Die Landwirtschaft im Klimawandel – Anpassung und Klimaschutz, beides ist notwendig

Gastautor Portrait

Dr. Holger Flaig

Referat Agrarökologie, Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg

Geboren 1959 in Rottweil, Studium der Biologie in Freiburg i. Br. und St. Andrews (Schottland). Nach der Promotion zu einem pflanzenphysiologischen Thema wissenschaftlicher Mitarbeiter und Projektleiter bei der Akademie für Technikfolgenabschätzung in Stuttgart zu Themen rund um Landwirtschaft und Umwelt. Seit 2004 am Landwirtschaftlichen Technologiezentrum Augustenberg in Karlsruhe im Referat Agrarökologie (stellvertr. Referatsleiter). Die Tätigkeitsschwerpunkte liegen im Themenkomplex Landwirtschaft und Klimawandel sowie rund um den Boden, insbesondere Bodenleben und Bodenfruchtbarkeit.

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09. September 2020
Foto: Erich Unterseher (LTZ)

Die Extremwetterlagen häufen sich.

Dr. Holger Flaig

Die letzten fünf Jahre waren die global wärmsten Jahre seit Beginn der Wetteraufzeichnungen. Die Extremwetterlagen häufen sich. Die heißen Sommer 2003, 2015 und 2018 mit Hitze-Rekordwerten, Trockenperioden und Ertragseinbußen sind gerade Landwirten noch in unguter Erinnerung. 2016 machte durch Sturzfluten und 2017 durch einen Spätfrost mit z.T. katastrophalen Folgen vor allem für den Obst- und Weinbau von sich reden.

Die Erwärmung an sich muss noch kein Nachteil sein: Im bisher zweitwärmsten Jahr 2014 – ohne extreme Hitze und Trockenheit – fuhren die Landwirte in Baden-Württemberg Rekorderträge bei vielen Kulturen ein. Die Anbaubedingungen für Kulturen wie Körnermais, Soja und Hirse verbessern sich, weil ihre Wärmeansprüche in immer mehr Regionen erfüllt werden. Und der Verbraucher freut sich über eine größere Sortenvielfalt an Gemüse, Obst und Wein aus heimischer Erzeugung. Es sind die sich häufenden problematischen Wetterlagen und das Auf und Ab der Witterung, die der Landwirtschaft schwer zu schaffen machen.

Anpassungsmaßnahmen sind unabdingbar

Bewässerung kann manche Ernte retten – sie muss sich aber auch lohnen.

Foto: Annedore Thal (LTZ)

Die zunehmende Hitzebelastung und die mutmaßlich zunehmende Trockenheit in der Vegetationsperiode erfordern hitze- und trockentolerante Kulturen und Sorten, wassereffiziente Bewirtschaftung und schließlich Bewässerung. Diese lohnt sich zumeist nur im Garten-, Obst- und Weinbau oder bei Kartoffeln, Saatmais und Zuckerrüben. Der Bewässerungsbedarf wird in Zukunft steigen. Hier gilt es, die dafür notwendigen Wasserressourcen nachhaltig sicherzustellen und mit dem Bedarf anderer Wirtschaftszweige abzustimmen.

Besonders die wärmeliebenden Arten unter den Unkräutern, krankheitserregenden Pilzen, Bakterien und Schädlingen werden vom Klimawandel profitieren und ihr Verbreitungsareal erweitern, mehr Generationen ausbilden und den Winter besser überstehen. Aus wärmeren Regionen eingewanderte oder eingeschleppte Arten können sich besser bei uns etablieren. Hier gilt es, verstärkt die Pflanzengesundheit im Blick zu behalten.

Risikominderung ist das Gebot: Bei abwechslungsreichen Fruchtfolgen und Verwendung mehrerer Sorten sind die Chancen höher, keinen Totalverlust zu erleiden. Ertragsstabilität ist künftig vermutlich wichtiger als Ertragsstärke in guten Jahren. Saatzeitpunkt, Saatdichte, Bodenbearbeitung, Höhe, Zeitpunkt und Verfahren der Düngung, alles muss auf den Prüfstand, ob es den künftigen klimatischen Entwicklungen noch gerecht wird.

Die größte Herausforderung könnten die zu erwartenden häufigeren und intensiveren Starkniederschläge werden. Wenn sie auf erosionsanfällige und ungeschützte Böden treffen, wird die Produktionsgrundlage Boden irreversibel fortgespült. Die beste Vorsorgemaßnahme für Ackerland ist, den Boden möglichst lange bedeckt zu lassen – mit Ernteresten dank konservierender Bodenbearbeitung ohne Pflug und entsprechender Fruchtfolge mit Zwischenfrüchten.

Fruchtbarer tiefgründiger Boden mit hoher Wasserspeicherkapazität wird in Zeiten des Klimawandels sogar immer wichtiger. Gute Böden sind durch ihre hohe Resilienz eine Art Ernteversicherung. Alles andere als zukunftsträchtig ist es daher, fruchtbaren Boden für Siedlungs- und Verkehrszwecke zu überbauen.

Die Landwirtschaft als Treibhausgasproduzent

Die Landwirtschaft ist nicht nur Leidtragender des Klimawandels, sondern auch Mitverursacher. Sie ist zu 60 % für die Methan- und zu 80 % für die Lachgasemissionen in Baden-Württemberg verantwortlich, zusammen knapp 6 % der gesamten Treibhausgase (THG) des Landes. Bezieht man die THG-Emissionen aus direktem Energieverbrauch, energieintensiver Mineraldüngerherstellung, Futtermittelimport und Nutzung organischer Böden (Moore) mit ein, so beträgt der Anteil etwa 13%. Wir müssen essen, wir benötigen Nahrungsmittel und bei ihrer Erzeugung entstehen Treibhausgase durch natürliche Prozesse. Insofern kann man die Emissionen nicht einfach auf Null zurückfahren. Aber es bestehen einige Reduktionsmöglichkeiten, im landwirtschaftlichen Betrieb, aber auch bei der Nutzung organischer Böden und schließlich bei Nachfrage und Konsumgewohnheiten.

Prozentualer Anteil verschiedener Emissionsquellen an den Treibhausgasemissionen der Landwirtschaft in Deutschland, Bezugsjahr 2015 (Graphik nach Angaben von Osterburg, B. (2017): Die Rolle der Landwirtschaft in der Klimaschutzpolitik. 8. Agrarwissenschaftliches Symposium „Herausforderung Klimawandel“ am 21.9.2017 in Freising). Mineraldünger verursachen etwas weniger als die Hälfte der direkten Emissionen aus der Düngung. Hauptquelle bei den Emissionen aus Landnutzung ist der Abbau organischer Substanz durch Nutzung ehemaliger Moore.

Vorsicht vor einfachen Lösungen

Gerne wird das Rind als Klimakiller gebrandmarkt. Richtig ist, dass Wiederkäuer während ihrer Verdauung treibhauswirksames Methan emittieren.

Dr. Holger Flaig

Gerne wird das Rind als Klimakiller gebrandmarkt. Richtig ist, dass Wiederkäuer während ihrer Verdauung treibhauswirksames Methan emittieren. Andererseits haben wir ohne Schafe, Ziegen und vor allem ohne Rinder keine Verwendung für unser Grünland. Wie sonst sollen wir Wiesen und Weiden, unentbehrlich auch für Biodiversität und Landschaftsbild, sinnvoll nutzen? Abgesehen davon sind in den Böden unseres Grünlands große Mengen Kohlenstoff im Humus gespeichert, die auch dort bleiben sollen. Selbst die ökologische Landwirtschaft setzt – zumindest in der traditionellen Form – nicht nur auf Pflanzenbau, sondern auch auf die Kreislaufwirtschaft mit Viehhaltung, Futterbau und Grünlandnutzung.

Ähnlich ambivalent ist der Lösungsweg, möglichst viel Fläche auf Ökolandbau umzustellen. Unbestritten sind die THG-Emissionen pro Hektar von ökologisch bewirtschafteten Flächen geringer als von konventionell bewirtschafteten. Geringer sind aber auch die Erträge. Bezieht man die Treibhausgasmenge auf die erzeugte Produktmenge, so bleibt vom Vorteil der Ökobetriebe nichts mehr übrig. Um die gleiche Produktmenge zu erzeugen, würde aber mehr Fläche benötigt, die knapp ist. Hier besteht das Risiko, die Produktion anderswo zu intensivieren oder zu verlagern, so dass die THG-Emissionen nur verschoben werden. Ökolandbau auf großer Fläche als Reduktionsmaßnahme ist wie die Verminderung unserer Rinderbestände nur dann wirksam, wenn sich auch Konsumgewohnheiten und Preisakzeptanz ändern: Benötigt man insgesamt weniger Vieh z.B. wegen eines geringeren Fleischkonsums, werden Flächen für direkte Nahrungsmittelproduktion frei, die bisher für die Futtererzeugung benötigt wurden.

Wo die großen Stellschrauben für die Reduktion der Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft liegen

Die wesentlichen Ursachen für THG-Emissionen aus dem landwirtschaftlichen Betrieb sind:

  • Methanemissionen aus der Tierhaltung, vor allem aus der Verdauung der Wiederkäuer;
  • die Stickstoffdüngung, besonders die Verwendung von Mineraldünger;
  • die Nutzung von Böden ehemaliger Moore und der Umbruch von Grünland zu Ackerland.
Sortenversuche – ihre Ergebnisse sind eine wertvolle Beratungshilfe für den Landwirt.

Foto: Jürgen Laible (LTZ)

Während beim Wirtschaftsdüngermanagement durchaus noch Potentiale der THG-Minderung für den Betrieb bestehen, sind die Einflussmöglichkeiten auf die Methanentstehung im Wiederkäuer-Verdauungstrakt eher gering. Hier liegen die Stellschrauben auf einer übergeordneten Ebene: bei der Züchtung, bei der Nachfrage nach Milch und Fleisch und damit schließlich bei der Anzahl der Rinder (s.o.).

Je effizienter der Nährstoff Stickstoff von der Fütterung bis zur Düngung verwendet wird, desto weniger des hoch klimawirksamen Lachgases wird am Ende der Verwertungskette aus dem Boden emittiert. Die optimale Ausnutzung von Stickstoff heißt auch: Organisch gebundener Stickstoff im Wirtschaftsdünger sollte optimal ins betriebliche Düngesystem eingepasst und ausgenutzt und der Einsatz von Mineraldünger aufs Notwendige beschränkt werden.

Der Umbruch von Dauergrünland ist in Baden-Württemberg seit 2011 verboten und damit sind die enormen Humusvorräte im Boden vor einem rapiden Abbau geschützt. Die Entwässerung von Nieder- und Hochmooren liegt zwar schon lange zurück, dennoch setzt die landwirtschaftliche Nutzung dieser organischen Böden weiterhin Kohlenstoff aus Humus und Torf frei. Hier ließe sich auf kleiner Fläche durch Wiedervernässung viel erreichen. In Deutschland sind es 6,8% der landwirtschaftlich genutzten Fläche, ihre Nutzung ist aber für ca. 4% der THG-Emissionen Deutschlands verantwortlich.

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    Pedro S.

    vor 2 Wochen

    Endlich eine Zusammenfassung, die alle wichtigen Aspekte berücksichtigt, statt der üblichen schwarz-weiß-malerei! Danke, Herr Dr. Flaig!

    Barbara B

    vor 2 Wochen

    Profund, verständlich, eindrucksvoll - das sollte nicht nur in Fachkreisen bleiben.

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