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24 Neujahrsblatt der Naturforschenden Gesellschaft in Zürich 1980 Tab. 6 Energieaufwand für die Produktion von Mais in den USA (je pro ha Kulturland) (nach [84]) 1945 1954 1964 1970 Arbeit Arbeitsstunden 57 42 27 22 Maschinen Bau, Reparaturen, MJ 1865 3110 4370 4370 Treibstoff 1 133 170 185 195 Dünger N kg 8 30 65 125 P kg 8 13 20 35 K kg 5 20 32 67 Samen 1 15 22 29 29 Bewässerung MJ 197 281 353 353 Insektizide kg 0 0,3 1,1 1,1 Herbizide kg 0 0,1 0,4 1,1 Trocknung MJ 105 622 1260 1260 Elektrizität MJ 336 1050 2100 3213 Transporte MJ 210 462 714 714 mittlerer Ertrag m 3 3,0 3,6 6,0 7,2 Umrechnung der obigen Werte in Energie: Total Aufwand GJ 9,7 16,0 23,1 30,2 Körnerertrag GJ 35,7 43,7 71,0 84,8 Verhältnis Ausbeute/Aufwand 3,7 2,7 3,0 2,8 Während für 1909 ein mittlerer Ertrag von 2,3 m 3 /ha, 1945 von 3,0 m 3 /ha angegeben wurde, liess sich in den letzten Jahrzehnten eine Steigerung bis auf 8,4 m 3 /ha im Jahre 1973 erzielen. Gleichzeitig mit der Ertragssteigerung von mehreren 100% reduzierte sich der Arbeitsaufwand um 60% durch eine intensive Mechanisierung: die Zahl der Traktoren stieg um 88%, und die Stärke derselben nahm 2,6mal zu, so dass 1970 gegen 5mal mehr mechanische Leistung als 1950 zur Verfügung stand, was auch in einem erhöhten Treibstoffverbrauch pro Ackerfläche sichtbar wird. Extrem zugenommen haben seit 1945 der Einsatz von Dünger (N-Dünger 16mal mehr!) wie auch der Energiebedarf für die Trocknung der Körner (bedingt auch durch neuere Sorten mit höherem Feuchtigkeitsgehalt). Die vorliegenden Zahlen belegen deutlich, dass die Erhöhung der Flächenerträge in den vergangenen Jahrzehnten für die Produktion von Mais in den USA, aber ebenso für viele andere Kulturen in verschiedensten Ländern, auf der Zufuhr von Fremdenergie, vor allem der vergänglichen fossilen Brennstoffe, basiert. 3,7 J Ertrag in Maiskörnern 1 J Fremdenergie nötig war, erzielte 1970 dieselbe Menge Fremdenergie nur noch das 2,8fache an Energie im Pflanzen-produkt. Die für 1970 angegebenen 3.10 10 J/ha Fremdenergie scheinen verglichen mit der Sonneneinstrahlung von ca. 2. 10 13 J/ha verschwindend klein. Bei einer angenommenen photosynthetischen Ausbeute von 1,3% macht die Fremdenergie ca. 11% der Gesamtenergiezufuhr aus, bei einer tatsächlichen Energieausbeute von 0,4% (da vom Mais nur die Körner genutzt werden), steigt der Fremdenergieanteil auf sogar 36%. Es verwundert daher wenig, wenn unter dem Druck steigender Energiekosten gerade in den USA Möglichkeiten gesucht werden, den Energieaufwand in der Landwirtschaft zu reduzieren. Der kleinste Betrag der zugeführten Energie
R. BACHOFEN Bio-Energie, heute- morgen 25 entspricht dem der menschlichen Arbeit; durch eine Vergrösserung dieses Einzelpostens könnten andere gewaltig reduziert werden. Würde z.B. eine einzige Herbizidbehandlung statt mechanisch von Hand durchgeführt, so benötigte man dafür nur 1/60 Energie; eine zusätzliche Reduktion erbrächte eine nur fleckenweise Behandlung der kritischen Flächen [84]. Weiter könnte Energie eingespart werden durch die Wahl der geeignetsten Ausrüstung und deren Einsatz unter optimalen Bedingungen, ein Punkt, der auch in der Schweiz mehr beherzigt werden könnte. Häufig trifft man in unserer alpinen Landwirtschaft überdimensionierte und damit für die zu verrichtende Arbeit ungeeignete Traktoren. Nicht umsonst macht STUDER auf die richtige Wahl des Fahrzeugs und der Pneus, aber auch auf die richtige Fahrweise aufmerksam. In den USA kommt heute ein Traktor auf 25 ha (in der Schweiz auf 10 ha); eine Verkleinerung dieses Quotienten könnte den Aufwand für Maschinen entsprechend verringern. Die für die Herstellung von Stickstoffdünger notwendige Energie übersteigt sogar diejenige von Treibstoff. Die für 1970 pro ha angegebene Menge Stickstoffdünger entspricht dem N-Gehalt der jährlichen Ausscheidungen von etwa 2½ Kühen oder 200 Hühnern, und verschiedentlich wird daher die Rückkehr zum traditionellen gemischten Landwirtschaftsbetrieb mit Ackerbau und Viehzucht als wirtschaftlich realistische Alternative vorgeschlagen [81, 84]. Ausserdem fördert der Einsatz von Tierdung die Humusbildung, was sich positiv auf das Bodenleben, auf die Fähigkeit, Wasser zu speichern, und auf die Krümelstruktur des Bodens auswirkt und die Bodenerosion durch Wind und Wasser verringert [31]. Im Zusammenhang mit der Stickstoffernährung wird oft wieder auf die früher gebräuchliche Wechselkultur hingewiesen. So ergibt z. B. die Saat von Klee oder Wicken im Frühherbst und Unterpflügen der Pflanzen im April eine Stickstoffanreicherung von 140-170 kg/ha, was einer Energieeinsparung von rund 10 10 J/ha entspricht [30]. Mit Wechselkulturen können zusätzlich wirkungsvoll verschiedene Maiskrankheiten und -parasiten wie auch Unkrautprobleme kontrolliert werden. Neben der Landwirtschaft zählt auch die amerikanische Nahrungsmittel- Industrie zu den energieaufwendigsten und auch teuersten Systemen, die kaum als Vorbild für die Zukunft genommen werden können. Technologische Entwicklungen werden im freien Wirtschaftssystem durch denjenigen Produktionsfaktor gesteuert, der ökonomisch limitierend ist [62]. Für die USA waren dies bisher zweifellos die hohen Löhne und der Mangel an billigen, landwirtschaftlichen Arbeitskräften, die zur weitgehenden Mechanisierung des gesamten Nahrungsproduktionssystems geführt haben. Durch eine geänderte Technologie wurde versucht, das System nach rein ökonomischen Gesichtspunkten zu optimieren. Nahrungssysteme verschiedener Länder oder früherer Epochen dürfen aber nicht nach dem Kostenaufwand, sondern können nur durch genaue Bestimmung des Energieaufwandes verglichen werden, ähnlich wie dies für die Produktion von Mais gezeigt worden ist.
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