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TU Berlin

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Foschung

Weil eine Frucht die andere subventioniert

Wie kann eine nachhaltige Lebensmittelproduktion gelingen? Mit der Ökobilanzierung von Fruchtfolgen, sagen Matthias Finkbeiner und Gerhard Brankatschk vom Institut für Technischen Umweltschutz

Raps – Weizen – Erbse – Weizen – Gerste: Anhand dieser Fruchtfolge wird erforscht, wie Pflanzen voneinander profitieren, und eine Ökobilanz erstellt
Lupe

Die Landwirtschaft ist heute für etwa ein Viertel der weltweiten Emission von Klimagasen wie CO2, Lachgas oder Methan verantwortlich. Dieser Wert beinhaltet unter anderem Abgase von Traktoren und Stoffe, die bei der Produktion von Dünger oder Pflanzenschutzmitteln entstehen. Aber auch Böden können klimaschädliche Gase wie CO2 abgeben – etwa durch häufiges Pflügen. Dies ließe sich verhindern, wenn man zur rechten Zeit Pflanzen anbaute, die es ermöglichen, den CO2-Fußabdruck der Landwirtschaft zu minimieren. Dass es Effekte zwischen Pflanzen gibt, ist seit Jahrhunderten bekannt. Daher planen Landwirte sogenannte Fruchtfolgen (siehe unten). Wirken sich verschiedene Reihenfolgen angebauter Feldfrüchte auch messbar auf die Umweltbelastung landwirtschaftlicher Produkte aus? Und wenn ja, wie lässt sie sich senken?

„Hier kommen die Ökobilanzen ins Spiel“, sagt Prof. Dr. Matthias Finkbeiner, Leiter des Fachgebiets Sustainable Engineering der TU Berlin, und erklärt: „Hauptaufgabe der Ökobilanz ist es, die Frage, wann ein Produkt bezüglich welcher Umweltaspekte vorteilhaft oder nachteilig ist, wissenschaftlich so robust wie möglich zu beantworten und Empfehlungen zur Verbesserung der Produktionssysteme zu geben. Wir betrachten an meinem Fachgebiet bewusst viele unterschiedliche Produkte – vom Elektroauto über Stahl bis zu Inkontinenzartikeln, und eben auch landwirtschaftliche Produkte.“

Bisher waren diese Bilanzen für den landwirtschaftlichen Sektor aber oft „starr“, wie Finkbeiner es ausdrückt. Sie bezogen sich auf Zeiträume von einem Jahr und entsprachen somit nicht der landwirtschaftlichen Realität, weil „einzelne Feldfrüchte durch andere subventioniert werden“. Man müsste unterschiedliche Effekte von Feldfrüchten über längere Zeiträume betrachten, um sagen zu können, ob sie besser oder schlechter abschneiden.

Finkbeiner holte daher Dr. Gerhard Brankatschk an sein Fachgebiet. Er studierte Landnutzung und Wasserbewirtschaftung. Im Rahmen seiner Promotion an der TU Berlin brachte er die Agrarwissenschaften und das Konzept der Ökobilanzierung zusammen. Brankatschk zufolge gab es zwar bereits Ansätze, zu berechnen, wie viel Nährstoffe von einer Pflanze auf eine nächste übertragen werden. „Wir haben jedoch die gesamte Fruchtfolge über viele Jahre in das System der Ökobilanz einbezogen und durch eine neue Methode erreicht, Aussagen zu den Umweltwirkungen jedes einzelnen Produktes der Fruchtfolge zu ermöglichen. Nur so können wir beispielsweise Weizenbrot aus einer Fruchtfolge bilanzieren und mit Brot aus Weizen einer anderen Folge vergleichen. Diese Methoden können dabei helfen, trotz steigenden globalen Lebensmittelbedarfs den CO2-Fußabdruck der Landwirtschaft zu verkleinern.“

Dass Finkbeiner die Ökobilanzierung „sehr aufwendig“ nennt, verwundert nicht. Denn statt eines Ausschnitts bemisst sie letztlich „alles!“ „Häufig Lieferketten um die ganze Welt“. Also vom Anbau über den Transport bis zur Lagerung. Ein nahezu unmögliches Unterfangen, was auch dem Nachhaltigkeitsforscher bewusst ist. „Wir wissen, dass wir an manchen Stellen ungenau sind, wenn wir so große Systeme untersuchen. Aber wir können immerhin so viel wie möglich bemessen. Das ist ein wesentlicher Ansatz der Ökobilanzforschung: stetig genauer die vielfältigen Zusammenhänge zu beschreiben.“

Fruchtfolge

Feldfrüchte stellen unterschiedliche Anforderungen an den Boden. Jede Pflanze wurzelt in verschiedenen Tiefen und bedarf anderer Nährstoffe zu anderen Zeiten. Manche lockern auch den Boden auf oder hinterlassen Nährstoffe, die eine andere Pflanze braucht. Leguminosen wie die Erbse sind darüber hinaus in der Lage, Stickstoff aus der Luft aufzunehmen. Landwirte bepflanzen daher ihre Äcker in einer spezifischen zeitlichen Folge mit Feldfrüchten, um diese Effekte zwischen Pflanzen optimal auszunutzen: die Fruchtfolge. 

Jochen Müller, "TU intern" Februar 2019

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