Carbon Farming: Kann die Landwirtschaft das „Klima retten“?

In unserem Report „Landwirtschaft, Ernährung und Klima“ beleuchten wir die Landwirtschaft beziehungsweise den Landnutzungssektor vor allem als Quelle von Treibhausgasen. Du fragst dich vielleicht, wie das sein kann. Schließlich nehmen die Kulturpflanzen während ihres Wachstums auf dem Acker oder auf der Wiese ja auch CO₂ aus der Luft auf. Sollte man das nicht auch berücksichtigen? 

Dazu muss man zwei verschiedene Aspekte unterscheiden: die kurzfristige Einlagerung von Kohlenstoff im Zuge des saisonalen Wachstums von Pflanzen auf der einen Seite und die langfristige Bindung von CO₂ im Sinne einer nach den internationalen Regeln anerkannten Kohlenstoffsenke. In der Tat kann ein Feld, auf dem etwa Mais wächst, beachtliche Mengen an CO₂ aus der Luft ziehen. Allerdings werden diese Kulturpflanzen nach wenigen Monaten geerntet und gefressen beziehungsweise gegessen. Das kurz zuvor gebundene CO₂ landet dabei über den Stoffwechsel und die Atmung wieder zurück in der Atmosphäre. Das Ganze ist sozusagen ein Nullsummenspiel. Deshalb wird die saisonale Einlagerung von Kohlenstoff nicht als sogenannte Negativ-Emission bzw. als Kohlenstoffsenke gewertet. Genauso wie umgekehrt die Ausatmung von CO₂ durch Menschen oder Tiere nicht als klimaschädliche Treibhausgasemission bilanziert wird. 

Etwas anderes ist es, wenn die Einlagerung von Kohlenstoff von größerer Dauer ist. Dies ist etwa dann der Fall, wenn eine Fläche von Ackerland in Grünland oder Wald umgewandelt wird. Zwar wird auch das Gras des Grünlandes geerntet bzw. gefressen und entlässt zuerst eingelagerten Kohlenstoff wieder als CO₂ in die Luft, genau wie der eben beschriebene Mais. Der entscheidende Unterschied liegt aber darin, dass der Maisacker nach der Ernte in der Regel wieder umgebrochen wird, wodurch vermehrt Sauerstoff in den Boden gelangt, und Mikroorganismen angeregt werden, organisches Material wie die Wurzeln des Mais wieder zu zersetzen. Der in diesen Wurzeln gespeicherte Kohlenstoff entweicht dadurch in die Atmosphäre. 

Grünland als Senke und Quelle 

Auf einer Wiese oder Weide bleibt der Boden dagegen unbearbeitet. Auch hier stirbt zwar regelmäßig ein Teil der Wurzelmasse ab, aber dieser wird weniger schnell und nicht vollständig zersetzt, sodass sich Humus mit darin gespeichertem Kohlenstoff aufbauen kann, während zudem neue Wurzeln hinzukommen. Ähnliches gilt für den Wald. Von Acker in Grünland oder Wald umgewandelte Flächen können so als Kohlenstoff-Senke funktionieren, zumindest bis sich auf einem höheren Humus-Niveau ein neues Gleichgewicht eingestellt hat. 

Laut einer FAO-Studie¹⁷ aus dem Jahr 2023 fällt die jährliche Kohlenstoffbilanz für die Mehrheit der Grünlandböden weltweit positiv aus, das heißt: sie lagern zusätzlichen Kohlenstoff ein oder können den Gehalt zumindest halten. Allerdings gibt es demnach große Unterschiede. Während viele Grünlandböden etwa in Südamerika aufgrund schlechter Bewirtschaftung und des Klimawandels eher Kohlenstoff verlieren, sind sie beispielsweise in Russland oder Westeuropa mehrheitlich bereits gut gesättigt und können – selbst bei „bester Bewirtschaftung“ – nur noch geringfügige Mengen an zusätzlichem Kohlenstoff einlagern. Von großer Bedeutung ist in diesem Fall aber der Erhalt des Grünlands. Als Maßnahmen zur Steigerung bzw. zum Erhalt des Kohlenstoffgehalts von Grünlandböden nennt die Studie die Einbeziehung von tierischem Dünger, Agroforstsystemen (also die Kombination mit Gehölzen) oder die rotierende Beweidung, bei der Tiere eine bestimmte Zeit auf einer abgegrenzten Fläche grasen und dann zur nächsten ziehen. 

Laut Klimaschutzbericht 2022 stellt das Grünland in Österreich insgesamt eine leichte Quelle von Emissionen dar. Das liegt vor allem daran, dass ein kleiner Teil davon auf entwässerten Moorböden liegt (siehe dazu den Artikel „Feld, Wald und Moor: Was hat Landnutzung mit dem Klima zu tun?“) ein anderer kleiner Teil kurzfristig auf gerodeten Waldflächen entstanden ist.  

Ackerland als Senke und Quelle 

Auch Ackerland kann grundsätzlich sowohl als Netto-Senke als auch als Netto-Quelle von CO₂-Emissionen in Erscheinung treten. Laut Klimaschutzbericht 2022 war Ackerland in Österreich zu Beginn der 2000er-Jahre eine Netto-Kohlenstoffsenke, was vor allem auf humusaufbauende Maßnahmen zurückzuführen ist, die durch das Agrar-Umweltprogramm ÖPUL seit 1995 gefördert werden und seither wirksam sind. Da irgendwann aber kein zusätzlicher Kohlenstoff eingelagert, sondern „nur“ das Niveau gehalten werden kann, wird die Senken-Leistung für 20 Jahre angerechnet. Inzwischen ist Ackerland in Österreich laut Bilanz wieder eine leichte Quelle für Emissionen. Das liegt aber nicht daran, dass die Böden nun wieder schlechter bewirtschaftet würden. Grund ist vielmehr, dass die Senken-Leistung aus besagtem Grund nur 20 Jahre lang geltend gemacht werden kann. Diese Zeit ist für viele Flächen abgelaufen. Die geringfügigen Emissionen stammen aus der Umwandlung von Grün- zu Ackerland (Landnutzugsänderungen), die dem Ackerland angelastet werden. 

Siedlungsbau ist Österreichs größte Emissions-Quelle im Bereich Landnutzung 

Die größte Quelle von Emissionen im Bereich der Landnutzung stellt in Österreich übrigens die Umwandlung von Land in Siedlungs- und Verkehrsflächen dar. Emissionen aus klimaschädlichen Landnutzungsänderungen (wie z. B. Waldrodung, Grünlandumbruch, Siedlungsbau) werden im österreichischen Klimaschutzbericht mit den fürs Klima nützlichen Negativ-Emissionen (Senken-Leistungen, erkennbar an einem Minus vor der Zahl) gegengerechnet. In seiner Ausgabe 2022 heißt es: „Der Landnutzungssektor (...) ist über den gesamten Zeitraum 1990 bis 2020 eine Netto-Senke – das bedeutet, dass in den sieben Hauptkategorien (Wald, Acker, Grünland, Feuchtgebiete, Siedlungsraum, Sonstiges Land und Holzprodukte) mehr CO₂ aus der Atmosphäre aufgenommen als abgegeben wurde.“¹⁸ Dies ist auch der Grund dafür, dass der Landnutzungssektor in der Darstellung der Emissionsquellen Österreichs im Klimaschutzbericht nicht aufscheint.  

Agroforstwirtschaft und Pflugverzicht - Was ist Carbon Farming? 

Unter dem Stichwort Carbon Farming sind in der Landwirtschaft Maßnahmen zu verstehen, mit deren Hilfe CO₂ aus der Atmosphäre entfernt und in bewirtschafteten Flächen dauerhaft gespeichert werden soll. Dies kann einerseits durch Umwandlung von Ackerland in Wald (Aufforstung) oder Grünlandflächen sowie durch die Wiederherstellung von Mooren und Feuchtgebieten geschehen. 

Andererseits kann auch eine weiterhin bestehende Ackerfläche mehr oder weniger Kohlenstoff in Form von Humus enthalten. Mit unterschiedlichen Maßnahmen lässt sich der Humusgehalt eines Ackers erhöhen. Dazu gehört zum Beispiel der Anbau von Zwischenfrüchten oder die sogenannte konservierende Bodenbearbeitung, bei der der Boden nicht mehr gewendet (gepflügt), sondern nur noch minimal und flach oder gar nicht mehr bearbeitet wird. Damit soll – jedenfalls in der oberflächennahen Bodenschicht – mehr organische Masse angereichert und zu dauerhaftem Humus umgewandelt werden können. 

Auch mit Hilfe der Agroforstwirtschaft lässt sich CO₂ aus der Luft entfernen und der darin enthaltene Kohlenstoff im Boden und seinem Bewuchs einlagern. Konkret werden dazu Strauch- (Hecken-) oder Baumreihen auf einem Feld oder einer Wiese angelegt und in die bewirtschafteten Flächen integriert.   

Mit Einführung des Agrar-Umweltprogramms ÖPUL (Österreichisches Programm für umweltgerechte Landwirtschaft) im Jahr 1995 begann die finanzielle Förderung unter anderem auch von Maßnahmen, die auf eine Steigerung bzw. Stabilisierung des Humusgehalts von Ackerböden abzielt. Dazu gehören zum Beispiel der Anbau von Zwischenfrüchten zwischen zwei Hauptkulturen oder der Verzicht auf das Pflügen (Mulch- und Direktsaat). 

Laut eines Berichts¹⁹ der Bundesanstalt für Agrarwirtschaft und Bergbauernfragen aus dem Jahr 2019, haben diese Maßnahmen den Humusgehalt des durchschnittlichen Ackerbodens in Österreich merklich gesteigert. Der Bericht beruht auf einer Untersuchung von vier Ackerbaugebieten. Wörtlich heißt es darin: „In den ersten 10-15 Jahren nach Einführung der ÖPUL-Programme sind deutliche Zunahmen der Humusgehalte ersichtlich, in den letzten 8-10 Jahren konnten die Gehalte auf dem höheren Niveau in Oberösterreich stabil gehalten und im Tullner Feld und Marchfeld noch leicht erhöht werden." 

Weitere Erhöhungen des Humusgehaltes seien nun nur noch mit Hilfe von „umfassenderen Veränderungen in der Bewirtschaftung erreichbar.“ Dazu gehört etwa die Direktsaat, bei der der Boden gar nicht mehr bearbeitet und die neue Saat mittels spezieller Sämaschinen „direkt“ eingebracht wird, wobei nur ein schmaler Saatschlitz entsteht. Oder der vermehrte Anbau von Kleegras oder Luzerne. Beide Kulturen sammeln Stickstoff aus der Luft und reichern den Boden mit Humus an. Wirtschaftlich nutzbar sind sie vor allem in der Rinderhaltung. Einige Fachleute propagieren daher die bessere Verzahnung oder die Kooperation von heute meist spezialisierten Ackerbaubetrieben mit den ebenfalls spezialisierten Milchviehbetrieben. So könnte etwa Kleegras als hochwertiges Eiweißfutter Milchkühe ernähren und parallel den Humusgehalt im Ackerbau steigern. 

Dieser Artikel ist Teil unseres Reports „Landwirtschaft, Ernährung und Klima“.