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StartseiteForschung aktuellGras im Tank17.01.2013

Gras im Tank

Brachflächen könnten ein Viertel des US-Biosprits liefern

Umwelt. - Biosprit ist heftig umstritten, da derzeit zu großen Teilen Nahrungspflanzen in den Tank wandern und immer mehr landwirtschaftliche Fläche für Energiepflanzen reserviert wird. Eine Studie in "Nature" hat untersucht, wie sinnvoll man in den Vereinigten Staaten Brachland statt guter Ackerböden für den Energiepflanzenanbau nutzen kann.

Von Dagmar Röhrlich

Die Prärie bietet weite Flächen für die Biospritproduktion (AP)
Die Prärie bietet weite Flächen für die Biospritproduktion (AP)

Die wissenschaftliche Basis, auf der die Politiker in den vergangenen Jahren ihre Entscheidungen zugunsten von Biosprit fällten, war ausgesprochen dünn, die Folgen für Ökosysteme und Ernährung kaum überlegt. Kritik wurde laut.

"Derzeit geht in den USA rund die Hälfte der Maisproduktion in die Viehfütterung und die andere Hälfte wird zu Biotreibstoff. Weil Mais ein Lebensmittel ist, wird diskutiert, ob man Biotreibstoffe auch aus Zellulose, die nicht zur Ernährung taugt, gewinnen kann."

So beschloss der US-Kongress - trotz der derzeit noch fehlenden Technik - bis 2022 jährlich 80 Milliarden Liter Bio-Treibstoff aus Zellulose oder Algen zu gewinnen. Inzwischen beschäftigt sich Ilya Gelfand von der Michigan State University damit, welche Umweltfolgen diese Variante der Biotreibstoffproduktion hätte, wenn sie - wie politisch gewünscht - in großem Maßstab betrieben würde:

"Glücklicherweise konnte ich auf die Daten eines ökologischen Langzeitversuchs zurückgreifen, der seit 1987 in Michigan läuft. Gemessen werden die Treibhausgasemissionen aus den Böden, die Produktivität der Pflanzen, und wie das alles in Zusammenhang steht mit der Bewirtschaftung, etwa dem Einsatz von Düngern oder Pestiziden. Außerdem werden die Klimadaten aufgezeichnet. Dank dieser Messreihen wissen wir recht gut, wie bei den unterschiedlichen landwirtschaftlichen Methoden die Kohlendioxidbilanz aussieht. Und wir kennen die Emissionen durch das ebenfalls klimawirksame Lachgas aus der Düngung."

Diese Daten nutzten Ilya Gelfand und sein Team für geochemische Modellrechnungen zu sechs unterschiedlichen Anbauformen: Sie betrachteten konventionelle Landbearbeitung mit und ohne Pflügen, dann den Anbau von Zellulose-Pflanzen wie Alfalfa oder Pappeln und schließlich die Nutzung der natürlichen Vegetation, mit und ohne moderate Stickstoffdüngung - und zwar auf Flächen, die sich nicht für den Anbau landwirtschaftlicher Produkten eigne, etwa weil sie erosionsgefährdet sind oder wenig fruchtbar.

"Unsere Arbeit besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil ist das Ergebnis, dass alle landwirtschaftlich und für den Pappelanbau genutzten Flächen Treibhausgas an die Atmosphäre abgeben. Allerdings ersparten diese Systeme der Atmosphäre netto Kohlendioxid, wenn aus der Zellulose Ethanol produziert und später verbrannt würde. Des Weiteren entziehen die wild wachsenden Pflanzen der Atmosphäre mehr Kohlendioxid als die angebauten, und zwar vor allem durch den Aufbau von organischem Material im Boden."

Im zweiten Teil ihrer Arbeit haben die Forscher anhand der US-Bodenkarten abgeschätzt, wie viel Zellulose-Biosprit sich auf den landwirtschaftlich ungenutzten Flächen erzeugen ließe:

"Die Nutzung der natürlichen Vegetation, in die der Mensch lediglich einmal im Jahr durch Mähen eingreift und die er höchstens noch mit ein wenig Stickstoffdünger fördert, könnte bis zu einem Viertel der zellulosebasierten Biotreibstoffe liefern, die von der Regierung gefordert werden."

Die elf Millionen Hektar Brachland, die in den USA in Frage kämen, könnten etwa 21 Milliarden Liter Biosprit liefern. Das Klimaeffekt profitiere, falls die Weiterverarbeitung innerhalb eines 80 Kilometer-Radius erfolge, so Ilya Gelfand. Mit einer negativen Beeinträchtigung der Ökosysteme rechnet er bei dieser Art der Bewirtschaftung nicht. Allerdings sei der Ertrag dafür geringer:

"Es ist schwer, Mais zu schlagen, der 20 Tonnen Biomasse pro Hektar bringt. Die natürliche Vegetation schafft sehr viel weniger, zwischen fünf und sechs Tonnen pro Jahr und Hektar."

Wolle der Mensch mehr, müsse man produktivere Pflanzen einsetzen, so Ilya Gelfand. Letztendlich müsse man sich entscheiden, welchen Stellenwert beispielsweise der Schutz der empfindlichen Böden habe.

Hinweis: Lesen Sie auch die Bewertung der Studie durch Ralf Kiese, Karlsruhe Institut für Technologie, die er im Gespräch mit Ralf Krauter vornahm.

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