Klimaschutz in der Landwirtschaft Humusaufbau: So wird der Acker zum Kohlenstoffspeicher

Von: Doris Fenske und Ortrun Huber

Stand: 08.11.2021

Um der Klimakrise entgegenzuwirken, muss der CO2-Gehalt in der Atmosphäre reduziert werden - zum Beispiel, indem mehr Kohlenstoff dauerhaft im Ackerboden gebunden wird. Gelingen kann dies durch die Anreicherung der Humusschicht auf den Feldern, aber auch auf Wiesen und Weiden. Eine Strategie, die allerdings nur auf lange Sicht Erfolg verspricht.

Ein Traktor fährt über eine Landstraße im Landkreis Hildesheim.  | Bild: picture alliance/dpa | Demy Becker

So geht’s: Humus als Kohlenstoffspeicher

Egal, ob Raps, Weizen oder Zuckerrüben - wenn Pflanzen auf dem Feld wachsen, entnehmen sie der Atmosphäre Kohlenstoffdioxid und speichern organischen Kohlenstoff. Nach der Ernte zersetzen Regenwürmer, Asseln und Fadenwürmer sowie Mikroorganismen die auf dem Acker verbliebenen Wurzeln, Getreidestoppeln und Blätter zu Humus. Ein Teil des gebundenen Kohlenstoffes wird dabei wieder frei, doch der Rest bleibt in der Humusschicht gespeichert.

Studien besagen, dass Böden rund viermal so viel Kohlenstoff wie die oberirdische Pflanzenwelt und mehr als doppelt so viel wie die Atmosphäre speichern. Humusaufbau ist also ein wirksamer Mechanismus, um das schädliche Treibhausgas CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre zu entnehmen und den darin enthaltenen Kohlenstoff im Boden zu binden.      

Viel hilft viel: Mehr Humus durch Zwischenfrüchte

Untersaat in Hafer | Bild: picture alliance / AGRAR-PRESS | Krick

Untersaaten wie hier in einem Haferfeld verbessern den Humusaufbau und damit die Fruchtbarkeit des Bodens.

Damit die Humusschicht in den Böden bestmöglich angereichert werden kann, müssen Landwirte ihre Felder kontinuierlich bestellen und haben dazu verschiedene Möglichkeiten. Entweder sie bauen nach der Getreideernte im Sommer eine Zwischenfrucht ein, die im kommender Frühjahr vor der nächsten Saat untergepflügt wird. Oder der Landwirt arbeitet mit Untersaaten: Kleeaussaat zwischen Maispflanzen oder Weidelgras als Untersaat bei Getreide. Auch vielfältige Fruchtfolgen mit tief wurzelnden Hülsenfrüchten fördern den Humusaufbau, genauso wie Stroh und Erntereste, die auf den Äckern verbleiben. Studien zeigen, dass durch langjährigen Zwischenfruchtanbau Vorräte an organischem Kohlenstoff in Ackerböden innerhalb von 20 Jahren im Durchschnitt um acht Tonnen Kohlenstoff pro Hektar im Oberboden gesteigert werden. Im Öko-Landbau sind einige dieser Maßnahmen bereits weit verbreitet.

Wem bringt’s was? Das Für und Wider beim Humusaufbau

Pro

  • ein höherer Humusgehalt entlastet die Atmosphäre vom Treibhausgas Kohlendioxid
  • Humus mindert die Erosionsanfälligkeit
  • Humus enthält und speichert Stickstoff, Phosphor und Schwefel - wichtige Nährstoffe für das Pflanzenwachstum, die die Fruchtbarkeit der Ackerflächen verbessern
  • Humusaufbau sorgt für stabile Erträge
  • Humus führt zu einer günstigeren Bodenstruktur
  • durch Humusaufbau kann Wasser besser in Ackerflächen gespeichert und gefiltert werden
  • bei extremen Niederschlägen saugen humusreiche Böden Wasser besser auf und verhindern so Überschwemmungen

 Contra

  • Humusaufbau ist umkehrbar, das heißt, der Kohlenstoff kann jederzeit wieder als CO2 entweichen, wenn der Landwirt die Bewirtschaftung ändert
  • Böden haben - je nach Bodenart - nur eine begrenzte Kapazität Humus anzureichern
  • Landwirte haben zusätzliche Kosten, wenn sie Saatgut für Zwischenfrüchte oder Untersaaten kaufen müssen
  • um humose Böden aufzubauen, müssen mehr Bearbeitungsschritte durchgeführt werden
  • die Mehrarbeit beim Humusaufbau sorgt kurzfristig nicht für höhere Gewinne
  • Humusaufbau erfolgt langsam: frühestens nach fünf Jahren sind Veränderungen der Humusschicht im Boden sichtbar
  • noch fehlt es an umfassend finanziellen Anreizen, damit Landwirte vermehrt Humus aufbauen

Einige Maßnahmen, die den Aufbau der Humusschicht fördern, werden im ökologischen Landbau bereits routinemäßig durchgeführt. In der konventionellen Landwirtschaft wird der gezielte Humusaufbau hingegen kaum betrieben.

Hecken, Wiesen, Moore: Wo Humusaufbau noch mehr erreicht

Frühlingslandschaft  | Bild: picture alliance / blickwinkel/C. Kaiser

Hecken können Kohlenstoff einlagern und sorgen für Humusaufbau, wobei CO2 aus der Atmosphäre aufgenommen und so klima-unschädlich gemacht wird.

Aber nicht nur landwirtschaftliche Nutzflächen rücken beim Thema Klimaschutz in den Fokus. Als effektive Kohlenstoffsenke könne auch Wiesen, Weiden und Moorböden dienen, wenn man sie entsprechend bewirtschaftet. Grünland wurde beispielsweise in den vergangenen Jahrzehnten im großen Stil umgeackert, wodurch viel schädliches CO2 freigesetzt wurde. Diese Grünflächen wiederherzustellen und den Grundwasserspiegel auf trockengelegten Wiesen wieder anzuheben, fördert die Speicherkapazität für Kohlenstoff dieser Böden. Denn Grünlandflächen haben im Durchschnitt höhere Humusvorräte als vergleichbare Ackerböden.

"Für den Klimaschutz wäre es vorteilhaft, Drainagerohre zu entfernen und Wiesen und Weiden insbesondere auf Moorböden wieder stärker zu vernässen", sagt der Bodenwissenschaftler Axel Don vom Braunschweiger Thünen-Institut für Agrarklimaschutz. Und noch einen Tipp hat er für Landwirte, die das Klima schützen wollen: Hecken pflanzen! Nach einer Studie des Thünen-Instiuts für Agrarklimaschutz kann eine auf Ackerland neu angepflanzte Hecke von 720 Metern Länge langfristig die gesamten Treibhausgasemissionen ausgleichen, die ein Deutscher im Durchschnitt innerhalb von zehn Jahren an die Umwelt abgibt.  

Zitat: Pflanzt mehr Hecken!

"Hecken sind ein extrem guter Kohlenstoffspeicher. Wenn wir nur 0,02 Prozent der landwirtschaftlichen Fläche in Deutschland mit Hecken bepflanzen, dann könnten wir eine Million Tonnen Kohlendioxid speichern."

Bodenwissenschaftler Axel Don, Thünen-Institut für Agrarklimaschutz, Braunschweig

Wissen vor acht: Kohle gegen Klimawandel

Ein Stein im Mosaik: Was Humusaufbau wirklich bringt

Humus | Bild: picture alliance / Zoonar | Elmar Gubisch

Humus ist ein unterschätzter Kohlenstoffspeicher.

Die gesamten Treibhausgasemissionen der Bundesrepublik betragen 800 Millionen Tonnen Kohlendioxid. Der Humusaufbau in der Landwirtschaft kann in Sachen Klimaschutz hier nur einen kleinen, aber nicht unerheblichen Beitrag leisten. Wenn auf allen Ackerflächen im Land alle Anstrengungen zum Humusaufbau ergriffen würden, könnten damit etwa drei Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Jahr in Deutschland aus der Atmosphäre durch Pflanzen aufgenommen und der Kohlenstoff daraus im Humus gebunden werden.

Allerdings: Klimaschutz in der Landwirtschaft funktioniert nur, wenn der Klimawandel selbst uns keinen Strich durch die Rechnung macht. Denn höhere Temperaturen und geringere Niederschläge verringern die Humusschicht. Und auch wenn der Landwirt den Humusaufbau nicht kontinuierlich durch geeignete Maßnahmen fördert, wird wieder mehr Kohlendioxid aus den Böden freigesetzt. Damit Humusaufbau zur effektiven Klimaschutzmaßnahme wird, muss deshalb garantiert werden, dass der Kohlenstoff auf lange Zeit - im Prinzip für immer - gespeichert bleibt.

Zitat: Gute Gründe für Humusaufbau

"Der Klimaschutz ist ein Nebenprodukt, es gibt viele wichtige Gründe, unsere Böden mit Humus anzureichern."

Bodenwissenschaftler Axel Don, Thünen-Institut für Agrarklimaschutz, Braunschweig 

Frage Neugierig geworden? Sollten wir zu diesem Thema öfter berichten?