Bisherige auf den Maisanbau fixierte Anbausysteme von Biomasse zur Energiegewinnung müssen kritisch bewertet werden: Neben ökologischen Gefährdungen weisen sie oft negative Energie- und Klimabilanzen auf oder treten in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Zu den Prinzipien des ökologischen Landbaus passt der Energiepflanzenanbau gut, wenn bestimmte Grundsätze beachtet werden. Der Öko-Landbau hat ungenutzte Potenziale für die umweltverträgliche Erzeugung von Bioenergie. Innovative Anbausysteme und Strategien können dem Betrieb und der Umwelt zugute kommen.

Kritische Aspekte der Bioenergienutzung

Grundsätzlich ist der Anbau von Biomasse zur energetischen Nutzung als Beitrag zum Klimaschutz und zum Ersatz fossiler Energieträger sinnvoll und notwendig. Sichergestellt werden muss aus Sicht der ökologischen Landwirtschaft, dass kritische Wirkungen ausgeschlossen werden: Anbau und Nutzung von Biomasse sind häufig umweltgefährdend bzw. ineffizient und es entsteht eine Flächenkonkurrenz zur Nahrungs- bzw. Futtermittelproduktion [1; 2]. Dies lässt sich am Beispiel Biogas aufzeigen: Die Anzahl der Biogas-Anlagen ist in Deutschland stark gestiegen. In diesen Anlagen wird zu großen Teilen Mais vergoren mit der Folge, dass die Maisanbaufläche zur Biogas-Nutzung stark angestiegen ist und in Deutschland 2012 bereits auf rund 0,8 Mio. ha geschätzt wird (zum Vergleich: 2006 betrug diese Fläche 0,16 Mio. ha) [3].
Mit dem Maisanbau in herkömmlichen Anbausystemen sind häufig Umweltgefährdungen wie Bodenerosion, Artenverarmung und Nitrataustrag sowie negative Humus- und CO2-Bilanzen verbunden. Hier sind in den letzten Jahren erhebliche Zielkonflikte zum Umwelt- und Naturschutz entstanden [1; 2]. Diese einseitige Ausrichtung des Energiepflanzenanbaus steht den auf Vielfalt bedachten Zielen des Öko-Landbaus entgegen [4]. Ferner ist die Frage der Flächenverfügbarkeit bzw. -konkurrenz umstritten. Mit der Zunahme des Energiepflanzenanbaus werden Flächen für die Nahrungs- bzw. Futtermittelproduktion knapper. Davon ist der ökologische Landbau aufgrund seines in Europa in der Regel höheren Flächenbedarfs pro erzeugter Einheit besonders betroffen, was in einigen Regionen aufgrund der wirtschaftlichen Attraktivität des Biomasse-Anbaus bereits zu beobachten ist [5], die sich z. B. in steigenden Pachtpreisen niederschlägt. So zeigt eine Untersuchung des Kompetenzzentrums Öko-Landbau Niedersachsen einen deutlichen Zusammenhang zwischen Pachtpreishöhe und einem geringerem Öko-Anteil an der gesamten landwirtschaftlichen Fläche [6]. Bei genauerer Betrachtung scheint die prägnante Frage nach „Tank oder Teller“ zu polarisierend. Sinnvoller wäre es, Konzepte eines „sowohl als auch“ zu entwickeln.

Unter welchen Bedingungen ist Bioenergie sinnvoll?

Die Erzeugung und Nutzung erneuerbarer Energien entspricht den Prinzipien des ökologischen Landbaus, Kreisläufe zu schließen und die begrenzten Ressourcen nachhaltig zu nutzen. Um diese Nutzung umweltgerecht und effizient zu gestalten, müssen bestimmte Kriterien beachtet werden. Im ökologischen Landbau steht die Nutzung von Reststoffen (organische Dünger, Futterreste, nicht genutztes Kleegras [siehe unten] Zwischenfrüchte, usw.) vor dem direkten Anbau von Energiepflanzen im Vordergrund. Ferner sollte die Biomasse primär stationär in Bio-Gasanlagen mit entsprechendem Wärmenutzungskonzept verwertet werden [2]. Hierbei sind die Treibhausgas-Einsparungspotenziale um ein Vielfaches höher als bei mobiler Verwertung in Form von Treibstoff, die durch eine geringe Effizienz gekennzeichnet ist. Ausgenommen davon ist die direkte dezentrale Nutzung von Pflanzenölen, die deutlich effizienter sein kann.
Der ökologische Landbau besitzt hier hinsichtlich geeigneter Anbausysteme Pionierfunktion [7]. Generell ist bei der Bewertung von Biomasse als erneuerbarem Energieträger zu beachten, dass sie in ihrer Gesamtheit (Stichwort Energie- bzw. Öko-Bilanzierung) betrachtet werden muss, also von der Produktion bis zur Endnutzung [2; 8]. Aufgrund ihrer guten Speicherfähigkeit kommt der Biomasse als Bestandteil im Mix der erneuerbaren Energieträger eine besondere Rolle zu, z. B. zur Abdeckung von Nachfragespitzen.

Potenziale der Energiepflanzen zur Optimierung des Bio-Betriebs

Für eine umweltgerechte Erzeugung von Biomasse bietet der ökologische Landbau mit seinen Anbauregeln und -konzepten einen guten Rahmen und ungenutzte Potenziale. So bauen auch Bio-Betriebe ohne Rindviehhaltung Kleegras zur ausgewogenen Fruchtfolgegestaltung an. Aufgrund mangelnder Verwertungsmöglichkeiten wird es gemulcht, was mit zusätzlichen Kosten und wenig Nutzen verbunden ist.
Sowohl Stickstoffproduktion als auch Unkrautunterdrückung werden aber erheblich gesteigert, wenn das Kleegras gemäht wird [9]. Eine Energieverwertung ermöglicht zusätzliche Wertschöpfung. Gleichzeitig steigt der Wert des Kleegrases für Boden und Fruchtfolge: Die in der Biomasse enthaltenen Nährstoffe bleiben nahezu komplett erhalten und können nach der Vergärung als Dünger gemäß dem Kreislaufprinzip und gezielt zum Bedarf der Pflanzen wieder auf die Felder gebracht werden. Der Klee als Leguminose reichert den Gärrest mit Stickstoff an, der in der Fruchtfolge zu anderen Kulturen wieder ausgebracht werden und dort zu Mehrerträgen führen kann. Dies ermöglicht Düngereinsparung, die sich positiv hinsichtlich von Energie- und Treibhausgas-Bilanzen auswirkt. Ferner steigert Kleegrasanbau den Humusgehalt von Böden. Über die höhere Produktivität bei der energetischen Verwertung wird auch die Humusbilanz erhöht. Dabei wird Kohlenstoff eingebunden, der dann nicht mehr klimaschädigend in der Atmosphäre wirken kann. Im Vergleich zu Mais und anderen Sommerungen besitzen Kleegrasbestände häufig eine höhere Robustheit gegenüber Witterungsextremen (Trockenheit, Kälteperioden im Sommer), die verschiedenen Prognosen zufolge aufgrund des Klimawandels auch in Zukunft eher zunehmen werden. Dann sind mit Kleegras durchaus höhere Erträge als mit Mais zu erzielen, bei allerdings auch erhöhtem Aufwand [10]. Zu bevorzugen ist dabei ein zwei- oder mehrjähriger Kleegrasanbau, da die beschriebenen Wirkungen deutlich effektiver zur Geltung kommen als bei einem halb- oder einjährigen Anbau. Allerdings wird unverständlicherweise im aktuellen Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG 2012) die höhere Einsatzstoffvergütung nur für das kurzzeitig angebaute Kleegras gewährt. Dies sollte im Rahmen von Nachbesserungen dringend zugunsten des mehrjährigen Anbaus erweitert werden. Da die alleinige Vergärung von Kleegras in derzeitigen Anlagen problematisch ist, wird die Mischung mit anderen Substraten empfohlen. Das können andere Pflanzen sein, wobei nachwachsende Rohstoffe aus konventionellem Anbau, wie zum Beispiel Maissilage, kritisch zu beurteilen sind.
Der konventionelle Substratanbau ist meist wenig nachhaltig, zudem gelangt bei solchen Substratimporten konventionell erzeugte Biomasse direkt auf die Felder des Bio-Betriebes. Besser sind Gülle und Mist geeignet, die bei konsequenter energetischer Verwertung generell ein großes weiteres Potenzial bieten, ebenso wie organische Abfälle, Erntereste und Zwischenfrüchte. Durch einen vielfältigen und ökologisch verträglichen Energiepflanzenanbau kann die Fruchtfolgegestaltung erweitert sowie optimiert werden; dem im Öko-Landbau vorhandenen Trend der Fruchtfolgeverengung kann somit begegnet werden.
Förderlich ist dabei, dass an die Biomasse keine besonderen Qualitätsanforderungen gestellt werden. Dadurch ist besonders der Mischanbau sehr interessant, der sich oft durch höhere Erträge, geringeren Schädlings- bzw. Krankheits- und Unkrautdruck sowie eine bessere Bodenbedeckung auszeichnet [4]. In der oben stehenden Tabelle sind mehrere innovative Anbausysteme aufgeführt, die zu einer Ökologisierung der Biomasse-Erzeugung beitragen können. Einige dieser Systeme finden bereits in der Praxis Anwendung, alle werden in der Forschung ständig weiterentwickelt. Auf diese Weise können sich Nahrungs- bzw. Futtermittelproduktion und Energieerzeugung sinnvoll ergänzen und den Betrieb in seiner Gesamtheit optimieren.

Quellen, weiterführende Literatur und Links:

[1] Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung – Globale Umweltveränderungen (2009): Welt im Wandel – Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung. WBGU Berlin.

[2] Sachverständigenrat für Umweltfragen (2007): Klimaschutz durch Biomasse. Sondergutachten, Erich Schmidt Verlag, Berlin, http://www.umweltrat.de/SharedDocs/Downloads/DE/02_Sondergutachten/2007_SG_Biomasse_KF.html

[3] Deutsches Maiskomitee (2012): Geringer Zuwachs der Maisanbaufläche geplant. www.maiskomitee.de

[4] Graß, R. (2008): Energie aus Biomasse im Ökolandbau. Der kritische Agrarbericht, S. 95–99.

[5] Simon, S., Demmeler, M. und Heißenhuber, A. (2007): Bioenergie versus Ökolandbau: Flächenkonkurrenz als Entwicklungshemmnis? In: Zikeli, S., Claupein, W., Dabbert, S., Kaufmann, B., Müller, T. und Valle Zárate, A. (Hrsg.) (2007): Zwischen Tradition und Globalisierung – Beiträge zur 9. Wissenschaftstagung ökologischer Landbau – Band 1 und 2. Verlag Dr. Köster, Berlin, S. 421–424, abrufbar unter
www.orgprints.org/9332/01/9332_Simon_Poster.pdf

[6] Kompetenzzentrum Ökolandbau (2010): www.oeko-komp.de

[7] Paulsen, H.-M. (2004): Treibstoffautarkie durch Ölfruchtanbau. Biolandmagazin Nr. 1, S. 26–27.

[8] Wiersbinski, N., Ammermann, K., Karafyllis, N., Ott, K., Oiechocki, R., Potthast, T. und Tappeser, B. (2007): Vilmer Thesen zur Biomasse produktion. Abrufbar unter www.bfn.de/fileadmin/MDB/documents/ina/vortraege/03-07-07-Vilmer_Thesen_2007.pdf

[9] Dreymann, S., Loges, R. und F. Taube (2002): Ertrag und N2-Fixierungsleistung unterschiedlicher Leguminosen-Bestände und deren Wirkung auf Ertragsleistung der Folgefrucht Winterweizen bei variierter organischer Düngung. In: Maidl, F.-X. und Diepenbrock, W. (Hrsg.) (2002): 45. Jahrestagung vom 26. bis 28. September 2002 in Berlin: Kurzfassungen derVorträge und Poster. Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften 14, S. 125–126.

[10] Graß, R., Stülpnagel, R., Kuschnereit, S., Wachendorf, M. (2009): Energiepflanzenanbau für die Biogaserzeugung im ökologischen Landbau. In: Mayer, J., Alföldi, T., Leiber, F., Dubois, D., Fried, P., Heckendorn, F., Hillmann, E., Klocke, P., Lüscher, A., Riedel, S., Stolze, M., Strasser, F., Van Der Heijden, M. und Willer, H. (Hrsg.) Beiträge zur 10. Wissenschaftstagung ökologischer Landbau, 11.–13. Februar in Zürich, Band 1, 398–401.