Klimaschutz in der Landwirtschaft vorantreiben: Warum die Reduzierung von Methan aus der Viehzucht eine dringende Chance ist 

In den letzten 60 Jahren haben sich die globalen Lebensmittelsysteme massiv verändert. Erhebliche Produktions- und Produktivitätssteigerungen sowie Kostensenkungen bei Nahrungsmitteln haben zu einer reichhaltigeren Nahrungsmittelversorgung geführt, die Armut und Hunger auf der ganzen Welt stark reduziert hat. Doch diese Vorteile sind auch mit Umwelt- und Klimakosten verbunden. Die Landwirtschaft ist heute für 40 % der vom Menschen verursachten Methanemissionen verantwortlich und damit die größte Quelle für dieses starke und schädliche Gas in der Atmosphäre.  

Methan allein ist für fast die ^Hälfte1 des globalen Temperaturanstiegs von 1,1°C verantwortlich, den wir bereits erleben, wobei Methan aus der Landwirtschaft etwa 0,2°C zur Erwärmung beiträgt - und seine Emissionen nehmen weiter zu. Ihre Verringerung ist entscheidend, um die Erwärmung auf ein erträgliches Maß zu begrenzen. Aus diesem Grund arbeitet CATF daran, die Methanemissionen aus der Landwirtschaft zu reduzieren, parallel zu unserer Arbeit zur Verringerung der Methanverschmutzung durch den Energie- und Abfallsektor. 

Die Methanemissionen der Landwirtschaft stammen aus drei Hauptquellen^:2

• Enterische Emissionen (73%): Enterisches Methan entsteht im Verdauungssystem von Wiederkäuern (z. B. Rinder, Schafe, Ziegen, Büffel, Kamele), wenn die Nahrung durch Mikroorganismen im Pansen, einem ihrer Mägen, abgebaut wird. Wiederkäuer scheiden dieses Methan aus, hauptsächlich durch Aufstoßen (95 %). 

• Güllewirtschaft (7%): Wenn Dung von Wiederkäuern und anderen Tieren gelagert wird, setzt er bei seiner Zersetzung durch Mikroorganismen Methan frei. 

• Reisanbau (20%): Beim Reisanbau werden die Felder überflutet, und die Bakterien im Boden bauen organisches Material ab und setzen Methan frei. 

CATF konzentriert sich auf Emissionen aus der Viehhaltung - insbesondere auf Emissionen aus dem Darm und aus Gülle - die 80 % des gesamten in der Landwirtschaft erzeugten Methans ausmachen^.3 Warum? Zum einen gibt es bereits Lösungen, und es besteht ein Bedarf an der Entwicklung innovativer neuer Lösungen - etwas, worauf CATF spezialisiert ist. Um diese Emissionen zu bekämpfen, müssen wir jedoch zunächst verstehen, woher sie kommen und wie sie sich verhalten. 

Methanemissionen aus der Viehhaltung variieren weltweit

Weltweit werden durch die Viehzucht jährlich fast 120 Millionen Tonnen Methan (oder 3,3 Milliarden Tonnen_CO2e) in die Atmosphäre emittiert^.4 Diese so genannten absoluten Methanemissionen entstehen dort, wo die Tiere gehalten werden, und sind nicht gleichmäßig über alle Länder der Welt verteilt. Die geschätzten nationalen Emissionen sind unsicher - die Methanemissionen sind von Ort zu Ort und sogar von Tier zu Tier sehr unterschiedlich. Die besten verfügbaren globalen Daten deuten jedoch darauf hin, dass wohlhabende Länder(mit 14 % der Weltbevölkerung) unverhältnismäßig hohe Emissionen aus der Viehhaltung haben - etwa 22 % (siehe Abbildung 1). Die relativen Beiträge der enterischen Fermentation und der Güllewirtschaft sind in den einzelnen Ländern unterschiedlich, wobei die Emissionen aus Gülle in Ländern mit hohem Einkommen (~18 % der Emissionen aus der Viehwirtschaft), in denen eine größere Anzahl von Betrieben mit intensiver Güllewirtschaft betrieben wird, eine größere Rolle spielen. In Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen machen Gülleanlagen nur 4-8 % der Emissionen aus der Viehwirtschaft aus. Auch der Beitrag von Weide- und Stalltieren zu den Darmemissionen ist von Land zu Land unterschiedlich, was wichtig ist, weil nicht alle Lösungen für alle Produktionssysteme anwendbar sind. 

Abbildung 1. Methanemissionen aus der Viehzucht nach Quelle und Prozentsatz der in den Ländern lebenden Weltbevölkerung, nach Ländereinkommen

Die Art der Tierhaltung kann die Methanintensität von tierischen Produkten stark beeinflussen

Die Methanemissionsintensität ist eine Kennzahl, die den Methanausstoß pro Pfund oder Kilogramm erzeugter Milch oder Rindfleisch betrachtet. Abbildung 2 zeigt, dass die durchschnittliche Emissionsintensität in den verschiedenen Ländern je nach Einkommensniveau sehr unterschiedlich ist. Die Intensität ist in den Ländern mit dem niedrigsten Einkommen 6-16 Mal höher als in den Ländern mit dem höchsten Einkommen. Es gibt viele Gründe für diesen Unterschied, aber insgesamt haben effizientere Systeme eine geringere Methanintensität, und in Ländern mit hohem Einkommen gibt es in der Regel Systeme mit produktiveren Kühen und Rindern, die schneller an Gewicht zunehmen und in jüngerem Alter geschlachtet werden. Abbildung 2 verdeutlicht, dass es Möglichkeiten gibt, die Methanemissionen insgesamt zu reduzieren, indem die Emissionsintensität von Fleisch und Milchprodukten verringert wird. 

Abbildung 2. Durchschnittliche Emissionsintensität von Milch und ^Fleisch5 (Rind- und Schweinefleisch) je Land und Einkommensniveau (kg Methan pro kg Milch und Fleisch)

Wie können wir also die Methanemissionen aus der Viehhaltung verringern? 

Weltweit muss der Landwirtschaftssektor seine absoluten Methanemissionen um 30-38 Mio. t/Jahr senken, um den globalen Temperaturanstieg auf 1,5° C zu begrenzen. Die Herausforderung besteht darin, dass diese Senkung vor dem Hintergrund einer steigenden Nachfrage nach tierischen Erzeugnissen, insbesondere in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen, erreicht werden muss. In Afrika wird die Nachfrage nach tierischen Proteinen bis 2050 voraussichtlich um 102 % steigen^.6 Daher ist es von entscheidender Bedeutung, sowohl die Intensität der Methanemissionen von landwirtschaftlichen Erzeugnissen als auch die absoluten Methanemissionen zu reduzieren.  

Die Strategie zur Verringerung der Emissionen hängt von dem jeweiligen Land und den Systemen ab, in denen die Tiere produziert werden. Es gibt Technologien und Praktiken, die die Methanemissionen aus der Tierhaltung verringern können, aber insgesamt lassen sie sich in zwei Ansätze einteilen^:7 

• Effizientere Viehwirtschaft: Die geringere Emissionsintensität in wohlhabenden Ländern ist auf eine effizientere Viehwirtschaft zurückzuführen. Die Rindfleisch- und Milchproduktion kann durch die Einführung von Technologien und Praktiken verbessert werden, die die Tiergesundheit verbessern, besseres Futter bieten, die Weidebewirtschaftung verbessern und produktivere Tiere züchten. Obwohl die größten Verbesserungsmöglichkeiten in den Ländern mit mittlerem und niedrigem Einkommen bestehen, kann eine weitere Produktivitätssteigerung in Ländern mit hohem Einkommen auch die Methanemissionen verringern, insbesondere bei Rindfleisch^{.8, 9, 10} 

• Direkte Verringerung der enterischen oder Gülleemissionen: Technologien und Praktiken können die Emissionen über das Maß hinaus senken, das durch Effizienzsteigerungen erreicht wird, entweder durch die Verringerung der Methanproduktion im Darm (pro Tier und Zeiteinheit) oder durch die Kontrolle der Emissionen aus Güllesystemen. Während viele Technologien zur Verringerung der Darmemissionen noch in der Entwicklung sind - z.B. Züchtung auf niedrige Methanemissionen, Impfstoffe und Manipulation von Pansenmikroben - werden Futtermittelzusatzstoffe eine Schlüsselrolle spielen, insbesondere in geschlossenen Produktionssystemen. Für das Dungmanagement gibt es viele Möglichkeiten, wie z. B. Fest-Flüssig-Trennsysteme, das Abdecken und Abfackeln von Dunglagunen, die Belüftung und chemische Behandlung von Dung sowie der Einsatz anaerober Fermenter. Die Anwendbarkeit und Wirksamkeit dieser Technologien hängt auch davon ab, wie die Tiere aufgezogen und gehalten werden^.11 

Beide Ansätze sind entscheidend, um die Herausforderung der Methanemissionen aus der Tierhaltung zu bewältigen. Während derzeit Forschung und Entwicklung betrieben werden, um die verfügbaren Lösungen in diesem Bereich zu erweitern, ist es möglich, verfügbare Technologien und Praktiken zu nutzen, um damit zu beginnen, sowohl die absoluten Methanemissionen aus der Tierhaltung als auch die Emissionsintensität von Agrarprodukten zu reduzieren^.12  

Sie erfolgreiche Bekämpfung von Methan in der Landwirtschaft erfordert auch eine innovative Agrarpolitik 

Schätzungen zufolge gibt es weltweit über 570 Millionen Viehzuchtbetriebe, von denen 85 % weniger als 2 Hektar groß sind. Die Größe dieser Betriebe, die Art der Tierhaltung, der Zugang zu Futtermitteln, Technologie, technischer Unterstützung und die Anwendbarkeit von Strategien und Technologien zur Methanreduzierung sind weltweit und innerhalb der Länder sehr unterschiedlich. Daher sind regionale Strategien zur Bekämpfung der Methanemissionen aus der Landwirtschaft erforderlich^.13 

Die derzeitigen politischen Maßnahmen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft, einschließlich der Maßnahmen zur Verringerung der Methanemissionen aus der Viehhaltung, beruhen häufig auf freiwilligen Anreizen. Weltweit werden jährlich über 600 Milliarden Dollar für die Förderung der landwirtschaftlichen Produktion ausgegeben, wobei die meisten dieser Maßnahmen nicht mit Blick auf den Umweltnutzen entwickelt wurden. Die bloße Bereitstellung zusätzlicher Subventionen, um die Einführung von Technologien zu beschleunigen , kann unwirksam sein. Ein ganzheitlicher, optionsbasierter Ansatz, der unter Einbeziehung der Landwirte und anderer Interessengruppen entwickelt wurde, ist von entscheidender Bedeutung, damit die Landwirte die vor ihnen liegenden Möglichkeiten verstehen. 

Um die Emissionen aus der Tierhaltung zu reduzieren, sollten die Länder Strategien bevorzugen, die auf die besonderen Merkmale ihrer Produktionssysteme abgestimmt sind. Brasilien hat beispielsweise einen sektoralen ^Plan14 für die Landwirtschaft entwickelt, der die Einführung wissenschaftlich fundierter Praktiken unterstützt, die sich bei den Viehzüchtern des Landes bewährt haben. Uruguay, dessen Rindfleischproduktion 70 % der Exporte des Landes ausmacht, hat seine Strategie zur Verringerung der Emissionen aus der Rindfleischproduktion in seinem Nationally Determined Contribution^Plan15 detailliert dargelegt und arbeitet im Rahmen seiner Nationalen Politik zum Klimawandel mit dem Rindfleischsektor zusammen, um detaillierte Maßnahmen zur Verringerung der Methanemissionen von Rindfleisch umzusetzen. 

Wie unterstützt CATF die Reduzierung von Methan aus der Landwirtschaft? 

Die Verringerung der Methanemissionen aus der Landwirtschaft ist von entscheidender Bedeutung für eine rasche Verlangsamung der globalen Erwärmung. Aus diesem Grund arbeitet CATF daran, die Methanemissionen aus der Landwirtschaft zu reduzieren, und zwar parallel zu unserer Arbeit zur Verringerung der Methanverschmutzung durch den Energie- und Abfallsektor. Die erfolgreiche Einführung methanreduzierender Technologien und Praktiken hängt von regional angepassten Lösungen, starken Geschäftsmodellen, Zugang zu Krediten und wirksamen politischen Maßnahmen und Beratungsmechanismen ab, die in Zusammenarbeit mit dem Agrarsektor entwickelt werden.  

Aus diesen Gründen konzentriert sich die Arbeit von CATFin diesem Bereich auf die Zusammenarbeit mit Regierungen auf der ganzen Welt, um der Methanreduzierung in ihren landwirtschaftlichen Plänen und Zielen Priorität einzuräumen. Wir setzen uns dafür ein, die Entwicklung methanreduzierender Technologien und Praktiken zu beschleunigen, neue Finanzierungsmechanismen zu verbessern und zu schaffen und politische Maßnahmen voranzutreiben, die eine breite Akzeptanz durch die Landwirte fördern. Die Grundlage für diese Arbeit ist immer auf: 

• Regional zugeschnittene Ansätze, die die besonderen Umstände und Möglichkeiten der verschiedenen Regionen berücksichtigen. 

• Aufbau von Regierungskapazitäten, die sich auf die Umsetzung innovativer Maßnahmen und die Entwicklung langfristiger Lösungen konzentrieren. 

• Zusammenarbeit mit dem produktiven Sektor, um die Übernahme von Technologien und Verfahren durch die Landwirte zu beschleunigen. 

• Ein Systemansatz, der die Auswirkungen von Praktiken und Technologien auf vor- und nachgelagerte Treibhausgasemissionen, Wasserqualität, biologische Vielfalt und Landnutzung berücksichtigt. 

• Priorisierung von Gerechtigkeit und Fairness durch Berücksichtigung der Auswirkungen auf lokale Gemeinschaften und gefährdete Bevölkerungsgruppen bei der Erörterung von Maßnahmen und der Unterstützung von Technologien und Praktiken zur Verringerung der Methanemissionen aus der Landwirtschaft. 

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Fußnoten

¹ Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (2021). Klimawandel 2021: The Physical Science Basis, Arbeitsgruppe I, SPM, Abb. 2. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/figures/IPCC_AR6_WGI_SPM_Figure_2.png

² Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen, Climate and Clean Air Coalition (2022). Global Methane Assessment: Nutzen und Kosten der Minderung von Methanemissionen. https://www.ccacoalition.org/sites/default/files/resources//2021_Global-Methane_Assessment_full_0.pdf

³ Einige argumentieren, dass Methan aus der Landwirtschaft anders behandelt werden sollte als andere Methanquellen. Sobald Methan jedoch in der Atmosphäre ist und bis es abgebaut wird (etwa 12 Jahre), führt es zu einer zusätzlichen Erwärmung, genau wie jedes andere Methanmolekül aus anderen Quellen wie fossilen Brennstoffen und Abfällen. Da die landwirtschaftlichen Praktiken die Methanemissionen weit über das natürliche Maß hinaus erhöhen, verändert dies unser Klima in einer Weise, die bekämpft werden muss.

Ferreira und McCabe. 2024. Konzentration auf die Verringerung der Methanverschmutzung aus allen Quellen, keine Ablenkung durch Metriken. https://www.catf.us/resource/focus-reducing-methane-pollution-all-sources-not-distractions-over-metrics/

⁴ FAO Landwirtschaftliche Emissionen. Verfügbar auf FAOSTAT

⁵ Die als Milchäquivalent berechnete Milch umfasst die gesamte Milch, die zur Herstellung von Milcherzeugnissen wie Käse, Joghurt, Desserts usw. verwendet wird. Die Daten enthalten kein Butterfett.

⁶ FAO 2018. Die Zukunft von Ernährung und Landwirtschaft.

⁷ Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass es auch Bemühungen gibt, die Nachfrage und damit den Verbrauch von Fleisch und/oder Milch in bestimmten Regionen zu verringern. Wenn diese Bemühungen erfolgreich sind, könnten sie sicherlich die Bemühungen zur Emissionsreduzierung durch Effizienzsteigerung und direkte Reduzierung von Methan aus Tieren ergänzen, aber dies ist kein Ansatz, den CATF vorantreibt.

⁸ Auch innerhalb der Länder sind die Bedingungen unterschiedlich: In Argentinien schwankt die Methanintensität in der Kälberproduktion zwischen 1,1 kg und 1,9 kg Methan pro kg Lebendgewicht, was einer Schwankung von ~70 % entspricht. In Brasilien hat die brasilianische Landwirtschaftsforschungsgesellschaft (Embrapa) eine Verringerung der Methanemissionen um ~42 % pro Kilo Lebendgewicht von Rindern in integrierten pflanzlichen, tierischen und forstwirtschaftlichen Systemen dokumentiert, indem sie die Produktivität steigerte und die Zeit bis zur Schlachtung dieser Tiere verkürzte (siehe Referenzen 9 und 10 für weitere Einzelheiten).

⁹ Emissionsarme Entwicklung des Rindfleischsektors in Argentinien, 2017. Unter der Annahme eines GWP von 28.

¹⁰ In Brasilien hat die brasilianische Landwirtschaftsforschungsgesellschaft (Embrapa) eine Verringerung der Methanemissionen um ~42 % pro Kilo Lebendgewicht von Rindern in integrierten pflanzlichen, tierischen und forstwirtschaftlichen Systemen dokumentiert, indem die Produktivität gesteigert und die Zeit bis zur Schlachtung der Tiere verkürzt wurde. Persönliche Mitteilung, Dr. Roberto Guimaraes Junior, Embrapa Cerrados, Brasilien. Von der Entwöhnung bis zur Schlachtung, Kürzungen pro kg Lebendgewicht.

¹¹ Hegarty RS, Cortez Passetti RA, Dittmer KM, Wang Y, Shelton S, Emmet-Booth J, Wollenberg E, McAllister T, Leahy S, Beauchemin K, Gurwick N. 2021. An evaluation of emerging feed additives to reduce methane emissions from livestock. Ausgabe 1. Ein Bericht, koordiniert von Climate Change, Agriculture and Food Security (CCAFS) und dem New Zealand Agricultural Greenhouse Gas Research Centre (NZAGRC), einer Initiative der Global Research Alliance (GRA).

¹² Chang et al., 2021. Die Schlüsselrolle von Änderungen der Produktionseffizienz bei der Verringerung von Methanemissionen in der Viehwirtschaft. AGU Advances, 2, e2021AV000391. https://doi.org/10.1029/2021AV000391

¹³ In intensiven Milchvieh- oder Rindermastbetrieben können beispielsweise Futtermittelzusatzstoffe ein wichtiges Instrument zur Verringerung der Darmemissionen sein, und durch Dungmanagementverfahren können die Emissionen aus dem Dung reduziert werden. In Weidesystemen ist die Anwendbarkeit dieser Instrumente jedoch begrenzt, und Weidemanagementpraktiken, integrierte Systeme, die sich auf die Steigerung der Produktivität konzentrieren, und der Einsatz von Zuchtansätzen sind eher geeignet, die Methanemissionsintensität zu verringern. Dies bedeutet, dass selbst innerhalb eines Landes die Hebel, die Erzeuger, Organisationen und Regierungen zur Verringerung der Methanemissionen aus der Viehhaltung betätigen sollten, unterschiedlich sind. Diese Unterschiede müssen sorgfältig berücksichtigt werden, wenn Reduktionsziele festgelegt und öffentliche Verpflichtungen eingegangen werden.  

¹⁴ Brasilien, 2021. ABC+ Plan für Anpassung und niedrige Kohlenstoffemissionen in der Landwirtschaft.

¹⁵ República Oriental del Uruguay. Segunda Contribución Determinada a nivel Nacional al Acuerdo de Paris, 2022.