Strategie zur Demethanisierung der Land- und Ernährungswirtschaft

Ein kürzlich erschienener Kommentar in “Nature Climate Change” verdeutlicht, dass für die Vermeidung von Klima-Kipppunkten neben der langfristigen auch eine kurzfristige Klimaschutzperspektive essentiell ist. In diesem Artikel führen die Mitautoren Lukas Fesenfeld und Alexander Schrode aus, dass in dieser Perspektive v.a. Methanemissionen und damit die Landwirtschaft an Bedeutung gewinnen und daher (neben einer “Dekarbonisierung”) auch eine Strategie zur “Demethanisierung” der Land-und Ernährungswirtschaft nötig ist.

Erstellt am

05.12.2018

Eisformationen an einem steinigen Ufer

Aus einer kurzfristigen Perspektive sind die Emissionen im Landwirtschaftssektor aufgrund der höheren Bedeutung von Methan überproportional hoch, CC0 von Free-Photos auf pixabay.com

Von Alexander Schrode und Lukas Fesenfeld

1. Gefahren eines sich selbst beschleunigenden Klimawandels

Die Eindämmung des Klimawandels erfordert eine drastische Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Der internationale klimapolitische Diskurs rund um das Pariser Klimaabkommen fokussiert sich in erster Linie auf die Reduzierung von CO2-Emissionen - also jenen langlebigen Klimaschadstoffen (LLCP) (Schmale et al. 2014), die über Jahrhunderte in der Atmosphäre verbleiben. Viele Klimawissenschaftler betonen jedoch, dass die Reduzierung kurzlebiger klimaschädlicher Stoffe (SLCP), wie Methan (CH4) oder Ruß (BC), zusätzlich zur Reduzierung von LLCPs notwendig ist, um gefährliche Klima-Kipppunkte zu vermeiden und einen sich selbst beschleunigenden Klimawandel in naher Zukunft zu verhindern (Bowerman et al. 2013; Shindell et al. 2012; Shindell et al. 2017, Steffen et al. 2018).

Zudem ist eine Reduktion von kurzlebigen Klimaschadstoffen (SLCPs) sehr wichtig, um die Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) zu erreichen. Neben dem Erreichen der Pariser Klimaziele kann die Reduktion von SLCPs vor allem zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit, der wirtschaftlichen Entwicklung und der Ernährungssicherheit beitragen (Schmale et al. 2014, Shindell et al. 2012; Haines et al. 2017). Jedoch sind trotz dieser klaren Faktenlage die SLCP-Emissionen aus anthropogenen Quellen in den letzten Jahren stark angestiegen (EDGAR 2016; Haines et al. 2017).

Wir laufen deshalb in der Klimaschutzpolitik Gefahr, vor allem eine Langfristperspektive einzunehmen und als Standard festzusetzen, statt gleichzeitig das große Potenzial zur Reduzierung von SLCPs zu nutzen.

2. Die kurzfristige Klimaschutzperspektive

Während einige politische Strategien dazu beitragen können, sowohl langlebige als auch kurzlebige Klimaschadstoffe zu reduzieren, müssen bei der Betrachtung unterschiedlicher Zeiträume teilweise Kompromisse in der Wahl politischer Handlungsoptionen in Kauf genommen werden (Edwards & Trancik 2014; Ocko et al. 2017). Sowohl politisch als auch rechtlich ist derzeit das Treibhauspotenzial über 100 Jahre (GWP100) der dominierende Standard für den Vergleich verschiedener Klimaschadstoffe1. Dieser GWP100 Standard alleine erfasst jedoch die möglichen Zielkonflikte zwischen einer kurz- und langfristigen Perspektive des Klimaschutzes nicht adäquat. Andere Metriken wie das globale Temperaturpotential (GTP) verbergen ebenfalls potenzielle Zielkonflikte zwischen einem kurz- und einem langfristigen Klimaschutz (Ocko et al. 2017). In einem kürzlich veröffentlichen Kommentar im Fachmagazin Nature Climate Change legen wir dar, dass es am zielführendsten für klimapolitische Entscheidungsprozesse ist, gleichzeitig das GWP100 und das globale Treibhauspotenzial über einen kürzeren Zeitraum, wie beispielsweise über 20 Jahre (GWP20), zu verwenden (Fesenfeld et al. 2018).

3. Bedeutung der Landwirtschaft aus kurzfristiger Klimaschutzperspektive

Um die Debatte auf die politischen Folgen der Berücksichtigung von sowohl lang- als auch kurzfristigen Klimaschadstoffen zu fokussieren, stellen wir in unserem Nature Climate Change Kommentar die GWP100- und GWP20-Perspektiven für die Branchen- und Länderebene gegenüber. Abbildung 1 zeigt, dass die gesamten GWP20-Emissionen im Vergleich zu einer GWP100-Perspektive über alle Sektoren hinweg um rund 53% auf 88,9 GtCO2-Äquivalente ansteigen. Die Emissionen im Landwirtschaftssektor sind im Vergleich zur GWP100-Perspektive in der GWP20-Perspektive aufgrund der höheren Bedeutung von Methan überproportional hoch, da Methan in der GWP20-Perspektive deutlich stärker zur globalen Erwärmung  als in de GWP100-Perspektive. Somit steigt der Anteil der Landwirtschaft auf globaler Ebene von 13 Prozent aller weltweiten Emissionen in der GWP100-Perspektive auf 19 Prozent der weltweiten Emissionen in der GWP20-Perspektive.
Wichtig ist zudem, dass sich dieser Anteil auf die produktionsseitige Definition des Landwirtschaftssektors im Sinne der Definition des IPCC bezieht. Würden die gesamten Wertschöpfungsstufen des Ernährungssystems einbezogen - also eine realistische Konsumperspektive auf die Ernährung eingenommen - würde der Anteil an den gesamten Emissionen deutlich höher liegen, zwischen 25-29% der globalen Emissionen von Klimaschadstoffen (in CO2eq nach GWP100, Poore & Nemecek, 2018; Springmann et al., 2016, Vermeulen et al., 2012).

Die Emissionen im Landwirtschaftssektor sind im Vergleich zur GWP100-Perspektive in der GWP20-Perspektive aufgrund der höheren Bedeutung von Methan überproportional hoch, da Methan in der GWP20-Perspektive deutlich stärker zur globalen Erwärmung  als in de GWP100-Perspektive

Abb. 1: Anteil der globalen Sektoren an den gesamten THG-EMissionen in GWP100- und GWP20-Perspektive (absolut und relativ) (Fesenfeld et al. 2018)

Auf Deutschland bezogen beträgt der relative Anstieg der Emissionen aus dem Landwirtschaftssektor (im Vergleich zu den gesamten, deutschen Emissionen) zwischen der Sichtweise GWP100 und GWP20 mit 91 Prozent etwas weniger als der globale Durchschnitt (109%). Nichtsdestotrotz ist die Landwirtschaft aus produktionsseitiger Betrachtung unter einer GWP20 Perspektive für rund 12 Prozent aller deutschen Emissionen verantwortlich. Würde die Emissionsbilanz entlang der gesamten Wertschöpfungskette (z.B. inklusive des Imports von emissionsintensiven Futtermitteln) berücksichtigt, wäre in der GWP20-Perspektive der Anteil des  Ernährungssystems an den gesamten Emissionen nochmals deutlich höher.

Unter der GWP20-Perspektive erhöhen sich daher auch stark die Emissionsbilanzen von Lebensmitteln. Beispielsweise fallen für ein Kilogramm Butter in der gesamten Wertschöpfungskette in der GWP100-Perspektive ca. 26,5 kg CO2eq an. In der GWP20-Perspektive sind es dagegen ca 48,6 kg CO2eq.

Für einen sektoralen Vergleich können diese Werte in die Summen von Kilometern umgerechnet werden, die man mit einem PKW (Benzin) für die gleichen THG-Emissionen fahren kann. Bei der Lebenszyklus-Kalkulation von einem durschnittlichen Benzinfahrzeug werden unter der GWP20-Perspektive 304 Gramm CO2eq pro Kilometer angenommen. Für ein Kilogramm Butter können nach dieser Kalkulation 160 Kilometer unter der GWP20-Sicht zurückgelegt werden. Dies entspricht etwa der Strecke von Berlin nach Leipzig. Wie die folgende Abbildung 2 zeigt, ist der Unterschied zwischen der GWP100 und GWP20 Sicht besonders gravierend bei methan-intensiven Lebensmitteln, wie Milchprodukten und Rindfleisch.

Abb. 2: THG-Emissionen von Lebensmitteln pro Kilogramm in GWP100- und GWP20-Perspektive (dargestellt in Auto-Kilometern) (eigene Berechnung)

4. Notwendigkeit einer “Demethanisierung” und ihre Implikationen für die Landwirtschaft

85 Prozent der globalen Emissionen der Landwirtschaft in der GWP20-Perspektive sind durch Methanemissionen erzeugt. Auch in Deutschland macht Methan unter der GWP20-Perspektive mit 81 Prozent den grössten Anteil der landwirtschaftlichen Emissionen aus. Für einen wirksamen Klimaschutz ist daher eine starke Reduktion der Methanemissionen nötig. Dies gilt für alle Sektoren, aber insbesondere für die Landwirtschaft. Das heißt, insbesondere für eine “akuten Klimaschutz” zur Vermeidung gefährlicher globaler Klima-Kipppunkte ist neben der “Dekarbonisierung” eine “Demethanisierung” geboten.

Methanemissionen fallen in der deutschen Landwirtschaft dabei vor allem bei der Produktion tierischer Produkte an, wie die folgende Abbildung illustriert. Bei der Produktion pflanzlicher Produkte sind Methanemissionen nur in sehr geringen Mengen vorzufinden.

Berechnet auf THG-Emissionen pro Kilogramm bedingen dabei insbesondere Rindfleisch und Milchprodukte (insb. mit hohem Fettgehalt) hohe Methanemissionen.

Dabei ist entgegen einer häufigen ersten Annahme nicht nur die Haltung von Wiederkäuern (Rinder, Lämmer) die Quelle von Methanemissionen. Auch bei der Produktion von Schwein- und Geflügelfleisch fallen Methanemissionen an, wenn auch pro Kilogramm in geringerem Maße als bei Wiederkäuern.

Dies sagt jedoch noch wenig über den jeweiligen Beitrag von Rind-, Schweine- und Geflügelhaltung zu den THG-Emissionen auf gesamtsektoraler Ebene aus, da hier die Emissionen pro Gewicht mit der Gesamtproduktion in Verhältnis gesetzt werden müssen. Um hierfür eine grobe Schätzung zu erhalten, wurden als weiterer Schritt die THG-Emissionsbilanzen der Lebensmittel (pro Kilogramm) mit ihrer Produktion (in Tonnen) in Deutschland (nach Angaben des Statistischen Bundesamtes 2017) jeweils für GWP100- und GWP20-Perspektive multipliziert. Dieser Wert kann dann in Verhältnis zu den Gesamtemissionen aus Produktion und Konsum tierischer Produkte gesetzt werden.2

Wie Abbildung 3 aufzeigt führt unter der GWP20-Perspektive danach die Produktion von Rindfleisch mit 12,4 Prozent zu deutlich weniger THG-Emissionen als die Produktion von Schweinefleisch mit 30,5 Prozent. Summiert man Butter und Milchprodukte, kommen diese sogar auf einen Anteil von 54,8 Prozent. Die Produktion von Geflügel fällt dagegen in GWP20-Perspektive relativ gesehen noch weniger ins Gewicht als zuvor.

Abb. 3: THG-Emissionen der Produktion in Deutschland von Lebensmitteln in GWP100- und GWP20-Perspektive (in Millionen Tonnen CO2eq) (eigene Berechnungen)

Für eine Demethanisierung der deutschen Landwirtschaft ist daher sowohl die Reduktion der Produktion von Rindfleisch, Schweinefleisch und Milchprodukten entscheidend.

Dieser Wandel auf Produktionsseite muss natürlich durch einen Wandel auf Konsumseite begleitet werden, damit eine niedrigere Produktion in Deutschland nicht durch höhere Importe zur Befriedigung einer gleichbleibenden Nachfrage ausgeglichen wird.

5. Grundpfeiler einer Strategie der “Demethanisierung” der Landwirtschaft in Deutschland und Europa

Um das Überschreiten von Klima-Kipppunkten und damit einen sich selbst beschleunigenden Klimawandel mit möglichst hoher Wahrscheinlichkeit vermeiden zu können, ist eine effektive und effiziente sowie zugleich schnelle Reduktion der kurzlebigen Klimaschadstoffen (SLCPs) von Nöten. Bei den SLCPs ist wiederum für Deutschland Methan von besonderer Bedeutung. Für eine effektive, effiziente und zugleich schnelle Reduktion von Methanemissionen ist eine nationale Strategie der “Demethanisierung” essentiell, die vor allem die Emissionen aus der Landwirtschaft deutlich reduzieren sollte und politisch realistisch umsetzbar ist. Eine solche Strategie sollte insbesondere folgende Punkte berücksichtigen:

  1. Zielfestlegungen: Gesamtsektorale Zielmarken für die Reduktion der Methanemissionen über verschiedene Zeiträume (2025, 2030, etc.) sollten bestimmt werden. Bisher fehlt in Deutschland ein konkretes Reduktionsziel für Methan.
  2. Hauptzielgruppen: Für die Land-und Ernährungswirtschaft sollten Hauptzielgruppen für die Maßnahmen bestimmt werden. Besonders effektive und effiziente Maßnahmen sind dabei bei Großbetrieben mit Schweine- und Rinderhaltung zu erwarten. Aber auch Konsumierende sollten durch die Maßnahmen adressiert werden.
  3. Benennung konkreter Umsetzungsmaßnahmen

Im Aktionsprogramm “Klimaschutz 2020” der Bundesregierung werden Methanreduktionsmaßnahmen kaum angesprochen. Die wenigen aufgeführten Maßnahmen stehen zudem selten in Bezug zur methanintensiven Landwirtschaft (BMU 2014).

Auch im “Klimaschutzplan 2050” der Bundesregierung wird nur von “Forschungsbedarf zur Entwicklung einer klimaverträglicheren Tierhaltung, etwa im Bereich der Fütterung, der Züchtung sowie des betrieblichen Managements” gesprochen. Auf der Seiten der Produktion sind viele Maßnahmen für eine Reduktion der Methanemissionen denkbar.

An folgender Stelle werden daher vor allem exemplarisch geeignete Maßnahmen kurz skizziert. Dabei wird davon ausgegangen, dass effektive Maßnahmen auch bei der Reduktion von Bestandszahlen ansetzen sollten (Climate Action Tracker 2018). Potenzielle Maßnahmen könnten wirkungsvoll die Methanemissionen in der Landwirtschaft reduzieren:

  • Umstiegshilfen für Landwirte mit Haltung von Rindern und Schweinen, (evtl. insb. für Milchbauern), um auf pflanzliche Produktionszweige umzusteigen,
  • Förderung alternativer Proteinquellen mit höheren Umwelteffizienzen,
  • Anreize zur Reduktion der Bestandszahlen von Rindern und Schweinen bzw. stärkere Bindung der Bestandszahlen an die Flächengröße der Betriebe, z.B. Koppelung eines kostengünstigen Beitritts in (öffentlich-teilfinanzierte) Versicherung bei Klimaschäden mit der verbindlichen Vereinbarung einer kontinuierlichen Reduktion der Bestandszahlen,
  • (stufenweise) Abschaffung der direkten und indirekten Subventionierung der Tierhaltung innerhalb der GAP-Reform, z.B. keine Subventionen für den Anbau von Futtermitteln,
  • Bei zu geringer Wirksamkeit der Maßnahmen sollten auch Emissionssteuern erwogen werden (WWF 2007), zumindest auf Betriebe mit großer Tierhaltungsdichte pro Fläche.

Auf der Konsumseite könnte die Reduktion des Konsums von Rindfleisch, Schweinefleisch und Milchprodukten u.a. über die folgenden Maßnahmen unterstützt werden:

  • Förderung des Wissens und des Bewusstseins über die Vorteile einer eines höheren Konsums pflanzlicher Lebensmittel und umweltfreundlicher, alternativer Proteinquellen bzw. der Reduktion tierischer Lebensmittel sowie von Lebensmittelabfällen (DUH 2018), z.B. durch evidenzbasierte, zielgruppenspezifische Informationskampagnen,
  • Unterstützung von Großverbrauchern (Mensen, Kantinen) bei der Ausweitung klimafreundlicher, pflanzlicher Gerichte,
  • Abschaffung der Konsumsubventionen (z.B. MwSt.-Reduktion) für Fleisch- und Milchprodukte bei gleichzeitigen sozialen Ausgleichsmaßnahmen,
  • Konsumseitige Emissionssteuern auf besonders emissionsintensive Produkte

Eine umfassende Evaluierung solch möglicher Maßnahmen in Bezug auf deren Effektivität, Effizienz sowie die betriebs- und volkswirtschaftlichen Folgen sollte baldmöglichst erfolgen.

Wie die aktuelle Studie von Klenert et al. (2018) aufzeigt, sollte das primäre Kriterium bei der Evaluation von Klimaschutzmaßnahmen (z.B. Emissionssteuern) jedoch die politische Machbarkeit sein. In diesem Sinne plädieren wir dafür, bei der weiteren Diskussion der Maßnahmen zur Demethanisierung der Landwirtschaft vor allem auch ihre realistische und schnelle Umsetzbarkeit zu berücksichtigen

Anmerkungen

1 GWP-Werte am Beispiel Methan: Das GWP von CH4 beträgt bei einem Zeithorizont von 100 Jahren 34 CO2-Äquivalente. Das heisst: CH4 ist im Zeitraum von 100 Jahren 34-mal so klimaschädlich wie CO2. Bei einem Zeithorizont von 20 Jahren beträgt das GWP von CH4 jedoch 86. Kurzfristig betrachtet trägt CH4 also 86-mal stärker zum Treibhauseffekt bei als CO2. Ein Grund dafür ist die kurze Verweildauer von CH4 in der Atmosphäre von lediglich zwölf Jahren.

2 Diese Kalkulation basiert auf einer ersten Schätzung. Weitere Studien zur Validierung dieser Berechnungen sind notwendig.

Referenzen

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