Nachwachsende Rohstoffe - ein Beitrag zum Klimaschutz?

10.02.1999 - (idw) Georg-August-Universität Göttingen

Wissenschaftler des Forschungszentrums Waldökosysteme erstellen eine Bilanz der klimawirksamen Spurengase Methan und Lachgas.

(pug)Angesichts einer drohenden Klimaveränderung, verursacht durch den Verbrauch fossiler Brennstoffe, sind nachwachsende Rohstoffe wieder interessanter geworden. Ob der Einsatz dieser landwirtschaftlichen Erzeugnisse dem Klima zugute kommt, hängt freilich nicht nur davon ab, inwieweit fossile Energieträger ersetzt werden können. Wieviel klimawirksame Spurengase bei der Produktion der regenerativen Energieträger entstehen, ist ebenso wichtig. Aus Kartoffeläckern und Rapsfeldern gelangen mitunter bedenklich große Mengen in die Atmosphäre, bei Pappelplantagen ist es hingegen recht wenig. Diese Beobachtung machten Dr. Heiner Flessa, Professor Dr. Friedrich Beese und Dr. Rainer Brumme vom Institut für Bodenkunde und Waldernährung der Universität Göttingen in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Instituts für Agrikulturchemie, ebenfalls Universität Göttingen, und des Instituts für Bodenökologie am GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit in München-Neuherberg. Drei Jahre lang untersuchten sie den Anbau von Kartoffeln, Raps und Pappelholz unter dem Aspekt des Klimaschutzes. Gefördert wurde dieses Projekt von der Deutschen Bundestiftung Umwelt, die kürzlich einen detaillierten Forschungsbericht in ihrer Schriftenreihe "Initiativen zum Umweltschutz" veröffentlichte.

Wer an Stelle von Erdöl oder Kohle nachwachsende Rohstoffe wie Holz, Pflanzenöl oder Bioethanol verwendet, schont damit nicht nur begrenzte Ressourcen. Insgesamt wird auch weniger Kohlendioxid freigesetzt. Denn die Menge, die aus den nachwachsenden Rohstoffen in die Atmosphäre gelangt, ist zuvor von den Pflanzen auf dem Feld in organische Substanz
eingebaut worden. Um den Einfluß auf das Klima beurteilen zu können, müssen jedoch auch andere Spurengase berücksichtigt werden. Lach-gas (Distickstoffoxid) und Methan zählen ebenfalls zu den sogenannten Treibhausgasen: Einem Teil der eingestrahlten Sonnenenergie versperren sie den Rückweg ins All und verhindern dadurch - mit den Glasscheiben eines Treibhauses vergleichbar - daß es auf der Erde zu kühl wird. Von dem zusätzlichen, von Menschen verursachten Treibhauseffekt lassen sich derzeit etwa 25 Prozent auf Methan und Lachgas zurückführen.

Die Böden der untersuchten Anbauflächen entziehen der Luft Methan. Es leben dort Mikroorganismen, die Methan aus der Luft aufnehmen und abbauen können. Für die Bilanz der Treibhausgase hat das allerdings keine große Bedeutung: Die jährliche Aufnahme von Methan beträgt nur einige hundert Gramm pro Hektar und Jahr. Ganz anders ist die Freisetzung von Lachgas zu bewerten. Dieses Gas ist - Über einen Zeitraum von hundert Jahren betrachtet - als Treibhausgas 13 mal so wirksam wie Methan und 320 mal so wirksam wie Kohlendioxid. Lachgas wird von Bakterien erzeugt, die Nitrat und Ammonium umsetzen, wenn der Sauerstoff im Boden knapp wird. In überdüngten, stark verdichteten Böden entsteht deshalb oft recht viel von diesem Treibhausgas.

Die untersuchten Pappelplantagen setzen pro Hektar und Jahr nur 0,3 bis 0,9 Kilogramm Lachgas frei. Auch andere klimawirksame Emissionen, die bei der Bewirtschaftung sowie der Herstellung und Nutzung der Pappelhackschnitzel auftreten, sind relativ gering. Im Rahmen einer Ökobilanz vergleichen die Wissenschaftler diesen regenerativen Energieträger mit Heizöl. Dabei legen sie ihren Berechnungen die Heizölmenge zugrunde, die von einem Hektar Pappelplantage ersetzt werden kann. Es zeigt sich, daß bei der Nutzung von Pappelhackschnitzeln statt Heizöl die Emission von Treibhausgasen erheblich abnimmt: Mit einem Hektar Anbaufläche läßt sich eine jährliche Emissionsminderung erzielen, die etwa 15 Tonnen Kohlendioxid entspricht.

Beim Anbau von Raps und Kartoffeln fällt die Bilanz der Treibhausgase weit weniger günstig aus. Zum einen entsteht bei der Herstellung der benötigten Düngemittel viel Treibhausgas, zum anderen setzen die intensiv gedüngten Anbauflächen große Mengen Lachgas frei. Die untersuchten Rapsfelder produzieren pro Hektar und Jahr bis zu 3,6 Kilogramm Lachgas, die Kartoffeläcker sogar bis zu 25 Kilogramm. Wenn es nicht gelingt, diese Emissionen zu verringern, kann Rapsölmethylester als alternativer Ener-gieträger keinen oder nur einen geringen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Dasselbe gilt für Ethanol aus Kartoffelstärke. Freilich kann es für andere Anwendungszwecke trotzdem sinnvoll sein, Raps und Kartoffeln als nachwachsende Rohstoffe anzubauen. Wichtig scheint auf jeden Fall, die Produktion klimawirksamer Spurengase so gering wie möglich zu halten. Wie sich die Freisetzung von Lachgas durch schonende Bodenbearbeitung und sparsame Düngung vermindern läßt, haben die Wissenschaftler ebenfalls erkundet. Neben der Bewirtschaftung spielen nach ihren Erkenntnissen allerdings auch Faktoren wie Standort und Witterung eine wichtige Rolle. Deshalb lassen sich die Forschungsergebnisse nicht so leicht auf andere Rahmenbedingungen übertragen und in allgemeingültige Modelle fassen.

Weitere Informationen:
Dr. Heiner Flessa,
Institut für Bodenkunde und Waldernährung,
Universität Göttingen
Büsgenweg 2, 37077 Göttingen
Tel: 0551/393507, Fax: 0551/393310,
e-mail: hflessa@gwdg.de

Nachzulesen ist der Forschungsbericht in:
Freisetzung und Verbrauch der klimarelevanten Spurengase N2O und CH4 beim Anbau nachwachsen-der Rohstoffe (Initiativen zum Umweltschutz Bd. 11), Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Hrsg. Heiner Flessa et al., Zeller-Verlag Osnabrück 1998, 133 S., DM 32.-.

Diese Broschüre kann über den Buchhandel bezogen werden oder über die
Deutsche Bundesstiftung Umwelt, An der Bornau 2, 49090 Osnabrück.