Klimaschutz durch
schnellwachsende Bäume


Wissenschaftler des Forschungszentrums Waldökosysteme untersuchen klimawirksame Spurengase auf Pappelplantagen.


Holz ist gefragt, nicht nur in Form von Bau- und Möbelholz. Angesichts einer drohenden Klimaveränderung durch den hohen Verbrauch fossiler Brennstoffe ist Holz auch wieder als Energieträger interessant. Ob der Anbau nachwachsender Rohstoffe tatsächlich dem Klima zugute kommt, hängt freilich davon ab, wieviel klimawirksame Spurengase dabei freigesetzt werden. Daß in Pappelplantagen nur sehr geringe Mengen dieser Gase entstehen, zeigten Diplom-Forstwirt Robert Teepe, Dr. Rainer Brumme und Professor Dr. Friedrich Beese vom Institut für Bodenkunde und Waldernährung der Universität Göttingen auf der Versuchsfläche Canstein, dreißig Kilometer westlich von Göttingen. Im Rahmen des Forschungszentrums Waldökosysteme untersuchten sie dort den Anbau nachwachsender Rohstoffe unter dem Aspekt des Klimaschutzes. Gefördert wurde dieses Projekt, an dem auch Wissenschaftler der Fakultät für Agrarwissenschaften der Universität Göttingen sowie des GSF-Forschungszentrums in München beteiligt waren, von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt.

Wer an Stelle von Erdöl einen nachwachsenden Rohstoff wie Holz verwendet, schont damit nicht nur begrenzte Ressourcen. Insgesamt wird auch weniger Kohlendioxid freigesetzt. Um in einer Ökobilanz den Einfluß auf das Klima beurteilen zu können, muß jedoch auch der Austausch von Spurengasen zwischen Boden und Atmosphäre berücksichtigt werden. Einige dieser Spurengase zählen ebenfalls zu den sogenannten Treibhausgasen: Einem Teil der eingestrahlten Sonnenenergie versperren sie den Rückweg ins All und verhindern dadurch - mit den Glasscheiben eines Treibhauses vergleichbar - daß es auf der Erde allzu kühl wird.

Wenn in der Atmosphäre die Konzentration der Treibhausgase zunimmt, sind langfristig drastische Auswirkungen auf das Klima zu befürchten. Von dem zusätzlichen, von Menschen verursachten Treibhauseffekt lassen sich derzeit fast zwanzig Prozent auf Methan zurückführen. Methan entsteht vor allem in sumpfigen Böden, in Reisfeldern zum Beispiel, sowie im Verdauungssystem von Kühen und anderen Wiederkäuern. Seine Konzentration in der Atmosphäre hat sich in den letzten zweihundert Jahren mehr als verdoppelt. Im Vergleich mit anderen Treibhausgasen hat Methan jedoch keine sehr lange Lebensdauer. In gut durchlüfteten Böden leben Mikroorganismen, die Methan aus der Atmosphäre aufnehmen und abbauen können. Allerdings hat sich das natürliche Abbaupotential der Böden durch eine veränderte Landnutzung verringert. Schuld daran ist vermutlich die Düngung mit Stickstoff und die mechanische Bearbeitung der Oberböden. Die intensive Bewirtschaftung der Böden kann außerdem auch dadurch den Treibhauseffekt verstärken, daß sie mehr Lachgas, ebenfalls ein klimawirksames Spurengas, entstehen läßt.

Die untersuchten Pappelplantagen nehmen nicht sonderlich viel Methan auf, pro Hektar und Jahr nur wenige hundert Gramm. Das ist kaum mehr, als benachbarte Ackerflächen leisten. Unter dem Aspekt des Klimaschutzes kann der Abbau von Methan die gleichzeitige Produktion von Lachgas nicht ausgleichen. Die freigesetzten Lachgasmengen sind zwar nicht viel größer. Doch über einen Zeitraum von hundert Jahren betrachtet ist ein Gramm Lachgas als Treibhausgas etwa 13 mal so wirksam wie ein Gramm Methan. Wieviel Lachgas entsteht, hängt von der Bewirtschaftung ab, vor allem davon, wie reichlich der Boden mit Stickstoff versorgt wird. Läßt man den Pappeln Stickstoffdünger zukommen, damit sie schneller wachsen, dann steigt die Lachgasmenge auf 1,4 Kilogramm pro Hektar und Jahr. Im Vergleich mit den 5,7 Kilogramm Lachgas pro Hektar und Jahr, die auf einem benachbarten Acker gemessen wurden, ist das immer noch recht wenig.

Ganz verhindern läßt sich die Produktion von Lachgas nie. Wenn der Sauerstoff knapp wird, greifen manche Bakterien auf den Sauerstoff der Nitrat-Ionen zurück. Nitrat (NO3-) wird dabei zu Lachgas (N2O) reduziert und schließlich zu molekularem Stickstoff (N2). Prinzipiell läßt sich überschüssiger Stickstoff auf diese Weise problemlos entsorgen, denn molekularer Stickstoff ist mit 78 Volumenprozent ohnehin der Hauptbestandteil der Atmosphäre. Doch mitunter endet die Reaktionskette schon beim Lachgas. Derzeit macht sein Anteil am von Menschen verursachten Treibhauseffekt nur sechs Prozent aus, doch Lachgas ist ein sehr stabiles Gas, seine Lebensdauer in der Atmosphäre wird auf 120 Jahre geschätzt. Langfristig ist deshalb zu erwarten, daß sich dort beachtliche Mengen ansammeln. Letztlich wird Lachgas zwar in der Stratosphäre zerstört. Bei diesem Prozeß entstehen jedoch Stickstoffverbindungen, die sich am Abbau der Ozonschicht beteiligen, also jene Schutzschicht zerstören, die uns vor allzu intensiver UV-Strahlung bewahrt.

Wichtig ist deshalb, daß auf den land- und forstwirtschaftlichen Flächen möglichst wenig Lachgas entsteht. Bei den Pappelplantagen scheint das gewährleistet, im Gegensatz zu manch anderen Anbauflächen für nachwachsende Rohstoffe. Auf Kartoffeläckern zum Beispiel werden unter ungünstigen Bedingungen pro Hektar und Jahr zuweilen 16 Kilogramm Lachgas freigesetzt. Ob der Anbau solcher Rohstoffe insgesamt positiv zu bewerten ist oder negativ, hängt von vielen Faktoren ab. Doch die Bilanz der Treibhausgase, und damit der Aspekt des Klimaschutzes, zählt auf jeden Fall zu den Grundlagen für eine umfassende Ökobilanz.



Weitere Informationen bei:
Forschungszentrum Waldökosysteme der Universität Göttingen
Frau Dr. Diemut Klärner, Büsgenweg 1, 37077 Göttingen
Tel. 0551/3935-09, -12, Fax 0551/399762



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