landwirtschaft ist die wichtigste Quelle für Methan-(CH 4) und Lachgas- (N 2 O) Emissionen = 49,2% Sonstige Quellen = 64,8% 1,1% Düngewirtschaft 9,7% Landw. Böden 56,1% Düngewirtschaft 8,6% Enterische Fermentation 38,4% sonstige Sektoren sonstige Sektoren Sonstige Quellen 0,1% Anteile von CH 4 -Quellen in EU-15 Jahr 2000 (Quelle: UNFCC /EUA) Anteile von N 2 O-Quellen in EU-15 Jahr 2000 (Quelle: UNFCC /EUA) verändert nach DUCHTATEAU u. VIDAL (2003) : Statistik kurz gefasst : Umwelt und Energie, in : Eurostat, Thema 8-1/2003, Europäische Gemeinschaften, 2003 Abb. 1 Die Landwirtschaft als wichtigste Quelle für Methan- und Distickstoffoidemissionen Welche Reduzierungs- und Vermeidungsstrategien bieten sich an? Um die Methan- und Ammoniakgasemissionen zu reduzieren bieten sich u.a. nach STOLZE et al. (2000) in der Tierhaltung Ansatzpunkte beim Dungsystem an: strohbasierte Dungsysteme sind grundsätzlich positiv zu beurteilen. Sie sind jedoch oft nicht praktikabel, weil sie einen höheren Arbeitsaufwand verursachen. Bei der ökologischen Wirtschaftsweise steht jedoch die strohbasierte Haltung von Wiederkäuern im Vordergrund. 2 Für Kohlendioid liegt dieser Vergleich nicht vor.

3 Wird nicht auf das Dungsystem Gülle verzichtet, so ist die Abdeckung der Behälter eine günstige und einfache Maßnahme. Überbetriebliche Ausbringsysteme, die die Gülle direkt in den Boden injizieren, zeigen die deutlichsten Vermeidungseffekte. Darüber hinaus lässt sich über eine optimierte Fütterung (Einsparungspotenzial von 10 bis 20 kg Stickstoff je Milchkuh und Jahr) der Wiederkäuer und konsequentem Weidegang (weniger Stallzeiten) eine Reduzierung der Ammoniakgasemissionen erreichen. Tierhaltung 1999 Wirtschafts dünger 1999 Mineraldünger 1996 NH 3 CH 4 N 2 O CH 4 N 2 O NH 3 BW BY NI NW SH RP G g * a (1 Gigagramm = 1000 Tonnen) BW BY BB HE MV NI NW RP SL SN ST SH TH *) verändert nach: BMVEL, UBA (2001) : Abschlussbericht zum Projekt Anpassung der deutschen Methodik zur rechnerischen Emissionsermittlung an internationale Richtlinien sowie Erfassung und Prognose der Ammoniak-Emissionen der deutschen Landwirtschaft und Szenarien zu deren Minderung bis zum Jahre 2010, UBA F+E Vorhaben FKZ /02 BLE Vorhaben 99HS022 Abb.2 Klimarelevante Treibhausgasemissionsquellen nach Produktionsprozess und Bundesland Bei der Reduktion der Distickstoffoidgasemission (N 2 O) ergeben sich Ansatzpunkte im Bereich der Düngung über die Reduzierung des Einsatzes mineralischer Stickstoffdünger, die Optimierung dieser Dünger und eine konsequente Vermeidung von Bodenverdichtungen. Deutliche Reduktionen im Bereich der Kohlendioidemissionen aus der Landwirtschaft bieten sich durch die sogenannten Low Carbon Energy Technologies 3 an. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen ist, dass die Landwirtschaft nicht nur CO 2 emittiert, sondern auch als Kohlendioidsenke fungiert. Bei Betrachtung der Wirtschaftsformen bewerten STOLZE et al. (2000) den Ökologischen Landbau als Wirtschaftsweise insgesamt mit einem Treibhausgasreduzierungspotenzial (Abb. 4). Auf Grund des flächenmäßig geringen Anteils dieser Wirtschaftsweise relativiert sich diese Bedeutung jedoch für eine mengenmäßige Treibhausgasemission. 3 Niedrigenergie-Techniken

4 Lösungsansätze in der Landwirtschaft: Anpassung der Produktion Nutzung von Reduktions- und Vermeidungspotenzialen Synergieeffekte und Ersatz Ackerbau Tierhaltung (C-)Senken (Kohlenstoffspeicherung) Sustitution --> Energieverbrauch nachhaltig reduzieren Bodenbearbeitung (reduzierte Intensität, aber: Effekte N2O minimal) Fütterung (Proteinüberschuss, Kraftfutteranpassung) Bauen mit Holz (im Mittel 33 Jahre für alle Produkte) technische Lösungen politische Ansätze Düngung (Einarbeitung Gülle, N-Strategien, Ökologischer Landbau) Haltung (stohbasiert, red. Wiederkäueranteil, Milchleistungserhöhg.) Pflugverzicht "Low Carbon Energy Technologies" Ge- u. Verbote... Fruchtfolge Dungsysteme (Fl-Dünger: Art, Lager; Festmistsysteme) Landnutzungsänderungen (versträrktes Veg.Wachstum begrenzt; ca. 3% Reduktion) erneuerbare Energien (Nachw. Rohstoffe, Biogas + Kofermentation) cross compliance Ökologischer Landbau... Abb.3 Lösungsansätze zur Reduzierung und Vermeidung von Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft

5 Beurteilung der Auswirkungen des ökologischen Landbaus auf Klima und Luft verglichen mit dem konventionellen Landbau CO2 N2O CH4 NH3 Pestizide Klima und Luft gesamt Legende: Ökologischer Landbau ++ viel besser, + besser, 0 gleich, - schlechter, -- viel schlechter als konv. Bewirtschaftung Quelle: STOLZE et al. (2000) : The Environmental Impacts of Organic Farming in Europe, Stuttgart-Hohenheim : 2000 Abb.4 Beurteilung der Auswirkungen des Ökologischen Landbaus auf Klima und Luft Zusammenfassung Auf Ebene der Europäischen Union stammen 10 % der gesamten Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft. Dabei stammen 49% aller Methan- Emissionen und 65% aller Distickstoffoidemissionen aus der Landwirtschaft. In Deutschland ist auf Grund der höheren Tierhaltung Methan mengenmäßig als wichtigstes Treibhausgas zu nennen. Als wesentliche Emissionsquellen müssen die Tierhaltung und die Düngung angesehen werden. Neben den direkten Treibhausgasen stammt das indirekte Treibhausgas Ammoniak zu 90% aus der Landwirtschaft. Intensive Futterbaubetriebe sind aus dieser Sicht als besonders kritisch anzusehen. Wirksame Ansatzpunkte für Minimierungsstrategien sind daher Anpassungen im Bereich der Wiederkäuerhaltung und der Dungssysteme. Die angegebene Literaturliste kann vom Autor angefordert werden.