Treibhausgase im Pflanzenbau

Bei der Vermarktung von Hopfen wird das Thema Nachhaltigkeit zukünftig eine zentrale Rolle einnehmen. Der derzeitige Nachhaltigkeitsstandard „SAI 2.1“ beinhaltet unter anderem das Merkmal „betriebseigener CO2-Footprint“. Dabei stellt sich die Frage, wie hoch die Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) im Hopfenanbau sind, wie sich die THG-Emissionen auf die unterschiedlichen Bereiche des Produktionsverfahrens verteilen und welche Vermeidungsansätze sich daraus ergeben.

Die THG-Bewertung für den Hopfenbau wurde als erstes Produktionsverfahren im Rahmen des Projekts Klima-Check Landwirtschaft im Februar 2021 online zur Verfügung gestellt. Die Berechnung im Standardverfahren erfolgt mit den im Internet-Deckungsbeitragsrechner (IDB) hinterlegten Datensätzen für bayerische Durchschnittswerte und endet für Hopfen nach der Ernte mit der Verpackung und Einlagerung des getrockneten Endprodukts.

Im IDB.THG-Tool „Hopfenbau“ werden die THG-Emissionen der Produktion sowie die vorgelagerten THG-Emissionen aus der Herstellung der eingesetzten Betriebsmittel, zum Beispiel mineralische Düngemittel, berücksichtigt (siehe Abbildung 1).

Auf eine Einbeziehung des Junghopfens wurde, wie auch in der ökonomischen Berechnung des IDB, verzichtet, da unterschiedliche Arten der Fechsererzeugung (Schnittfechser, Topffechser oder Wurzelfechser) und -verwendung sowie der produktionstechnischen Maßnahmen (z. B. mit oder ohne Erntenutzung) eine einheitliche Betrachtungsweise und Berechnung erschweren.

Positionen wie Gebäude, Technikanlagen oder auch die Maschinenherstellung werden in diese Analyse ebenfalls nicht miteinbezogen. Dagegen sind weitere Positionen wie die jährliche Gerüstreparatur in den variablen Kosten enthalten und werden somit auch in der Berechnung der Treibhausgasemissionen berücksichtigt.

Eine Berechnung der Treibhausgasbilanzierung für den eigenen Betrieb ist durch die Anpassung der im IDB eingetragenen Standardwerte möglich – es ist nur eine Eingabe nötig. In der Treibhausgasbilanzierung können zusätzliche Standardangaben zur Ausbringtechnik flüssiger Wirtschaftsdünger, zur jährlichen Gerüstreparatur, zur Wassermenge im Pflanzenschutz und zum Gewicht des Verpackungsmaterials für eine individuelle Berechnung angepasst werden. Noch einmal der Hinweis: In der Anwendung finden sich hinter den Hilfssymbolen weitere Erläuterungen zur Berechnung und Quellenangaben zu den Emissions- und Umrechnungsfaktoren.

Zur Erläuterung der Treibhausgasbilanzierung werden einzelne Positionen aus dem Anwendungstool genauer betrachtet: Bei dem Punkt Düngung wird für die Auswahl „Düngung nach Nährstoffabfuhr“, welche als Standardeinstellung im IDB angegeben ist, die Annahme getroffen, dass rein mineralisch gedüngt wird.

Die hinterlegten Düngemittel sind Kalkammonsalpeter (KAS), Triple-Superphosphat (TSP) und Kornkali (40 %). Für die Ermittlung der THG-Emissionen im eigenen Hopfenanbau empfiehlt es sich, die tatsächlich ausgebrachten mineralischen und organischen Düngemittel unter „Variable Kosten – Düngung“ unter der Berechnungsmethode „Tatsächlich ausgebrachte Düngemittel“ einzugeben und zu beachten, dass als Standard im IDB keine Rückführung der Rebenhäcksel auf die Fläche angenommen wird.

Die THG-Emissionen der Düngung setzten sich aus direkten N2O-Emissionen aus der Düngung, indirekten N2O-Emissionen durch ausgewaschenen und abgeflossenen Stickstoff aus der Düngung, indirekten N2O-Emissionen aus der Deposition von reaktivem Stickstoff, CO2-Emissionen aus der Düngung mit carbonathaltigen Mitteln und Harnstoffdüngung sowie aus CO2-Äq.-Emissionen aus der Herstellung der mineralischen Dünger zusammen.

Ein in der Düngung viel diskutierter Punkt ist die Emissionsberechnung aus den Ammoniak-Verlusten (NH3) und somit dem Eintrag aus der Luft (Deposition) von reaktivem Stickstoff. Die Emissionen aus NH3-Stickstoff berechnen sich nach den jeweiligen Emissionsfaktoren für organischen Dünger nach Döhler et. al. (2002) und Expertenurteil S. Wulf, KTBL (2016 u. 2018). Die Faktoren sind beim organischen Dünger von der Wirtschaftsdüngerart (Schweinegülle, Biogasgärrest, Rindermist usw.) bzw. beim flüssigen, organischen Dünger auch von der Einarbeitungszeit und der Vegetation am Feld abhängig.

Bei mineralischen Düngern unterscheiden sich die Emissionsfaktoren je nach Düngemittelart nach EMEP (2016). Für Rebenhäcksel wird nach Gelbem Heft (LfL) kein Wert für NH3-N-Emissionen angesetzt, da nur unbedeutende NH4-N-Mengen enthalten sind (LfL, Gelbes Heft 2020, Seite 92). Für die Berechnung der NH3-N-Emissionen werden aus dem IDB die Werte für nutzbaren Stickstoff aus den Basisdaten zur Umsetzung der Düngeverordnung übernommen und mit dem jeweiligen Emissionsfaktor verrechnet (siehe Abbildung 3).

Die THG-Emissionen aus dem Energieverbrauch für Ernte, Trocknung und Bewässerung setzen sich aus Emissionen aus dem Stromeinsatz sowie Emissionen aus dem Heizöleinsatz zusammen. Die Mengen beziehen sich direkt auf die im Unterpunkt „Energiekosten“ aufgeführten Werte für „Heizölbedarf“, „Strombedarf Ernte und Trocknung“ und „Strombedarf Bewässerung“ und lassen sich dort betriebsindividuell anpassen.

Beim Heizöl wird, wie auch beim Diesel, zwischen Emissionen aus der Herstellung (Off-Farm) und der Verbrennung (On-Farm) unterschieden.

Eine weitere Position mit hohen THG-Emissionen ist der Dieseleinsatz. Die Dieselmenge wird aus den im IDB unter dem Modul „Variable Maschinenkosten“ hinterlegten Arbeitsgängen abgeleitet. Ähnlich verhält es sich bei der Bewertung der THG-Emissionen durch den Pflanzenschutzmitteleinsatz. Mit Hilfe einer hinterlegten praxisüblichen Pflanzenschutzstrategie wurde wirkstoffbezogen für jede Behandlungsmaßnahme ein spezifischer Emissionsfaktor für die Herstellung ermittelt (Quelle: LfL-IPZ 5, LfL-IBA-1c).

Für Aufleitdraht, Wasser und Verpackung werden die zur Berechnung notwendigen Mengen aus dem IDB abgeleitet und mit dem jeweiligen Emissionsfaktor verrechnet. Die THG-Emissionen für die Gerüstreparatur werden aus den Emissionen für den Aufbau, analog zur ökonomischen Bewertung, mit einem Prozent des Neuwertes bewertet. Bei der Begrünung werden neben den Emissionen für die Herstellung des Saatgutes auch die Emissionen aus den Wurzelrückständen und der am Feld verbleibenden Begrünung mitberücksichtigt.

Die Treibhausgasbilanzierung liefert zum einen als Gesamtergebnis die THG-Emissionen je Hektar. Diese entsprechen der Summe aller berücksichtigten Emissionen, die bei der Produktion von Hopfen mit den im IDB angegebenen Daten auf einem Hektar entstehen. Die Gesamtemissionen werden darüber hinaus auf diejenigen Emissionen, die durch die vorgelagerte Produktion der Betriebsmittel entstehen, und auf die am Feld entstandenen Emissionen aufgeteilt.

Zur besseren Vergleichbarkeit der einzelnen Sorten und Produktionsziele wird das Ergebnis neben dem Flächenbezug auch produktbezogen je Kilogramm Hopfen-Ertrag berechnet. Für Sorten, bei denen der Alphasäurenertrag im IDB enthalten ist, wird auch ein Ergebnis in der Treibhausgasbilanzierung in Kilogramm CO2-Äq. pro Kilogramm Alphasäurenertrag angezeigt.

Für die Bewertung der CO2-Bindung aus dem Humuserhalt bzw. Humusaufbau steht derzeit keine wissenschaftlich abgesicherte Methode zur Verfügung. Daher wird dieser Wert als zusätzlicher Indikator zu informellen Zwecken ausgewiesen, aber nicht in der Kennzahl “THG-Emissionen je Hektar“ und folglich auch nicht in den weiteren THG-Emissionskennzahlen mitberücksichtigt.

Fazit: Landwirte erhalten mit diesem Anwendungstool die Möglichkeit, zusätzlich zur ökonomischen Auswertung eine Treibhausgasbilanzierung für ihr eigenes Produktionsverfahren zu berechnen. Dieser Weg der gemeinsamen Auswertung ermöglicht es dem Anwender, beide Bewertungsansätze miteinander zu verknüpfen und so im bestmöglichen Fall durch die Veränderung der eingegebenen Daten Maßnahmen zu finden, die eine Senkung der THG-Emissionen bewirken und einhergehen mit einer Reduktion der variablen Kosten bzw. einer Erhöhung des Deckungsbeitrags.

Die angefertigten Berechnungen können zur weiteren Bearbeitung zwischengespeichert oder im PDF-Format in einer Übersicht sowie mit allen Einzelergebnissen heruntergeladen werden.

Zu finden ist das Berechnungstool unter www.stmelf.bayern.de/idb/hopfen.htm