Klimawandel und Landwirtschaft (Präsentation)

Universität Hohenheim 

Klimawandel und Landwirtschaft 

Elisabeth Angenendt, Institut für Landwirtschaftliche Betriebslehre 

angenend@uni-hohenheim.de, 0711-459-22569 

Folie 1

(1) Auswirkungen des Klimawandels 

(2) Landwirtschaftliche Emissionsquellen 

Aufbau des Vortrages 

(3) Unterschiede zwischen ökologischer und 

konventioneller Landwirtschaft 

(4) Minderungsmaßnahmen landwirtschaftlicher 

Treibhausgasemissionen 

Folie 2

Besondere Rolle der Landwirtschaft 

Landwirtschaft und Klimawandel 

1. Verursacher: 

Anteil der Landwirtschaft an den Treibhausgasemissionen (THGE): 

global 15%, national 8% (bzw. 13,3 bis 15,6 % inkl. vorgelagerter 

Bereich). 

2. Opfer („Gewinner“): 

Durch die klimaabhängige Produktion ist die Landwirtschaft extrem 

vom Klimawandel betroffen. 

3. Klimaschützer 

Auf Grundlage des Artikels 3.4 der Kyoto-Richtlinien sind 

Anrechnungen zu nationalen CO 2-Minderungszielen möglich durch: 

- C-Akkumulation durch Landnutzungsänderungen und 

Managementmaßnahmen 

- Biomasse zur Substitution fossiler Energieträger 

Folie 3

Erwartete Klimaänderungen 

im 21. Jahrhundert 

Erhöhung der mittleren 

Lufttemperatur 

Höhere Maximaltemperaturen, 

Hitzewellen 

Höhere Minimaltemperaturen, 

weniger Frosttage 

Ansteigende Sommertrockenheit 

Höherer Meeresspiegel 

Häufigere Starkregenfälle und 

Stürme 

Auswirkungen des Klimawandels 

Mögliche Auswirkungen auf die Landu. 

Forstwirtschaft 

Höhere Verdunstung, Hitzestress, 

Verlängerung der Vegetationsperiode, 

neue Pflanzen-, Tierschädlinge und 

Krankheiten 

Ansteigender Hitzestress für Tiere 

Abnehmende Frostschäden, 

Bestockungsprobleme?, für 

Krankheitserreger u. Schädlinge bessere 

Ausbreitungsbedingungen 

Abnehmende Ernteerträge, erhöhte 

Brandgefahr 

Flächenverluste, Versalzung des 

Grundwassers 

Erosion, Abschwemmen u. Überflutung 

von Ackerland, Windbruch 

Folie 4

Allgemein für Deutschland 

Zunahme der Niederschläge im Winter, Abnahme im Sommer 

→ ungünstige Verteilung und extreme Wetterereignisse 

Mittelfristige Prognosen für die Pflanzenproduktion: 

� Positive Auswirkungen im Nord-Westen 

� Stabile Verhältnisse im Süd-Osten 


� Negative Auswirkungen im Nord-Osten und Süd-Westen 

Folie 5


nasser 

trockner 

nasser 

trockner 

Quelle: Klimawandel im Süden Deutschland: Ausmaß –Folgen –Strategien. KLIWA-Projekt (Klimaveränderung und 

Konsequenzen für die Wasserwirtschaft BW+By+R-P, DWD) 

Folie 6

% 


Erträge von 2003 in Verhältnis zum Jahresmittel (2000-05) 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Deutschland 

Baden- 

Württemberg 

Bayern 

Brandenburg 

Hessen 

Mecklenburg- 

Vorpommern 

Niedersachsen 

Nordrhein- 

Westfalen 

Quelle: Schaller, M. und H.-J. Weigel (2007), Landbauforschung Völkenrode, Sonderheft 316. 

Rheinland-Pfalz 

Saarland 

Sachsen 

Sachsen-Anhalt 

Schleswig- 

Holstein 

Thüringen 

Winterweizen 

Wintergerste 

Roggen 

Folie 7

LULUCF 

Grünland (CO 2 ) 

LULUCF 

Ackerland (CO 2 ) 

THG-Emissionen des deutschen Agrarsektors 

(ca. 104 Mio. t CO2-Äqu. p.a.) 

Böden: 

Histosole (N 2 O) 

Kalkung (CO 2 ) 

14,1 

29,8 

2,8 

5,8 

5 5,71,5 

Böden: Indirekte 

Emissionen (N 2 O) 

Energie (CO 2 , CH 4 , N 2 O) 

14,9 

Verdauung (CH 4 ) 

5,5 

2,4 

Quelle: Osterburg, B. (2009): Umweltökonomische Bewertung: CO 2 -Vermeidungskosten. Vortrag bei der Tagung: Aktiver 

Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel, 15./16. Juni 2009, Braunschweig (vTI) 

17 

Wirtschaftsdünger (CH 4 ) 

Wirtschaftsdünger (N 2 O) 

Böden: 

Direkte Emissionen 

(N 2 O, ohne Histosole) 

Böden: 

Weiden (N 2 O) 

Folie 8

Gesamt: 132 Mio. t 

Anteile verschiedener direkter Treibhausgas-Emissionsquellen in der 

Landwirtschaft (2004, in Mio. t. CO2-Äquivalente und %) 

Vorleistungen 

19,9 

15% 

Auswaschung 

8,9 

7% 

Landnutzungsänderung 

3,6 

3% 

Wirtschaftsdüngereinsatz 

5,9 

4% 

Sonstiges 

15,4 

12% 

Energieeinsatz 

6,8 

5% 

Mineraldüngereinsatz 

10,6 

8% 

Ackerbau auf Moorböden 

20,3 

15% 

Schweinehaltung 

2,4 

2% 

Grünlandnutzung von 

Moorböden 

16,6 

12% 

Rinderhaltung 

22,5 

17% 

Quelle: Hirschfeld et al. (2008): Klimawirkung der Landwirtschaft in Deutschland. Schriftenreihe des IÖW 186/08. 

Folie 9

Tierhaltung: Methanemissionen aus der Verdauung 

� Methan ist ein natürliches Nebenprodukt bei der mikrobiellen 

Fermentation des Futters im Pansen von Wiederkäuern. 

� Je nach Futterzusammensetzung werden im Mittel 6-8 % der 

aufgenommen Bruttoenergie zu Methan umgewandelt. 

� Generell gilt: Je mehr Grundfutter in der Ration ist, desto 

höher sind die ruminalen CH 4 -Emissionen; je mehr Kraftfutter 

desto geringer. 

� Aber: Nur Wiederkäuer können Grünland verwerten. 

Berücksichtigung aller THGE bei der Kraftfutterproduktion ist 

notwendig. 

Folie 10


� Futterzusätze (z.B. Futterfette, Fettsäuren, Tannine) und 

wasserstoffbindende Substanzen (z.B. Fumar- oder 

Acrylsäuren) vermindern ruminale Methanemissionen. 

� Aber: Hoher Forschungsbedarf hinsichtlich Übertragbarkeit 

von Laborversuchen auf die Praxis. Mögliche Auswirkungen 

auf die Tiergesundheit sowie die Milchqualität. 

Folie 11


Methanemissionen in Abhängigkeit von der Milchleistung 

Milchleistung Methan 

(kg) (kg/Jahr) (g/kg Milch) 

4000 123,1 30,8 

6000 132,0 22,0 

8000 139,3 17,4 

10000 145,5 14,6 

Quelle: W. Jentsch et al. (2009) 

Folie 12


� Generell gilt: Erhöhung der Leistung je Tier und Reduzierung der 

Tierzahlen bedeuten höhere Emissionen je Tier, aber geringere 

Emissionen je Produkteinheit. 

� Verkürzung der Aufzuchtperiode bei Jungtieren verringert die 

Emissionen der gesamten Lebenszeit. 

� Längere Nutzungsdauer 

� Verbesserung der Tiergesundheit und angepasste 

Nährstoffversorgung. 

� Aber: Je höher die Leistung eines Tieres, umso geringer ist 

in der Regel die Nutzungsdauer und umso anfälliger sind die 

Tiere. 

Folie 13


Fotos vom Forschungsbereich Ernährungsphysiologie „Oskar Kellner“ FBN Dummersdorf 

Folie 14

THGE aus der landwirtschaftlichen Fläche 

z.B. Lachgasemissionen 

Die Höhe der direkten N 2 O-Emissionen ist abhängig 

vom Stickstoffinput durch: 

� Mineralische und org. Düngung 

� Stickstoffeintrag aus der biolog. N-Fixierung 

(Leguminosen) 

� Stickstoffeintrag aus Ernterückständen (Wurzeln) 

Bei gleichem N-Input starke Variabilität durch: 

� Bodenparameter (z.B. C-Gehalt), 

� Klima (Frost-Tau-Zyklen) usw. 

Folie 15


z.B. Lachgasemissionen 

Kultur Düngegabe N2O-Emissionen 

(kg/ha/Jahr) 

Lupine ungedüngt 2,1 - 2,4 

Sonnenblume nach 

Leguminosenumbruch 

Sonnenblumen mit Kleeuntersaat 

nach Leguminosenumbruch 

Weizen nach 

Leguminosenumbruch 

Weizen 

Weizen 

Quelle: Flessa et al. (2002) in Rahmann et al. 2008. 

50 kg als Festmist 9,4 – 12,9 

ungedüngt 12,0 

ungedüngt 7,4 

190 kg 

Mineraldünger 

90 kg 

Mineraldünger 

9,6 – 5,8 

1,8 – 3,6 

Folie 16

Foto: Norbert Billen, ILB, Universität Hohenheim 


(N 2 O, CO 2 , CH 4 ) 

Folie 17

Foto: Norbert Billen, ILB, Universität Hohenheim 


(N 2 O, CO 2 , CH 4 ) 

Folie 18

THG – Emissionen eines Bundesbürgers 

� ein Bundesbürger verursacht pro Jahr 

ca.10 t THG-Emissionen. 

� berücksichtigt hier sind die 

Treibhausgase 

� CO 2 Kohlendioxid 

� CH 4 Methan 

� N 2O Lachgas 

� zusammengefasst in CO 2 - Äquivalent 

� Ernährung verursacht mit ca. 15% 

einen bedeutenden Anteil 

THGE aus der Landwirtschaft 

1,56 

Quelle: ifeu 2007 

Folie 19

Ökologische - konventionelle Landwirtschaft 

Unterschiede insbesondere durch: 

� Energieaufwendig produzierte Dünge- und 

Pflanzenschutzmittel 

� I. d. R. geringerer Viehbesatz (geringere N- 

Überschüsse und Futtermittelzukauf) 

� Einsatz von organischem Dünger 

� Förderung der Bodenfruchtbarkeit / Humusgehalt in 

Böden 

� Aber: geringere Erträge 

Folie 20


Treibhausgasemissionen im Pflanzenbau: 

Vergleich ökologischer und integrierter Betriebe in 

Süddeutschland 

Quelle: Bioland - Klimaschutz und Biolandanbau in Deutschland; Berechnungen nach Hülsebergen und Küstermann (2007) 

Folie 21

Studie IÖW/Foodwatch 

Bilanzierungsrahmen Weizen: 

Kulturspezifische Emissionen werden berücksichtigt. 

Fruchtfolge wird nicht berücksichtigt (Kleegras) 

Folie 22

Verfahren Merkmale Ertrag 

[dt/ha] 


THGE 

[kg CO2 

Äqu./dt] 

Konventionell min. Düngung 74 40,3 

Konventionell 

plus 

min. und org. 

Düngung 

Reduktion 

74 36,5 - 10% 

Ökologisch org.Düngung 35 18,0 - 56% 

Ökologisch 

plus 

Studie: 

IÖW/Foodwatch 

Bsp. Winterweizenanbau 

org. Düngung 45 14,1 - 64% 

Folie 23


Bilanzierung: analog IÖW, aber Berücksichtigung der ges. Fruchtfolge 

(d.h. Kleegrasanbau wird der gesamten Fruchtfolge zugeordnet) 

kg CO2 Äquivalent je Hektar 

Betriebsmittel 

Betribsmittel 

Düngerinduziert 

konventionell 

[kg CO 2 Äqu./ha] 

Datenbasis KTBL Produktionsverfahren 

Winterweizen, mittlere Ertragserwartung. 

ökologisch 

[kg CO 2 Äqu./ha] 

Diesel 255 267 

Kalk 295 295 

N-Dünger 992 

P-Dünger 51 

K-Dünger 36 

PSM 68 

Saat gut 78 50 

Wirtschaftsdünger 880 265 

N-Dünger 680 

Kleegras 173 

Ernterückstände 78 44 

THGE Gesamt [kg CO 2 Äqu./ha] 

3414 1094 

- 38% 

Konv. Öko. 

Ertrag [dt/ha] 80 40 

THGE [kg CO 2 Äqu./dt] 43 27 

Folie 24


Konv. Öko. 

Ertrag [dt/ha] 60 30 

THGE [kg CO 2 Äqu./dt] 44 35 

- 21% 

Datenbasis KTBL Produktionsverfahren Winterweizen, niedrige Ertragserwartung. 

Folie 25

kg CO 2 Äqu. / kg Milch 


Quellen: (1) Thomassen (2008), (2) Lepma et al. (2001), (3) Cedeberg et al. (2000), 

(4) Cedeberg et al. (2004), (5) Fritschen & Eberle (2007), (6) IÖW (2008), (7) Williams (2009). In 

Rahmann et al. (2008) 

Folie 26


FIBL (Forschungsinstitut für biologischen Landbau) 

Studie für Hofer/Aldi Süd: Vergleich Biolinie „Zurück zum 

Ursprung“ mit konventionellen Produkten 

Methode der CO 2 – Bilanzierung: 

Berücksichtigung der Humusbilanz: 

Öko-Landbau: Festlegung von 400 kg CO 2 / ha / Jahr 

Konventionellen Anbau: Humusabbau von 202 kg CO 2 / ha / Jahr 

Landnutzungsänderung aufgrund von Sojaanbau in den Tropen 

Quelle: FIBL 2009 

Folie 27


Folie 28


Folie 29


Folie 30


Folie 31


Folie 32


Folie 33

LULUCF 

Grünland (CO 2 ) 

Moorschutz 

Grünlandschutz 

LULUCF 

Ackerland (CO 2 ) 

Böden: 

Histosole (N 2 O) 

Kalkung (CO 2 ) 

14,1 

29,8 

2,8 

5,8 

5 5,71,5 

Böden: Indirekte 

Emissionen (N 2 O) 

Ansätze zur Reduzierung 

Energie (CO 2 , CH 4 , N 2 O) 

14,9 

Verdauung (CH 4 ) 

5,5 

2,4 

Quelle: Osterburg, B. (2009): Umweltökonomische Bewertung: CO 2 -Vermeidungskosten. Vortrag bei der Tagung: Aktiver 

Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel, 15./16. Juni 2009, Braunschweig (vTI) 

17 

Energieeinsparung 

Leistungssteigerung, 

Tiergesundheit … 

Wirtschaftsdünger (CH 4 ) 

Wirtschaftsdünger (N 2 O) 

Böden: 

Direkte Emissionen 

(N 2 O, ohne Histosole) 

Böden: 

Weiden (N 2 O) 

Biogas 

Stickstoffeffizienz 

Folie 34

� Konvent. Landbau: Input-Optimierung 

Ökolog. Landbau: Output-Optimierung 

� Bessere Maschinenausnutzung 

Ansätze zur Reduzierung 

� Einsatz reduzierter Bodenbearbeitungsverfahren 

� Emissionsmindernde Maßnahmen bei der Düngerausbringung 

� Verbesserter Pflanzenschutz durch Prognosesysteme 

� Erhöhung der Tierleistung, Steigerung der Tiergesundheit 

� Verbesserung der Futterverwertung, insbesondere 

Proteinverwertung der Monogastrier 

� Einsatz stärkereicherer Rationen bei Wiederkäuern 

Folie 35

Fazit 

� Die Landwirtschaft ist der durch den Klimawandel am 

stärksten betroffene Sektor. 

� Landwirtschaftliche Treibhausgasemissionen entstehen 

überwiegend aus biologischen Prozessen und sind nur 

bedingt steuerbar. 

� Eine Beurteilung muss immer anhand einer vollständigen 

Erfassung aller relevanten Treibhausgasemissionen 

erfolgen. 

Folie 36

Fazit 

� Ökologischer Landbau setzt i. d. R. weniger THGE frei als 

vergleichbare konventionelle Systeme. 

� Der Unterschied ist in hohem Maße abhängig von 

Produktart, Systemgrenze und Produktionsstruktur/intensität. 

� Bilanzierungsmethoden bedürfen einer Anpassung an die 

Besonderheiten landwirtschaftlicher Produktionssysteme. 

� Neben der Betrachtung der Klimarelevanz sollten auch 

weitere Umweltwirkungen (z.B. Grundwasserschutz, 

Biodiversität) durch die Landwirtschaft betrachtet werden. 

Folie 37

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 

Folie 38

Literatur und Informationsquelle 

Folie 6: Klimawandel im Süden Deutschland: Ausmaß –Folgen –Strategien. KLIWA-Projekt (Klimaveränderung und 

Konsequenzen für die Wasserwirtschaft . http://www.kliwa.de/index.php?pos=ergebnisse/broschuere/ 

Folie 7: Schaller, M. und H.-J. Weigel (2007): Analyse des Sachstandes zu Auswirkungen des Klimawandels auf die 

deutsche Landwirtschaft und Maßnahmen zur Anpassung. Landbauforschung Völkenrode, Sonderheft 316. 

Folie 8: Osterburg, B. (2009): Umweltökonomische Bewertung: CO2-Vermeidungskosten. Vortrag bei der Tagung: 

Aktiver Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel, 15./16. Juni 2009, Braunschweig (vTI) 

Folie 9: Hirschfeld et al. (2008): Klimawirkung der Landwirtschaft in Deutschland. Schriftenreihe des IÖW 186/08. 

Folie 12: Jentsch, W.; Piatkowski, B.; Schweigel, M.; Derno, M., (2009): Quantitative results for methane production of 

cattle in Germany. Arch Tierzucht 52 (6): 587-592 

Folie 16: Rahmann, Gerold; Aulrich, Karen; Barth, Kerstin; Böhm, Herwart; Koopmann, Regine; Oppermann, Rainer; 

Paulsen, Hans Marten; Weißmann, Friedrich (2008): Klimarelevanz des ökologischen Landbaus : Stand des 

Wissens. Landbauforschung - vTI agriculture and forestry research, Band 58, Heft 1-2, Seite 71-89, 

ISSN: 0458-6859 

Folie 19: IFEU 2007: Die CO 2 Bilanz des Bürgers – Recherche für ein internetbasiertes Tool zur Erstellung der 

persönlichen CO 2 Bilanzen. Publikationen des Umweltbundesamtes. 

http://www.ifeu.de/energie/pdf/UBA_IFEU_CO2_Rechner.pdf 

Folie 21: Klimaschutz und Biolandbau in Deutschland. 

http://www.bioland.de/fileadmin/bioland/file/wissen/Bioland_Klimapapier_Langfassung.pdf 

Folie 23: Hirschfeld J., Weiß J., Preidl, M. und Korbun, Th. (2008): Klimawirkung der Landwirtschaft in Deutschland. 

Schriftenreihe des IÖW 186/08. Studie in Auftrag von Foodwatch. www.ioew.de 

Folie 26: Rahmann et al. Siehe Folie 16 

Folie 27: FIBL 2009: http://www.fibl.org/de/oesterreich/schwerpunkte-at/klimaschutz.html 

Folie 28 ff: www.hofer.at und www.zurueckzumursprung.at 

Folie 39

Klimawandel und Landwirtschaft (Präsentation)

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