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Was bringt Bio für die Umwelt?

Pflege und Erhalt natürlicher Ressourcen

Jede Art der Landbewirtschaftung und Lebensmittelproduktion hat Auswirkungen auf die natürlichen Ressourcen. Die Folgewirkungen des Ökologischen Landwirtschaft beeinträchtigen diese jedoch weit weniger als die konventionelle Bewirtschaftung und sind in Teilen ausgesprochen positiv. So führt der Ökolandwirtschaft zu einer höheren biologischen Aktivität im Boden, erhält das Bodengefüge und verringert Bodenverluste. Die gesteigerte Wasserspeicherkapazität des Bodens trägt zum Schutz vor Hochwasser bei. Ausgeglichenere Nährstoffbilanzen reduzieren die Versauerung der Böden und den übermäßigen Eintrag von Nährstoffen in die Gewässer. Auch der geringere Einsatz von Tierarzneimitteln und das Verbot synthetischer Pflanzenschutzmittel schonen Grundwasser und Oberflächengewässer. Das Verbot mineralischer Dünger und synthetischer Pestizide vermindert den Energieverbrauch und zugleich die Emission klimaschädlicher Gase.

Schonung und Pflege des Bodens

Jede Art von Landwirtschaft greift in das natürliche Gefüge des Bodens ein. Bio-Bauern fördern jedoch aktiv die Regeneration der organischen Bodensubstanz durch Ausbringen von organischem Dünger und Fruchtfolgen mit einem hohen Anteil an Fruchtbarkeit mehrenden Pflanzenarten. Das führt zu einer höheren biologischen Bodenaktivität und einem stabileren Bodengefüge [1]. Die Ökologische Landwirtschaft hilft daher, Erosion zu verringern. Dies wird durch die für den Ökolandbau typische konsequente Bodenbedeckung (Zwischenfruchtanbau, Untersaaten, mehrjähriger Feldfutterbau) verstärkt.

Weiterhin führt die vermehrte bodenbiologische Aktivität, vor allem von Regenwürmern, zu einem erhöhten Anteil an Bioporen im Bodengefüge. Diese vergrößern – ebenso wie das stabilere Bodengefüge und der höhere Humusgehalt – die Versickerungsleistung (Infiltration) der Böden. So kann der Ökolandbau einen Beitrag zum Schutz vor Hochwasser leisten [2; 3] und durch eine erhöhte Speicherfähigkeit bewirken, dass Trockenperioden besser kompensiert werden. NH3-(Ammoniak)-Emissionen versauern die Böden und bewirken einen unkontrollierten Stickstoffeintrag. Sie sind auf Ammoniumverluste aus mineralischen und organischen Düngern und den Eintrag aus der Luft durch Niederschläge zurückzuführen. Die NH3-Emissionen aus der Ökologischen Landwirtschaft sind aufgrund des geringeren Düngungsniveaus bzw. Tierbesatzes je ha und der gängigen Stallsysteme (Stroheinstreu) deutlich niedriger als aus der konventionellen Landwirtschaft [4; 5; 6]. Der Ökolandbau schützt daher vor der Versauerung der Böden.

Gewässerschutz mit Ökologischer Landwirtschaft

Der Einsatz von stickstoff- und phosphorhaltigen Düngemitteln, chemisch-synthetischen Pflanzenschutzmitteln und Tiermedikamenten sowie die potenzielle Freisetzung von Mikroorganismen durch die Landwirtschaft gefährden Grund- und Oberflächengewässer. Die Öko-Landwirtschaft reduziert diese Risiken durch im Allgemeinen ausgewogenere Nährstoffbilanzen, einen verringerten Tierarzneieinsatz und das Verbot synthetischer Pestizide. Daher unterstützen schon seit einigen Jahren eine Reihe von Wasserversorgern (z. B. in Niedersachsen, Unterfranken, NRW, Leipzig und München) die ökologische Wirtschaftsweise in ihren Einzugsgebieten. Auf Bio-Betrieben sind die Stickstoff-Überschüsse meist deutlich geringer als auf konventionellen; bezogen auf die Fläche sind die Sickerraten von Nitrat um bis zu 50 % geringer [7]. Allerdings müssen auch Bio-Bauern umsichtig bewirtschaften, um höhere Nitratsickerraten zu vermeiden. Dies umfasst beispielsweise das Umbrechen der Leguminosen zur rechten Zeit oder die Kompostierung von Wirtschaftsdünger am rechten Ort und das Auffangen von Sickerwasser.

Dass auch die Phosphorbilanzen ökologischer Betriebe ausgewogener sind, hat angesichts rapide schwindender weltweiter Phosphatreserven große Bedeutung [5]. Die verminderte Gefahr von Überdüngung durch Öko-Betriebe schont neben den Gewässern auch die Böden [4; 5]. Des Weiteren werden auch externe Kosten gesenkt, wie z. B. Kosten für Entschädigungszahlungen, Wassergütebeobachtung, Wasseraufbereitung, staatliche Kontrolle und Regulierung – und auch schwer bewertbare Auswirkungen auf die Gesundheit, Flora und Fauna können minimiert werden.

Die meisten der den Tieren verabreichten Antibiotika oder chemisch-synthetischen Medikamente werden schnell wieder ausgeschieden und gelangen über die Gülle oder den Mist auf die Felder bzw. Teile davon in die Gewässer [8]. Arzneimittel und ihre Abbauprodukte können aufgrund ihrer biologischen Wirksamkeit bereits in geringen Konzentrationen ein beträchtliches Umweltrisiko darstellen. Beispielsweise stehen Antibiotika im Verdacht, auch in der Natur Mikroorganismen zu beinträchtigen und Resistenzen zu verursachen. Da in der Bio-TIerhaltung Medikamente nur stark begrenzt und bedarfsorientiert und nicht prophlaktisch eingesetzt werden dürfen, ist die potenzielle Belastung der Gewässer und Böden deutlich geringer als bei konventionellem Landbau. Vom Ökologischen Landbau geht kein Risiko der Kontamination von Grund- und Oberflächenwasser mit synthetischen Pestiziden aus. Dies ist gerade hinsichtlich der Persistenz (sehr geringe Abbaubarkeit in der Umwelt) und der ungeklärten Wechselwirkungen von Pestiziden und ihren Metaboliten (Abbauprodukten) ein klares Plus und Zukunftsmodell für die gesamte Landwirtschaft.

Geringere Belastung von Luft und Klima

Klimaveränderung durch den Treibhauseffekt ist ein weltweites Umweltproblem, das aufgrund der veränderten Temperatur und Niederschlagsverhältnisse auch die Landwirtschaft vor große Herausforderungen stellen wird. Die schädlichen Klimagase wie Kohlendioxid (CO2), Lachgas (N2O) und Methan (CH4) sind für die Landwirtschaft relevant, die Landwirtschaft weltweit ca. 13 % dieser Gase emittiert [4].

Die CO2-Emissionen sind vor allem auf den hohen Energieverbrauch bei der Produktion von mineralischen Düngemitteln und synthetischen Pflanzenschutzmitteln zurückzuführen. Daher sind die CO2-Emissionen des Ökologischen Landbaus deutlich geringer. Des Weiteren wird bei der ökologischen Bodenbewirtschaftung stets eine Erhöhung der Bodenfruchtbarkeit angestrebt. Durch den höheren Humusgehalt im Boden kann mehr überschüssiger Kohlenstoff aus der Luft dauerhaft gebunden werden.

Lachgas-Emissionen sind die Folge von mikrobiologischen Bodenprozessen, z. B. bei der Ausbringung von Dünger, Stallmistlagerung oder dem Einarbeiten von Zwischenfrüchten/Kleegras. Zu hohen Emissionen kommt es, wenn der flächenbezogene Stickstoffsaldo groß ist, beispielsweise durch mineralische Stickstoffdünger, die im Ökolandbau nicht eingesetzt werden. Im Vergleich mit konventionellen Praxisbetrieben weisen ökologische Betriebe daher ca. 40 % geringere Lachgas-Emissionen auf [14]. Wird das Fruchtfolgeglied Kleegras in Biogas-Anlagen verwertet anstatt es zu mulchen, kann davon ausgegangen werden, dass Lachgas-Emissionen sogar noch weiter reduziert werden, da neben Strom und Wärme bei dieser Art der Verwertung auch Stickstoff-Dünger in Form von Gärresten erzeugt wird.

Methan-Emissionen sind vor allem auf die Verdauungsprozesse von Wiederkäuern zurückzuführen. Eine rohfaserarme Fütterung, ein hoher Viehbesatz oder Aufstallungsformen mit Gülleproduktion, wie in der konventionellen Tierhaltung weit verbreitet, erhöhen die Methan-Emissionen. Daher sind in der Öko-Landwirtschaft, verglichen mit der konventionellen Wirtschaftsweise, verringerte Methan-Emissionen zu erwarten.

Geringerer Energieverbrauch

Die Landwirtschaft nutzt Primärenergie bei nahezu allen Arbeitsgängen. Direkt verbraucht sie beispielsweise Treibstoff bei Feldarbeiten. Indirekt verbraucht sie Energie bei der Erzeugung von Düngern und Pflanzenschutzmitteln, ihrem Transport und dem Gebrauch von Investitionsgütern wie Gebäuden. Die Bio-Produktionsweise stützt sich in geringerem Maß auf die Inanspruchnahme nicht erneuerbarer Ressourcen und verbraucht – je nach Kulturart – flächenbezogen 20 bis 60 % weniger Energie [5; 9]. Vergleicht man den Verbrauch von fossiler Energie zur Futterproduktion ökologischer und konventioneller Betriebe liegt der Energieverbrauch i. d .R. deutlich niedriger [15], pro erzeugter Energieeinheit im Ackerbau schneiden ökologische Betriebe jedoch etwas schlechter ab [14].

Vielfalt der Betriebstypen erschwert Vergleich der Umweltwirkungen

Die zusammenfassende Bewertung ergibt, dass die Umweltwirkungen der Ökologischen Landwirtschaft in Bezug auf eine Vielzahl an Faktoren deutlich positiver zu beurteilen sind als beim konventionellen Landbau. Im Detail bringt eine solche vergleichende Bewertung der Bewirtschaftungsformen anhand naturwissenschaftlicher Kriterien jedoch methodische Schwierigkeiten mit sich. Dies liegt einerseits daran, dass das Spektrum der Bewirtschaftungsintensitäten innerhalb des konventionellen Landbaus von der extensiven Weidewirtschaft fast ohne jeden Düngereinsatz bis hin zur hochintensiven Viehhaltung reicht. Auch wenn Bio ebenso Abstufungen der Betriebssysteme und der Intensitäten aufweist, sind diese doch nicht so groß wie in der konventionellen Landwirtschaft. Zudem spielt das Management durch die Betriebsleiter sowohl im konventionellen als auch in der Ökologischen Landwirtschaft eine wichtige Rolle, beispielsweise für die Durchführung gezielter Naturschutzmaßnahmen.

Weiterhin sind Bio-Betriebe stärker in benachteiligten Regionen vertreten – wo auch konventionelle Betriebe meist extensiver wirtschaften – weshalb sich dort beide Bewirtschaftungssysteme weniger stark unterscheiden als in Intensivregionen [10].

Die Vorzüge des Ökologischen Landbaus sind bei einer Umrechnung auf den Ertrag weniger deutlich ausgeprägt als bei einem Bezug auf die Fläche [11]. Erwähnt sei in diesem Zusammenhang jedoch auch, dass aufgrund der höheren Preise für ökologisch erzeugte Produkte von einem geringeren Fleischkonsum der Öko-Konsumenten auszugehen ist, was wiederum einen geringeren Flächenverbrauch zur Folge hat. Auch der Fakt, dass Ressourcen durch Öko-Bewirtschaftung nicht übernutzt und damit dauerhaft zerstört werden, sollte betrachtet werden.

Studien, die verfügbare Einzelergebnisse zusammenfassen, haben versucht, die Wirkung von Bio auf natürliche Ressourcen im Vergleich zum konventionellen Landbau zu bewerten [4; 5]. Die wichtigsten Ergebnisse einer dieser Studien [4] sind in der Tabelle dargestellt.

Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Landwirtschaft

Nicht vergessen darf man bei der Betrachtung des relativen Ausmaßes der Umweltwirkungen, dass sich sowohl der Ökologische als auch der konventionelle Landbau dynamisch entwickeln und sich daher die Umweltwirkungen der einzelnen Systeme mit der Zeit verändern können.

Eine Analyse der Umweltfolgen verschiedener Landbausysteme muss also zeit- und situationsgebunden erfolgen. Eine bestmögliche Schonung nicht erneuerbarer sowie die langfristig orientierte Pflege der erneuerbaren Ressourcen sollte das Ziel jeder Art von Landbewirtschaftung sein. Zumal Böden und Grundwasser angesichts der langen Zeiträume von Jahrzehnten bis Jahrhunderten, die sie nach Verschmutzung und Übernutzung für ihre Regeneration benötigen, in menschlichen Zeitmaßstäben eigentlich als nicht erneuerbare Ressourcen zu betrachten sind. Dabei bilden sie die essenzielle Grundlage jeglicher Landbewirtschaftung. Umso wichtiger ist es, die Landwirtschaft möglichst umweltverträglich zu gestalten.

Gerade im Hinblick auf einen schonenden Umgang mit nicht erneuerbaren Ressourcen, wie fossile Energieträger, bietet der Ökolandbau noch Potenzial: Auf Betriebsebene kann im Sinne geschlossener Kreisläufe beispielsweise auch im kleineren Stil Biomasse in Biogas-Anlagen genutzt werden, die in erster Linie unzureichend genutztes Pflanzenmaterial, wie z. B. Zwischenfrüchte, Kleegras, Mist, Gülle, Erntereste verwerten und veredeln. Auch wenn Primärenergiepflanzen angebaut werden (vgl. Mischanbau), können diese zur Optimierung der Fruchtfolge und des gesamten Nährstoffmanagements beitragen [12; 13]. Betriebe können auch energieautarker werden, indem sie geschlossene Wärmenutzungskonzepte (z. B. zur Gewächshausheizung) verfolgen, Ölpflanzen zur betriebseigenen Treibstoffgewinnung anbauen, eigenes Holz für die Wärmegewinnung etc. verfolgen. Der Ökologische Landbau übernimmt hierfür bereits heute eine Vorreiterrolle.

Quellen:

[1] Mäder, P. et al. (2002): Soil fertility and biodiversity in organic farming. Science 296, S. 1694–1697.

[2] Schnug, E. und Haneklaus, S. (2002): Landwirtschaftliche Produktionstechnik und Infiltration von Böden: Beitrag des ökologischen Landbaus zum vorbeugenden Hochwasserschutz. Landbauforschung Völkenrode 52,S. 197–203.

[3] Meuser, H. (1989): Einfluß unterschiedlicher Düngungsformen auf Boden und Pflanze. Untersuchungen zum Wasser- und Nährstoffhaushalt des Bodens und zum Pflanzenwachstum. Fachbereich 14 der TU Berlin, Landschaftsentwicklung und Umweltforschung, Dissertation, S. 67.

[4] Stolze, M. et al. (2000): Environmental impacts of organic farming in Europe. Organic Farming in Europe: Economics and Policy, Vol. 6, Universität Hohenheim.

[5] Tauscher, B. et al. (2003): Bewertung von Lebensmitteln verschiedener Produktionsverfahren – Statusbericht 2003. Senat der Bundesforschungsanstalten.

[6] Haas, G. (2001): Organischer Landbau in Grundwasserschutzgebieten. Leistungsfähigkeit und Optimierung des pflanzenbaulichen Stickstoffmanagements. Habilitationsschrift, Universität Bonn. Schriftenreihe des Instituts für Organischen Landbau 18, Verlag Dr. Köster, Berlin.

[7] Paffrath, A. (1993): N-Dynamik auf ausgewählten Flächen des Boscheide Hofes und des konventionellen Vergleichsbetriebes. In: MLUR (Hrsg.): Abschlußbericht Forschungs- und Entwicklungsvorhaben „Alternativer Landbau Boscheide Hof“ 1979–1992. Forschung und Beratung 49, S. 56–66.

[8] Sattelberger R. (1999): Arzneimittelrückstände in der Umwelt. Bestandsaufnahme und Problemdarstellung. Umweltbundesamt, Report R-162, Wien.

[9] Bockisch, F. J. et al. (Hrsg.) (2000): Bewertung von Verfahren der ökologischen und konventionellen landwirtschaftlichen Produktion im Hinblick auf den Energieeinsatz und bestimmte Schadgasemissionen. Landbauforschung Völkenrode, Sonderheft 211, S. 1–206.

[10] Dabbert, S., Häring, A. M. und Zanoli, R. (2002): Politik für den Ökolandbau. Ulmer Verlag, Stuttgart.

[11] Nemecek, T. et al. (2005): Ökobilanzierung von Anbausystemen im schweizerischen Acker- und Futterbau. Schriftenreihe der FAL 58, Zürich.

[12] Anspach, V.und Möller, D. (2009): Konzepte und Strategien der Biogaserzeugung im ökologischen Landbau – Ergebnisse des Bio-Biogas-Monitoring 2007, Markt und Klimawandel – Beiträge zur 10. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, ETH Zürich.

[13] Paulsen, H.-M. und Rahmann, G. (2004): Wie sieht der energieautarke Hof mit optimierter Nährstoffbilanz im Jahr 2005 aus? Aus dem Institut für Ökologischen Landbau Trenthorst, Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft FAL, Braunschweig.

[14] Hülsbergen, K.-J. und Schmidt, H. (2010): Emissionen landwirtschaftlich genutzter Böden. KTBL Schrift 483: 229–483.

[15] Helmut, F., Schmid, H. und Hülsbergen, K.-J. (2011): Analyse des Energieeinsatzes und der Energieeffizienz bei der Futtererzeugung in der Milchviehhaltung. Vortrag at: 11. Wissenschaftstagung ökologischer Landbau, Gießen, 16.–18. März 2011.

[16] Ponti, de, T., Rijk, B. und van Ittersum M. K. (2012): The crop yield gap between organic and conventional agriculture.

[17] Seufert, V., Ramankutty N. und Foley, J. A. (2012): Comparing the yields of organic and conventional agriculture. Nature 485: 229–232.