Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung

180 7 Anbau und energetische Nutzung von Biomasse
Kasten 7.3-2
Quantifizierung der Emissionen aus direkten
und indirekten Landnutzungsänderungen
Direkte Landnutzungsänderungen (direct land-use change
= dLUC) entstehen, wenn eine Fläche vor dem Anbau von
Energiepflanzen durch eine andere Nutzung (z. B. Wald,
Grasland oder Acker mit Nahrungsmittelanbau) geprägt
oder ungenutzt war. Die mit direkten Landnutzungsänderungen
verbundenen Emissionen werden in Lebenszyklusanalysen
berücksichtigt, und es liegen Standardwerte
(Default-Werte) für diese Emissionen vor, die für die Analysen
herangezogen werden können (Gnansounou et al.,
2008). Tabelle 7.3-1 zeigt die Standardwerte der auf einen
20-Jahres-Zeitraum umgelegten jährlichen Emissionen für
verschiedene Landnutzungsänderungen auf der Grundlage
von IPCC (2006), wie sie in der Studie für den WBGU (Frit-
Tabelle 7.3-1
Standardwerte für flächenbezogene
Treibhausgasemissionen durch direkte
Landnutzungsänderungen für verschiedene als
Energiepflanzen nutzbare Kulturen in kg CO 2 pro
ha und Jahr. Die flächenbezogenen Emissionen
sind auf einen 20-Jahres-Zeitraum nach der
Landnutzungsänderung umgelegt und beinhalten nicht
die Emissionen aus den Lebenswegen der weiteren
Verarbeitung im Bioenergiepfad.
Quelle: Fritsche und Wiegmann, 2008
Kultur vorherige Nutzung THG-Emissionen
[kg CO2 /(ha · a)]
Weizen Grünland 2.630
Acker 0
Mais Grünland 2.630
Acker 0
Pappel Grünland 1.255
(KUP)
Acker -1.375
Zuckerrohr Savanne 14.428
degradiertes Land -3.722
Acker -55
Raps Grünland 2.630
Acker 0
Ölpalme tropischer
Regenwald
28.417
degradiertes Land -13.750
Jatropha Acker -458
degradiertes Land -4.125
Rutenhirse Grünland 1.897
Acker -733
* hellrot = C-Freisetzung
hellgrün = Kohlenstoffbindung
weiß = CO 2 -neutral
sche und Wiegmann, 2008) verwendet wurden. Auf individuellen
Flächen können diese Werte in Abhängigkeit von
den Bewirtschaftungs- und Umbruchmethoden erheblich
von den angegebenen Standardwerten abweichen.
Wenn auf Flächen zum Energiepflanzenanbau vorher
eine andere Nutzung – etwa zur Nahrungs- oder Futtermittelproduktion
– stattfand, die durch den Biomasseanbau
verdrängt wird, können darüber hinaus auch indirekte
Landnutzungsänderungen ausgelöst werden (indirect
land-use change = iLUC; die damit verbundenen Effekte
werden häufig auch als leakage bezeichnet): Solange weiterhin
Bedarf an den vorher auf dieser Fläche produzierten
Nahrungs- oder Futtermitteln besteht, kann deren Produktion
verlagert werden. Als Folge kann z. B. die Produktion
auf bestehenden Ackerflächen intensiviert oder es können
weitere Flächen als Acker- oder Weideflächen erschlossen
werden. Besonders wenn zusätzliche Flächen dafür umgenutzt
werden, die einen hohen Kohlenstoffvorrat aufweisen,
etwa Wälder, Feuchtgebiete oder Moore, können dabei
erhebliche CO2-Emissionen freigesetzt werden (Kap. 4.2.3),
die zwar an einem anderen Ort, aber im Grunde durch den
Energiepflanzenanbau verursacht wurden und diesem
daher anzurechnen sind. Indirekte Landnutzungsänderungen
können aber auch ausgelöst werden, wenn zwar keine
direkte Landnutzungsänderung für den Energiepflanzenanbau,
aber eine Änderung in der Nutzung der Ernteprodukte
(etwa Mais für Biogas statt als Futtermittel) erfolgt.
Die Treibhausgasemissionen aus indirekten Landnutzungsänderungen
können nicht direkt ermittelt und
quantifiziert, sondern nur modelliert werden. Es wurden
verschiedene Methoden vorgeschlagen bzw. befinden
sich in der Entwicklung, um modellgestützte Aussagen zu
erlauben. Wären die Flächen bekannt, die durch den Verdrängungseffekt
betroffen sind, könnten die Emissionen
ohne großen Aufwand bestimmt werden, da sie denen der
direkten Landnutzungsänderung entsprechen. Da die Verdrängungseffekte
aber über den Welthandel auch außerhalb
einer Region oder eines Landes auftreten können, ist
eine eindeutige Zuordnung zur Biomasseproduktion auf
bestimmten Flächen nicht möglich. Mittelfristig könnten
durch ein verlässliches globales Kataster zumindest auf
aggregierter Ebene die Veränderungen in der Landnutzung
gegenüber dem Vorjahreszeitraum erfasst werden, womit
aber immer noch eine Zuordnung zu den vielfältigen Ursachen
und Allokation zu gegebenenfalls stattfindendem verstärkten
Bioenergieanbau zu leisten wäre.
Quantitative Modellergebnisse
Searchinger et al. (2008) verwenden ein ökonometrisches
Gleichgewichtsmodell, um den induzierten Flächenbedarf
durch Verdrängungseffekte und die daraus resultierenden
CO2-Emissionen durch Simulation des Welthandels abzuschätzen.
Diese Analyse bezieht sich auf die Marktsituation
und Dynamik in den USA und betrifft vor allem Ethanol
aus Mais. Kritikpunkte an der Methode sind u. a., dass die
Produktionszunahme durch Steigerung der landwirtschaftlichen
Erträge bzw. Vermeidung logistischer Verluste und
Marktverzerrungen (z. B. Zölle) im Modell nicht erfasst
werden (Fritsche und Wiegmann, 2008).
Die hier vorgestellten Bilanzen verwenden den vom
Öko-Institut Darmstadt entwickelten Ansatz eines „iLUC-
Faktors“ (Fritsche und Wiegmann, 2008): Die indirekt ausgelösten
Landnutzungsänderungen werden hier für das
Referenzjahr 2005 aus den global gehandelten Agrarprodukten
abgeleitet, die theoretisch durch den Energiepflanzenanbau
verdrängt werden konnten. Hierbei handelt es
sich vereinfacht um Mais, Weizen, Raps, Soja und Ölpal-