Stall

Bei den Treibhausgasemissionen aus der Tierhaltung spielt das durch Wiederkäuer ausgestossene Methan eine entscheidende Rolle. Über 85 % der landwirtschaftlichen Methanemissionen stammen aus der Verdauung der Rinder. Schafe, Ziegen, Schweine, Pferde und Geflügel fallen bei den Methanemissionen weniger ins Gewicht. Der Methanausstoss der Rinder lässt sich durch verschiedene Massnahmen senken – doch noch gibt es kein Patentrezept. Diskutiert werden zur Zeit vor allem folgende Möglichkeiten:

·    Für die Methanemissionen von Wiederkäuern sind die Prozesse bei der Fütterung entscheidend. Als im Prinzip viel versprechende Massnahme zur Emissionsverminderung gilt die Zugabe von Tanninen ins Futter. Tannine sind Pflanzenextrakte, die unter anderem in Kastanien- und Eichenrinde vorkommen. Die Methode soll die Entstehung von Methan im Pansen von Wiederkäuern verhindern. Sie ist aber in der Praxis noch wenig erprobt und daher erst mittelfristig einsetzbar. Auch muss noch genauer untersucht werden, wie sich Tannine im Futter auf die Milchleistung und den Tagesgewichtszuwachs auswirken. Pilotversuche in der Schweiz sollen Klarheit über das tatsächliche Potenzial der Tanninzugabe für den Klimaschutz schaffen. Andere Futterzusätze wie Leinsamen, Knoblauch, Fettsäuren oder Saponine werden ebenfalls erforscht, zeigen jedoch im allgemeinen weniger vielversprechende Effekte.

·    Bei Verfütterung von viel leichtverdaulichem Kraftfutter lässt sich eine Senkung der Methanemissionen bei Wiederkäuern beobachten. Allerdings tritt der Effekt üblicherweise erst bei sehr hohen Gaben ein. Entsprechende Futterrationen sind in Europa unüblich und in Ländern wie der Schweiz mit einem sehr hohen Graslandanteil kaum erstrebenswert. Zudem muss beachtet werden, dass die Produktion von Kraftfutter zum Teil selbst mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden ist und in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen kann.

·    Durch eine längere Nutzungsdauer der Tiere, speziell. durch eine verlängerte produktive Lebensleistung bei Milchkühen (mehr Laktationszyklen), lässt sich die Anzahl der Milchkühe und die Emissionen pro Liter produzierter Milch reduzieren, was die Methanemissionen gesamthaft reduziert. Auch eine möglichst kurze Mastdauer trägt zur Senkung der Emissionen bei.

·    Die Reduktion der Methanemissionen lässt sich möglicherweise durch entsprechende Zuchtziele fördern. Forschungen auf diesem Gebiet sind zur Zeit im Gang, aber bisher noch zu keinem klaren Ergebnis gekommen.

Bei der Tierhaltung fällt neben Methan auch Lachgas an. Es entsteht bei den Prozessen der Nitrifikation und vor allem der Denitrifikation als Zwischen- oder Nebenprodukt. Lachgas entsteht einerseits direkt aus dem ausgeschiedenen Stickstoff der Tiere und andererseits indirekt durch die Ammoniakemissionen. Ein Reduktionspotential für  Lachgas haben deshalb Massnahmen im Bereich Stalltechnik, besonders die Minimierung von Stickstoffverlusten. Mit einer verbesserten Einstreu und einer optimierten Stallhygiene (Reduktion der verschmutzten Fläche und schnelle Entfernung von Harn und Kot) lässt sich der Ausstoss von Ammoniak relativ einfach senken. Das ganze Reduktionspotential lässt sich nur bei entsprechend geplanten neuen Ställen ausschöpfen. 

Nicht nur die Tiere, auch der Stall an und für sich belastet die Klimabilanz eines Betriebs, denn er ist einer der grossen Energiekonsumenten bzw. CO2-Produzenten auf dem Hof. Durch Wärmerückgewinnung bei der Milchkühlung und regulierte Stallklimatisierung mit einem sogenannten Frequenzumformer lassen sich erhebliche Mengen Energie einsparen. Insbesondere die Wärmerückgewinnung stellt wegen ihrer hohen Wirtschaftlichkeit und ihres Potenzials eine sehr interessante Klimaschutzmassnahme dar.

Für eine abschliessende Beurteilung von Massnahmen im Stallbereich müssen jeweils Methan, Lachgas und Kohlendioxid in einer Gesamtsicht betrachtet werden.

(Quellen: AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)

Hofdünger

Mit einem optimierten Hofdünger-Management lassen sich die hohen Methanemissionen (Bei Ausschluss von Sauerstoff wird der verfügbare Kohlenstoff nicht mehr zu CO2 umgewandelt sondern von Mikroorganismen zu CH4 umgesetzt), die bei der Tierhaltung entstehen, verringern. Dies führt aber indirekt auch zu zusätzlichen Lachgasemissionen (Stickstoffverluste auf dem Hof müssen kompensiert werden), die in einer Gesamtbilanz berücksichtigt werden müssen. So oder so stellen Lagerung und Ausbringung des Hofdüngers wichtige Möglichkeiten für den Klimaschutz auf dem Hof dar.

Lagern der Gülle
Bei der Lagerung von Gülle sind folgende Gesichtspunkte von Bedeutung:

·    Belüftung der Gülle: Bei der Behandlung soll das Rühren auf ein Minimum beschränkt werden, da in der Gülle die Zufuhr von Sauerstoff die Umwandlung von Kohlenstoff zu CO2 anstelle von CH4 begünstigt.

·    Die Abdeckung des Güllelagers hat ein grosses Einsparpotential. Die enstprechenden Massnahmen sind bereits weit verbreitet, in einigen Kantonen ist die Abdeckung des Güllelagers sogar obligatorisch. Bei der Abdeckung der Güllelager ist die Art der Abdeckung für die Emissionsreduktion entscheidend. Feste Konstruktionen mit Beton- und Holzdecken sowie Zelte oder Schwimmfolien sind dauerhaft wirksam und in der Praxis erprobt. 

Besonders interessant bei der Reduktion von Methanemissionen auf dem Hof sind Biogasanlagen (anaerobe Vergärung). Sie reduzieren einerseits die Emissionen, die während der konventionellen Güllelagerung entstehen, und produzieren andererseits erneuerbare Energie. Durch die Verwertung der Hofdünger in einer Biogasanlage werden Methanemissionen reduziert, indem das Biogas gesammelt und verstromt wird. Zusätzlich lassen sich durch die Abwärme eines mit Biogas betriebenen Blockheizkraftwerks fossile Brennstoffe ersetzen und damit CO2-Emissionen senken. 

Ausbringen des Hofdüngers
Bei der Ausbringung des Hofdüngers steht wie auch im Stall- und Lagerbereich die  Stickstoffeffizienz im Vordergrund. Für den Klimaschutz ist Folgendes von Bedeutung:

·    Durch den Einsatz eines Schleppschlauchs, können grosse Mengen Ammoniak- und Lachgasemissionen verhindert werden. Schleppschlauchverteiler können bis zu einer Hangneigung von 35% eingesetzt werden. Ihre aufwändige und eher schwere Konstruktion bringt aber auch Nachteile mit sich, zum Beispiel einen höheren Treibstoffverbrauch.

·    Um mit einer möglichst kleinen Düngemenge eine möglichst grosse Wirkung zu erzielen, müssen der Aufnahmezeitpunkt bei den Pflanzen sowie die Witterungsumstände beachtet werden. Wird der Hofdünger zum richtigen Zeitpunkt eingesetzt, können unter anderem Lachgasemissionen vermindert werden. Das Reduktionspotential ist dann am höchsten, wenn die Gülle zum Zeitpunkt der besten Aufnahmefähigkeit der Pflanzen ausgebracht wird. Das heisst bei kühlen Temperarturen, bei trockenem Wetter oder leichtem Regen und bei Windstille.  

·    Die gleichmässige Düngerverteilung kann die Effizienz im Düngermanagement erhöhen.

Ein Prozess, der viel Treibstoff benötigt, ist die Gülleausbringung. Eine Technik zur Verbesserung der Gülleeigenschaften, bei der die flüssigen von den festen Stoffen getrennt werden und eine Aufkonzentrierung des Stickstoffes stattfindet. Durch den Einsatz der Gülleseparierung, muss weniger Gülle ausgebracht werden. Deshalb sind weniger Traktorfahrten nötig, und der Dieselverbrauch kann verringert werden. Ein weiterer Vorteil der Methode ist, dass die separierte Gülle besser in den Boden eindringt. Die Separierung ist einfach umsetzbar und kann wirtschaftlich interessant sein, wenn der Separator überbetrieblich eingesetzt wird. Je stärker die Gülle  verdünnt ist, desto weniger Ammoniakemissionen entstehen, die später teilweise in Lachgas umgewandelt werden.

Für die Treibhausgasemissionen im Düngerbereich ist nicht nur der Hofdünger verantwortlich. Auch bei der Herstellung von Mineraldünger fallen Treibhausgase an, und auch die Traktorfahrten bei der Düngung selbst drücken auf die Klimabilanz eines Betriebs. Zudem kommt es während des Düngungsprozesses zu Ammoniakemissionen. Eine reduzierte, gezielte und effiziente Anwendung von Mineraldünger auf den Ackerbau- und Futterbauflächen kann sich daher positiv aufs Klima auswirken.

Der eingesetzte Dünger darf allerdings eine minimale Menge nicht unterschreiten, sonst sinkt die Produktivität. Dies ist auch aus Klimasicht problematisch, denn eine verminderte Produktivität in der Schweiz verursacht zusätzliche CO2- Emissionen im Ausland, da fehlenden Nahrungs- und Futtermittel importiert werden müssen. 

Wichtig ist deshalb mehr Effizienz beim Düngermanagement. 

(Quellen: AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)

Maschinen

In den vergangenen zehn Jahren hat die Anzahl der Landwirtschaftsbetriebe in der Schweiz abgenommen, die Mechanisierung hingegen ist gestiegen. Deshalb ist für den Klimaschutz die Steigerung der Energieeffizienz in den landwirtschaftlichen Prozessen sehr wichtig.  

In der Schweiz gibt es immer mehr Traktoren: 2001 waren es 125'300, im Jahr 2010 bereits 133'600. Dabei werden tendenziell immer grössere und leistungsstärkere Traktoren in Betrieb genommen. Das ist schlecht fürs Klima, denn grössere, nicht ausgelastet Traktoren verbrauchen trotz effizienteren Motoren mehr Treibstoff als kleinere,, auch wenn diese voll ausgelastet sind.

Mit der Wahl eines effizienten Traktors lässt sich viel Treibstoff einsparen. Beim Kauf des Traktors sollten die passende Grösse und Leistung beachtet werden, um unnötigen Treibstoffverbrauch zu vermeiden. Landwirtschaftliche Maschinen müssen effizient eingesetzt, gewartet und optimal ausgelastet werden – so  lassen sich gleichzeitig Emissionen senken und Kosten sparen. Zu einem tieferen Energieverbrauch trägt auch der überbetriebliche Einsatz von Maschinen bei.

(Quellen: Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)

Kulturen

Der Acker- und Futterbau führt zu direkten und indirekten Treibhausgasemissionen. Direkte Lachgasemissionen entstehen vor allem während der Ausbringung von Hof- und Kunstdüngern. Sie fallen aber auch beim Einarbeiten von Ernterückständen und durch die Kultivierung von Moorböden an. Indirekte Lachgasemissionen werden durch Stickstoffverluste in Form von Stickoxid, Nitrat und Ammoniak verursacht.

Die Bodenbewirtschaftung sollte grundsätzlich so ausgerichtet sein, dass Stickstoffverluste vermieden werden. Noch sind die unterschiedlichen Prozesse und Bewirtschaftungsmassnahmen aus Sicht des Klimaschutzes nicht abschliessend erforscht. Doch allgemein gilt: Günstig ist ein Boden, der die Nährstoffe halten kann und in dem sie die Pflanzen gut aufnehmen können. Anzustreben ist deshalb ein hoher Humusgehalt.

Eine wichtige Rolle bei der Reduktion der Emissionen spielen auch die Kohlenstoffvorräte im Boden. Bei der Bodenbearbeitung kann Kohlenstoff in Form von CO2 aus dem Boden verloren gehen oder durch Humusanreicherung gebunden werden. Eine viel diskutierte Massnahme in diesem Zusammenhang ist die Direktsaat. Einerseits kann der Treibstoffverbrauch massiv reduziert werden, andererseits bleibt tendenziell mehr CO2 im Oberboden gebunden und wird nicht in die Atmosphäre abgegeben.

Auch bei der Bodenbearbeitung sollten die verschiedenen Treibhausgase in einem Gesamtzusammenhang betrachtet werden. Noch lassen sich die Wirkungen einzelner Massnahme aufs Klima nicht abschliessend beurteilen. Doch sicher ist, dass die Direktsaat zusätzlich positive Effekte auf die Biodiversität hat und zur Verbesserung der Bodenqualität beiträgt. Ebenfalls klar ist: Je mehr Dünger erforderlich ist und je tiefer das Ertragsniveau, desto höher sind die Emissionen. Leguminosen, die Stickstoff aus der Luft fixieren brauchen in der Regel keinen Stickstoffdünger und weisen deshalb beim Klimaschutz unter allen Kulturen die beste Bilanz auf. In einer Fruchtfolge können sie sogar Stickstoff an die Nachfolgekultur abgeben.

(Quellen: Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)

Weiden

Der Beitrag der Weidewirtschaft zum Klimaschutz auf dem Hof ist umstritten. Verschiedene Studien kommen beim Potenzial des Weidemanagements zur Minderung der landwirtschaftlichen Treibhausgase zu unterschiedlichen Schlüssen. Die CO2-Bilanz hängt stark von den getroffenen Annahmen ab, insbesondere beim Stellenwert der so genannten CO2-Sequestrierung (Einlagerung) in Böden. Positiv ins Gewicht fällt, dass bei Weidewirtschaft der Hofdünger nicht gelagert werden muss. Umgekehrt ist die Stickstoffeffizienz der Weidewirtschaft zum Teil schlecht. Allgemein gilt, dass Weidewirtschaft aus Sicht des Klimas vor allem da Sinn macht, wo es keine Alternativen gibt. Zum Beispiel im Berggebiet. Nicht zu vergessen gilt es allerdings die positiven Aspekte der Weidehaltung auf das Wohl der Tiere.

(Quelle: Agroscope Reckenholz-Tänikon ART)

Wohnhaus

Ein grosses Potenzial zur Energieeinsparung auf dem Hof und damit zur Reduktion von CO2 besteht bei der Sanierung der Gebäude. Etwa drei Viertel der Wohngebäude in der Landwirtschaft wurden vor 1970 gebaut und sind schlecht isoliert. Bereits durch eine Teilsanierung lassen sich deshalb grosse Einsparungen erzielen. Die Gebäudesanierung ist für Landwirte attraktiv, weil sie die Arbeiten teils selber ausführen können. Es bestehen nationale Förderprogramme für energetische Sanierungen von Gebäuden. Neben den Subventionen können für den Neubau, den Umbau und die Verbesserungen von Wohn- und Ökonomiegebäuden Investitionskredite in Form von zinslosen Darlehen beantragt werden.

Auch die Wärmeproduktion aus erneuerbaren Quellen hat grosses Potenzial. Am einfachsten zu realisieren sind Sonnenkollektoren zur Warmwasserproduktion auf dem Dach, aufwändiger ist der Bau einer Biogasanlage.

(Quellen: AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)

Milchleistung

Durch höhere Gaben von Kraftfutter lässt sich die Effizienz der Milchproduktion erhöhen. Das heisst  es werden weniger Treibhausgase pro produzierten Liter Milch ausgestossen.

Bei Verfütterung von viel leichtverdaulichem Kraftfutter lässt sich eine Senkung der Methanemissionen bei Wiederkäuern beobachten. Allerdings tritt der Effekt üblicherweise erst bei sehr hohen Gaben ein. Entsprechende Futterrationen sind in Europa unüblich und in Ländern wie der Schweiz mit einem sehr hohen Graslandanteil kaum erstrebenswert. Zudem muss beachtet werden, dass die Produktion von Kraftfutter zum Teil selbst mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden ist und in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen kann.

(Quellen: AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)

Erntereste

Das Einarbeiten von Getreidestroh hat viele positive Auswirkungen. Da der Nährstoff- und Kohlenstoffkreislauf geschlossen wird, tragen die Erntereste auf dem Feld zur Erhaltung und zum Aufbau von Humus bei. Die Nährstoffe verbleiben im System und müssen nicht zusätzlich zugekauft und ausgebracht werden – dadurch können Treibhausgasemissionen vermieden werden. Zudem können Erntereste die Erosion durch Wasser und Wind vermindern und auch auf diese Weise zur Erhaltung der organischen Substanz im Boden beitragen.

Andererseits verursacht das Einarbeiten von Getreidestroh Lachgasemissionen, da ein Teil des darin enthaltenen Stickstoffs  freigesetzt wird. Und aus wirtschaftlicher Sicht gilt es zu bedenken, dass Einnahmen verloren gehen, wenn das Stroh nicht verkauft, sondern auf dem Feld belassen wird. Eventuell muss auch Stroh zugekauft werden, was mit zusätzlichen Kosten verbunden ist.

(Quellen: Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)

Ausbringung wählen

Bei der Ausbringung des Hofdüngers steht wie auch im Stall- und Lagerbereich die  Stickstoffeffizienz im Vordergrund. Für den Klimaschutz ist Folgendes von Bedeutung:

·    Durch den Einsatz eines Schleppschlauchs, können grosse Mengen Ammoniak- und Lachgasemissionen verhindert werden. Schleppschlauchverteiler können bis zu einer Hangneigung von 35% eingesetzt werden. Ihre aufwändige und eher schwere Konstruktion bringt aber auch Nachteile mit sich, zum Beispiel einen höheren Treibstoffverbrauch.

·    Um mit einer möglichst kleinen Düngemenge eine möglichst grosse Wirkung zu erzielen, müssen der Aufnahmezeitpunkt bei den Pflanzen sowie die Witterungsumstände beachtet werden. Wird der Hofdünger zum richtigen Zeitpunkt eingesetzt, können unter anderem Lachgasemissionen vermindert werden. Das Reduktionspotential ist dann am höchsten, wenn die Gülle zum Zeitpunkt der besten Aufnahmefähigkeit der Pflanzen ausgebracht wird. Das heisst bei kühlen Temperaturen, bei trockenem Wetter oder leichtem Regen und bei Windstille.

·    Die gleichmässige Düngerverteilung kann die Effizienz im Düngermanagement erhöhen.

(Quellen: AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)

Auf die Weide

Der Beitrag der Weidewirtschaft zum Klimaschutz auf dem Hof ist umstritten. Verschiedene Studien kommen beim Potenzial des Weidemanagements zur Minderung der landwirtschaftlichen Treibhausgase zu unterschiedlichen Schlüssen. Die CO2-Bilanz hängt stark von den getroffenen Annahmen ab, insbesondere beim Stellenwert der so genannten CO2-Sequestrierung (Einlagerung)  in Böden. Positiv ins Gewicht fällt, dass bei Weidewirtschaft der Hofdünger nicht gelagert werden muss und weniger Arbeit- und Energieaufwand für die Fütterung der Tiere nötig ist. Da unter Dauergrünland im Boden grosse Kohlenstoffvorräte vorhanden sind, ist es aus der Sicht des Klimaschutzes wichtig, Weideland zu schützen und die Weidehaltung zu fördern. Bei Umwandlung von Weiden zu Ackerkulturen könnten grosse Mengen Kohlenstoff in Form von CO2 in die Atmosphäre entweichen. Umgekehrt ist die Stickstoffeffizienz der Weidewirtschaft zum Teil schlecht. Allgemein gilt, dass Weidewirtschaft aus Sicht des Klimas vor allem da Sinn macht, wo es keine Alternativen gibt. Zum Beispiel im Berggebiet. Nicht zu vergessen gilt es allerdings die positiven Aspekte der Weidehaltung auf das Wohl der Tiere.

(Quelle: Agroscope Reckenholz-Tänikon ART)

Kuhhandel

Bei den Treibhausgasemissionen aus der Tierhaltung spielt das durch Wiederkäuer ausgestossene Methan eine entscheidende Rolle. Über 85 % der landwirtschaftlichen Methanemissionen stammen aus der Verdauung der Rinder. Schafe, Ziegen, Schweine, Pferde und Geflügel fallen bei den Methanemissionen weniger ins Gewicht. Der Methanausstoss der Rinder lässt sich durch verschiedene Massnahmen senken – doch noch gibt es kein Patentrezept. Diskutiert werden zur Zeit vor allem folgende Möglichkeiten:

·    Für die Methanemissionen von Wiederkäuern sind die Prozesse bei der Fütterung entscheidend.Als im Prinzip viel versprechende Massnahme zur Emissionsverminderung gilt die Zugabe von Tanninen ins Futter. Tannine sind Pflanzenextrakte, die unter anderem in Kastanien- und Eichenrinde vorkommen. Die Methode soll die Entstehung von Methan im Pansen von Wiederkäuern verhindern. Sie ist aber in der Praxis noch wenig erprobt und daher erst mittelfristig einsetzbar. Auch muss noch genauer untersucht werden, wie sich Tannine im Futter auf die Milchleistung und den Tagesgewichtszuwachs auswirken. Pilotversuche in der Schweiz sollen Klarheit über das tatsächliche Potenzial der Tanninzugabe für den Klimaschutz schaffen. Andere Futterzusätze wie Leinsamen, Knoblauch, Fettsäuren oder Saponine werden ebenfalls erforscht, zeigen jedoch im allgemeinen weniger vielversprechende Effekte.

·    Bei Verfütterung von viel leichtverdaulichem Kraftfutter lässt sich eine Senkung der Methanemissionen bei Wiederkäuern beobachten. Allerdings tritt der Effekt üblicherweise erst bei sehr hohen Gaben ein. Entsprechende Futterrationen sind in Europa unüblich und in Ländern wie der Schweiz mit einem sehr hohen Graslandanteil kaum erstrebenswert. Zudem muss beachtet werden, dass die Produktion von Kraftfutter zum Teil selbst mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden ist und in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen kann.

·    Durch eine längere Nutzungsdauer der Tiere und die damit verbundene verbesserte Lebensleistung lässt sich die Anzahl der Milchkühe reduzieren, was die Methanemissionen gesamthaft reduziert. Auch eine möglichst kurze Mastdauer trägt zur Senkung der Emissionen bei.

·    Die Reduktion der Methanemissionen lässt sich möglicherweise durch entsprechende Zuchtziele fördern. Forschungen auf diesem Gebiet sind zur Zeit im Gang, aber bisher noch zu keinem klaren Ergebnis gekommen.

(Quellen: AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)

Gülle

Bei der Lagerung von Gülle sind für den Klimaschutz auf dem Hof folgende Gesichtspunkte von Bedeutung:

·    Die Abdeckung des Güllelagers hat ein grosses Einsparpotential bei den Methanemissionen. Diese Massnahmen sind bereits weit verbreitet, in einigen Kantonen ist die Abdeckung des Güllelagers sogar obligatorisch.

·    Bei der Abdeckung der Güllelager ist die Art der Abdeckung für die Emissionsreduktion entscheidend. Feste Konstruktionen mit Beton- und Holzdecken sowie Zelte oder Schwimmfolien sind dauerhaft wirksam und in der Praxis erprobt.

·    Belüftung der Gülle: Bei der Behandlung soll das Rühren auf ein Minimum beschränkt werden, da in der Gülle die Zufuhr von Sauerstoff die Umwandlung von Kohlestoff zu CO2 anstelle von CH4 begünstigt.

(Quellen: AgroCleanTech und Bundesamt für Landwirtschaft)