Lachgas und Methan

Auf einer grünen Wiese stehen Kühe. Der Himmel ist blau, nur ein paar wei?e Wolken sind zu sehen. zum Vergr??ern anklicken
Kühe auf der Weide
Quelle: Mikhail Dudarev / Fotolia

Die landwirtschaftliche Bearbeitung des Bodens, Stickstoffdüngemittel und die Tierhaltung sind entscheidende Emissionsquellen für die Treibhausgase Lachgas und Methan. 2018 stammten 63 Prozent der gesamten Methan- und sogar 79 Prozent der Lachgas-Emissionen in Deutschland aus der Landwirtschaft. Effiziente Minderungsma?nahmen sind daher dringend erforderlich.

Lachgas – Distickstoffoxid

Lachgas (N2O) ist ein ⁠Treibhausgas⁠, das rund 300-mal so klimasch?dlich ist wie Kohlendioxid (CO2). Hauptquellen für Lachgas sind stickstoffhaltige Düngemittel in der Landwirtschaft und die Tierhaltung, Prozesse in der chemischen Industrie sowie Verbrennungsprozesse. Die Treibhausgas-Emissionen Deutschlands sind seit den 1990er-Jahren rückl?ufig. In der Landwirtschaft ist dies vor allem auf den Rückgang der Tierbest?nde in den neuen Bundesl?ndern und den dadurch geringeren Einsatz tierischer Wirtschaftsdünger zurückzuführen. In geringerem Ma?e trugen auch Fl?chenstilllegungen und der somit geringere Einsatz von mineralischen Stickstoffdüngern sowie das vorgeschriebene Düngemanagements dazu bei.

Dennoch tr?gt die Landwirtschaft weiterhin erheblich zu den Emissionen von Lachgas bei. Dabei ist zwischen direkten und indirekten Lachgasemissionen zu unterscheiden. Direkte Lachgasemissionen entstehen in der Landwirtschaf selbst: Reaktive Stickstoff-(Nr)-Eintr?ge aus organischen und mineralischen Düngemitteln und atmosph?rischer N-⁠Deposition⁠ sowie Nr in B?den aus Pflanzenreststoffen und biologischer N-Fixierung von Eiwei?pflanzen (Leguminosen) sind die Grundlage solcher Emissionen. Indirekte Lachgasemissionen werden verursacht, wenn reaktive Stickstoffverbindungen wie Nitrat und Ammoniak in die umliegenden Naturr?ume gelangen. Aus reaktiven N-Verbindungen entsteht bei Nitrifikations- und Denitrifikationsvorg?ngen Lachgas. In der Pflanzenproduktion sind Lachgas-Emissionen vor allem auf den Einsatz von Stickstoffdüngern zurückzuführen. Neben der Menge des eingebrachten Stickstoff- oder Kalkdüngers bestimmen Faktoren wie ⁠Klima⁠, Temperatur, Eigenschaften des Bodens und die Düngetechniken die H?he der verursachten Treibhausgasemissionen. Auf umgewidmeten Mooren und Grünland ist durch den hohen Humusgehalt nach Düngung ein besonders hoher Aussto? an Treibhausgasen zu verzeichnen (neben Lachgas ist dies hier auch CO2). Diese Treibhausgasemissionen k?nnen durch eine Verbesserung der N-Produktivit?t reduziert werden. Durch die Bestimmung des Düngebedarfs von Pflanzen, die Einbeziehung der Humusbilanz und die Analyse der N?hrstoffgehalte der organischen Dünger k?nnen N-überschüsse reduziert werden. Die Bundesregierung setzte?sich 2002 in?ihrer Nachhaltigkeitsstrategie das Ziel, den Stickstoffüberschüss im 3-Jahres-Mittel bis 2010 auf 80 Kilogramm pro Hektar und Jahr zu senken. Dieses Ziel?wurde?deutlich verfehlt. In der Fortschreibung der Strategie 2016 wurde eine neues Ziel festgelegt: Im Mittel der Jahre 2028 bis 2032 soll der überschuss maximal 70 kg/ha betragen. Die im Frühjahr 2017 und 2020 verabschiedete, umfangreich überarbeitete Düngeverordnung soll helfen, dieses Ziel zu erreichen. Das Umweltbundesamt empfiehlt?als Langfristziel die Einhaltung von 50 kg N/ha und Jahr (Hoftorbilanz). Durch das Kyoto-Protokoll, welches die Verminderung der Treibhausgase?verpflichtend vorschreibt, sind von den Vertragsstaaten der Klimarahmenkonvention auch Ma?nahmen zur Minderung der N2O-Emissionen zu ergreifen.

Methan

Als Klimagas ist Methan (CH4) rund 25-mal klimasch?dlicher als CO2. Anthropogenes Methan wird zum gr??ten Teil in der Landwirtschaft ausgesto?en. Rund 37 Prozent der weltweit emittierten Menge stammt direkt oder indirekt aus der Viehhaltung. Methan entsteht in Fermentationsprozessen im Magen von Wiederk?uern. Darüber hinaus wird Methan durch die Abwasser- und Kl?rschlammbehandlung sowie die Kl?rschlammverwertung? in der Landwirtschaft gebildet und freigesetzt. Im Gegensatz zu den Lachgas-Emissionen sind die Methan-Emissionen seit Jahren rückl?ufig. Zurückzuführen ist dies überwiegend auf umweltpolitische Ma?nahmen in der Abfalllagerung und auf den Rückgang der Kohlef?rderung in Deutschland. In der Landwirtschaft verminderten sich die Methan-Emissionen durch die Verkleinerung der Tierbest?nde in den neuen Bundesl?ndern. Hier war der Effekt allerdings nicht so stark wie bei den beiden anderen gro?en Verursachern, so dass die Landwirtschaft aktuell mit über?63 Prozent die gr??te Emissionsquelle für CH4 darstellt. Eine Ver?nderung der Ern?hrung und die damit einhergehende Verringerung der Tierbest?nde bei den Wiederk?uern ist die effizienteste Ma?nahme, um Methanemissionen zu reduzieren. Weitere Reduktionsma?nahmen bieten sich bei der Fütterung, der ?nderung der Umtriebszeiten bei Rindern und der technischen Absaugung von Emissionen in St?llen und deren Reinigung.