Klimaschutz in Landwirtschaft und Gartenbau – Grundlagen
Klimaschutz in der Landwirtschaft
Klimaschutz in der Landwirtschaft beginnt mit Wissen über Prozesse und Zusammenhänge. Viele Emissionen entstehen als Folge natürlicher biologischer Vorgänge. Das Ziel besteht nicht darin, diese Prozesse vollständig zu verhindern, sondern sie so zu gestalten, dass Emissionen vermindert und Ressourcen effizient genutzt werden.
Die Landwirtschaft steht in einem engen Wechselspiel mit dem Klima. Sie ist auf stabile Witterungsbedingungen angewiesen und trägt zugleich selbst zum globalen Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf bei. Diese Kreisläufe sind die Grundlage pflanzlicher und tierischer Produktion und zugleich Ausgangspunkt für Emissionen von Kohlendioxid, Methan und Lachgas. Klimaschutzmaßnahmen setzen daher immer an Prozessen an, die eng mit der täglichen Bewirtschaftung verbunden sind.
Um den Beitrag der Landwirtschaft zum Klimaschutz nachvollziehen zu können, werden Emissionen mithilfe einer Treibhausgasbilanz dargestellt. Sie zeigt, wo entlang der landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette Treibhausgase freigesetzt werden – vom Einsatz der Betriebsmittel über Boden- und Tierprozesse bis hin zur energetischen Nutzung und Verwertung. Eine Bilanz ist kein Ziel an sich, sondern ein Werkzeug zur Einordnung. Sie unterstützt dabei, Verbesserungspotenziale sichtbar zu machen und Entwicklungen zu dokumentieren.
Klimaschutz kann in der Landwirtschaft nur ganzheitlich betrachtet werden. Einzelne Maßnahmen wirken sich häufig auf verschiedene Prozesse gleichzeitig aus. So kann eine Veränderung der Fütterung den Methanausstoß mindern, gleichzeitig aber die Zusammensetzung des Wirtschaftsdüngers verändern. Ebenso beeinflusst das Stickstoffmanagement im Pflanzenbau nicht nur die Erträge, sondern auch Emissionen und Nährstoffverluste. Deshalb ist Klimaschutz immer ein Querschnittsthema, das Produktion, Technik und Ressourceneffizienz miteinander verbindet.
Das Ziel landwirtschaftlichen Klimaschutzes ist es, Treibhausgasemissionen soweit wie möglich zu mindern und gleichzeitig Ernährungssicherung, Bodenfruchtbarkeit und wirtschaftliche Tragfähigkeit zu erhalten. Klimaschutz bedeutet also, landwirtschaftliche Systeme nachhaltig weiterzuentwickeln.
Was sind überhaupt Treibhausgase?
Treibhausgase sind gasförmige Bestandteile der Atmosphäre, die in der Lage sind, Wärmestrahlung zu absorbieren und erneut abzugeben. Ihre Moleküle nehmen Wärme in Form von Infrarotstrahlung auf und geben sie in alle Richtungen wieder ab. Nur ein Teil der Strahlung verlässt die Erdatmosphäre und verschwindet im Weltraum. Der restliche Teil wird zur Erde zurückgeworfen, was zu einer Erwär-mung der unteren Atmosphäre führt. Dadurch entsteht ein natürlicher Treibhausef-fekt, der die Erde auf einer für das Leben notwendigen Temperatur hält.
Der Anstieg der Treibhausgaskonzentration verstärkt diesen Erwärmungseffekt al-lerdings, da durch immer mehr Treibhausgase in der Atmosphäre auch immer mehr Wärmestrahlung zur Erde zurückgeworfen wird.
Welche Treibhausgase entstehen in der Landwirtschaft?
In der Landwirtschaft entstehen verschiedene Treibhausgase, die sich in Herkunft, Wirkung und Verweildauer in der Atmosphäre unterscheiden. Die wichtigsten sind Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH₄) und Lachgas (N₂O).
Kohlendioxid (CO₂)
Kohlendioxid entsteht überall dort, wo organische Substanz oder fossile Energieträger verbrannt werden. In der Landwirtschaft betrifft das vor allem den Energieeinsatz in Maschinen, Gebäuden und Trocknungsanlagen sowie den Verlust organischer Substanz aus dem Boden.
CO₂ wird außerdem bei der Kalkung von Böden oder der Anwendung von Harnstoff freigesetzt. Gleichzeitig nehmen Pflanzen Kohlendioxid über die Photosynthese auf und wandeln es in Biomasse um. Landwirtschaft ist daher sowohl Quelle als auch Speicher von Kohlenstoff.
Methan (CH₄)
Methan entsteht unter sauerstoffarmen Bedingungen. In der Tierhaltung wird es hauptsächlich bei der Verdauung von Wiederkäuern gebildet, da im Pansen spezielle Mikroorganismen Kohlenhydrate abbauen. Weitere Methanquellen sind Güllelager, Mistlager und Biogasanlagen, wenn dort anaerobe Prozesse ablaufen.
Methan wirkt deutlich stärker als Kohlendioxid, bleibt aber kürzer in der Atmosphäre. Es hat, über 100 Jahre betrachtet, etwa das 27-fache Erwärmungspotenzial von CO₂.
Lachgas (N₂O)
Lachgas entsteht im Boden bei der Umsetzung von Stickstoffverbindungen. Es bildet sich vor allem, wenn mehr Stickstoff vorhanden ist, als Pflanzen aufnehmen können. Dann wandeln Bodenmikroorganismen Nitrate und Ammonium in gasförmige Verbindungen um.
Lachgas kann auch indirekt entstehen, wenn Ammoniak (NH₃) oder Stickoxide (NOₓ) an anderer Stelle zu N₂O umgewandelt werden. Es besitzt ein sehr hohes Treibhauspotenzial – rund 273-mal stärker als CO₂ – und bleibt über viele Jahrzehnte in der Atmosphäre.
Vergleich und Bilanzierung
Die drei Hauptgase unterscheiden sich deutlich in Wirkung und Entstehung, tragen aber gemeinsam zur Erwärmung der Atmosphäre bei.
Um sie vergleichbar zu machen, werden alle in der Bilanz als CO₂-Äquivalente angegeben. Dadurch lässt sich die gesamte Klimawirkung eines Betriebes oder Produktes in einer einzigen Einheit ausdrücken.
Die Landwirtschaft ist damit ein komplexes System, in dem natürliche Stoffkreisläufe, Energieeinsatz und biologische Prozesse zusammenwirken. Eine Treibhausgasbilanz hilft, diese Zusammenhänge zu erfassen und sichtbar zu machen, ohne sie zu bewerten.
Klimaschutz in der Landwirtschaft erfordert ein Verständnis dafür, wo und wie Treibhausgase entstehen. Die Bilanzierung dient dazu, diese Prozesse messbar und vergleichbar zu machen. Sie unterscheidet zwischen verschiedenen Betrachtungsebenen, die je nach Zielrichtung unterschiedlich abgegrenzt werden.
Sektorale und betriebliche Bilanzierung
In der nationalen Klimaberichterstattung werden die Emissionen der Landwirtschaft als Sektor ausgewiesen. Grundlage sind die Emissionen, die innerhalb der Landesgrenzen entstehen – sogenannte territoriale Emissionen. Dazu zählen Methan- und Lachgasemissionen aus Tierhaltung und Böden sowie Kohlendioxid aus Kalkung und Harnstoff. Diese Daten bilden die Basis der deutschen Klimabilanz und werden jährlich an die Vereinten Nationen gemeldet.
In der betrieblichen und produktbezogenen Bilanzierung wird der gesamte Lebenszyklus eines Erzeugnisses oder Betriebes betrachtet. Hier fließen zusätzlich Emissionen aus vor- und nachgelagerten Bereichen ein – etwa aus der Herstellung von Düngemitteln, Energie oder Futtermitteln sowie aus Transport und Verarbeitung. Diese Betrachtung folgt der Logik der Wertschöpfungskette und wird häufig nach den sogenannten Scopes 1–3 gegliedert:
- Scope 1: direkte Emissionen auf dem Betrieb (z. B. Boden, Stall, Gülle)
- Scope 2: indirekte Emissionen aus zugekaufter Energie (z. B. Strom, Wärme)
- Scope 3: Emissionen aus vor- und nachgelagerten Bereichen der Lieferkette
Der sektorale Ansatz dient der nationalen Klimapolitik, während der betriebliche Ansatz genutzt wird, um Veränderungen und Fortschritte auf Betriebsebene sichtbar zu machen.
In der Landwirtschaft wird zusätzlich zwischen direkten und indirekten Emissionen unterschieden. Direkte Emissionen entstehen unmittelbar auf der Fläche oder im Stall – zum Beispiel Methan aus der Verdauung von Wiederkäuern oder Lachgas aus Düngungsvorgängen.
Indirekte Emissionen entstehen, wenn Stickstoffverbindungen wie Ammoniak (NH₃) oder Stickoxide (NOₓ) an anderer Stelle zu klimawirksamem Lachgas umgewandelt werden. Beide Arten werden in der Bilanz berücksichtigt, um den gesamten Einfluss sichtbar zu machen.
Damit unterschiedliche Treibhausgase vergleichbar werden, wird ihre Klimawirkung in CO₂-Äquivalente umgerechnet. Grundlage ist das Global Warming Potential (GWP), das angibt, wie stark ein Gas im Mittel über einen bestimmten Zeitraum zur Erderwärmung beiträgt. Üblicherweise wird ein Zeitraum von 100 Jahren zugrunde gelegt (GWP100).
Methan besitzt etwa das 27-fache, Lachgas das rund 273-fache Erwärmungspotenzial von Kohlendioxid. Durch diese Umrechnung können die Emissionen unterschiedlicher Quellen gemeinsam dargestellt werden.
Ziel und Nutzen der Bilanzierung
Eine Treibhausgasbilanz zeigt, wie landwirtschaftliche Prozesse zur Entstehung von Emissionen beitragen. Sie macht sichtbar, wo entlang der Wertschöpfungskette Treibhausgase entstehen und schafft damit eine Grundlage für sachliche Diskussionen und Entscheidungen.
Die Bilanzierung dient nicht der Bewertung einzelner Betriebe, sondern der Einordnung und Transparenz. Sie hilft, komplexe Zusammenhänge verständlich zu machen und Entwicklungen über die Zeit zu beobachten. Durch die Darstellung der direkten und indirekten Emissionen wird erkennbar, an welchen Punkten Verbesserungen technisch oder organisatorisch möglich sind.
Die Treibhausgasbilanz ist somit kein Ziel an sich, sondern ein Werkzeug, um Fortschritte sichtbar zu machen und die Landwirtschaft auf dem Weg zu klimaverträglichen Produktionssystemen zu unterstützen.
Eine Treibhausgasbilanz beschreibt, welche Emissionen in einem landwirtschaftlichen Betrieb entstehen und wie sie mit der Produktion zusammenhängen. Sie hilft zu verstehen, welche Prozesse klimawirksam sind und an welchen Stellen Veränderungen den größten Effekt haben können.
Ziel ist es, den Betrieb als Gesamtsystem zu betrachten. In der Bilanz werden die Emissionen aus Tierhaltung, Pflanzenbau, Energie und Stoffströmen zusammengeführt. So entsteht ein Überblick, der zeigt, wie sich einzelne Bereiche gegenseitig beeinflussen – etwa über Fütterung, Düngung oder Energieverbrauch.
Systemgrenzen und Betrachtungsebenen
Eine Bilanz erfasst alle Emissionen, die mit der landwirtschaftlichen Produktion verbunden sind. Dazu gehören die direkten Emissionen aus Boden, Stall und Lagerung ebenso wie indirekte Emissionen, die durch den Einsatz von Betriebsmitteln entstehen – etwa durch die Herstellung von Dünger, Futtermitteln oder Energie.
Abhängig von der Fragestellung kann die Bilanz auf den gesamten Betrieb, auf einzelne Betriebszweige oder auf Produkte bezogen werden. Entscheidend ist, dass alle einbezogenen Prozesse klar definiert sind, damit Ergebnisse nachvollziehbar bleiben.
Ablauf der Bilanzierung
Am Anfang steht die Erfassung der betrieblichen Daten: Tierzahlen, Flächen, Erträge, Futtermittel, Düngemengen, Energieeinsatz und andere Informationen, die den Stoff- und Energiefluss im Betrieb abbilden. Diese Daten werden mit wissenschaftlich abgeleiteten Emissionsfaktoren verknüpft, die angeben, wie viel Treibhausgas bei einem bestimmten Prozess freigesetzt wird.
Die Emissionen der verschiedenen Gase – Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH₄) und Lachgas (N₂O) – werden anschließend in CO₂-Äquivalente umgerechnet. Dadurch lassen sie sich zusammenführen und miteinander vergleichen.
Das Ergebnis zeigt, wie stark einzelne Prozesse zur Gesamtbilanz beitragen. So wird sichtbar, wo die größten Emissionsanteile liegen und an welchen Punkten sich Verbesserungen am stärksten auswirken.
Bedeutung der Ergebnisse
Die Bilanz macht Emissionen sichtbar und messbar, ohne sie zu bewerten. Sie zeigt, wie Produktion, Nährstoffkreisläufe und Energieeinsatz miteinander verbunden sind. Veränderungen – etwa durch Technik, Management oder Fruchtfolge – lassen sich dadurch nachvollziehen und über die Zeit vergleichen.
Die Treibhausgasbilanz ist somit kein Selbstzweck, sondern ein Instrument zum Verstehen. Sie übersetzt komplexe Prozesse in nachvollziehbare Zahlen und schafft die Grundlage dafür, Landwirtschaft und Klimaschutz gemeinsam zu denken.
Pflanzenbau
Im Pflanzenbau entstehen Treibhausgasemissionen überwiegend durch Bodenprozesse, Düngung und Energieeinsatz. Sie hängen eng mit der Nährstoffdynamik im Boden und dem Kohlenstoffkreislauf zusammen.
Die größten Beiträge stammen aus der Umsetzung von Stickstoff:
Wird mehr Stickstoff im Boden angeboten als die Pflanzen aufnehmen können, entstehen Lachgasemissionen (N₂O) durch mikrobielle Prozesse. Auch die Form des Düngers, die Ausbringungstechnik und die Witterung beeinflussen, wie viel davon freigesetzt wird.
Weitere Emissionen entstehen durch die Herstellung und den Transport von Düngemitteln, durch Kraftstoffeinsatz bei der Feldbearbeitung und in geringem Umfang durch Kohlendioxid aus Kalkung oder Harnstoffanwendung.
In der Bilanzierung wird der Pflanzenbau meist als eigener Bereich dargestellt. Er umfasst alle Flächen, Düngemittelmengen und Erträge eines Betriebes. So lässt sich erkennen, wie sich Fruchtfolgen, Bodenbearbeitung, Zwischenfrüchte oder organische Düngung auf die Klimawirkung auswirken.
Bodenmanagement und Nährstoffeffizienz sind daher zentrale Hebel für den Klimaschutz im Pflanzenbau. Sie beeinflussen nicht nur die Emissionen, sondern auch die langfristige Bodenfruchtbarkeit und Kohlenstoffspeicherung.
Tierhaltung
In der Tierhaltung entstehen Emissionen hauptsächlich durch Methan und Lachgas. Methan wird bei der Verdauung von Wiederkäuern und bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern freigesetzt. Lachgas entsteht bei der Ausbringung und Umsetzung stickstoffhaltiger Dünger.
Die Höhe der Emissionen hängt eng mit Fütterung, Tierleistung und Nährstoffmanagement zusammen. Eine gute Futterverwertung senkt nicht nur die Emissionen aus der Verdauung, sondern reduziert auch den Stickstoffanfall im Wirtschaftsdünger.
In der Bilanz werden die Emissionen der Tierhaltung den jeweiligen Tiergruppen zugeordnet. So lässt sich erkennen, welche Anteile aus der Verdauung, aus der Lagerung organischer Dünger und aus der Ausbringung stammen. Dadurch wird sichtbar, wie stark sich die Prozesse entlang der gesamten Nährstoffkette gegenseitig beeinflussen.
Die Ergebnisse aus der Bilanzierung helfen zu verstehen, dass Tierhaltung und Pflanzenbau eng miteinander verknüpft sind. Wirtschaftsdünger stellt Nährstoffe bereit, die im Pflanzenbau wieder genutzt werden, während der Pflanzenbau Futtergrundlagen liefert. Diese geschlossenen Kreisläufe sind charakteristisch für eine ressourceneffiziente Landwirtschaft und bilden die Basis einer ganzheitlichen Klimabilanz.
