Klimawandel: Welche Rolle spielt Methan aus der Landwirtschaft?
Die Landwirtschaft ist die wichtigste Quelle von Methan-Emissionen. Das Gas ist klimawirksamer als CO2, wird aber auch schneller wieder abgebaut.
Quelle: Natallia Saksonova via Getty Images
Werden klimawirksame Gase wie Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) freigesetzt, führt das dazu, dass sich die Atmosphäre aufheizt. So wie sich die chemischen Strukturen dieser Treibhaushase unterscheiden, so unterschiedlich fällt auch ihre Erwärmungswirkung aus.
Zentrale Bezugsgröße in der Debatte um den Klimawandel sind die CO2-Emissionen. Geht es um die Landwirtschaft müssten jedoch eigentlich zwei andere Klimagase im Mittelpunkt stehen: Methan und Lachgas. Beide sind um ein Vielfaches klimawirksamer als CO2. Die jeweiligen Klimaauswirkungen zu berechnen, ist jedoch äußerst kompliziert – wie sich am Beispiel Methan zeigen lässt.
Kurzfristige vs. langfristige Perspektive
Fest steht: Methan hat eine sehr hohe Erwärmungswirkung und ist kurzfristig sehr viel klimaschädlicher als CO2. Die negativen Auswirkungen von CO2 sind aber sehr viel länger wirksam. Während Methan in der Atmosphäre relativ schnell abgebaut wird und die Emissionen schon nach 20 Jahren kaum noch klimatisch nachwirken, sind CO2-Emissionen auch nach über 100 Jahren noch zu einem erheblichen Teil wirksam.
Beide Treibhausgase sind also nur schwer miteinander vergleichbar. Um beide in Relation zueinander zu setzen, werden häufig sogenannte CO2-Äquivalente herangezogen. Sie sollen die Vergleichbarkeit erleichtern, indem man Methanemissionen in CO2-Emissionen umrechnet. Leichter gesagt als getan, denn das Ergebnis ist sehr stark vom Betrachtungszeitraum abhängig.
Berechnung von CO2-Äquivalenten
Bislang erfolgt der Vergleich meist auf Basis eines 100-Jahreszeitraums. Ergebnis: Die Klimawirksamkeit (GWP – Global Warming Potential) von Methan ist etwa 28 Mal so hoch wie die von CO2. Wird eine Tonne Methan freigesetzt entspricht das also 28 Tonnen CO2-Äquivalenten.
Wählt man einen 20-Jahreszeitraum als Vergleichsmaßstab fällt das Ergebnis jedoch ganz anders aus. Laut dem häufig als Weltklimarat bezeichneten Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ist Methan dann sogar 84 Mal so klimaschädlich wie CO2.
Die Bedeutung kurzfristiger Emissionsminderungen
Angesichts der Notwendigkeit einer schnellen Trendwende im Hinblick auf die Treibhausgas-Emissionen und der Sorge vor Kipppunkten von globaler Tragweite (z.B. eines massiven Anstiegs des Meeresspiegels durch das Abschmelzen großer Landeismassen), ist eine solche kurzfristigere Betrachtung naheliegend.
Sie unterstreicht die außerordentlich hohe kurzfristige Wirkung von Methanemissionen und – im Umkehrschluss – von deren Reduktion. Denn so massiv die Klimawirkung von Methan einsetzt, so rasch endet sie – verglichen mit CO2 –, sobald eine Emission aufhört. Auch eine deutliche Verringerung der Emissionen führt zu einer Entlastung.
Mit Blick auf die für 2045 anvisierten Klimaziele ist daher eine deutliche Verringerung der Methanemissionen in den nächsten 20 Jahre besonders wichtig.
Quelle: greenpapillon/stock.adobe.com
Die Landwirtschaft als wichtigste Quelle von Methanemissionen
In Deutschland stammen über drei Viertel der gesamten Methan-Emissionen aus der Landwirtschaft. Methan entsteht vor allem beim Verdauungsvorgang von Wiederkäuern wie Rindern und Schafen und bei der Lagerung von Gülle und Mist.
Biogenes und fossiles Methan
Neben biogenem Methan aus der Tierhaltung gibt es auch fossiles Methan, das etwa bei der Gewinnung und Nutzung fossiler Brennstoffe wie Erdgas oder Erdöl freigesetzt wird. Die Besonderheit bei biogenem Methan: es ist Teil eines Kreislaufs.
Kurz gesagt fressen die Tiere Pflanzen, in denen Kohlendioxid gebunden ist. Bei der Verdauung wird aus einem Teil des gebundenen Kohlenstoffs Methan. Dieses Methan wird in der Atmosphäre zu Wasser und Kohlendioxid abgebaut, welches dann wieder von den Pflanzen aufgenommen wird.
Trotz dieses Kreislaufs ist biogenes Methan nicht klimaneutral, denn bis zu seinem Abbau hat das Gas ein hohes Erwärmungspotenzial. Es ist aber weniger klimawirksam als fossiles Methan.
Es gibt verschiedene Ansätze, die aus der Tierhaltung resultierenden Methanemissionen zu reduzieren. Dies betrifft etwa die Optimierung der Fütterung oder der Lagerung und Ausbringung von Gülle, Jauche und Mist.
Quelle: Umkehrer via Getty Images
Der wirksamste Ansatz ist jedoch die Reduzierung der Rinderbestände. In Deutschland sind die Rinderbestände in den vergangenen 20 Jahren um gut ein Fünftel zurückgegangen. Derzeit werden noch rund 10,8 Millionen Rinder in Deutschland gehalten.
Aufgrund der abnehmenden Bestände sind in Deutschland die von Rindern emittierten Treibhausgase zurückgegangen, ihr relativer Anteil an den gesamten Treibhausgasemissionen jedoch ist gestiegen. Auch sind die Methanemissionen aus der Rinderhaltung sehr viel weniger stark zurückgegangen als die Bestände.
Das liegt unter anderem an der enormen Steigerung der Milchleistung pro Kuh, die in den vergangenen 30 Jahren um mehr als 70 Prozent gestiegen ist. Dadurch gehen einerseits die Emissionen pro Liter Milch zurück – hier liegt deutsche Milch mit 1,1 Kilogramm CO2-Äquivalenten pro Liter weit unter dem globalen Durchschnittswert von 2,4 Kilogramm. Andererseits nehmen die Emissionen pro Tier aber zu.
Entwicklung der Methanemissionen in Deutschland und weltweit
Was heißt das nun in konkreten Zahlen? Zwischen 1990 und 2022 gingen die Methanemissionen in Deutschland von 4,74 auf 1,61 Millionen Tonnen zurück – ein Rückgang um fast zwei Drittel. In der Landwirtschaft gingen die Emissionen im selben Zeitraum lediglich um ein Viertel zurück: von 1,64 auf 1,23 Millionen Tonnen.
In Folge des deutlich stärkeren Rückgangs der Methanemissionen in anderen Sektoren ist der Anteil der Landwirtschaft an den gesamten Methanemissionen also von 35 auf 76 Prozent gestiegen. Zur Einordnung: Bezogen auf die gesamten Treibhausgasemissionen liegt die Landwirtschaft in Deutschland – anders als der Gebäude- oder der Verkehrssektor – dennoch unter den im Bundesklimaschutzgesetz festgelegten Zielwerten.
Quelle: Josh/stock.adobe.com
Betrachtet man die Entwicklung der Methanemissionen auf globaler Ebene zeigt sich ein anderes Bild als in Deutschland: die Emissionen steigen weiter an.
Nach Zahlen des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung nahmen sie zwischen 1990 und 2021 um rund 15 Prozent zu und erreichten 2021 mit 4,14 Gigatonnen CO2-Äquivalenten einen neuen Höchstwert. Gegenüber 2011 ist dieser Wert nur noch minimal gestiegen, der Rückgang in den darauffolgenden Jahren stellte aber noch nicht die erhoffte Trendwende dar.
Die Methanemissionen aus der Landwirtschaft stiegen seit 1990 um 10 Prozent auf 1,87 Gigatonnen CO2-Äquivalente (2021). Auf globaler Ebene entfallen damit rund 45 Prozent der Emissionen auf die Landwirtschaft.
Global Methan Pledge (GMP)
Um den Anstieg der Methanemissionen zu stoppen, haben sich seit der Klimakonferenz in Glasgow 2021 rund 150 Staaten dem sogenannten Global Methan Pledge angeschlossen – darunter auch die USA, Japan und die EU-Staaten, nicht aber China, Indien und Russland. Ziel der Unterzeichnerstaaten ist es, ihre Methanemissionen bis 2030 um 30 Prozent senken. Dies würde eine Verringerung der globalen Erwärmung um 0,2 Grad Celsius bis zum Jahr 2050 bewirken und damit die Erreichung der Klimaziele erleichtern.
Letzte Aktualisierung: 11. März 2024
Weitere Informationen
Praxis-agrar.de: Die Diskussion zur Bewertung von Methan-Emissionen
Umweltbundesamt (UBA): Beitrag der Landwirtschaft zu den Treibhausgas-Emissionen
Deutscher Bauernverband (DBV): Faktencheck Landwirtschaft – Methanemissionen in der Rinderhaltung
