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Klimakiller Kuh Rülpser und Pupse setzen Methan frei

Wogende Felder, blühende Wiesen, grasende Kühe - das sieht so gar nicht nach einer Umweltbedrohung aus. Doch die Landwirtschaft ist wesentlich am Klimawandel beteiligt: Dort werden nicht nur Lebensmittel erzeugt, sondern auch über ein Zehntel aller vom Menschen verursachten Treibhausgase.

Stand: 26.09.2022

Eine Kuh auf einer Weide. Rindfleisch ist ein echter Klimakiller: Die Tierhaltung produziert große Mengen an Treibhausgasen - sei es als Methan, das bei der Verdauung der Kühe frei wird, oder als indirektes CO2, das im Futter der Rinder steckt. | Bild: picture-alliance/dpa

Insbesondere die Tierhaltung schlägt in der Klimabilanz negativ zu Buche: Hier werden mehr Treibhausgase frei als im Verkehr. Und die weltweite Nachfrage nach tierischen Produkten wächst; bis 2050 wird sie sich nach Schätzungen verdoppeln.

Methan mit jedem Pups

Bei der Tierhaltung wird vor allem das Treibhausgas Methan frei. Es entsteht bei der Verdauung der pflanzlichen Nahrung. Rinder rülpsen und pupsen es buchtstäblich in die Atmosphäre. Und dort richtet es weitaus mehr Schaden an als Kohlendioxid. Methan ist für das Klima zehn- bis zwanzigmal schlimmer als CO2. Es findet sich aber auch in den übrigen Verdauungsprodukten und wird ebenso frei, wenn Gülle auf den Feldern ausgebracht wird.

Das Treibhausgas Methan

Entstehung

Verlauf des Methangehalts in der Atmosphäre seit Beginn der 1980er-Jahre.

Methan (CH4) entsteht, wenn organisches Material unter Luftausschluss abgebaut wird. Zersetzen sich etwa Pflanzen in Feuchtgebieten unter Wasser ohne Sauerstoffzufuhr, führt dies zu Methanemissionen - je wärmer es ist, desto schneller. Beim Abbau von Kohle, Öl oder Erdgas wird ebenfalls Methan freigesetzt. Aber auch Mülldeponien, Klärwerke und der Nassreisanbau geben Methan ab, genau wie Ozeane - und Wiederkäuer. Viehhaltung ist für etwa ein Drittel der menschgemachten Methan-Emissionen die Ursache.

Klimasünder Kuh

Kuh auf der Weide | Bild: colourbox.com

Kuh als Klimasünder?

Wiederkäuer setzen Methan beim Verdauen frei - und rülpsen und furzen es in die Welt hinaus: Spätestens alle drei Minuten entweicht einer Kuh ein Wind - im Jahresdurchschnitt macht das über 100 Kilogramm Methan. In der klimaschädigenden Wirkung entspricht dies einem CO2-Ausstoß von 18.000 gefahrenen Autokilometern. Hinzu kommen aber noch die tatsächlichen Ausscheidungen einer Kuh: 90 weitere Kilogramm Methan pro Jahr fallen durch ihren Kot an.

Wirkung

Methan wirkt sich 10- bis 25-mal so stark auf den Treibhauseffekt aus wie Kohlendioxid, ist also bis zu 25-mal klimaschädlicher als CO2. Bis zu 15 Jahre bleibt es in der Atmosphäre erhalten und trägt gut 16 Prozent zum Treibhauseffekt bei.

Senkung

2021 ist die Konzentration von Methan in der Atmosphäre so stark gestiegen wie nie zuvor seit Beginn der systematischen Messungen vor fast 40 Jahren. Die Gründe für den Höchststand sind aber unklar. Ein Großteil stammt nach Angaben der WMO wohl aus Feuchtgebieten und Reisfeldern. Ob der Anstieg von Methan in der Atmosphäre eine Folge des Klimawandels ist, weil etwa Feuchtgebiete feuchter und wärmer werden, sei unklar. Allerdings könnte der Anstieg von Methan auch auf eine natürliche Variabilität zurückzuführen sein, schreibt die WMO in ihrem Treibhausgas-Bulletin 2021.

Bei Wiederkäuern suchen Forscher seit Jahrzehnten nach Möglichkeiten, die Methanbildung einzudämmen. Gesucht wird nach Futter, das im Kuhmagen weniger stark fermentiert. Oder nach Zusätzen, die die Methanbildung hemmen. Am wirkungsvollsten ist aber die Umstellung unserer Ernährungsgewohnheiten. Der weltweite Fleischkonsum müsste sinken.

Ganze Regenwälder im Magen

Aber das ist erst die halbe Rechnung. Noch wichtiger ist die Frage, womit die Kuh gefüttert wird. Wenn nämlich Soja im Futtertrog landet, verschlechtert sich die Klimabilanz dramatisch: Auf jedes Schnitzel und jedes Glas Milch kommt dann plötzlich eine ganze Menge Kohlendioxid. Denn dem Sojaanbau fallen häufig Regenwälder zum Opfer. Und die gehören zu den größten CO2-Speichern der Erde - sowohl in ihrem Pflanzenbewuchs als auch in den reichen Humusschichten ihrer Böden. Die Tierhaltung ist weltweit die größte Triebkraft für die Abholzung der Wälder. Rechnet man diese sogenannte Landnutzungsveränderung dazu, ist die Landwirtschaft für etwa dreißig Prozent der Treibhausgas-Emissionen verantwortlich.

Das Treibhausgas Kohlendioxid

Entstehung

Ein Braunkohlekraftwerk.

Kohlendioxid (CO2) entsteht fast ausschließlich, wenn die fossilen Energieträger Kohle, Erdgas oder Erdöl verbrannt werden. Quellen sind zum Beispiel die Industrie, der Verkehr sowie die Strom- und Wärmeerzeugung.

Quelle Brandrodung

Brandrodung als Quelle des Treibhausgases CO2

Stämme und Zweige von Bäumen bestehen etwa zur Hälfte aus Kohlenstoff. Beim Verbrennen verbindet er sich mit dem Sauerstoff in der Luft zum klimaschädlichen Kohlendioxid. Durch Brandrodung wird Regenwald großflächig in Acker- und Weideflächen umgewandelt. Dabei werden auch riesige Mengen an Kohlendioxid in die Atmosphäre gejagt.

Verstärkereffekt

Ein verbranntes Waldstück.

Wenn Bäume und andere Pflanzen wachsen, binden sie Kohlendioxid aus der Atmosphäre mittels Photosynthese. Werden Wälder abgeholzt oder abgebrannt, können sie kein weiteres Kohlendioxid mehr speichern - eine doppelt negative Wirkung.

Wirkung

Kohlendioxid macht den Großteil des vom Menschen verursachten Treibhauseffekts aus. Im Mittel dauert es 120 Jahre, bis das CO2 aus der Luft wieder abgebaut wird.

Klimaschutz mit Weiden

Wesentlich klimafreundlicher wird die Tierhaltung, wenn die Futtermittel selbst angebaut werden. Die Fütterung mit Stroh und Heu ist zudem gesund fürs Rindvieh. Zwar regt diese rohfaserreiche Nahrung auch die Verdauung an: Die Kühe pupsen mehr Methan aus. Doch trotz vermehrter Blähungen ist das frische Grün gut fürs Klima. Denn große Weideflächen binden selbst viel Kohlendioxid. Insbesondere dann, wenn im Weideland beispielsweise Niedermoorflächen erhalten bleiben können. Denn Moore schließen enorme Mengen an Treibhausgasen in sich ein. Hier können ökologische Betriebe mit Weidehaltung punkten.

Pflanzen als CO2-Speicher

Generell bindet der Pflanzenanbau in der Landwirtschaft Kohlendioxid, in jedem Weizenfeld, auf jeder Weide. Doch meist ist der Effekt nur von kurzer Dauer: Nach der Ernte werden all die Treibhausgase wieder frei - etwa bei der Verdauung im Kuhmagen. Wichtiger für das Klima ist, dass sich genügend Boden bilden kann: In den Humusschichten selbst wird Kohlendioxid gebunden. Das wird durch vielfältige Fruchtfolgen gefördert - etwa, wenn alle paar Jahre Kleerasen stehen bleiben darf. Die Kleewurzeln speichern außerdem Stickstoff und sparen so die künstliche Düngung der nachfolgenden Nutzpflanzen.

Lachgas durch Düngung

Die Düngung mit Mineralstickstoff ist ein weiterer Negativ-Faktor in der landwirtschaftlichen Klimabilanz. Genau wie der Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln. Beide werden mit hohem Energieaufwand produziert und dabei entsteht CO2. Die Stickstoffdüngung setzt zudem das enorm klimaschädliche Lachgas (Distickstoffmonoxid) frei, besonders wenn zu viel oder zum falschen Zeitpunkt gedüngt wird. Denn die Pflanzen nehmen nur eine begrenzte Menge an Stickstoff auf. Der Verzicht auf Mineralstoffdüngung und chemische Pflanzenschutzstoffe verbessert die Klimabilanz bei Ökobetrieben.

Das Treibhausgas Lachgas

Entstehung

Traktor düngt Feld | Bild: colourbox.com

Erzeugt Treibhausgase: Düngen.

Lachgas (N2O), auch Distickstoffmonoxid genannt, wird vor allem beim Düngen freigesetzt: Sowohl Mist und Gülle als auch industriell hergestellter Dünger enthalten Stickstoff. Werden stickstoffhaltige Verbindungen abgebaut, entsteht Lachgas. Doch auch Gärreste aus Biogasanlagen, die chemische Industrie und das Verbrennen fossiler Brennstoffe setzen Lachgas frei.

Quelle Wassertiere

Wenn Wasserinsekten, Muscheln und Schnecken pupsen, entlassen sie Lachgas in die Atmosphäre. Das Treibhausgas entsteht im Darm der Tiere: Sie ernähren sich von organischem Material aus dem Wasser. Weil die darin enthaltenen Bakterien in ihrem Verdauungstrakt keinen Sauerstoff vorfinden, stellen sie auf Nitratatmung um. Dabei bilden sie aus Nitrat Lachgas. Je mehr Nitrat bereits im Wasser enthalten ist, desto mehr Lachgas scheiden die Unterwasserpupser aus. Und das Nitrat wiederum stammt meist von Düngemitteln.

Wirkung

Das Treibhausgas bleibt rund 114 Jahre in der Atmosphäre erhalten. Und Lachgas wirkt sich 298-mal so stark auf das Klima aus wie Kohlendioxid. Ein 1 Hektar großes gedüngtes Feld setzt dem Klima in einem Jahr ungefähr genauso zu wie 10.000 mit dem Auto gefahrene Kilometer. Und der Ausstoß an Lachgas steigt.

Ökologische Landwirtschaft hat geringeren Energieverbrauch als konventionelle

Auch durch den Einsatz von Fahrzeugen und Geräten entstehen in der Landwirtschaft Klimagase: Jeder Traktor stößt CO2 aus und bei seiner Herstellung fällt es auch schon an. Beim Bio-Hof genau wie im konventionellen Betrieb.

Doch in einer Studie, die die TU München im Jahr 2013 veröffentlichte, schnitten ökologische Betriebe deutlich positiver ab als konventionelle Betriebe: Bezogen auf die bewirtschaftete Fläche verbrauchten sie nur etwa die Hälfte an Energie. Die Energieerzeugung ist der Klimakiller Nummer 1, hier wird am meisten Kohlendioxid freigesetzt. Allerdings ist der Ertrag im Ökolandbau wesentlich geringer. Doch selbst umgerechnet auf den erwirtschafteten Ertrag schnitten Ökobetriebe deutlich besser ab als die konventionelle Landwirtschaft: Sie setzten im Vergleich nur etwa achtzig Prozent Treibhausgase frei.

In einer Meta-Studie aus dem Jahr 2019 des Thünen-Instituts und sechs weiterer Forschungsorganisationen wurde ebenfalls festgestellt, dass der Ökolandbau mit höheren Leistungen für Umwelt und Gesellschaft punktet. Beispielsweise wiesen demnach ökologisch bewirtschaftete Böden einen um zehn Prozent höheren Gehalt an organischem Bodenkohlenstoff auf. Die Lachgasemissionen waren gemäß der ausgewerteten Studien im Mittel um 24 Prozent niedriger. Auch bei der Stickstoff- und Energieeffizienz lag Bio klar im Vorteil gegenüber der konventionellen Landwirtschaft.


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