Aktueller Inhalt:

Wie nachhaltig arbeitet die Landwirtschaft?

09.10.2013

Im Rahmen des BÖLN-Projektes "Klimawirkungen und Nachhaltigkeit von Landbausystemen" (www.pilotbetriebe.de) wurden deutschlandweit konventionelle und ökologische Betriebe u.a. hinsichtlich ihrer Energiebilanz, ihrer Treibhausgaserzeugung und ihrer Humusbilanzentwicklung untersucht. Im Folgenden werden beispielhaft zwei Betriebe aus NRW vorgestellt.

Forscher untersuchen Energie- und Klimabilanzen für unterschiedliche Betriebsformen

Durch die landwirtschaftliche Produktion entstehen erhebliche Mengen klimarelevanter Emissionen. 12% der in Deutschland ausgestoßenen Treibhausgase wie Methan und CO2 stammen aus der Landwirtschaft (Stand Ende 2011). Zudem setzen Landwirte viel Energie ein in Form von Diesel, Dünger und anderen Betriebsmitteln, deren Produktion ebenfalls klimawirksam ist. 2010 startete ein Forschungsprojekt, das die Effizienz des Energieeinsatzes und die damit verbundenen Klimawirkungen verschiedener Betriebsformen untersucht. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN).

Die beteiligten Forscher erheben für die Studie bundesweit Daten auf je 40 konventionell und ökologisch wirtschaftenden Betrieben. Für jeden Betrieb werden individuelle Stoff- und Energiebilanzen erstellt, die alle Zu- und Abflüsse in Form von Betriebsmitteln und Produkten sowie alle relevanten Treibhausgasflüsse berücksichtigen. Zur Halbzeit des Projektes verglichen die Forscher die Bilanzen verschiedener Betriebsformen und leiteten erste Empfehlungen ab, mit denen Landwirte Emissionen verringern und Energieeffizienz ihres Betriebs verbessern können.

Die Ergebnisse auf einen Blick

  • Ökobetriebe setzen im Vergleich zu konventionellen Betrieben durchschnittlich 50% weniger Energie pro Fläche ein. Entsprechend geringer sind hier die flächenbezogenen CO2-Emissionen. Das erklärt sich vor allem durch den Einsatz synthetischer Dünger und Pflanzenschutzmittel im konventionellen Bereich, die mit hohem Energieaufwand produziert werden.
  • Aufgrund deutlich höherer Erträge liegt der Energieeinsatz pro Produkteinheit bei konventionellen Betrieben nur rund 20% höher als bei Biobetrieben. Zwischen den Betrieben gibt es jedoch erhebliche Unterschiede. So arbeiten einige konventionelle Betriebe energieeffizienter als Biobetriebe mit geringen Erträgen. Die große Streuung zwischen den Betrieben (auch innerhalb einer Bewirtschaftungsform) führen die Forscher vor allem auf Standorteinflüsse und das individuelle Management zurück.
  • Die Stickstoffverluste, die eng mit der N-Düngungsintensität und der N-Bilanz verbunden sind, lagen bei konventionellen Betrieben mit durchschnittlich 50 kg/ha deutlich höher als bei den Ökobetrieben (20 kg/ha). N-Verluste können als klimaschädliches Lachgas (N2O) auftreten. In beiden Anbausystemen war die N-Effizienz in Gemischtbetrieben wesentlich günstiger als in  Ackerbaubetrieben.
  • Der Erhalt bzw. die Vermehrung des Humusgehalts im Boden führt zur Bindung von Kohlenstoff im Boden und trägt deshalb maßgeblich zur Verringerung von CO2-Emissionen bei. Ökologische Betriebe haben hier Vorteile, da sie eine breitere Fruchtfolge mit humusmehrenden Fruchtarten (vor allem Kleegras) haben, weniger Hackfrüchte anbauen und hochwertiges organisches Material als Dünger nutzen.
  • Da auf jedem Betrieb individuelle Faktoren wie Klima, Boden und die Produktionsverfahren die Stoff- und Energiebilanzen beeinflussen, halten die Forscher eine individuelle Klimaberatung für unbedingt notwendig. Insgesamt machen die bisherigen Ergebnisse deutlich, dass Betriebsleiter die Treibhausgasemissionen und N- und Energie-Effizienz durch gezieltes Management optimieren können. (Siehe Reportagen)

Allgemeine Ansatzpunkte zur Optimierung

  • Höhere Erträge, vor allem im Ökoanbau, um produktbezogene Emissionen zu verringern.
  • Pfluglose Bodenbearbeitung mit Mulchsaaten, weite Fruchtfolgen mit Zwischenfrüchten und Kompost- bzw. Strohdüngung o.ä., um den Humusgehalt zu stabilisieren.
  • Teilflächenspezifische N-Düngung, um N-Verluste zu minimieren.
  • Integration von Tierhaltung für möglichst geschlossene Nährstoffkreisläufe

Kein Stickstoff zum Reparieren

Dirk Schulze-Gabrechten erntet auf seinen fruchtbaren Böden in der Soester Börde Spitzenerträge – und das mit durchschnittlich 25% weniger mineralischem Stickstoff als andere konventionelle Betriebe. Sorge bereitet ihm allerdings seine Humusbilanz, die er aktiv verbessern möchte.

Betriebsspiegel Schulze - Gabrechten, Bad Sassendorf

Ackerfläche: 128 ha
Böden: schluffiger Lehm (65 bis 80 Bodenpunkte)
Kulturen: Wintergetreide, Kartoffeln, Zuckerrüben, Raps, Silomais, Möhren

Durchschnittlich 93 dt Wintergerste, 45 dt Raps und 85 t Zuckerrüben pro Hektar  – für Dirk Schulze-Gabrechten sind solche Spitzenerträge auf seinem Betrieb in Bad Sassendorf bei Soest nichts Besonderes. Besonders ist jedoch, was ihm die Wissenschaftler bestätigen: Er kommt dabei mit 25% weniger Stickstoff aus als vergleichbare konventionelle Ackerbaubetriebe. Einer von vielen Gründen, weshalb die Forscher seinen Betrieb als besonders energieeffizient einstufen.  

Den Betriebsleiter überrascht dieses Ergebnis nicht. „Umweltschutz und Nachhaltigkeit waren für mich schon immer ein Thema. Ich bin überzeugt, dass sich konventioneller Ackerbau und Nachhaltigkeit nicht ausschließen“. So nutzt Dirk Schulze-Gabrechten viele ackerbauliche Stellschrauben, um Stickstoff zu sparen. „Natürlich helfen uns dabei die guten Böden. Aber man muss auch sorgfältig mit ihnen umgehen“. Zu diesem sorgsamen Umgang gehört bei ihm die pfluglose Bodenbearbeitung, die er seit 12 Jahren bei fast allen Kulturen anwendet. „Seitdem haben wir keine Probleme mehr mit zerfahrenen Böden im Herbst oder Frühjahr. Solche Schäden werden oft mit Stickstoff repariert. Das entfällt bei mir“.

Auch Geduld beim ersten Befahren der Flächen im Frühjahr ist seiner Meinung nach wichtig, um die Fruchtbarkeit zu erhalten. „Ich warte immer ab, bis die Flächen richtig abgetrocknet sind, auch wenn ich deshalb oft 1 bis 2 Tage später auf dem Acker bin als andere“, erklärt der Betriebsleiter. Zudem sieht er die allgemeinen Empfehlungen zu den benötigten Stickstoffmengen skeptisch. „Ich verzichte oft auf die letzten 20 bis 30 kg Stickstoff. Die sind nach meiner Erfahrung gar nicht nötig“. So bringt er zu Raps nicht die in der Region üblichen 200 kg N/ha aus, sondern nur 160 bis 170 kg. „Das reicht für eine gute Ernte völlig aus“, berichtet der Landwirt. Bei Getreide und anderen Kulturen verfährt er genauso - mit gleichem Erfolg.

Eine exakte Dosierung bei der Stickstoffdüngung ist für ihn ebenfalls ein wichtiger Ansatzpunkt zur Einsparung. Schon sehr früh arbeitete er mit einem Spritzcomputer beim Ausbringen des AHL-Flüssigdüngers. „So weiß ich immer aufs Kilogramm genau, wie viel ich ausbringe und muss keine unnötigen Mengen als Sicherheitspuffer ergänzen“, sagt Dirk Schulze-Gabrechten.

Als weiteren ackerbaulichen Trumpf, der auch der Nachhaltigkeit dient, sieht er seine vielfältige Fruchtfolge. Während auf vielen Betrieben der Region Weizen, Raps und Zuckerrüben Standard sind, setzt Dirk Schulze-Gabrechten bewusst auf Vielfalt. Er baut neben den üblichen Kulturen auch Kartoffeln, Roggen, Silomais und Möhren an. „Ich probiere einfach gerne neue Früchte aus und sehe es immer als Bereicherung der Fruchtfolge an“, sagt der Ackerbauer dazu. Auch wenn er damit manchmal auf Skepsis stößt. „Vor allem Roggen hielten einige Kollegen für viel zu schade für die guten Böden. Dabei kann ich den Roggen genau wie Roggenstroh sehr gut vermarkten. Und die Erträge stimmen mit über 95 dt/ha auch“.

Die abwechslungsreiche Fruchtfolge bietet laut Schulze-Gabrechten auch beim Aufwand für Pflanzenschutzmittel handfeste Vorteile. „Da ich auch im Lohn spritze, habe ich gute Vergleichsmöglichkeiten. Je enger die Fruchtfolge, desto höher sind die Aufwandmengen, sowohl für Fungizide als auch für Herbizide.“

Handlungsbedarf besteht dagegen nach Auswertung der wissenschaftlichen Daten an anderer Stelle: bei der Humusbilanz. Wegen der vielen humuszehrenden Hackfrüchte (Zuckerrüben, Kartoffeln, Möhren) in der Fruchtfolge liegt der Humusbedarf auf dem Betrieb Schulze-Gabrechten extrem hoch. Das Humussaldo ist mit -290 kg Kohlenstoff/ha deutlich ungünstiger als im Mittel der beteiligten Pilotbetriebe (-158 kg C/ha).

„Das war für mich ein Schock“, sagt Dirk Schulze-Gabrechten. Denn als Ackerbauer war für es ihn schon immer selbstverständlich, die Humusbildung in seinen Böden zu unterstützen. Dazu gehört z.B. das Einarbeiten von Gersten- und Weizenstroh, obwohl das die pfluglose Bodenbearbeitung häufig erschwert. „Außerdem hätte ich das Stroh auch für gutes Geld verkaufen können. Aber ich sehe das als Investition in die Bodenfruchtbarkeit“, sagt Dirk Schulze-Gabrechten.

Auch bei der Entscheidung, Silomais anzubauen, war die Bodenfruchtbarkeit ein wichtiges Argument für ihn. „Den Mais baue ich für benachbarte Landwirte an, die  Biogasanlagen betreiben. Mit den Gärresten dünge ich fast alle Kulturen im Frühjahr und bringe so zusätzlich organisches Material in den Boden ein“, erklärt der Landwirt.

Doch die wissenschaftlichen Zahlen machten ihm deutlich, dass diese Bemühungen nicht ausreichten. „Das hat mich so sehr gefuchst“, sagt Dirk Schulze-Gabrechten, „dass ich sofort was ändern musste“. Er begann deshalb umgehend damit, den Anbau von Zwischenfrüchten massiv auszuweiten. Wann immer Witterung und Bodenzustand es erlauben, sät er jetzt im Spätsommer vor den Frühjahrsfrüchten Spezialmischungen. Die Mischungen sind so zusammengestellt, dass sie optimal zur Hauptfrucht passen. Sie bestehen in der Regel aus bis zu 10 verschiedenen klassischen Zwischenfrüchten wie Phacelia, Senf, Sonnenblumen und Klee. „Die Mischungen sind zwar recht teuer, aber das ist mir die Sache wert“, sagt Schulze-Gabrechten. Zurzeit erreicht er einen Zwischenfruchtanteil von 70 bis 80% zu den Frühjahrsfrüchten.

Dass es wahrscheinlich länger dauern wird, bis sich seine Bemühungen auszahlen, ist dem erfahrenen Landwirt bewusst. „Natürlich braucht man Geduld, gerade beim Thema Humusaufbau. Aber ich möchte einfach jede Möglichkeit nutzen, um zu zeigen, dass sich Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit vereinbaren lassen. Und es hilft, das Image der konventionellen Landwirtschaft zu verbessern. Ich glaube, das ist zurzeit dringend notwendig“.

Wirtschaften im perfekten Kreislauf

Das Demeter Gut Körlinghausen am Rande des Sauerlandes gehört zu den energieeffizientesten und nachhaltigsten Betrieben der Studie. Das erreicht Betriebsleiter Gyso von Bonin mit einer optimalen Verbindung von Ackerbau und Milchviehhaltung. Ein stabileres Ertragsniveau soll den Betrieb noch effizienter machen.

Betriebsspiegel Gut Körtlinghausen

Fläche: 215 ha, davon 66 ha Grünland
Vieh: 60 Milchkühe (Schwarzbunte und westf.Rotbunte)
Böden: Braunerde (26 bis 45 Bodenpunkte)
Kulturen: Getreide (Weizen, Roggen, Gerste, Triticale, Hafer u. Dinkel),
Kleegras, Raps, Ackerbohnen

Landwirtschaft muss nachhaltig betrieben werden. Dieser Punkt ist für Betriebsleiter Gyso von Bonin kein Nebenaspekt, sondern elementare Grundvoraussetzung für seine Arbeit. Seit über 30 Jahren leitet er das Demeter Gut Körlinghausen bei Rüthen am Südrand des Sauerlandes. Die Daten der Wissenschaftler bestätigen, dass der Betriebsleiter seinem Nachhaltigkeitsanspruch absolut gerecht wird. Denn Energieinput und Energieeffizienz des Gutes liegen deutlich unter dem Mittel aller beteiligten Biobetriebe. Auch die Humusbilanz ist positiv.

Wer verstehen möchte, worauf diese überdurchschnittliche Nachhaltigkeit beruht, den verweist Gyso von Bonin auf ein Schaubild der Wissenschaftler, das die betrieblichen Energieflüsse zeigt. „Bei uns kommt bis auf Saatgut fast nichts rein und es geht nur ganz wenig heraus, bis auf Milch, etwas Fleisch und überschüssige Futtermittel. Wir haben einen nahezu geschlossenen Stoffkreislauf. Das ist unsere Grundidee“.

Ein wichtiger Baustein dieser Idee ist die Viehhaltung. Gyso von Bonin melkt auf seinem Betrieb eine Herde von ca. 60 Kühen mit einer Durchschnittsleistung von 6.700 kg/Jahr. Die erzeugte Futtermenge ist auf die Leistung der Kühe abgestimmt. Alle Futtermittel, einschließlich des Kraftfutters, stammen komplett aus dem Betrieb. „Darauf beruht unsere Effizienz. Und es macht den Unterschied zur Energiebilanz anderer Biobettriebe aus, die oft noch Kraftfutter zukaufen. Meine Erfahrung ist: je geschlossener der Kreislauf eines Betriebes, desto effizienter und wirtschaftlicher arbeitet er“.

Die Fortsetzung dieses Kreislaufs bildet der anfallende Stallmist. Er wird auf dem Feld zu Kompost veredelt und geht als organischer Stickstoffdünger in den Ackerbau. „Der kompostierte Mist hat natürlich auch entscheidenden Anteil an einer humusmehrenden Bewirtschaftung. Eine Trennung von Ackerbau und Viehhaltung in der Landwirtschaft halte ich deshalb grundsätzlich für falsch und nicht nachhaltig“, sagt der Biolandwirt.

Auch die sehr breite Fruchtfolge des Betriebes mit Getreide, Leguminosen, Raps und Futterpflanzen als wichtigste Kulturen ist auf optimale Stickstoffverwertung und Humusmehrung ausgerichtet. Im Mittelpunkt steht Kleegras mit einem Anteil von 25%. „An der 11-gliedrigen Fruchtfolge habe ich seit 30 Jahren nie etwas geändert. Sie passt perfekt zu unserem Standort“, sagt Gyso von Bonin. Lediglich der Rapsanbau ist für ihn durch starken Befall mit Rapsglanzkäfern zu einer pflanzenbaulichen Herausforderung geworden.

Der gesamte Stickstoff-Input liegt mit durchschnittlich 116 kg N/ha deutlich unter dem Mittel aller beteiligten Biobetriebe (172 kg N/ha). „Selbst im Vergleich zu anderen Ökolandwirten sind wir absoluter Low-Input-Betrieb. Das macht uns effizient“, sagt Gyso von Bonin. Da die eingebrachten Stickstoffmengen nahezu exakt dem Bedarf entsprechen, liegen die Stickstoffverluste mit etwa 4 kg/ha extrem niedrig, selbst im Vergleich zum Durchschnitt der anderen Biobetriebe (-10 kg N/ha).

Die hohe Effizienz in Sachen Stickstoff und Energie führt der Betriebsleiter auch auf ackerbauliche Details zurück. So bricht er das 2-jährige Kleegras immer im Sommer (Juni/Juli) um und sät anschließend Raps. „Damit werden die großen Stickstoffmengen im Boden optimal genutzt“, erklärt Gyso von Bonin. Bewährt hat sich aus seiner Sicht auch die Untersaat von Kleegras in Winterroggen. „Das funktioniert bei uns hervorragend und lässt sich mit sehr geringem Aufwand umsetzen“.

Ohnehin bietet Kleegras seiner Meinung nach viele Vorteile für den Betrieb. Es liefert hochwertiges Futter für die Kühe, fördert die Bodengesundheit und hält den Unkrautdruck niedrig. Das macht sich vor allem im Getreide bezahlt, wo Problemunkräuter wie Fuchsschwanz und andere Gräser kaum auftreten. „In der Regel komme ich hier mit 2 Striegel- oder Hackdurchgängen aus, was natürlich auch mit der breiten Fruchtfolge zu tun hat“, sagt der Landwirt.

Dennoch sieht der Betriebsleiter Optimierungsbedarf, nicht zuletzt aufgrund der von den Wissenschaftlern ermittelten Zahlen. „Vor allem mit den Erträgen sind wir nicht zufrieden. Hier wünschen wir uns einfach geringere Schwankungen. Ziel ist es, bei Getreide im Schnitt auf 40 dt/ha zu kommen. Gerade in den beiden ausgewerteten Jahren lagen wir leider deutlich darunter“. Höhere Erträge würden zudem die produktbezogene Energieeffizienz weiter verbessern.

Ein Ansatzpunkt für stabil höhere Erträge wäre auch eine Erweiterung der Viehherde, um mehr Stalldünger zu erzeugen. Denn mit nur 0,38 GV/ha liegt der Tierbesatz des Betriebes deutlich unter dem Mittel aller beteiligten Biobetriebe (0,9 GV/ha). Allerdings bietet die beengte Tallage des Gutes kaum Platz für den notwendigen Ausbau der Ställe. Auch mehr Leguminosen in der Fruchtfolge lassen sich nicht realisieren, da ihr Anteil in der Fruchtfolge nicht mehr erhöht werden kann.

Deshalb konzentrieren sich die Bemühungen des Betriebsleiters vorerst auf die anderen Hauptnährstoffe. Denn die Bodenanalysen der Studie zeigten, dass die Versorgung mit Phosphat, Kali und Schwefel verbesserungswürdig ist. „Diese Werte haben sich bei uns über die Jahre auf einem niedrigen Niveau stabilisiert. Dennoch wird das zukünftig ein wichtiger Ansatzpunkt für mich sein, vor allem was den Schwefel bei Ackerbohnen und Raps angeht“, sagt Gyso von Bonin.

Unabhängig davon will er seiner Linie treu bleiben, mit möglichst geringem Energieaufwand im geschlossenen Betriebskreislauf zu wirtschaften. „Für mich geht es bei der Landwirtschaft einfach um mehr als um reine Betriebswirtschaft. Ich möchte ausreichende Erträge erzielen und dabei den Wert des Bodens weiter verbessern. Mit den Ergebnissen der Studie sehe ich, dass uns das ganz gut gelingt“.

Die in der Studie untersuchten Beispiel-Betriebe im Vergleich

Ökologischer Betrieb
Konventioneller Betrieb
Bilanzen
Betrieb von Bonin
Mittel
Betrieb Schulze-Gabrechten
Mittel
Humus- und C-Bilanz im Pflanzenbau
Tierbesatz (GV/ha) 0,380,9000
Luzerne-Kleegras (%/AL) 16,6387,81
Humusbedarf (kg C / ha) -413-382-748-655
Stroh-/Gründüngung (kg C / ha) 8246328387
Stalldung, Gülle (kg C / ha) 2602386519
Humussaldo (kg C / ha) 84227-290-158
Stickstoff-Bilanz im Pflanzenbau und N2O-Emissionen
N-Input (kg N / ha) 116172221250
N2-Fixierung (kg N / ha) 3749104160
Organischer Dünger (kg N / ha) 23934925
N-Entzug (kg N / ha) 115170198190
N-Saldo (kg N / ha) -4,1-105074
N2O-Emissionen (kg CO2 eq*ha) 63891912241379
Energiebilanz
Energieinput (GJ/ha) 5,97,012,813,0
Ertrag (GE/ha) 33449791
Energiebindung (GJ/ha)89128179153
Energieintensität (MJ/GE) 190172133150
Output/Input-Verhältnis1:151:171:141:11

Alle Daten stammen aus der Studie „Klimawirkungen und Nachhaltigkeit ökologischer und konventioneller Pilotbetriebe in Deutschland“, Technische Universität München (TUM).

Quelle: Jürgen Beckhoff

Weitere Informationen

Vom Newsletter abmelden


Zurück...