Das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid spielt eine zentrale Rolle für das Leben auf der Erde. Doch wie mit allen Dingen gilt auch hier: Zu viel ist ungesund. Vor allem die Landwirtschaft wird sich in den kommenden Jahren an die veränderten Klimabedingungen anpassen müssen, die infolge der steigenden CO₂-Konzentration in unserer Atmosphäre zutage treten. Gleichzeitig bieten Landwirtschaftsflächen ein großes Potenzial, Kohlenstoffsenken zu bilden und damit CO₂ aus der Atmosphäre im Boden zu binden.

Was ist Kohlenstoff und wozu ist er gut?

Die Fotosynthese, durch die Kohlendioxid in energiereiche organische Kohlenstoffformen umgewandelt wird, ist die wichtigste chemische Reaktion auf unserem Planeten. Auf der Erde gibt es etwa 75 Billiarden Tonnen Kohlenstoff, von denen 99,8 Prozent in Gestein gebunden sind, überwiegend in Kalkstein. Die restlichen 0,2 Prozent sind Teil des irdischen Stoffkreislaufs und tragen in ihrer oxidierten Form als Treibhausgas zur Erderwärmung bei. So weit, so normal, denn ohne Treibhausgase wäre die globale Durchschnittstemperatur um circa 33 Grad Celsius niedriger.

Kohlenstoff und der Einfluss des Menschen

Befindet sich jedoch zu viel CO₂ in der Atmosphäre, erwärmt sich die Erde über das natürliche Maß hinaus. Heute ist klar, dass Kohlendioxid für drei Viertel der vom Menschen verursachten Erderwärmung verantwortlich ist. Freigesetzt wird er vor allem durch die Verbrennung fossiler Energieträger und durch Entwaldungen zur Landgewinnung [https://www.humintech.com/de/agrarwirtschaft/blog/brandrodungen-im-regenwald]. Die Hälfte der Gesamtemissionen wird von natürlichen Kohlenstoffsenken aufgenommen, zum Beispiel den Weltmeeren und Landökosystemen. Die andere Hälfte entflieht in die Atmosphäre und befeuert so maßgeblich die globale Erwärmung.

CO₂ und die Landwirtschaft – Hoffnung im Kampf gegen den Klimawandel?

In Deutschland hat CO₂ einen Anteil von 85 Prozent an den gesamten Treibhausgasemissionen. Die Agrarwirtschaft beteiligt sich durch Ackerbau und die landwirtschaftliche Nutzung von Mooren mit circa 11 Prozent am Ausstoß. Allerdings sind hier Benzin für Fahrzeuge und Maschinen, Energieaufwand und Rohstoffe für mineralische Dünger sowie Importfutter nicht eingerechnet. Einsparpotenziale liegen also vor allem in einer höheren Energieeffizienz, einer Düngemittelreduktion und dem Schrumpfen der Tierbestände bei gleichzeitiger Vermeidung von Futterimporten.

Mindestens ebenso bedeutend für die Klimawandelanpassung und die Begrenzung der Erderwärmung ist eine höhere CO₂-Speicherfähigkeit der Ackerböden. Das Stichwort heißt Kohlenstoff-Sequestrierung.

Mit Humusaufbau zu weniger CO₂

Landwirtschaftlich genutzte Böden eigenen sich grundsätzlich dafür, große Mengen CO₂ zu speichern. Die Höhe der gespeicherten Menge hängt dabei maßgeblich vom Humusgehalt ab, der auf Wiesen und Weiden besonders hoch ist – sogar höher als in Waldböden. Aus Langzeitstudien ging hervor, dass Ökobetriebe mit positiver Humusbilanz – solche also, die es schaffen, Humus aufzubauen – in der Lage sind, CO₂-neutral zu wirtschaften. Böden in Deutschland speichern heute schon elfmal so viel Kohlenstoff, wie die Bundesrepublik 2016 an CO₂ emittiert hat. Wissenschaftlern des Thünen-Instituts in Braunschweig zufolge kann eine nachhaltigere Bodennutzung enorme Tragweite für die Klimaanpassung haben.

Humus besteht zu 58 Prozent aus Kohlenstoff. Das Vorkommen organischen Kohlenstoffs im Boden gilt daher als Indikator für den Humusgehalt. Während der Humuskohlenstoffanteil im Boden auf Grünland etwa 8 bis 10 Prozent beträgt, liegt er in konventionell bewirtschaftetem Ackerboden bei lediglich 1 bis 2 Prozent und weniger. Doch es gibt Wege, den Humusgehalt im Boden zu erhöhen.

Weniger ist mehr – Wege zu einer positiven Humusbilanz

In einem ersten Schritt wäre es sinnvoll, das Anbaumanagement zu optimieren und unbegrünte Flächen sowie Nacktbrachen gezielt zu vermeiden. Zwischenfrüchte und Schutzbepflanzung tragen als Gründüngung kurzfristig zum Humusaufbau bei; Fruchtfolgen und Mischkulturen erhöhen die Artenvielfalt und stabilisieren so das mikrobiologische Kultursystem. Eine Verringerung der Viehwirtschaft – und damit der Weideflächen – schafft Raum für neue Bäume und Sträucher, die als natürliche CO₂-Senken fungieren. Auch die Düngung mit hochwertigem organischem Material wirkt sich in der Regel positiver auf die Humusbilanz aus als der ausschließliche Einsatz mineralischer Dünger.

Mehr Boden gut machen mit Huminstoffen

Eine langfristige und erprobte Form des Humusaufbaus ist der Einsatz von Huminstoffen, die sich wiederum in feste Humine und lösliche Fulvosäuren und Huminsäuren unterscheiden. Diese hochmolekularen Verbindungen entstehen bei der Zersetzung organischen Materials (Humifizierung) und sind ein natürlicher Bestandteil des Humusbodens. In höheren Anteilen kommen sie außerdem in Torf und besonders in Leonardit (Weichbraunkohle) vor.

Ist der Humusgehalt des Bodens zu gering, hilft die Zugabe von Huminstoffen bei der Regeneration: Sie gehen Aggregate mit Tonmineralen ein, so genannte Ton-Humus-Komplexe, die sowohl die Struktur als auch die Qualität des Bodens verbessern, indem sie z.B. seine Wasserhaltefähigkeit erhöhen und die Anfälligkeit für Erosionen verringern. Huminstoffe sorgen für eine bessere Pflanzenverfügbarkeit der bodengebundenen Nährstoffe und regen das Bodenleben mit seinen Abermillionen Mikroorganismen an, besonders in der Wurzelzone der Pflanze.

Huminsäuren können unter guten Bedingungen also auf zwei Wegen zu einer neutralen CO₂-Bilanz beitragen: Zum einen über den Aufbau und die langfristige Bindung von Kohlenstoff im Boden – und zum anderen durch mehr und üppigeres Pflanzenwachstum. In Verbindung mit einem klugen Düngeplan und bewährten Maßnahmen wie Zwischenfrüchten und Gründung, kann der Einsatz von Huminsäuren dazu beitragen, den CO₂-Ausstoß aus der Agrarwirtschaft signifikant zu verringern.

CO₂-Reduktion politisch protegiert

Die gute Nachricht ist: Das Potenzial, CO₂ im Rahmen einer nachhaltigen Landwirtschaft dauerhaft im Boden zu binden, ist längst nicht ausgeschöpft. Allerdings trennt uns noch ein gutes Stück Arbeit davon, dieses Potenzial auszuschöpfen. In Deutschland will die Politik Anreize für Landwirte schaffen, auf bodenschonende Maßnahmen zu setzen: Laut topagrar sollen zwischen 2021 und 2023 etwa 75 Millionen Euro an Landwirte fließen, die boden- und klimafreundlicher wirtschaften.

Erfahren Sie mehr über den Einsatz von Huminsäuren und anderen Huminstoffen in der Umweltsanierung.