Was ist Methan?
Methan (CH4) ist ein farb- und geruchloses Gas und kommt in der Natur als Hauptbestandteil von Erdgas sowie auf dem Meeres- und im Permafrostboden vor. Methan entsteht durch biologische Prozesse bei der Fäulnis oder Gärung unter Ausschluss von Sauerstoff. In der Atmosphäre wird es zu Kohlenstoffmonoxid (CO) und schließlich zu bodennahmen Ozon (O2) oxidiert. Methan zählt zu der Gruppe der kurzlebigen klimawirksamen Schadstoffe (Short-lived climate pollutants, SLCP). Diese tragen zu etwa 30 Prozent zur globalen Erwärmung bei. Neben dem Einfluss auf das Klima hat Methan als Vorläuferstoff für bodennahes Ozon negative gesundheitliche Auswirkungen und kann große Umweltschäden bewirken.
Methanemissionen in Deutschland
Durch den Menschen hervorgerufenes Methan entsteht vor allem in der Land- und Forstwirtschaft. Weitere für Deutschland relevante Quellen sind Abfalllagerung und Kohleförderung. Mit Beginn der 1990er Jahre erfolgte eine Methanemissionsminderung, die aber nur in den Bereichen Abfalllagerung und Kohleförderung deutlich ausfiel. Der Beitrag der Landwirtschaft sank zu Beginn der 1990er Jahre deutlich, was auf die Reduktion der Tierbestände besonders in den neuen Bundesländern zurückzuführen ist. Seit Mitte der 2000er ist die Entwicklung der Methanemissionen konstant.
Methanemissionen aus der Viehhaltung setzen sich aus Emissionen aus der Fermentation während des tierischen Verdauungsprozesses, den Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle (Wirtschaftsdüngermanagement) und weiteren Quellen, in dieser Betrachtung hauptsächlich aus der Vergärung von Energiepflanzen zusammen.
Seit 2006 betragen die jährlichen Emissionen aus der Fermentation ca. 1.000 Kilotonnen und machen damit einen Anteil von 77 Prozent der gesamten Emissionen der deutschen Landwirtschaft aus. Verantwortlich sind zu einem hohen Teil Rinder (945 Kilotonnen; 95 Prozent) und hierbei vor allem Milchkühe (583 Kilotonnen; 58 Prozent). Dies lässt sich durch das hohe Tiergewicht und die hohe Leistung, verbunden mit einer hohen Gesamt-Energieaufnahme, begründen. Die Höhe der Methanemissionen aus der Fermentation ist nicht nur von der Anzahl der Tiere, sondern auch von der Tierart, der individuellen Leistung der Tiere und der Zusammensetzung der Nahrung abhängig. Die restlichen ca. 23 Prozent der jährlichen Methanemissionen aus der Landwirtschaft in 2015 – das entspricht 300 Kilotonnen – wurden laut nationalem Emissionsinventar vom Wirtschaftsdüngermanagement (19 %) und weiteren Quellen (hauptsächlich Vergärung von Energiepflanzen) (4 %) verursacht.
Auch an den Emissionen aus dem Wirtschaftsdüngemanagement haben Rinder (Milchkühe (36 %) und übrige Rinder (23 %)) mit zwei Dritteln den größten Anteil. Rinder steuern somit 147 Kilotonnen und Schweine 94 Kilotonnen (38 %) zu den Methanemissionen aus dem Wirtschaftsdüngermanagement bei. Seit 1990 sind die Emissionen um ein Viertel zurückgegangen. Grund dafür waren vor allem die Umstrukturierungen des Landwirtschaftssektors in Ostdeutschland in den ersten Jahren nach der Wiedervereinigung. Ein weiterer Grund ist die Entstehung von Biogasanlagen seit Anfang der 2000er Jahre. In Biogasanlagen wird der Wirtschaftsdünger geschlossenen gelagert und das entstehende Methan in Form von Biomethan wirtschaftlich genutzt ohne es in die Atmosphäre zu entlassen.
Maßnahmen in der Landwirtschaft zur Senkung der Methanemissionen
Die Methanemissionen aus der deutschen Landwirtschaft werden durch die Rinderhaltung und das dazugehörige Wirtschaftsdüngemanagement dominiert. Daher sind die potenziell wirksamen Reduktionsmaßnahmen in verschiedenen Bereichen zu finden. Dazu zählen technische Maßnahmen bei der Lagerung von Gülle und Mist, die Begrenzung der Tierbestände, Änderungen bei der Haltungsform, strengen Emissionsvorgaben für die industrielle Stallhaltung (inkl. technischen und organisatorischen Vorgaben) und eine Veränderung bei der Fütterung von Rindern zu verorten.
Das Projekt fokussiert zunächst auf kurzfristig umsetzbare Maßnahmen und Maßnahmen mit positiven Kostennutzenbilanzen, für die es bereits die ersten Praxiserfahrungen gibt und die damit ihre Umsetzbarkeit und Potential für den Klimaschutz in der Landwirtschaft unter Beweis gestellt haben.
Die wichtigsten Themenfelder, die daher im Rahmen des Projekts konkret untersucht werden:
- Potentiale von technischen Minderungsmaßnahmen bei der Lagerung von Wirtschaftsdünger und deren Umsetzung- und Kontrollmöglichkeiten in der Fläche
- Welchen Beitrag können Biogasanlagen zur Verwertung von Gülle und Mist bei der Methanreduktion leisten?
- Welchen Einfluss hat die Form der Viehwirtschaft auf die Methanemissionen?
- Welchen Einfluss kann mit Züchtung und Ernährung auf die Methanemissionen genommen werden?
- Was bringt BIO für die Methanreduktion?
- Welche Lenkungswirkung haben wirtschaftspolitische Instrumente wie Steuern auf die Methanemission in Deutschland?
Kontakt
© Klein / DUH Jens Hürdler
Referent für landwirtschaftliche Emissionen
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