28. April 2021

Report: CO2-Speicherung in der Landwirtschaft

Wie Gut Döllnitz 1.600 t Kohlendioxid im Boden gebunden hat

Auf den Flächen von Gut Döllnitz wurden über die Jahre die Humusgehalte erhöht, unter anderem durch den Aufbau und Eintrag von Kompost, veränderte Fruchtfolgen, nichtwendende Bodenbearbeitung und Gründüngungen. Der fruchtbare Boden ist nicht nur Basis für stabil hohe Erträge, sondern trägt durch seine Fähigkeit zur CO2-Speicherung zusätzlich zum Betriebseinkommen bei.

Von Klaus Meyer

Bis zu 1.600 t Kohlendioxid (CO2) hat das Gut Döllnitz bei Halle in den letzten Jahren im Boden binden können. Generell kann man beim Ackerbau von einer möglichen CO2-Speicherung von ein bis zwei Tonnen pro Hektar und Jahr ausgehen. Dem Demeter-Betrieb ist es gelungen, von 2014 bis 2019 jährlich zwischen 1,3 und 2,4 t/ha CO2 zusätzlich auf 669 ha zu speichern. Der Biobetrieb ist seit 2014 an einem Pilotprojekt beteiligt, im dem sechs Agrarbetriebe in Deutschland unter anderem durch Humusaufbau rechnerisch die klimaneutrale Durchführung von jährlich stattfindenden Bioregionalmessen (www.biomessen.info) ermöglichen. Kompensiert wird dabei nicht nur der Energieverbrauch durch den Betrieb der Messehallen, sondern auch die An- und Abreise der Aussteller und Besucher. In Kooperation mit dem Beratungsunternehmen Soil & More Impacts GmbH aus Hamburg wurde das Konzept „CO2e-Neutralität durch Humusaufbau auf heimischen Biohöfen“ entwickelt. Das funktioniert in vier einzelnen Schritten:

• analysieren, wo und in welcher Höhe durch die Biomessen Emissionen entstehen,
• auf den teilnehmenden Höfen Boden­proben ziehen und untersuchen,
• Umsetzen verschiedener Maßnahmen: zum Beispiel Kompostwirtschaft, reduzierte Bodenbearbeitung oder Zwischenfrucht­anbau,
• Dokumentieren der erreichten Ergebnisse und der rechnerischen Kompensation der klimaschädlichen Emissionen.

Zum Berechnen der Höhe des reduzierten beziehungsweise ausgeglichen CO2 auf den Flächen von Gut Döllnitz wurde das Cool Farm Tool (www.coolfarmtool.org) genutzt. Insgesamt führten beim Gut Döllnitz eine verbesserte Kompostwirtschaft und schonendere Bearbeitung des Bodens zu den hohen Humusgehalten beziehungsweise ­guten Ergebnissen der CO2-Bindung. Letztendlich wurden den teilnehmenden Betrieben zwischen 10 und 14 € pro gebundener Tonne Kohlendioxid gezahlt. Die durchgeführten Maßnahmen bieten weitere Vorteile, denn der Humusaufbau führt laut Inka Sachse von Soil & More außerdem zu:

• besserer Wasserhaltekapazität des Bodens,
• höherer Nährstoffverfügbarkeit,
• Erosionsvermeidung,
• mehr Systemresilienz,
• stabileren Erträgen
• und geringeren ökonomischen Risiken.

Ehemaliges NVA-Lager als Betriebsgelände

1997 hat Landwirtschaftsmeister Thomas Schubert das Gut Döllnitz vom Wiedereinrichter Adolf Goedecke übernommen. Es war damals schon ein biologisch-dynamisch geführter Demeter-Betrieb. In den Anfangsjahren hielt Schubert die laut Verbandsrichtlinien erforderlichen 350 Mutterkühe plus Nachzucht. Genügend Grünland war vorhanden. Das ursprüngliche Gut war sanierungsbedürftig und wurde vom Vorbesitzer verkauft. Der Landwirtschaftsmeister konnte 2003 von der Treuhand ein ehemaliges Munitionslager der Nationalen Volksarmee (NVA) im Landschaftsschutzgebiet erwerben, mit insgesamt 160 ha Fläche und etlichen Lagerhallen. Das war sozusagen die Grundsteinlegung für das Bio-Getreidelager Granum, denn es dauerte nicht lange bis die ersten Anfragen von benachbarten Ökolandwirten kamen, ob sie nicht ihr Getreide darin lagern dürften.

Das eigenständige Unternehmen Granum gehört zum Landwirtschaftsbetrieb. Heute können dort 20.000 t Getreide und andere Körnerfrüchte gelagert werden. Durch ständiges Ein- und Auslagern wird das Lager­volumen etwa zwei- bis dreimal umgeschlagen, sodass insgesamt etwa 40.000 bis 50.000 t bewegt werden. Das Getreidelager ist ausgestattet mit Reinigungs- und Trocknungsanlagen, Aufbereitung mit Trieur, Tischausleser und Farbsortierer. Zum Leistungsspektrum gehören unter anderem das Beseitigen von Brandsporen und Lagerschädlingen oder Dinkelschälen. Im Moment wird von den Mühlen und anderen Abnehmern eine gluten- und auch allergenfreie Lagerung gewünscht. Da viele kleine Partien auch als Dienstleistung gelagert werden, ist Granum schon vor Jahren dazu übergegangen, die Körnerfrüchte mittels Schlauchlagerung aufzubewahren. Dazu muss das Ernteprodukt trocken sein. In den Schlauchsilos lagert das Getreide vor Schädlingen und der Witterung geschützt. Die Folie mit einer Stärke von 250 μm ist so stramm gespannt, dass nicht einmal Mäuse es schaffen, Löcher hineinzubeißen. In den ­Folienschläuchen lagert das Getreide ohne Qualitätseinbußen. Durch die variable Schlauchlänge kann die Speicherkapazität an die zu lagernde Menge angepasst werden.

Futter-Mist-Kooperation statt Mutterkühe

Bis 2009 war Mist von den Mutterkühen die Hauptnährstoffquelle auf den Acker­flächen. Ein Dioxinmonitoring beendete dann die Rinderhaltung. Im Fett der Kälber wurde Dioxin oberhalb des erlaubten Grenzwertes festgestellt. Zum Gut gehören 150 ha Grünland im Auengebiet. Das Gras beziehungsweise Heu von diesen Überschwemmungsflächen wurde untersucht, aber kein Dioxin gefunden. Fündig wurde man dagegen im Boden. Unter trockenen Bedingungen haben die Kühe das Dioxin über den Staub aufgenommen. Erschwerend kam hinzu, dass sich das Dioxin von Generation zu Generation, weitergegeben über die Milch, in den Tieren anreicherte. Damit war eine Mutterkuhhaltung nicht mehr möglich. Heute werden die 20 Pferde des Betriebes mit dem Heu von den Auwiesen gefüttert, aber nur nach negativem Ergebnis der regelmäßigen Futtermitteluntersuchungen. Die Wiesen werden extra 20 cm hoch gemäht.

Die Alternative zur Rinderhaltung ist eine Futter-Mist-Kooperation mit einem Bio­betrieb, der 140 Kühe hält. Schubert erhält den Stallmist und liefert im Gegenzug getrocknete Luzerne ls Futter. Zuerst wurde der Mist aus dem Tieflaufstall, wie allgemein üblich, untergepflügt. Doch im Trockengebiet mit durchschnittlich nur 450 mm Niederschlag kommt der Mist beim nächsten Pflügen fast unverändert wieder an die Bodenoberfläche. Mit dem wenigen Regen ist der Wassergehalt des Bodens einfach zu gering. Interessanterweise wachsen an den Stellen, an denen der Mist untergepflügt nicht verrottet, laut Schubert gerne Disteln.

Als möglichen Ausweg wollte man sich der Kompostierung zuwenden. Auf der Suche nach dem richtigen System ist man auf Walter Witte und seine Mikrobielle Carbonisierung (MC) gestoßen. Zeitgleich kam auch der Kontakt mit Tobias Bandel, Geschäftsführer von Soil & More, zustande. Die CO2-Speicherung im Boden beruht hauptsächlich auf Humusaufbau und -speicherung. Eine gute Möglichkeit, Humus aufzubauen, ist der Einsatz von Kompost. So kam eins zum anderen, die Biomessen suchten eine Möglichkeit, ihre Veranstaltung CO2-neutral auszurichten, und auch der Demeter-Verband hielt das Ganze für eine spannende Sache. Es wurde ein Forschungsprojekt, und mit Soil & More wurde 2014 ein Vertrag über fünf Jahre geschlossen.

Die Mikrobielle Carbonisierung ist ein anaerober Prozess, bei dem Mikroorganismen den lignin- und eiweißhaltigen Mist zu komplexen Huminstoffen umwandeln. Der Austritt von Schadgasen wie Kohlendioxid oder Ammoniak ist dabei gering, und der Kohlenstoff bleibt weitestgehend erhalten. Der so entstehende Rohhumus erhöht den Dauerhumusgehalt des Bodens. Bei der ­Mikrobiellen Carbonisierung wird der Tiefstallmist mit dem Pferdemist, mit Herbstlaub der Stadt Döllnitz, Heu, Stroh, Substraten aus der Alkoholproduktion und den Getreidereinigungsabfällen vermischt. Dinkelspelzen können nur begrenzt eingesetzt werden, da sie zu trocken sind. Schubert setzt noch etwa 10 % fertigen Kompost hinzu. Das Mischungsverhältnis sollte laut Witte zu 60 bis 80 % aus ligninhaltigen organischen Stoffen mit hohen Kohlenstoffanteilen wie Stroh oder Hackschnitzel ­bestehen, der Rest aus stickstoffhaltigen Stoffen wie Kot und Harn von Tieren. Sehr strohhaltiger Mist kann auch in höheren Anteilen enthalten sein. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kompostierungsverfahren wird der Kompost nicht mehrmals umgesetzt, sondern nur einmal aufgesetzt. Das hat auch arbeitswirtschaftliche Vorteile. Die Kompostmieten werden oberflächlich festgedrückt (verdichtet), aber nicht zugedeckt, da mikrobielle Photosyntheseprozesse an der Oberfläche ebenfalls wichtig sein sollen.

Das anfallende Oberflächenwasser der Hof- und Getreideanlage wird aufgefangen und teilweise dem aufgesetzten Kompost zugesetzt, denn ein Wassergehalt von etwa 50 % ist ebenfalls wichtig. Erstens verdrängt das Wasser die Luft im Stapel, und zweitens brauchen die Mikroben einen gewissen Feuchtegehalt. Die Temperatur sollte für sechs Wochen bei etwa 50 °C liegen (40 °C bis 60 °C). Laut Witte verliert MC-Kompost während der etwa sechs- bis achtwöchigen Kompostierungsdauer keine Gase, und deshalb gibt es auch keine üblen Gerüche.

Mit dem Wechsel zur Kompostwirtschaft wurde auch die Bodenbearbeitung umgestellt. Das Vergraben von Mist und Kompost ist für Schubert der falsche Weg. Es gibt deshalb keinen Pflug mehr auf Gut Döllnitz. Zur Einarbeitung von Gründung und Kompost wird hauptsächlich gegrubbert, ohne den Boden zu stark zu durchmischen. Zwischen Bodenbearbeitung und Saat liegen ein paar Tage, damit sich der Boden und die Bodenlebewesen erholen können. Alle Maschinen haben eine Arbeitsbreite von 12 m, nur die Drillmaschine ist 6 m breit. Einerseits wegen der Schlagkraft, da die Ton- und Lößböden nur ein geringes Zeitfenster zur Bearbeitung bieten, und andererseits, damit der Boden so wenig wie möglich verdichtet wird. Bei der Bewirtschaftung der Flächen werden die Maschinendaten erfasst, genauso wie die Wetterdaten. Damit will der Betriebsleiter Rückschlüsse ziehen, welche Bearbeitungsmaßnahmen unter welchen Witterungsbedingungen zu welchen Wachstumsbedingungen geführt haben, denn für ihn gilt: „Das Wichtigste, was ein Landwirt tun sollte, ist Beobachten und alles Infragestellen und dann daraus Schlüsse ziehen.“ Schubert verlässt sich dabei nicht nur auf seine eigenen Beobachtungen, sondern lässt gerne diverse Fragestellungen wissenschaftlich in Projekten klären.

So wird im Moment untersucht, was einen schon Jahre ökologisch bewirtschafteten Boden von einem konventionellen Acker unterscheidet. Das geht einerseits über Bodenuntersuchungen. Schubert hat Flächen, die heute einen Humusgehalt von 6 % haben, was sehr hoch ist. Bei neu zum Betrieb hinzukommenden konventionellen Flächen ist schon mal 1 % Humusgehalt möglich. Auf die Fragestellung aufmerksam geworden ist er durch unterschiedlich hohe Dieselverbräuche. Letztes Jahr sind direkt neben einem 35-ha-Schlag 10 ha konventioneller Acker dazugekommen. Trotz gleicher Bodenart war der Dieselverbrauch beim Grubbern auf der konventionellen Fläche 40 % höher als auf dem langjährigen Bioacker. Nicht nur die Bodenbearbeitung soll im Projekt untersucht werden, sondern auch die Bodenaktivität, denn auch hinsichtlich des Bodenlebens haben sich Unterschiede zwischen den beiden Bewirtschaftungsarten gezeigt. Soja hat auf neu hinzugekommenen Flächen keine Knöllchenbakterien an den Wurzeln angesetzt, obwohl das Saatgut mit Rhizobien beimpft worden war.

Soja entweder voll oder gar nicht bewässern

Soja ist seit mehreren Jahren fester Bestandteil der Fruchtfolge. Die Ackerkultur reagiert laut Schubert sofort auf fehlenden oder ungaren Kompost. Das zeigt sich in geringerem Besatz mit Knöllchenbakterien, schwächerer Blütenausbildung sowie Größe und Anzahl der Fruchtausbildung, unabhängig vom Wasserangebot. Hinsichtlich des Wassermanagements unter Trockenbedingungen kann man laut Schubert von den Brasilianern lernen. Erstens würden wir hierzulande zu dick säen. Während wir 50 bis 60 Körner pro Quadratmeter drillen, sind es in Südamerika nur 30 Körner pro Quadratmeter. Eine weitere Empfehlung: Wenn Soja in die Blütenphase kommt, kann man bei Trockenheit anfangen, Zusatzwasser über eine Bewässerung zu geben, dann muss man aber auch die Pflanzen bis zur Reife weiterhin mit genügend Wasser versorgen, ansonsten bricht der Bestand bei Trockenheit völlig zusammen. Wenn man nicht genug Wasser zur Verfügung hat, sollte man deshalb erst gar nicht mit der Bewässerung anfangen, da man sonst die Sojapflanzen auf eine gute Wasserversorgung konditioniert.

In einem Fall lag eine starke Spätverunkrautung eines Sojabestandes mit Melde durch Trockenheit vor. Schubert hatte sich entschieden, das große Samenpotenzial an der Oberfläche zu belassen und nur eine sehr flache Bodenbearbeitung mit Gänsefußscharen durchzuführen. Gleichzeitig wurde Kompost auf der Fläche gestreut. Schubert ergänzt: „Die Nachbarn müssen gedacht haben, jetzt düngt er auch noch sein Unkraut.“ Als Spätsaat wurde im Herbst Getreide gedrillt. Im folgenden Frühjahr war der Acker sauber, kein Unkraut, keine Melde. Um nachvollziehen zu können, warum genau in diesem Fall so wenig Unkraut aufgelaufen ist, legt der Landwirt so großen Wert auf die Dokumentation der durchgeführten Maßnahmen und welche Witterung vor und zu diesen Zeitpunkten herrschten.

Neben Soja und den Getreidearten Weizen, Roggen, Dinkel und Hafer baut Schubert zunehmend Sonnenblumen an. Übrigens alles für Speisezwecke und nicht als Futter, auch der Hafer. Seit zwei Jahren wird Ölkürbis angebaut. Für die Ernte hat sich der Landwirt eine gebrauchte Kürbiskernerntemaschine aus Österreich angeschafft. Die Kerne werden, nachdem sie gewaschen und getrocknet wurden, an Bäckereien und Ölmühlen verkauft. Schubert ist begeistert von der Ölfrucht, insbesondere von ihrer Trockenheitsresistenz. Die Pflanzen bedecken mit ihren Blättern die komplette Oberfläche und verringern so die Wasserverdunstung über den Boden. „Wahrscheinlich decken die Kürbispflanzen einen Teil ihres Wasserbedarfs über Tau“, vermutet der Landwirt.   

Neu im Anbauprogramm des Ökobetriebes ist auch Bitterfenchel. Die Pflanzen haben laut Schubert ein kräftiges und sehr tiefes Wurzelwerk, sodass sie ebenfalls mit Trockenheit sehr gut zurechtkommen. Ein weiterer Vorteil der 2,5 bis 3 m hohen Druschfrucht ist deren hohe Pflanzenmasse, die dem Boden zugutekommt. Neben dem Fenchel bereichern weitere Kräuter wie Kümmel, Anis, Koriander, Malve und Ringelblume die Fruchtfolge des Betriebes.

Striegeln, bis der Keimling grün wird

Die wichtigste Unkrautbekämpfungsmaßnahme im Betrieb ist das Striegeln beziehungsweise die Bodenbearbeitung mit der Rollhacke im Vorauflauf. So wird zum Beispiel das Sojasaatgut etwas tiefer abgelegt. „Solange der Keimling in der Erde weiß ist, ist er relativ unempfindlich, doch sobald er sich grünlich färbt, sollte man mit dem Striegeln und Rollhacken aufhören“, erklärt der Landwirt.   

Die bei Demeter vorgeschriebenen Präparate wie Hornmist oder Hornkiesel werden in Dienstleistung von Harald Wolber zubereitet und ausgebracht. Dazu hat er einen Pick-up mit Tank und Spritzgestänge ausgestattet. Wolber lebt die Hälfte des Jahres in Döllnitz und bearbeitet verschiedenste Forschungsfragen für den Biobetrieb. Den Rest des Jahres ist er als Dienstleister für andere Biobetriebe in Deutschland unterwegs.

Die meisten Feldfrüchte werden per Kontrakt über die Demeter Felderzeugnisse GmbH in Alsbach vermarktet. Zusätzlich, direkt ohne Zwischenhändler, verkauft Schubert Getreide und andere Ernteprodukte an verschiedene Mühlen. Die Sojabohnen nimmt die Life Food GmbH in Freiburg ab.

Dieser Artikel erschien zuerst in der Bauernzeitung im „Ratgeber Ökolandbau 2021“.