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H. Flessa

Institut für Agrarrelevante Klimaforschung

vTI Braunschweig

Studie zur Vorbereitung einer Studie zur Vorbereitung einer effizienten und gut abgestimmten effizienten und gut abgestimmten

Klimaschutzpolitik für den Klimaschutzpolitik für den AgrarsektorAgrarsektor

Hannover, 13. Juli 2012

VerbundprojektVerbundprojekt„Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor“„Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor“

� vTI-Institut für agrarrelevante Klimaforschung (H. Flessa, D. Müller, K. Plassmann)

� vTI-Institut für Ländliche Räume(B. Osterburg, A.-K. Techen, H. Mitsch)

� Ausführende Institute:

� vTI-Institut für Betriebswirtschaft(H. Nieberg, V. Anspach, J. Sanders, O. Meyer zu Hartlage, E. Beckmann)

� Laufzeit: 22 Monate

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VerbundprojektVerbundprojekt„Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor“„Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor“

� der Niedersächsischen RegierungskommissionKlimaschutz

� Unser Dank gilt....

� dem Nds. Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Verbraucherschutz und Landesentwicklung

� dem Nds. Ministerium für Umwelt-, Energie und Klimaschutz

� dem Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaftund Verbraucherschutz

� Herrn R. Rantzau (Nds. ML) für die fordernde undvertrauensvolle Zusammenarbeit

Was steht in dem Forschungsbericht?Was steht in dem Forschungsbericht?

� Ist-Situation der klimawirksamen Emissionen aus derLandwirtschaft in Niedersachsen

� Politische Instrumente zur Umsetzung von Klimaschutz-maßnahmen in der Landwirtschaft

� Fallbeispiele der einzelbetrieblichen Analyse

� Bewertung von Maßnahmen zur Emissionsminderung

� Pflanzenproduktion� Tierproduktion

� Energieverbrauch in der Landwirtschaft� Landw. Landnutzung und Landnutzungsänderung

� Biomasseproduktion zur Energieerzeugung

� Ökologischer Landbau

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Wie bekomme ich den Wie bekomme ich den Forschungsbericht?Forschungsbericht?

� Sonderband 361 derSchriftenreihe„Landbauforschung“

Herausgeber:Johann Heinrich vonThünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald undFischerei (vTI), Braunschweig(www.vti.bund.de)

� Der Sonderband ist imDruck

Landwirtschaft in NiedersachsenLandwirtschaft in Niedersachsen

� bewirtschaftet ca. 55% der nieders. Landesfläche bzw. ca. 15% der landw. Nutzfläche Deutschlands

� umfasst rund 48.000 landwirtschaftliche Betriebe

Die Landwirtschaft in Niedersachsen .......

� erzeugt......

� über 50% der Masthähnchen in Deutschland

� rund 1/3 aller Schweine und Legehennen in Deutschland

� rund 20% der Milch in Deutschland

� rund 45% der deutschen Kartoffeln

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Veränderung der TierbeständeVeränderung der Tierbeständein Deutschland und Niedersachsenin Deutschland und Niedersachsen

60

80

100

120

140

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010Tie

rzah

len

(in

% v

on

19

90)

Milchkühe

andere Rinder

Schweine

Geflügel

Deutschland

60

80

100

120

140

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010Tie

rzah

len

(in

% v

on

19

90)

Milchkühe

andere Rinder

Schweine

Geflügel

Niedersachsen

Klimaschutz in der LandwirtschaftKlimaschutz in der Landwirtschaft

� Besondere Herausforderungen:

� Komplexe Zusammenhänge erschweren dieWirkungsanalyse

� Große Variabilität der Emissionen aus biologischenProzessen

� Internationale Dimension von Klimaschutzmaßnahmenim Agrarbereich

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Wichtige Treibhausgasquellen der Wichtige Treibhausgasquellen der LandwirtschaftLandwirtschaft

N2O-Emissionen

N-Düngung

N-Management

CH4-Emissionen

RinderhaltungWirtschafts-

düngerlagerung

CO2-Emissionen

MoornutzungEnergie-

verbrauch

COCO22--Äquivalente,Äquivalente,die Einheit der Treibhausgasemissionendie Einheit der Treibhausgasemissionen

� Um die Emissionen unterschiedlicher Treibhausgase(z.B. CO2, CH4, N2O) vergleichen zu können, werden dieseanhand ihres spezifischen Treibhauspotenzials (global warming potential (GWP)) in CO2-Äquivalente

umgerechnet.

Kohlendioxid (CO2)

Methan (CH4)

Distickstoffoxid (N2O)

Global warming potential*

1

21

310

* GWP für einen Zeithorizont von100 Jahren (derzeit offizielle GWPs der internationalen Emissionsberichtersattung)

6

Treibhausgasemissionen aus der Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft in NiedersachsenLandwirtschaft in Niedersachsen

Moornutzung (CO2)

N-Einträge (N2O) und

Kalkung (CO2)

Fermentation bei der

Verdauung (CH4)

Wirtschaftsdünger-

management (CH4)

Wirtschaftsdünger-

management (N2O)

Landnutzungs-

änderungen

Grünland und Acker

(CO2)

kt C

O2-

Äq

.p

ro J

ahr

NIR, 2011

Treibhausgasemissionen Treibhausgasemissionen Niedersachsens (geschätzt)Niedersachsens (geschätzt)

0

30000

60000

90000

120000

Anteil der Landwirtschaftca. 28%

CH4-Landw.

Moore-Landw.

CO2

N2O-Landw.

CH4

N2Okt C

O2-

Äq

.p

ro J

ahr

� Treibhausgasemissionen Niedersachsens geschätztnach NIR (2011) und AUG (2010)

� Die Landwirtschaft zählt in Niedersachsenzu den wichtigstenTreibhausgasquellen

� Die Landwirtschaft ist die Hauptquelle der Emission vonN2O und CH4

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� Es gibt weitere Emissionsbereiche, die in dieser Betrachtung nicht berücksichtigt sind:

Mineraldüngerproduktion

Futtermittelimporte (Soja)(ohne Landnutzungsänderungen)

Gebäude/Maschinen

Bereich Geschätzte Emission (kt CO2-Äq. pro Jahr)

2100*

3000**

1740***

?

*Probas-Datenbank und NIR (2011); ** Osterburg et al. (2009) und NIR (2011); ***AUG (2010)

Weitere Treibhausgasemissionen Weitere Treibhausgasemissionen der Agrarproduktionder Agrarproduktion

Energieeinsatz(Landw. + Forstw. + Fischerei)

Ammoniakemission aus der Landwirtschaft Ammoniakemission aus der Landwirtschaft in Niedersachsenin Niedersachsen

� Probleme der NH3-Emission und N-Deposition:� verursacht indirekte N2O-Emissionen

� trägt zur Bodenversauerung und Eutrophierung bei

� verringert die N-Effizienz der landwirtsch. Produktion

110

120

130

140

150

160

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

ktN

H3

���� NH3-Emissionen aus der Landwirtschaft seit 1990

Niedersachsen

8

Ammoniakemission aus der Landwirtschaft Ammoniakemission aus der Landwirtschaft in Niedersachsenin Niedersachsen

Leguminosen

0%

Mineraldünger

13%

Weidegang

2%

Geflügel

16%

Schweine

26%

Rinder

42%

andere Tiere

1%

� über 95% der NH3-Emission Niedersachsens stammenaus der Landwirtschaft:

� NEC-Richtlinie: Senkung der nationalen NH3-Emissionauf maximal 550 kt NH3 (ab 2010)

KlimaschutzzieleKlimaschutzzielefür die Landwirtschaftfür die Landwirtschaft

� Kyoto Verpflichtung

� THG-Minderung um 21% in 2012 gegenüber 1990

� N2O und CH4 aus der Landwirtschaft werden angerechnet

� EU Abkommen für „non-ETS“ Emissionen

� THG-Minderung um 14% in 2020 gegenüber 2005

� N2O and CH4 aus der Landwirtschaft werden angerechnet

N2O- und CH4-Emissionen aus der Landwirtschaft sindTeil bestehender Verpflichtungen zur Emissionsminderung,

es gibt jedoch keine konkreten Minderungsvorgaben für die Landwirtschaft

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� Deutscher Bauernverband (2010)

„Die Landwirtschaft strebt an, die Emissionen

von Lachgas und Methanbis 2020 um insgesamt 25%

und bis 2030 um 30%(Basis 1990) zu senken.“

KlimaschutzzieleKlimaschutzzielefür die Landwirtschaftfür die Landwirtschaft

KlimaschutzmaßnahmenKlimaschutzmaßnahmenin der Landwirtschaftin der Landwirtschaft

Emission pro Ertrag

CO2-Äqu. kg-1

� Kontrollierbarkeit

� Emissionsminderung

� Ertragswirksamkeit undFlächennutzungswirkung(„leakage“-Effekt)

� Dauerhaftigkeit der Wirkung

� Emissionsvermeidungskosten

� Wirkung auf andereNachhaltigkeitsziele

� Umsetzbarkeit, Akzeptanz

BewertungskriterienBewertungskriterien

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Ansatzstellen fürAnsatzstellen fürKlimaschutzmaßnahmenKlimaschutzmaßnahmen

1. Steigerung der N-Effizienz:

2. Erhalt der Vorräte an organischer Bodensubstanz:� Schutz von Mooren und Dauergrünland

4. Steigerung der Klimaschutzleistung von Bioenergielinien:

� Optimierung der N-Düngung, Fütterung (Menge, Ausbringung, Lagerung, Futter)

5. Verbraucheraufklärung� gesunde, klimafreundliche Ernährung

3. Effizienter Energieverbrauch

Klimaschutz durch Klimaschutz durch Steigerung der NSteigerung der N--EffizienzEffizienz

(ohne N-Deposition, ohne Abzug von NH3)

2003N-Flächenbilanzüberschuss

in kg N/ha LF

< 50

50 - < 80

80 - < 100

100 - < 120

120 - < 150

> 150

keine WerteOsterburg, 2008

� Niedersachsen zählt zu den Bundesländern mit denhöchsten N-Salden pro Hektar landwirtschaftliche Nutzfläche

� N-Überschüsse sind klima-und umweltbelastend:

� direkte N2O-Emissionen� indirekte N2O-Emissionen� umweltbelastende

N-Austräge� Emissionen durch

Düngemittelproduktion

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Klimaschutz durch Klimaschutz durch Steigerung der NSteigerung der N--EffizienzEffizienz

� Minderung von Treibhausgasemissionen durch dieEinsparung von 1 kg nicht ausgenutzten Stickstoffs inder N-Düngung

Direkte N2O-Emission*

Bereitstellung von synthetischem N-Dünger**

Summe

Emissionsminderung(kg CO2-Äq. / kg N)

6,1

3,9

7,5

17,5

Indirekte N2O-Emission*

*IPCC, 1996 (direkte Emission vor Abzug von NO und NH3-Emissionen; indirekte Emission

basierend auf dem mittleren N-Mineraldüngermix in Deutschland);

** Probas-Datenbank (www. Probas.umweltbundesamt.de)

Klimaschutz durch Klimaschutz durch Steigerung der NSteigerung der N--EffizienzEffizienz

� Regelung auf Bundesebene; Einflussnahme Nds. aufUmsetzung, Vollzug und Weiterentwicklung

1. Überprüfung und Optimierung der Düngeverordnung:

� Die Evaluierung der bestehenden Verordnung läuft

DüngeverordnungZulässiges

netto-N-Saldo: 60 kg N

pro ha und Jahr(3-Jahresmittel)

� Umsetzung, konsequenter Vollzug

� belastbare betriebliche Nährstoffbilanzen

� Bewertung von Nährstoffüberschüssen

� Höhe anrechenbarer N-Verluste,Bereinigung von Inkonsistenzen

� Behandlung von Gärresten pflanzlicher Herkunft

� ...........

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Klimaschutz durch Klimaschutz durch Steigerung der NSteigerung der N--EffizienzEffizienz

� Hohe Backqualität kann bei einigen modernen Sorten auchbei geringeren Rohproteingehalten erreicht werden

2. Pilotprojekt Backweizenqualität und N-Düngung:� Erforschung und Entwicklung von Möglichkeiten zur

reduzierten Qualitätsdüngung bei Backweizen

� Einsparpotenzial: ca. 30 kg N / ha Backweizenfläche

� Kostenminderung durch geringere N-Düngung

� Bedeutung über die Grenzen Niedersachsens

� Emissionsminderungspotenzial fürNiedersachsen: 100-190 kt CO2-Äq./Jahr

3. Beispiele für Minderungspotenziale für NH3-Emissionen in Niedersachsen

Abdeckung aller Schweinegüllelager

Emissionsminderung

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*Minderung indirekter N2O- Emissionen und Einsparung von Mineraldünger durch Steigerung des

Düngerwerts der Gülle

kt NH3 kt CO2-Äq.*

Klimaschutz durch Vermeidung von Klimaschutz durch Vermeidung von NHNH33--EmissionenEmissionen

Maßnahme

1,9

Sofortige Einarbeitung (innerhalb 1 Std. gegenüber 4 Std.) von Gülle auf unbewachsenen Flächen

5,2 (Rind)

1,2 (Schwein)

65

15

� Rel. kostengünstige Maßnahmen mit mehrfach positivemEffekt (NH3, Treibhausgase, N-Effizienz)

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Klimaschutz durch Schutz von Klimaschutz durch Schutz von Dauergrünland gegen Umbruch Dauergrünland gegen Umbruch

� Erhalt von Dauergrünland mit hohen Gehalten anorganischem Bodenkohlenstoff

� Grünlandumbruch führt zu CO2 und N2O-Emissionen

Bild: K. Auerswald

� Spezifischen Schutz von Flächen mit hohen Gehalten anorganischer Bodensubstanz verbessern

� Umbruchverbot von Dauergrünland in sensiblen Kulissen(Böden mit hohen Gehalten an organischer Substanz)

Klimaschutz durch Klimaschutz durch Schutz organischer Böden Schutz organischer Böden

Niedermoor

Moorvorkommen in Deutschland

Hochmoor

� Ca. 38% der MoorflächeDeutschlands liegt in Niedersachsen (84 % derHochmoorfläche)

� Die Moore Niedersachsenswerden überwiegend landwirtschaftlich genutzt unddafür entwässert(54% Grünland, 17% Acker)

� Die Torfmineralisationverursacht hohe CO2- undN2O-Emissionen

� Schutz von organischenBöden

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Treibhausgasbilanzen MoornutzungTreibhausgasbilanzen Moornutzung

Acker

Grünland intensiv

Nutzung Treibhausgasbilanz

33,8

(t CO2-Äq. pro Jahr)

Grünland extensiv

Grünland extensiv, nass

Naturnah/renaturiert

WasserstandNiedermoor Hochmoor

30,9

22,5

10,3

3,3

28,3

20,1

2,2

0,1

-70 (- 29 bis -102)

-49 (-39 bis -98)

-29 (-14 bis -39)

-11 (6 bis -25)

-10 (-7 bis -14)

(cm unter GOF)

Drösler, Freibauer et al. (2011)

� Eine Emissionsminderung lässt sich nur durch dieAnhebung des Wasserspiegels (Vernässung) erreichen.

Klimaschutz durch MoorschutzKlimaschutz durch MoorschutzMaßnahmen Maßnahmen

� Hochmoorschutzprogramm in Niedersachsen:

� Ziel: bis 2050 ca. 20% der Hochmoorfläche unter Naturschutz� Herausforderung: Integration von Natur- und Klimaschutz

� Empfehlungen:

� Weiterentwicklung des Moorschutzprogramms, Einbeziehungvon Niedermooren, Klimaschutz auf Naturschutzflächen

� Förderung der Extensivierung und Renaturierung landw.genutzter Moorflächen

� Förderung von Pilotprojekten zur Wiedervernässung und zurNutzung vernässter Flächen (z.B. Paludikulturen)

� Förderung von Pilotprojekten zur Verringerung desTorfeinsatzes im Gartenbau

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Klimaschutz durch die OptimierungKlimaschutz durch die Optimierungvon Bioenergielinienvon Bioenergielinien

� Optimierung der Klimaschutzleistung von Biogasanlagen

� Der Einsatz von Gülle undReststoffen steigert dieEmissionsminderung proEnergieeinheit

� Grünlandumbruch, Moornutzung, undichte Reaktoren, offene Gärrestelager und eine fehlende Wärmenutzungstellen die Klimaschutzleistung in Frage

� Aus Sicht des Klimaschutzesist ein Gülleanteil > 95% anzustreben

� Optimierte Düngung mit Gärresten, regionaleNährstoffkonzepte

Politikinstrumente

Ordnungsrecht Marktinstrumente

Förderinstrumente

Verbote Gebote Steuern Abgaben

Investitions-förderung Beratung

Agrarumwelt-maßnahmen

ForschungEntwicklung

Auflagen

z. B.

z. B.

Politikinstrumente Politikinstrumente

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Klimaschutz durch einen KlimacheckKlimaschutz durch einen Klimacheckfür landwirtschaftliche Betriebefür landwirtschaftliche Betriebe

� Klimacheck für landwirtschaftliche Betriebe

� Klimaschutz als Thema in der landwirtschaftlichenBeratung

� Energieeffizienz der Produktion

� Potenziale zur Minderung der Emission von N2O, CH4, NH3

� Nachhaltiges Management organischer Bodensubstanz

� Daten für Betriebsvergleiche und Identifizierung vonPotenzialen

Politikinstrumente zur Förderung desPolitikinstrumente zur Förderung desKlimaschutzes in der LandwirtschaftKlimaschutzes in der Landwirtschaft

� Düngung, N-Management

� Optimierung der Düngeverordnung (DüV)

� DüV Vollzug

� Anforderungen an die Abdeckung von Güllelager

� Anforderung an die Ausbringung von Wirtschaftdünger

� Ergebnisorientierte Honorierung in sensiblen Kulissen, AUM

� Pilotprojekt Backweizen

� Evaluierung der Verbringungsverordnung

� Beratung im Bereich proteinoptimierter Fütterung

� Investitionsförderung (AFP): Förderung emissionsarmer Techniken im Baubereich und bei Maschinen

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Politikinstrumente zur Förderung desPolitikinstrumente zur Förderung desKlimaschutzes in der LandwirtschaftKlimaschutzes in der Landwirtschaft

� Wiedervernässung von entwässerten Mooren

� Weiterentwicklung des Moorschutzprogramms, Einbeziehungvon Niedermooren

� Förderung der Extensivierung der Moornutzung (AUM,Vertragsnaturschutz)

� Förderung von Pilotprojekten zur Wiedervernässung und zurNutzung vernässter Flächen (z.B. Paludikulturen)

� Förderung von Pilotprojekten zur Verringerung desTorfeinsatzes im Gartenbau

� Klimaschutz auf Naturschutzflächen

Klimaschutz in den BereichenKlimaschutz in den BereichenErnährungsindustrie, Handel, VerbraucherErnährungsindustrie, Handel, Verbraucher

� Wissenstransfer zum Klimaschutz im BereichErnährung

� Informationsvermittlung über eine gesunde und klimafreundliche Ernährung

� Information über die Vermeidung von Lebensmittelverlusten

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Aktionsfelder „Klimaschutz im Agrarsektor Niedersachsens“

� Steigerung der Stickstoffeffizienz (Verringerung vonN-Bilanzüberschüssen und NH3-Emissionen)

� Erhalt des Vorrats an organischer Bodensubstanz(Schutz von Dauergrünland mit hohen Vorräten anorganischer Bodensubstanz, Schutz der Kohlenstoffvorräte in Mooren)

� Verbraucheraufklärung über eine gesunde, klimaschonendeErnährung und die Bedeutung von Lebensmittelabfällen

FazitFazit

� Es sollten vordringlich die Klimaschutzmaßnahmen umgesetzt werden, die die größte Klimaschutzeffizienz undKosteneffizienz aufweisen und die weitere positiveUmweltwirkungen aufweisen:

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit