<p>Beitrag der Landwirtschaft zu den Treibhausgas-Emissionen</p><p>Die Landwirtschaft in Deutschland trägt maßgeblich zur Emission klimaschädlicher Gase bei. Dafür verantwortlich sind vor allem Methan-Emissionen aus der Tierhaltung (Fermentation und Wirtschaftsdüngermanagement von Gülle und Festmist) sowie Lachgas-Emissionen aus landwirtschaftlich genutzten Böden als Folge der Stickstoffdüngung (mineralisch und organisch).</p><p>Treibhausgas-Emissionen aus der Landwirtschaft</p><p>Das Umweltbundesamt legt im Rahmen des<a href="https://www.bmuv.de/gesetz/bundes-klimaschutzgesetz">Bundes-Klimaschutzgesetzes (KSG)</a>eine Schätzung für das Vorjahr 2024 vor. Für die Luftschadstoff-Emissionen wird keine Schätzung erstellt, dort enden die Zeitreihen beim letzten Inventarjahr 2023. Die Daten basieren auf aktuellen Zahlen zur Tierproduktion, zur Mineraldüngeranwendung sowie der Erntestatistik. Bestimmte Emissionsquellen werden zudem laut KSG der mobilen und stationären Verbrennung des landwirtschaftlichen Bereichs zugeordnet (betrifft z.B. Gewächshäuser). Dieser Bereich hat einen Anteil von rund 14 % an den Gesamt-Emissionen des Landwirtschaftssektors. Demnach stammen (unter Berücksichtigung der energiebedingten Emissionen) 76,0 % der gesamten Methan (CH4)-Emissionen und 77,3 % der Lachgas (N2O)-Emissionen in Deutschland aus der Landwirtschaft.</p><p>Im Jahr 2024 war die deutsche Landwirtschaft entsprechend einer ersten Schätzung somit insgesamt für 53,7 Millionen Tonnen (Mio. t) Kohlendioxid (CO2)-Äquivalente verantwortlich (siehe Abb. „Treibhausgas-Emissionen der Landwirtschaft nach Kategorien“). Das entspricht 8,2 % der gesamten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>-Emissionen (THG-Emissionen) des Jahres. Diese Werte erhöhen sich auf 62,1 Millionen Tonnen (Mio. t) Kohlendioxid (CO2)-Äquivalente bzw. 9,6 % Anteil an den Gesamt-Emissionen, wenn die Emissionsquellen der mobilen und stationären Verbrennung mit berücksichtigt werden.</p><p>In den folgenden Absätzen werden die Emissionsquellen der mobilen und stationären Verbrennung des landwirtschaftlichen Sektors nicht berücksichtigt.</p><p>Den Hauptanteil an THG-Emissionen innerhalb des Landwirtschaftssektors machen die Methan-Emissionen mit 62,1 % im Schätzjahr 2024 aus. Sie entstehen bei Verdauungsprozessen, aus der Behandlung von Wirtschaftsdünger sowie durch Lagerungsprozesse von Gärresten aus nachwachsenden Rohstoffen (NaWaRo) der Biogasanlagen. Lachgas-Emissionen kommen anteilig zu 33,4 % vor und entstehen hauptsächlich bei der Ausbringung von mineralischen und organischen Düngern auf landwirtschaftlichen Böden, beim Wirtschaftsdüngermanagement sowie aus Lagerungsprozessen von Gärresten. Durch eine flächendeckende Zunahme der Biogas-Anlagen seit 1994 haben die Emissionen in diesem Bereich ebenfalls kontinuierlich zugenommen. Nur einen kleinen Anteil (4,5 %) machen die Kohlendioxid-Emissionen aus der Kalkung, der Anwendung als Mineraldünger in Form von Harnstoff sowie CO2aus anderen kohlenstoffhaltigen Düngern aus. Die CO2-Emissionen entsprechen hier einem Anteil von weniger als einem halben Prozent an den Gesamt-THG-Emissionen (ohne <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/l?tag=LULUCF#alphabar">LULUCF</a>) und sind daher als vernachlässigbar anzusehen (siehe Abb. „Anteile der Treibhausgase an den Emissionen der Landwirtschaft 2024“).</p><p>Klimagase aus der Viehhaltung</p><p>Das klimawirksame Spurengas Methan entsteht während des Verdauungsvorgangs (Fermentation) bei Wiederkäuern (wie z.B. Rindern und Schafen) sowie bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern (Festmist, Gülle). Im Jahr 2023 machten die Methan-Emissionen aus der Fermentation anteilig 76,7 % der Methan-Emissionen des Landwirtschaftsbereichs aus und waren nahezu vollständig auf die Rinder- und Milchkuhhaltung (93 %) zurückzuführen. Aus dem Wirtschaftsdüngermanagement stammten hingegen nur 18,8 % der Methan-Emissionen. Der größte Anteil des Methans aus Wirtschaftsdünger geht auf die Exkremente von Rindern und Schweinen zurück. Emissionen von anderen Tiergruppen (wie z.B. Geflügel, Esel und Pferde) sind dagegen vernachlässigbar. Der verbleibende Anteil (4,5 %) der Methan-Emissionen entstammte aus der Lagerung von Gärresten nachwachsender Rohstoffe (NawaRo) der Biogasanlagen. Insgesamt sind die aus der Tierhaltung resultierenden Methan-Emissionen im Sektor Landwirtschaft zwischen 1990 (45,8 Mio. t CO2-Äquivalente) und 2024 (33,2 Mio. t CO2-Äquivalente) um etwa 27,5 % zurückgegangen.</p><p>Wirtschaftsdünger aus der Einstreuhaltung (Festmist) ist gleichzeitig auch Quelle des klimawirksamen Lachgases (Distickstoffoxid, N2O) und seiner Vorläufersubstanzen (Stickoxide, NOxund Stickstoff, N2). Dieser Bereich trägt zu 16,2 % an den Lachgas-Emissionen der Landwirtschaft bei. Die Lachgas-Emissionen aus dem Bereich Wirtschaftsdünger (inklusive Wirtschaftsdünger-Gärreste) nahmen zwischen 1990 und 2024 um rund 34,2 % ab (siehe Tab. „Emissionen von Treibhausgasen aus der Tierhaltung“). Zu den tierbedingten Emissionen gehören ebenfalls die Lachgas-Emissionen der Ausscheidung beim Weidegang sowie aus der Ausbringung von Wirtschaftsdünger auf die Felder. Diese werden aber in der Emissionsberichterstattung in der Kategorie „landwirtschaftliche Böden“ bilanziert.</p><p>Somit lassen sich in 2024 rund 34,9 Mio. t CO2-Äquivalente direkte THG-Emissionen (das sind 64,5 % der Emissionen der Landwirtschaft und 5,4 % an den Gesamt-Emissionen Deutschlands) allein auf die Tierhaltung zurückführen. Hierbei bleiben die indirekten Emissionen aus der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a> unberücksichtigt.</p><p></p><p>Klimagase aus landwirtschaftlich genutzten Böden</p><p>Auch Böden sind Emissionsquellen von klimarelevanten Gasen. Neben der erhöhten Kohlendioxid (CO2)-Freisetzung infolge von<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgas-emissionen-in-deutschland/emissionen-der-landnutzung-aenderung">Landnutzung und Landnutzungsänderungen</a>(Umbruch von Grünland- und Niedermoorstandorten) sowie der CO2-Freisetzung durch die Anwendung von Harnstoffdünger und der Kalkung von Böden handelt es sich hauptsächlich um Lachgas-Emissionen. Mikrobielle Umsetzungen (sog. Nitrifikation und Denitrifikation) von Stickstoffverbindungen führen zu Lachgas-Emissionen aus Böden. Sie entstehen durch Bodenbearbeitung sowie vornehmlich aus der Umsetzung von mineralischen Düngern und organischen Materialien (d.h. Ausbringung von Wirtschaftsdünger und beim Weidegang, Klärschlamm, Gärresten aus NaWaRo sowie der Umsetzung von Ernterückständen). Insgesamt wurden 2024 15,1 Mio. t CO2-Äquivalente Lachgas durch die Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Böden emittiert.</p><p>Es werden direkte und indirekte Emissionen unterschieden:</p><p>Die<strong>direkten Emissionen</strong>stickstoffhaltiger klimarelevanter Gase (Lachgas und Stickoxide, siehe Tab. „Emissionen stickstoffhaltiger Treibhausgase und Ammoniak aus landwirtschaftlich genutzten Böden“) stammen überwiegend aus der Düngung mit mineralischen Stickstoffdüngern und den zuvor genannten organischen Materialien sowie aus der Bewirtschaftung organischer Böden. Diese Emissionen machen mit 46 kt bzw. 12,3 Mio. t CO2-Äquivalenten den Hauptanteil (51,9 %) an den gesamten Lachgasemissionen aus.</p><p>Quellen für<strong>indirekte Lachgas-Emissione</strong>n sind die atmosphärische <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Deposition#alphabar">Deposition</a> von reaktiven Stickstoffverbindungen aus landwirtschaftlichen Quellen sowie die Lachgas-Emissionen aus Oberflächenabfluss und Auswaschung von gedüngten Flächen. Indirekte Lachgas-Emissionen belasten vor allem natürliche oder naturnahe Ökosysteme, die nicht unter landwirtschaftlicher Nutzung stehen.</p><p>Im Zeitraum 1990 bis 2024 nahmen die Lachgas-Emissionen aus landwirtschaftlichen Böden um 24 % ab.</p><p>Gründe für die Emissionsentwicklung</p><p>Neben den deutlichen Emissionsrückgängen in den ersten Jahren nach der deutschen Wiedervereinigung vor allem durch die Verringerung der Tierbestände und den strukturellen Umbau in den neuen Bundesländern, gingen die THG-Emissionen erst wieder ab 2017 deutlich zurück. Die Folgen der extremen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=Drre#alphabar">Dürre</a> im Jahr 2018 waren neben hohen Ernteertragseinbußen und geringerem Mineraldüngereinsatz auch die erschwerte Futterversorgung der Tiere, die zu einer Reduzierung der Tierbestände (insbesondere bei der Rinderhaltung aber seit 2021 auch bei den Schweinebeständen) beigetragen haben dürfte. Wie erwartet setzt sich der abnehmende Trend fort bedingt durch die anhaltend schwierige wirtschaftliche Lage vieler landwirtschaftlicher Betriebe vor dem Hintergrund stark gestiegener Energie-, Düngemittel- und Futterkosten und damit höherer Produktionskosten.</p><p>Maßnahmen in der Landwirtschaft zur Senkung der Treibhausgas-Emissionen</p><p>Das von der Bundesregierung in 2019 verabschiedete und 2021 und 2024 novellierte<a href="https://www.bmuv.de/gesetz/bundes-klimaschutzgesetz">Bundes-Klimaschutzgesetz</a>legt für 2024 für den Landwirtschaftssektor eine Höchstmenge von 67 Mio. t CO2-Äquivalente fest, welche mit 62 Mio. t CO2-Äquivalente unterschritten wurde.</p><p>Weiterführende Informationen zur Senkung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>-Emissionen finden Sie auf den Themenseiten<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft/ammoniak-geruch-staub">„Ammoniak, Geruch und Staub“</a>,<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft/lachgas-methan">„Lachgas und Methan“</a>und<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft/stickstoff">„Stickstoff“</a>.</p>
Auf vorher mit 0, 180, 300, 420 und 660 kg N/ha N zT aus Handelsduenger, zT aus Guelle; die Guelle zT als Vollguelle, zT als verduennte Guelle und zT mit Nachregnen-geduengten Flaechen wird nicht mehr mit N geduengt. Alle Varianten werden 4mal geschnitten. Ermittelt werden Trockenmasseertrag und N-Gehalt im Aufwuchs sowie NO3-Konzentration im Bodenwasser (90 cm Tiefe), Nmin im Boden bei 100 cm Tiefe und Gesamt-N und Gesamt-C bis 40 cm Tiefe.
Pflanzen passen sich mit erstaunlicher morphologischer Plastizität an Umweltveränderungen an, wie sie z.B. durch landwirtschaftliche Nutzung erzeugt werden. Die diesen morphologischen Veränderungen zugrundeliegenden molekulargenetischen Prozesse und hieraus resultierende Verschiebungen in genetischer Diversität sind jedoch größtenteils unbekannt. In dem hier beantragten Projekt wollen wir deshalb die molekulargenetischen Reaktionen auf Störungen und Umweltveränderungen untersuchen (Mahd und Düngung im Grünland). Rotklee (Trifolium pratense) ist als wertvoller Proteinlieferant eine der wichtigsten Nutzpflanzen im Grünland und trägt durch N2-Fixierung zur Reduktion der Stickstoffdüngung in Böden bei, sodass er die Ökobilanz landwirtschaftlich genutzter Grünlandflächen nachaltig verbessern kann. T. pratense findet sich auf allen Grünlandflächen der Biodiversitätsexploratorien und wir konnten in TRATSCH I zeigen, dass T. pratense (i) verschiedene morphologische Reaktionen auf Mahd zeigt. (ii) Wir identifizierten Mahd-spezifisch differenziell exprimierte Entwicklungskontrollgene und Gene, die standortspezifisch differenziell exprimiert werden, und (iii) etablierten ein mRNA-seq-Fingerprinting Protokoll. Mit diesem kann eine große Zahl an Individuen auf vielen Plots unter unterschiedlichen Landnutzungsbedingungen analysiert werden. Durch Korrelation mit diversen Umweltdaten können Effekte der Umwelt von denjenigen der Landnutzung unterschieden werden. Damit verknüpfen wir Landscape Genetics mit Landscape Genomics, um die Genomfunktionalität einzelner Arten im Umweltzusammenhang zu analysieren. In TRATSCH II beabsichtigen wir unsere Datenaufnahme auf alle Exploratorien auszudehnen, um die Störungs- und Umweltspezifität der exprimierten Transkriptom-Fingerprints in größerem Zusammenhang zu analysieren. Expressionsstudien und funktionelle Studien der Mahd-spezifischen Entwicklungskontrollgene werden Aufschluss darüber geben, wie Pflanzen auf molekulargenetischer Ebene die Veränderung des Morphotypus und das Nachwachsen nach der Mahd steuern. Um die Ökobilanz im Grünlandanbau zu optimieren, untersuchen wir experimentell verschiedene Anbauverfahren, um hohe Proteinerträge mit möglichst niedrigen Düngergaben zu erhalten. Ferner überprüfen wir die Hypothese, dass epigenetische Modifikationen für die Regulation der morphologischen Veränderungen mit verantwortlich sind durch temporäre und quantitative Analyse von Methylierungsmustern der genomischen Loci von Entwicklungskontrollgenen.
<p>Landwirtschaft</p><p>Obwohl die Landwirtschaft einen sinkenden Anteil an der Wirtschaftsleistung hat, nimmt sie als größte Flächennutzerin Deutschlands erheblichen Einfluss auf Böden, Gewässer, Luft, Klima, die biologische Vielfalt - und auf die Gesundheit der Menschen.</p><p>Landwirtschaft heute</p><p>Etwa die Hälfte der Fläche Deutschlands – rund 16,6 Millionen Hektar – wird landwirtschaftlich genutzt. Rund 255.000 landwirtschaftliche Betriebe erzeugen Nahrungs- und Futtermittel sowie nachwachsende Rohstoffe (vor allem Mais und Raps) zur stofflichen und energetischen Verwendung.</p><p>In den letzten 70 Jahren hat die Landwirtschaft in Deutschland ihre Produktion enorm gesteigert. Während ein Landwirt bzw. eine Landwirtin im Jahr 1900 rechnerisch noch rund vier Personen mit Nahrungsmitteln versorgte, waren es 1950 zehn und 2021 bereits 139 Menschen – mit steigender Tendenz (<a href="https://www.ble.de/SharedDocs/Downloads/DE/BZL/Informationsgrafiken/231103_Landwirt-ernaehrt.gif;jsessionid=55E0E78E64365661B26157817AE588F1.internet951?">BLE 2023</a>).</p><p>Mit der intensiven landwirtschaftlichen Flächennutzung bei stetiger Produktionssteigerung sind Auswirkungen auf die Umwelt, das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a> und den Naturhaushalt verbunden.</p><p>Gleichzeitig stehen die Landwirtschaft und der ländliche Raum vor großen Herausforderungen durch demographische Veränderungen, globale Wettbewerbsbedingungen, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> und gesellschaftliche Erwartungen an eine umweltverträgliche, ressourcenschonende und tiergerechte Landwirtschaft mit gesunden Produkten. Eine Neuausrichtung der Landwirtschaftspolitik, die Lösungen zur Minimierung der Umweltauswirkungen und die aktuellen Herausforderungen bereithält, ist daher dringend erforderlich. Die Zukunftskommission Landwirtschaft gibt in ihrem<a href="https://www.bmuv.de/download/abschlussbericht-der-zukunftskommission-landwirtschaft">Abschlussbericht</a>umfangreiche Empfehlungen wie eine Transformation des Agrar- und Ernährungswesens gesamtgesellschaftlich erfolgen sollte.</p><p>Umweltwirkungen</p><p>Agrarlandschaften sind Lebensraum für zahlreiche Tiere und Pflanzen, dienen als Speicher und Filter für Wasser und prägen das Bild gewachsener Kulturlandschaften. Die Landwirtschaft hat erheblichen Einfluss auf verschiedene Schutzgüter. Der Einsatz von Maschinen zur Bodenbearbeitung und Ernte sowie die intensive Ausbringung von Pflanzenschutz- und Düngemitteln beeinflussen den Boden, das Wasser, die Luft und die in der Agrarlandschaft lebenden Tiere und Pflanzen. Die intensive Stickstoffdüngung (organisch und mineralisch) verursacht klimaschädliche Treibhausgase, führt zu Nitratbelastungen des Grundwassers und trägt zur Nährstoffüberversorgung (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Eutrophierung#alphabar">Eutrophierung</a>) von Flüssen, Seen und Meeren bei.</p><p>Der Verlust der Artenvielfalt und der mit Landnutzungsänderungen (insbesondere<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/land-forstwirtschaft/gruenlandumbruch">Grünlandumbruch</a>und Moornutzung), Düngemittelausbringung, Bodenbearbeitung und Tierhaltung verbundene Ausstoß klimawirksamer Treibhausgase sind weitere<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft">Folgen intensiver Landwirtschaft.</a></p><p>Die auf Ertragssteigerung ausgerichtete Intensivlandwirtschaft hinterlässt eintönige, ausgeräumte Agrarlandschaften und trägt mit dem Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zum Verlust der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biodiversitt#alphabar">Biodiversität</a> bei; schwere Maschinen und die intensive Bodenbearbeitung können den Boden verdichten, Bodenunfruchtbarkeit verursachen und steigern die Gefahr für Wasser- und Winderosion.</p><p>Das Video kann zu redaktionellen Zwecken kostenlos verwendet werden. Die Pressestelle des UBA stellt die Videodaten dazu auf Anfrage gerne zur Verfügung.</p><p>Ziele einer umweltfreundlichen Landwirtschaft</p><p>Die Landwirtschaft ist für den Erhalt und Schutz unserer natürlichen Ressourcen von großer Bedeutung. Ziel einer umweltfreundlich gestalteten Landwirtschaft muss es sein, Auswirkungen auf die Schutzgüter Boden, Wasser, Luft, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biodiversitt#alphabar">Biodiversität</a> zu minimieren, Kulturlandschaften zu erhalten und gleichzeitig die regionale Entwicklung zu fördern. Dies unterstützt auch die EU Kommission mit ihrer im Mai 2020 veröffentlichten „Farm-to-Fork-Strategie“ (<a href="https://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:ea0f9f73-9ab2-11ea-9d2d-01aa75ed71a1.0003.02/DOC_1&format=PDF">Vom Hof auf den Tisch – eine Strategie für ein faires, gesundes und umweltfreundliches Lebensmittelsystem</a>). Die Strategie zielt darauf ab, das europäische Lebensmittelsystem in verschiedenen Dimensionen nachhaltiger zu gestalten und ist Teil des „europäischen Green Deal“.<br>Bis 2030 sollen beispielsweise der Einsatz und das Risikochemischer Pestizideum 50 % verringert und die Verwendung gefährlicherer Pestizide um 50 % reduziert werden. Der Verkauf von antimikrobiellen Mitteln für Nutztiere und Aquakultur soll in der EU bis 2030 ebenfalls halbiert werden. Auch der Einsatz von Düngemitteln soll bis 2030 um 20 % gesenkt und damit die Nährstoffverluste um mindestens 50 % vermindert werden. Außerdem soll derökologische Landbaugestärkt und die ökologisch bewirtschaftete Fläche in der EU bis 2030 auf 25 % ausgeweitet werden. Ein weiteres Ziel ist es, dass mindestens 10 % der landwirtschaftlichen Flächen mitElementenausgestattet sind, die die Artenvielfalt fördern, darunter Blühstreifen, Hecken, Teiche oder Trockenmauern. Verbindliche Maßnahmen, um diese Ziele zu erreichen, enthält die Strategie jedoch nicht.Ein ambitioniertes nationales Ordnungsrecht und die künftigeAusgestaltung der europäischen und nationalen Agrarpolitikbieten Möglichkeiten, Umweltbelastungen durch die Landwirtschaft zu minimieren und eine umweltschonende Bewirtschaftung der Flächen zu gewährleisten. Dies kann einerseits über gesetzliche Vorschriften und deren Bindung an die EU-Direktzahlungen und andererseits über attraktive Anreize zur Erbringung höherer Umweltleistungen gelingen. DieGemeinsame Europäische Agrarpolitik (GAP) 2020bietet hierfür verschiedene Möglichkeiten.Auch die Zukunftskommission Landwirtschaft hat sich in ihremAbschlussberichtdafür ausgesprochen, dass die EU-Agrarsubventionen innerhalb der nächsten zwei Förderperioden vollständig auf eine Honorierung öffentlicher Leistungen der Landwirtschaft umgestellt werden sollten.
Auf ca. 230 Monitoringflaechen, die ueber ganz Bayern verteilt sind, werden nach der Ernte der Hauptfruechte, zu Vegetationsende und zu Vegetationsbeginn der Hauptfruechte Nmin-Bodenproben gezogen. Die gewonnenen Ergebnisse dienen zur Erfassung der Rest-N-Mengen nach der Ernte, der Beurteilung des Potentials an Nitrat im Boden zu Beginn der Auswaschungsperiode und als Basis fuer die N-Duengeempfehlungen im Fruehjahr. Durch die gewonnenen Ergebnisse koennen Aussagen ueber die Auswaschungsgefaehrdung von Nitrat einzelner Vorfruechte getroffen werden und jaehrliche Schwankungen des Nmin-Wertes erkannt werden. Ziel ist es, die Produktionstechnik weiter zu optimieren.