Klimaschutz und Biolandbau

1. Biolandbau bindet mehr Kohlendioxid im Boden

Ackerböden haben natürlicherweise ein grosses Potential zur Bindung von Kohlendioxid (CO₂). Aber im Laufe der Jahrtausende kam es durch die ackerbauliche Nutzung zu einem Abbau der organischen Bodensubstanz. Dieser Abbau ist zu einem grossen Teil bedingt durch intensive landwirtschaftliche Nutzung sowie durch den Einsatz von industriell hergestelltem Dünger und chemischen Pflanzenschutzmitteln.

Der biologische Landbau baut den Humus auf, um die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern. Der Humusaufbau steigert die Stabilität und die Wasserrückhaltefähigkeit des Bodens und verringert dabei seine Erosionsanfälligkeit. Humus schafft günstigere Lebensbedingungen für die Organismen des Bodens und regt das Bodenleben an. Daneben ist ein erhöhter Humusgehalt Zeichen für vermehrte CO₂–Bindung aus der Atmosphäre im Boden.

Die Düngung des Bodens mit Mist, Gülle, Kompost und anderen organischen Düngern kann zum Aufbau der organischen Bodensubstanz beitragen. Eine vorsichtige Bodenbearbeitung führt auch dazu, dass organische Bodensubstanz in den oberen Bodenschichten eingelagert wird. Ein ständiger Bewuchs des Bodens mit aktiv assimilierenden Pflanzen bewirkt zudem einen kontinuierlichen Fluss von Assimilaten durch die Wurzel in den Boden.

Im biologischen Landbau sind viele dieser Massnahmen vereint und daher bietet dieses Produktionssystem eine Vielzahl von Lösungen für den Schutz des Klimas. Mit der Förderung der organischen Bodensubstanz kann CO₂ aus der Atmosphäre gebunden werden und der Ökolandbau damit dazu beitragen, die Klimaziele zu erreichen. Der Humusaufbau verbessert zudem die Anpassungsfähigkeit landwirtschaftlicher Systeme gegenüber einem sich ändernden Klima.

2. Energieverbrauch im Biolandbau geringer

Mehr Effizienz im Biolandbau

Der biologische Landbau setzt auf betriebseigene Ressourcen und verzichtet so weit wie möglich auf externe Inputs. Aus diesem Grund verbraucht der Biolandbau deutlich weniger Primärenergie und der Energieverbrauch pro Flächeneinheit in der biologischen Pflanzen- und Tierproduktion liegt wesentlich niedriger als bei der konventionellen Landwirtschaft (Grönroos et al., 2006; Haas et al., 2001; Lampkin, 2007; Schader et al., 2008). Im DOK-Versuch zum Beispiel verbrauchen die Bioverfahren 20 Prozent weniger Energie pro Ertragseinheit. Dies macht den Biolandbau zwar klimafreundlicher, aber noch nicht klimaneutral.

Durch die Anwendung reduzierter Bodenbearbeitungsverfahren und den vermehrten Anbau von stickstofffixierenden Gründüngungspflanzen liessen sich der Energiebedarf und der CO₂-Ausstoss nochmals deutlich senken und die Erträge steigern.

Die geringeren Flächenerträge im biologischen Landbau verringern zwar die produktbezogene Energieeffizienz (bezogen etwa auf die Kalorienmenge oder die Wertschöpfung), aber sie ist trotzdem noch meist vorteilhafter als bei konventioneller Produktion (Ziesemer, 2007). Dies gilt aber nicht für jedes landwirtschaftliche Produkt.

Hoher Energieverbrauch in der konventionellen Landwirtschaft

Der zunehmende Verbrauch fossiler Energien führt zu einer Ausbeutung begrenzter Ressourcen und verstärkt die Klimaerwärmung (Pervanchon et al., 2002). Deshalb wird eine Senkung des Primärenergieverbrauchs bzw. eine Erhöhung der Energieeffizienz auch in der Landwirtschaft angestrebt. Dabei spielt insbesondere die indirekte Energie, d.h. Energieverbrauch, der über zugekaufte Produkte (v.a. Düngemittel, Futtermittel) dem landwirtschaftlichen System angerechnet werden muss, eine wichtige Rolle (Mack et al., 2007). Besonders stark ins Gewicht fällt der industrielle Stickstoff.

Industrielle Stickstoffherstellung verbraucht viel Energie und verändert das Klima

Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts ist eine Technologie entwickelt worden, mit der molekularer Stickstoff (N₂) aus der Atmosphäre in pflanzenverfügbare Form gebracht werden kann. Dieses Verfahren ist allerdings sehr energieaufwändig. Durch den Einsatz dieses industriellen Stickstoffs war es möglich, die Erträge der Landwirtschaft erheblich zu steigern. Ein grosser Teil des gedüngten Stickstoffs gelangt jedoch ins Grundwasser, wo die Nitratbelastung seine Nutzung als Trinkwasser erschwert und hohe Kosten verursacht. Ein anderer Teil des Stickstoffs wird wieder Teil des stabilen Luftstickstoffs. Im Rahmen dieses Prozesses entsteht jedoch Lachgas (N₂O) das 300-mal stärker als CO₂ auf die Klimaveränderung einwirkt. Lachgas wird bei der Herstellung von industriellem Stickstoff und nach Düngung mit Nitrat- oder Ammonium-haltigen Düngemitteln aus Böden emittiert.

Biolandbau: Industrieller Dünger ist nicht erlaubt

Die Stickstoffversorgung im Biolandbau wird durch rezykliertes organisches Material (wie Mist oder Kompost) gewährleistet. Deshalb werden Ernterückstände im Biolandbau auch nicht verbrannt, was die Methan- und Lachgasemissionen reduziert. Ausserdem kann Stickstoff natürlich aus der Atmosphäre mit Leguminosen gebunden werden, und steht dann den nachfolgenden Kulturen zur Verfügung. Im biologischen Landbau sind industriell hergestellte Dünger verboten und die Mengen an Stickstoff, die im Bio-System zirkulieren, sind in der Regel deutlich kleiner, und sie sind biologisch gebunden.

Daher ist die Gefahr von Auswaschungs- oder Ausgasungsverlusten geringer als dort, wo industrieller Dünger eingesetzt wird. Es werden zwar in der Regel ein bis zwei Prozent von jeglichem Stickstoffeintrag als Lachgas emittiert. Da die Einträge im Biolandbau aber signifikant kleiner sind als in der konventionellen Landwirtschaft, sind auch diese Emissionen kleiner.

3. Methan: Biolandbau belastet die Atmosphäre weniger

4. Wetterextreme: Bio ist besser angepasst

Hintergrund

2. Biolandbau: Entwicklungsbedarf

Pfluglose Anbauverfahren haben, was die Verhinderung von Erosion und die Rückbindung von Kohlenstoff in die Böden anbelangt, gegenüber dem Pflug einen Vorteil. Der Nachteil bei konventionellen pfluglosen Anbausystemen ist jedoch, dass sie mehr Herbizide und synthetischen Stickstoffdünger benötigen um das Ertragsniveau des konventionellen Systems zu halten und dass organische Dünger nicht rezykliert werden können. Biologische Anbauverfahren mit einer reduzierten Bodenbearbeitung bieten sich als optimale Lösung an und sollten dringend technisch zu Praxisreife gebracht werden (Berner et al. 2008).

Probleme mit Krankheiten und Schädlingen sind trotz großer Fortschritte immer noch ein wesentlicher Grund für geringere Erträge. Dieses Problem muss in Zukunft offensiver über die züchterische Bearbeitung von Kulturpflanzen angegangen werden. Pflanzenzüchtung unter den speziellen Bedingungen des Biolandbaus entwickelt optimal an das System angepasste Pflanzen mit hoher Nährstoffeffizienz, was zu deutlichen Ertragssteigerungen führen kann (Reid et al., 2009; Lammerts van Bueren et al., submitted). Auch die Möglichkeiten des biologischen Pflanzenschutzes sind noch nicht voll ausgeschöpft. Häufig scheitert jedoch die Einführung neuer Produkte in diesem Bereich an den hohen Kosten der Entwicklung und Registrierung.

Schwächen in der tierischen Produktivität, welche sich auch auf die Energie- und Treibhausgasbilanz auswirken, erfordern Verbesserungen in der Züchtung, Haltung, Fütterung und Gesundheit von Tieren. Die hofeigene Futtererzeugung zum Beispiel macht die optimale Fütterung zu einer Herausforderung (Aminosäuren, Mineralstoffe und Spurenelemente), während konventionelle Tiere auf einfache Weise mit Ergänzungsfutter aus synthetischen Quellen versorgt werden können. Gesundheitsprophylaxe ist auf vielen Betrieben nicht etabliert und Tierärzte unterstützen die Ökobetriebe darin nicht. So verursachen subklinische Eutererkrankungen unnötigerweise Ertragsausfälle bei Milchkühen (Sundrum 2007). Im transnationalen Forschungsprojekt ANIPLAN wird das Problem der Eutererkrankungen jetzt angegangen. Fortschritte sind auch in der züchterischen Bearbeitung der Nutztiere vor dem Hintergrund der besonderen Bedingung von Biobetrieben zu erwarten. Auch hier hat im Jahr 2009 erstmals ein größeres europäisches Forschungsprojekt (LowInputBreeds ) begonnen.

Text: Andreas Fliessbach, Adrian Müller, Urs Niggli

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