Search

Klimaneutrales Wirtschaften ist angesichts des immer deutlicher wahrnehmbaren und anthropogen bedingten Klimawandels eine gesellschaftliche Notwendigkeit, die von allen Wirtschaftsbereichen erbracht werden muss. Dieser Notwendigkeit muss sich auch die Landwirtschaft, und insbesondere die auf Nachhaltigkeit fokussierte biologische Landwirtschaft stellen. Dabei wird Klimaneutralität im Sinne eines „Net Zero bzw. Net Zero Carbon Emission“ wie folgt definiert und erreicht: Für ein Betrieb, Produkt, Unternehmen oder Wirtschaftsbereich werden zunächst alle Treibhausgas (THG)-Emissionen – in der Regel Methan (CH4), Lachgas (N2O) und Kohlenstoffdioxid (CO2) – gemessen oder berechnet und zu einem CO2-Fussabdruck kombiniert. Um die Net Zero Emission zu erreichen stehen nun drei Stellschrauben zur Verfügung: 1. Maximale Reduktion der THG Emissionen; 2. Kompensation der unvermeidlichen THG-Emissionen durch dauerhafte C-Speicherung (Sequestrierung) im eigenen Wirkungsbereich; und 3. Kompensation der unvermeidlichen THG-Emissionen an anderer Stelle. Ziel der vorliegenden Vorstudie war es, erstmals gesondert für den biologischen Landbau in der Schweiz den CO2-Fussabdruck dieses Wirtschaftsbereiches abzuschätzen und die Möglichkeit der Erreichung des Net Zero Zustands zu bewerten. Dazu haben wir in einer Literaturanalyse den Stand des Wissens zu Wirksamkeit und Umsetzbarkeit von THG-Reduktionsstrategien für im Bereich der biologischen Landwirtschaft zusammengestellt.

Rein rechnerisch entfallen 13 Prozent der Treibhausgasemissionen auf die Landwirtschaft. Doch Biophysik allein macht noch keinen Klimaschutz, es geht immer auch um Konsum und Politik.

In einer koordinierten Probenahme in 9 Langzeitversuchen in der Schweiz, Deutschland, Frankreich und Niederlande wurden Humusvorräte bis in 1m Tiefe bestimmt. Verglichen wurde die Pflugbewirtschaftung mit der reduzierten Bodenbearbeitung. Nach 8-21 Jahren ergab sich eine Umverteilung der Humusvorräte innerhalb des Profils. Eine Nettozunahme wurde nur in wenigen Langzeitversuchen gemessen.

Der Mensch bewirtschaftet den Boden zur Nahrungsproduktion seit rund 12 000 Jahren – seit der industriellen Revolution und der raschen Zunahme der Weltbevölkerung zudem immer intensiver. Dass der Boden, insbesondere seine organische Substanz, dadurch Schaden nimmt, ist bekannt. Bieten die Methoden des Ökolandbaus eine Lösung des Problems?

Böden sind weltweit die größten CO2-Speicher auf dem Land. Sie beinhalten mehr Kohlenstoff als die gesamte Atmosphäre und oberirdische Biomasse zusammen. Markus Steffens erklärt, wie Klima und Landwirtschaft davon profitieren, wenn der Boden gesund gehalten und Humus aufgebaut wird.

Der Biolandbau trägt mit dem Humusaufbau im Boden aktiv zur Verbesserung der Fruchtbarkeit, Wasserhaltekapazität und Struktur des Bodens bei. Er sichert so die langfristige Leistungsfähigkeit der Böden, verbessert das Wasserangebot für die Kulturen und reduziert Bodenverluste durch Erosion.

Die landwirtschaftlichen Böden stehen derzeit als mögliche Kohlenstoffsenke im Fokus. Humusaufbau für den Klimaschutz ist in aller Munde und es werden bereits Zertifikate aus Humusaufbau auf Schweizer Äckern verkauft. Ist die fachliche Grundlage derzeit aber schon so solide, dass wir im grossen Stil solche Projekte starten können? Viele Fragen sind noch ungeklärt oder die Antworten darauf haben den Weg in die Praxis offenbar noch nicht überall gefunden. In diesem Faktenblatt möchten dazu beitragen, dass die Aktivitäten im Bereich Humusaufbau und Klimaschutz in der Schweiz auf festen Beinen zu stehen kommen.

Die Landwirtschaft spielt im Klimawandel eine bedeutende Rolle. Als Verursacherin von Klimagasen trägt sie einerseits zur globalen Erwärmung bei, verfügt aber andererseits auch über ein grosses Potenzial zur Minderung des Klimawandels. In diesem Faktenblatt wird die vielseitige Rolle der Landwirtschaft im Klimawandel näher beleuchtet. Dabei werden verschiedene wissenschaftliche Erkenntnisse dargestellt, die das Potenzial des Biolandbaus zur Minderung des Klimawandels zeigen.

Im Rahmen der Klimadiskussion sind auch CO2-Zertifikate* für die Einlagerung von Kohlenstoff in Landwirtschaftsböden (Kohlenstoffsenken) im Gespräch. Doch bevor solche Zertifikate ausgegeben werden, muss sichergestellt werden, dass die Kohlenstoffsenken zu einer effektiven Reduktion von Klimagasen beitragen. Damit dies geschehen kann, müssen vier Kriterien erfüllt sein.

Um eine weitere Zunahme der Umweltbelastung infolge des stetig anwachsenden Leergewichtes heutiger Kraftfahrzeuge zu vermeiden, wird dem vermehrten Einsatz von Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffen (FKV) auch für hochbelastete Sekundärstrukturen zukünftig eine zentrale Rolle beim intelligenten Fahrzeug-Leichtbau zukommen. Die hierzu erforderliche Substitution metallischer Bauweisen durch FKV-Lösungen bietet das Potential, aufgrund des herausragenden gewichtsspezifischen Eigenschaftsprofils der Werkstoffgruppe und der Möglichkeit einer weitreichenden Teile- und Funktionsintegration eine deutliche Gebrauchswerterhöhung und auch Kostenreduktion zu erzielen. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgefüh1ie Analyse des heutigen Entwicklungsstandes von Fahrzeug-Sitzstrukturen und Fahrwerkselc1nenten in FKV-Bauweise zeigte, daß bei vorderen Pkw-Sitzen die Grenzen des mit FKV derzeit Umsetzbaren erreicht sind. Bei Pkw-Fahrwerken konnte festgehalten werden, daß bislang keine längsorientierte, nicht angetriebene Hinterachse in FKV-Bauweise ohne zusätzliches Querelement bekannt ist, obwohl diese Achsbauart zunehmend eingesetzt wird. Zielsetzung der Arbeit war es daher, innovative Ansätze für die integrierte Gestaltung vorderer Sitzstruktur-Komponenten zu entwickeln, die Leichtbau und hohe Funktionalität mit Großserienfertigung verbinden und weiter Vorschläge zur Gestaltung längsorientierter, nicht angetriebener Pkw-Hinterachsen in FKV-Bauweise zu erarbeiten. Die Arbeit geht zunächst detailliert auf die Besonderheiten der FKV-Bauweisenentwicklung im Vergleich zum klassischen Konstruktionsablauf bei metallischen Strukturen ein. Darauf aufbauend wird die werkstoff- und fertigungsgerechte Spritzgieß-Konstruktion einer oberen Lehnen-Quertraverse aus diskontinuierlich langglasfaserverstärktem Thermoplasten (DLFRP oder LFT) vorgestellt, die zwei Kopfstützen-Führungselemente und die eigentliche metallische Quertraverse integriert. Zudem ermöglicht die Funktionserweiterung der axialen Drehbarkeit des gesamten Bauteils ein verbessertes Anstellen der Kopfstütze an den Insassen-Hinterkopf. Quasi-statische und auch dynamische Kopfaufprall-Prüfungen an Prototypen zeigten eine gute Übereinstimmung mit den numerischen Simulationsergebnissen und bestätigten das geforderte „gutmütige" Versagensverhalten des Bauteils durch den Einsatz von Langfasern. Im weiteren stellt die Arbeit erstmals ein schlüssiges werkstoff- und fertigungsgerechtes Konzept für eine längsorientierte, nicht angetriebene Hinterachse in FKV-Bauweise auf der Basis eines funktionsintegrierten CFK-Doppel-Blattfeder-Elementes mit in Reihe geschalteter FKV-Drehrohrfeder-Anordnung vor. Die im Vergleich zu herkömmlichen Metallbauweisen um etwa 40 % leichtere Konstruktion verzichtet auf ein mitfederndes Querelement zur Aufnahme der Seitenkräfte und ermöglicht ein elastokinematisch basiertes In-Vorspur-Gehen des kurvenäußeren Hinterrades. Die grundsätzliche Funktionstüchtigkeit der Konstruktion konnte in ausführlichen strukturmechanischen Simulationsrechnungen nachgewiesen werden.