RT Dissertation/Thesis
T1 Regionale Darstellung der Umweltbelastungen durch klimarelevante Gase in der Agrarlandschaft Kraichgau - Das Boden-Landnutzungs-Informations-System für Treibhausgasemissionen
A1 Rohierse,Andrea
WP 2004/02/03
AB Zusammenfassung Ziele der Dissertation sind die regionale Darstellung der Umweltbelastungen durch klimarelevante Gase in der Agrarlandschaft Kraichgau, die Durchführung einer Prognose über die Entwicklung der Emissionen klimarelevanter Gase aus der Landwirtschaft sowie geeignete Vermeidungsszenarien einer Wirkungsanalyse zu unterziehen. Für die Erreichung dieser Ziele wird ein Umweltinformationssystem für klimarelevante Gase, das den Namen ?Boden-Landnutzungs-Informations-System für Treibhausgasemissionen? trägt, mit Hilfe eines Geografischen Informationssystems (GIS), aufgebaut. Ergebnisse Räumliche Darstellung der Geodatenbank Neben der Generierung einer Bodenfeuchtpotenzialkarte für den Kraichgau, können mit der aufgebauten Geo-Datenbasis zahlreiche thematische Karten erzeugt werden wie beispielsweise die Düngekarten und die Emissionskarten der klimarelevanten Gase Lachgas, Methan und der CO2-Äquivalente-Bilanz. Dabei kann räumlich visualisiert werden, wo Zentren mit hohen oder geringen Emissionen im Kraichgau liegen. Das Ergebnis der Evaluation der Landnutzungskarten aus den Satellitenbildern 2000 zeigt, dass die angewandte Methode der überwachten Klassifizierung (supervised Classification) und der multitemporalen Satellitenbildauswertung der Genauigkeit für die regionale Darstellung der Treibhausgase aus der Landwirtschaft genügen, da im Mittel 72 % der kraichgautypischen Ackernutzungen richtig klassifiziert werden konnten. Prognose der klimarelevanten Gase aus der Landwirtschaft Mit Hilfe des aufgebauten Umweltinformationssystems wurde es ermöglicht, kraichgauspezifische Emissionen räumlich zu quantifizieren. Für diesen Naturraum wurden durchschnittliche gesamte Lachgasemissionen von 3,2 kg N2O-N / ha*a nach IPCC (2000b) unter Berücksichtigung der 22 Kraichgaugemeinden ermittelt. Der durchschnittlich berechnete Maximalwert der Lachgasemissionspotenziale aus landwirtschaftlich genutzten Böden des Referenzsystems 2000 auf Gemeindeebene beträgt 4,1 kg N2O-N / ha*a, der Minimalwert liegt bei 2,2 kg N2O-N / ha*a. Mit Hilfe des Global Warming Potential - GWP wurde die CO2-Äquivalente-Bilanz für die Böden des Kraichgaus nach IPCC (2001) mit durchschnittlich 1,5 t CO2-Äquivalente / ha*a (GWP 100) errechnet. Der wissensbasierte Ansatz lieferte hierbei eine CO2-Äquivalente-Bilanz von rund 1,1 t CO2-Äquivalente / ha*a (GWP 100). Insgesamt wurde eine Quelle an klimarelevanten Gase für die Ackerbauregion und den Naturraum Kraichgau modelliert. Ausschlaggebend war dabei die starke Gewichtung des Lachgases gegenüber dem Methan und Kohlendioxid aufgrund des angewandten GWPs und die Tatsache des relativ hohen Stickstoffeinsatzes in der intensiv bewirtschafteten Agrarlandschaft. Wirkungsanalyse Die Ergebnisse der Wirkungsanalyse zeigen, dass bei einer Reduzierung von 20 % am gesamt eingesetzten Stickstoff rund 6 % an klimarelevanten Gasen eingespart werden können. Wird beim Landmanagement dann die aktuelle Düngeberatung beispielsweise über den Nitratinformationsdienst angewandt, ergab dies im GIS-Modell eine Reduktion an CO2-Äquivalenten von ca. 10 % für den Kraichgau. In einem weiteren Vermeidungsszenario wurden Landnutzungsänderungen von intensiv angebauten Feldfrüchten (Hackfrüchten) in extensiver angebaute Feldfrüchte beispielsweise Sommerfrüchte (Braugerste) durchgeführt, die stellvertretend für andere extensiv anzubauende Nutzpflanzen stehen. Gleichzeitig wurde die Umwandlung von Ackerflächen in Grünlandflächen geringerer Intensität angewandt, bevorzugt in Wasserschutzgebieten der Zone III. Dann ergab sich im Boden-Landnutzungs-System eine Reduktion der CO2-Äquivalente-Bilanz von etwa einem Drittel. Wurden noch weitere Maßnahmen ergriffen und die Umstellung der landwirtschaftlich genutzten Flächen auf ökologische Wirtschaftsweise durchgeführt, was neben einer anderen Düngepraxis, anderer Anbaustruktur, Änderungen der engen Fruchtfolgen in mehrgliedrige Fruchtfolgen und extensive Grünlandnutzug nach sich ziehen, konnte sogar eine Reduktion an Treibhausgasen von etwa zwei Dritteln modelliert werden. Die angewandten Vermeidungsszenarien Reduktion des Stickstoffinputs, die flächendeckende Anwendung der aktuellen Düngeberatung, die Durchführung verschiedener Landnutzungsänderungen bis hin zur Umstellung der Betriebe auf ökologischen Landbau zeigen, dass die Ziele des Klimaschutzes in der Landwirtschaft zu erreichen sind und neben der Reduktion des mineralischen wie auch organischen Düngereinsatzes, Änderungen in der Anbaustruktur, in den Fruchtfolgen, der Wahl der Feldfrüchte wie auch insgesamt in den Bewirtschaftungsmethoden und Landnutzungsänderungen notwendig sind. Bei Übertragung dieses Maßnahmenbündels der Vermeidungsszenarien in die Produktionspraktiken landwirtschaftlicher Betriebe, die je nach Betriebsform eine unterschiedliche Gewichtung erfahren, könnte der Klimaschutz in der Landwirtschaft vermehrt den Weg zur Umsetzung finden. 


K1 Umweltinformationssystem
K1 Fernerkundung
K1 Boden-Landnutzungs-Informations-System
PP Hohenheim
PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2004/48