Landwirtschaft und Klimawandel

Der „Klimawandel“ ist in den etablierten Medien wie öffentlich-rechtlicher Rundfunk, Zeit, Spiegel, FAZ, Welt usw., zurzeit ein dominierendes Thema, zeitweise sogar das dominierende Thema.

Es sollte jedoch kritische Leser zur Vorsicht mahnen, wenn dieses in breiteren Fachkreisen schon seit zwei Jahrzehnten diskutierte Thema recht plötzlich, seit 3-5 Jahren bei etablierten Journalisten wie dem ZDF- Mann Klaus Kleber zu einem wichtigen Thema wird, nachdem dieselben Journalisten dieses Thema vorher nicht angerührt haben.

Es gibt unstrittig eine menschengemachte (anthropogene) Veränderung des Klimas. Wie beispielsweise an Luftinklusionen in permanenten Eis meßbar, ist der CO2- Gehalt der Atmosphäre seit 1800 um rund 20% angestiegen, ähnliches gilt für den Anstieg der Lachgas- Konzentrationen (N2O) in der Atmosphäre.

Kohlendioxid ist ein Treibhausgas, das zur Erwärmung beitragen kann, ebenso wie Lachgas, wobei dessen Effekt gegenüber Kohlendioxid um den Faktor 300 höher ist.

Mit diesen Konzentrationsveränderungen sind unstrittig Veränderungen in der Natur meßbar und berechenbar. So sind die Meere eine große Senke für das zusätzliche CO2 in der Atmosphäre, es wird mehr Kohlendioxid im Meerwasser gelöst, verbunden mit einer Versauerung der Meere. Im Falle der kalkhaltigen Korallenriffe ist berechenbar, daß diese durch die zusätzlich gelösten Kohlendioxid-Mengen  an- und aufgelöst werden können.

Für die Beziehung zwischen ansteigenden Kohlendioxid- und Lachgas- Konzentrationen auf der anderen Seite und steigenden Temperaturen in der Atmosphäre gibt es seit langem immer weiter verfeinerte, mathematische Modelle.  In diese Modelle gehen bei der Berechnung eine Reihe von Parametern ein, Klimamodelle sind aufgrund der hohen Anzahl der Parameter so komplex. Jeder, der schon einmal mit mechanistischen Modellen Prozesse in der Natur mathematisch beschrieben hat, weiß, daß selbst Berechnungen mit wenigen Parametern häufig eine große Unsicherheit anhaftet. Der erwartete Anstieg der Temperaturen beruht auf solchen Modellen. Nichtsdestoweniger ist es sinnvoll, im Rahmen einer vernünftigen Risikovorsorge darauf zu achten, daß der Konzentrationsanstieg an CO2 in der Atmosphäre möglichst gering bleibt.

Und was hat das mit Landwirtschaft zu tun?

Die Landwirtschaft ist  Emittent von CO2  sowie anderen Treibhausgasen, darunter vor allem N2O, welches in der breiten Diskussion meist unter den Tisch fällt. Und gleichzeitig stellt die Landwirtschaft eine Senke (sink) für CO2 dar.

Tabelle 1. Kohlenstoff in verschiedenen Kompartimenten an der Erdoberfläche (nach Stevenson, 1994, S. 7, gekürzt und übersetzt).
Kompartiment                            C- Menge  [kg 1014]

 

Atmosphäre                                      7

Biomasse                                           4,8

Süßwasser                                         2,5

Salzwasser                                         5-8

Organische Bodensubstanz           30-50
Das Haupt- Kohlenstoffreservoir in Nähe der Erdoberfläche ist die organische Bodensubstanz. Die C-Menge in diesem Reservoir übersteigt die in der Atmosphäre um den Faktor 4-7 (Tabelle 1). Während die C- Mengen in den Gewässern nur in geringem Maße direkt beeinflusst werden können, gilt dies für die C- Mengen der land- und forstwirtschaftlichen Flächen ausdrücklich nicht.

Die Bewirtschaftung kann die C-Gehalte erheblich erhöhen und damit einen bedeutsamen Beitrag zur Pufferung der C-Gehalte in der Atmosphäre leisten. Daß dieser Sachverhalt in der öffentlichen Diskussion um den „Klimawandel“ mittlerweile kaum eine Rolle spielt, ist ein Anzeichen dafür, daß der breite Diskurs über den Klimawandel in keinem ehrlichen und seriösen Zusammenhang stattfindet. Die Diskussion konzentriert sich auf die Quellen der CO2- Emission, kaum der N2O- Emission, es wird der bedeutsame C- Sink Boden aus der Diskussion weitgehend herausgehalten.

Es gibt einige Einflussfaktoren, die zu einer Erhöhung der Humusgehalte der Böden führen können.

Für die Landwirtschaft erfordert dies veränderte Bodennutzungssysteme mit mehrjährigen Fruchtfolgegliedern, die C-anreichend wirken, also Kleegras, Gras, Luzernegras.  Statt einer strohlosen Viehhaltung bedeutet die Einstreu bei den Nutztieren die Produktion von Stallmist, der, auf die Böden aufgebracht, nachhaltig den Humusgehalt und den Gehalt an Huminstoffen  erhöhen kann.  Es bedeutet auch die Aufgabe des Umbruchs von Moorflächen zu Ackerflächen, ein Vorgehen, das in Deutschland in den letzten zwei Jahrzehnten weit verbreitet war (genau deswegen, weil die meisten ackerfähigen Teile dieser Moorflächen mittlerweile in Acker umgewandelt sind, sprechen sich die Agrarpolitiker aller Parteien erst jetzt für ein weiteres Umbruchsverbot aus). Wagner (2012) weist allein für den Zeitraum 2002 – 2012 die Umwandlung von 160.000 ha von Grünland in Ackerland aus.

Für die Forstflächen können die Fragen der Bewirtschaftung, Mischwald oder Monokultur, Bewirtschaftung mit Holzvollerntemaschinen  mit erheblicher Verdichtung großer Teile der Forstböden einen dramatischen Einfluss auf die C-Bilanzen dieser Böden haben.

Global geht die Abholzung des tropischen Regenwaldes weiter und damit die Freisetzung großer C-Mengen aus den tropischen Bodenhumusvorräten. Solange diese Prozesse nicht gestoppt und die tropischen Böden durch Wiederaufforstungsprogramme in wichtige C- Speicher verwandelt werden, wird der Anstieg der CO2-Konzentration der Atmosphäre nicht zu begrenzen sein.

Wichtig für die C-Speicherung im Boden sind stabile Huminstoffe, der Sinn des Einsatzes von Biokohle für denselben Zweck ist bis jetzt nicht nachgewiesen (Gerke, 2018).

Um die CO2-Emissionen zu begrenzen, wird in Deutschland der Einsatz von Windkraft, Sonnenenergie und Agrargas zur Energie- und Stromgewinnung im Rahmen des Erneuerbaren Energien Gesetzes (EEG) gefördert. Hoof (2018)  hat in einem grundlegenden Beitrag die Energiegewinnung  und im Besonderen die Energiegewinnung aus den neuen erneuerbaren Energien (EEG) in Deutschland einer kritischen Betrachtung unterzogen. In 2017 machen die neuen erneuerbaren Energien einen Anteil von 5,89% an der gesamten Energieerzeugung aus, dabei 1,31% durch die Erzeugung von Biogas.

Die Biogaserzeugung benötigt aus technischen Gründen als Hauptbestandteil Mais, aufgrund dessen guter Vergärbarkeit und hoher Gasausbeute und damit auch hoher Stromausbeute.

Das Verhältnis von produzierter Energie zu eingesetzter Energie ist bei der Erzeugung von Strom aus Mais- basiertem Biogas besonders schlecht, der Faktor liegt bei 1,4 (Peinl und Tomiak, 2015). Falls die Bedingungen für den Einsatz in Biogasanlage noch ungünstiger sind (z.B. weite Mais-  Transportwege und weite Wege, die entstehenden Gärrückstände abzufahren), so nähert sich dieses Verhältnis eher 1,0. Das bedeutet, daß für eine Energieeinheit an Mais-basiertem Strom eine Energieeinheit aus anderen Quellen, beispielsweise Kohle, Gas oder Erdöl bereitgestellt werden muß. Das bedeutet Strom aus Mais-basiertem Biogas ist bestenfalls ein Nullsummenspiel. Aber das ist nur ein Teil der Wahrheit, jede Energieumwandlung verbraucht selbst Energie. Und im Falle der Produktion von Strom aus Mais gibt es mehrere davon, die Produktion von Stickstoffdüngern für den Maisanbau nach dem energieintensiven Haber-Bosch- Verfahren, die Energie beim Anbau von Mais auf dem Acker, einschließlich des Abtransportes, der Einlagerung, Entnahme, die Energie zum Betreiben einer Biogasanlage und die Umwandlung von Gas in Strom.

Um die Klimawirkung der Mais-basierten Stromerzeugung umfassend zu beurteilen, müssen noch mindestens zwei weitere Sachverhalte berücksichtigt werden.

1.     Mais hinterlässt wenig organische Rückstände im Boden und weist damit  meist eine negative Humusbilanz auf; Maisanbau führt also zu vermehrter CO2 Freisetzung aus dem Boden.  Dies ist besonders ausgeprägt, wenn Moorböden und umgebrochenes Grünland für den Maisanbau genutzt werden.

2.     Mais benötigt eine hohe Stickstoffnachlieferung aus dem Boden, er benötigt als Intensivfrucht hohe Nitratgehalte in der Bodenlösung. Dies aber bedeutet erhöhte Denitrifikation, wobei immer auch Lachgas freigesetzt wird. Im intensiven Ackerbau ist auch die Lachgas (N2O) Emission erhöht. Lachgas ist ein sehr effizientes Treibhausgas.

Das bedeutet, daß bei Maisanbau auf Moorböden und auch teilweise auf umgebrochenem Grünland die Klimabilanz von Mais- basiertem Biogasstrom schlechter ist, als die Stromerzeugung aus Braunkohle. Dies fällt unter den Tisch, weil die Lachgasfreisetzung bei der Bewertung nicht betrachtet wird und weil die zusätzliche Freisetzung von organischem Kohlenstoff aus dem Boden ebenfalls nicht betrachtet wird.

Zusammenfassen lassen sich diese seit langem bekannten  Befunde folgendermaßen:

Mit der Stromproduktion aus Mais-basiertem Biogas wird kein Klimaschutz betrieben.

Und dennoch wird diese Stromerzeugung im Rahmen des EEG hoch subventioniert. Daß dabei  die Lobbygruppen, die von der Mais- Verstromung profitieren, politisch sehr erfolgreich sind, liegt auf der Hand. Diese Gruppen sind es auch deshalb, weil Natur- und Umweltgruppen nicht als politische Gegner operieren. Dazu zwei Beispiele:

Der Naturschutzbund Deutschlands (NABU)  kommentiert in einer Stellungnahme von 2011 zur Neuregelung des Rechtsrahmens im Rahmen des EEG zur Biomasse unter anderem:

„Der NABU begrüßt die Regelung in… zur Begrenzung des Anteils von Mais und Getreidekorn auf höchstens 60% als unvermeidlichen Schritt, um die regionalen Konflikte der Mais- Monokulturen (Vermaisung der Landschaft) zu entschärfen….“

Zum einen ist und bleibt Mais als sehr gut vergärfähiges Produkt vermutlich häufig Hauptkomponente in Biogasanlagen.  Was aber wichtiger ist. Der NABU kritisiert hier die Mais-Monokulturen, aber nur wegen „regionaler Konflikte“, nicht wegen einer ökonomisch und ökologisch aus dem Ruder laufenden Agrarindustrie. Und mit keinem Wort erwähnt er hier die desaströse Klimabilanz des Mais-basierten Stroms und fordert erst recht keine Abschaffung der EEG- Zulage für Mais-basierten Strom.

Der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) schreibt in einer Stellungnahme zur Reform des EEG von 2014 wörtlich:

„Beendet werden muß der Biomasseanbau mit Mais oder vergleichbaren Kulturen nach der jetzigen Vergütungsstufe I.“

Eine merkwürdige Forderung angesichts der schlechten Klimabilanz des Mais-Stroms, es muß nach BUND- Auffassung nur eine besonders hohe Subventionierung des Mais- basierten Stroms vermieden werden.

Wenn eine Mais zentrierte Agrar-Biogas- Industrie solche politischen Gegner hat, dann braucht sie sich um die politische Durchsetzung ihrer Forderungen nicht zu sorgen.

Der Anteil von Biogas an den „neuen erneuerbaren Energien“ liegt bei 22% (Hoof, 2018).

Die Förderung des Maises im Rahmen des EEG unterstreicht, daß es beim EEG nicht um Klimaschutz geht.

Irritierend ist in diesem Zusammenhang, daß die Kritiker des EEG sich kaum auf die Biogaserzeugung aus Mais beziehen, sondern gegen den Ausbau von Windkraftanlagen argumentieren. Dabei ist im Fall der Windenergienutzung das Verhältnis von erhaltener zu eingesetzter Energie mit dem Faktor 18 hoch (Peinl und Tomiak, 2015) und die Energieausbeute je Flächeneinheit um den Faktor 50 höher als beim Biogas (Wagner, 2012).

Hoof (2018) hat belegt, daß an EEG-Subventionen von 2000 – 2015 ca. 150 Milliarden € aufgewendet werden mussten, darin 22% an klimaschädlicher Biogassubventionierung. Für das Jahr 2017 ergaben sich Markterlöse für die erneuerbaren Energien von rund 2 Milliarden €, denen Aufwendungen von 26 Milliarden € gegenüber standen (Hoof, 2018). Diese hohen Kosten sind ein weiterer Beleg dafür, daß die neuen erneuerbaren Energien die Probleme der Nachhaltigkeit nicht lösen, weil sie hohe Aufwendungen erfordern.

Neben Mais für Biogas werden auf deutschen Äckern noch Ölfrüchte, besonders Raps für die Erzeugung von Biodiesel und Mais und Zuckerrüben für die Erzeugung von Bioethanol angebaut. Biodiesel wird dem Diesel beigemischt, Ethanol dem Benzin, im Rahmen einer verordneten Zwangsbeimischung. Für beide Kraftstoffzusätze ist das Verhältnis von erhaltener Energie zu eingesetzter Energie ebenfalls schlecht (Peinl und Tomiak, 2015). Dazu kommt, wie beim Mais, daß  Raps und Zuckerrüben ebenfalls Intensivfrüchte sind, und so das beim Anbau  entstehende Lachgas die Klimabilanz belastet. Diese Kraftstoffbeimischungen überleben allein, weil sie als Zwangsbeimischungen subventioniert werden.

Für die überwiegend  heute in der Landwirtschaft angebauten Energiepflanzen, die mittlerweile immerhin fast 20% der Ackerflächen in Deutschland belegen, geht es nicht um Klimaschutz. Man muß schlussfolgern, daß es den Fürsprechern des heutigen Energiepflanzenanbaus aus Politik und NGO  nicht um Klimaschutz geht.

Literatur :

Hoof, T. (2018): Immer weniger vom Mehr. Tumult, 2/2018, S. 7-16.

Gerke, J. (2018): Concepts and misconceptions of humic substances as a stable part of soil organic matter: a review. Agronomy, 8, 76.

Peinl, H. und Tomiak, K. (2015): Energy: Digging for fuels. In: Soil atlas, Potsdam, S. 30-31.

Stevenson, F.J. (1994): Humus Chemistry. Wiley,  New York.

Wagner, A. (2012): Agrarenergie- sinnvoll und verantwortbar? In: L. Kröger: Agrarindustrie oder Garten der Metropolen? Schwerin, S 29- 32.

 

 

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind markiert *