Türmen für Paludikultur
Christian Brümmer hat den Überblick, welche Treibhausgase aus Landökosystemen deutschlandweit entstehen und speist die Daten in das europäische Messnetzwerk ICOS. Jetzt wird die Zahl der Messstationen im Land fast schlagartig verdoppelt – vor allem mit Eddy-Kovarianz-Türmen auf Paludikulturflächen. Christian erklärt, warum.
Christian, was ist ICOS?
ICOS steht für Integrated Carbon Observation System. Es ist ein europäisches Netzwerk bzw. eine Forschungsinfrastruktur mit standardisierter Technik zur Messung von Treibhausgasen. Insgesamt 16 Länder machen mit und speisen ihre Daten ein. Ich koordiniere am Thünen-Institut für Agrarklimaschutz in Braunschweig den deutschen Beitrag für ICOS und leite in diesem Kontext das mikrometeorologische Monitoring von Treibhausgasen und Luftschadstoffen. Wir beobachten den Treibhausgasaustausch von Acker, Grünland, Wald und Mooren mit der Atmosphäre.
Warum eigentlich diese aufwendigen Messungen?
Alle sprechen immer über Treibhausgasemissionen und CO2-Einsparungen. Dafür müssen wir wissen, wo die klimaschädlichen Gase herkommen, wie hoch sie sind und was wir machen können, um sie zu reduzieren. Zum Beispiel Ökosysteme so bewirtschaften, dass sie zu Senken werden, also mehr CO2 aufnehmen als sie ausstoßen. Dafür eigenen sich Wälder, aber auch nasse Moore. Durch großflächige Entwässerung in der Vergangenheit sind Moore heute relativ trocken und leider zu großen CO2-Quellen geworden.
Gemessen wird mit sogenannten Eddy-Türmen – wie viele davon gibt es bisher im Rahmen von ICOS?
Bisher 22. Die meisten stehen in Wäldern und auf Grünlandflächen. Es gibt noch viele weitere, die nicht in ICOS organisiert sind.
Jetzt verdoppelt sich die Zahl fast - warum gerade auf Paludikulturflächen?
Knapp 30 Messtürme werden jetzt an Moorstandorten installiert, das ist schon spektakulär. Sie befinden sich auf Paludikultur- und auf Referenzflächen, d.h. auf entwässert genutzten landwirtschaftlichen Moorböden. Sie werden für die nächsten acht Jahre in Betrieb sein. Da kommt ein weltweit einmaliger Datensatz zusammen. Bisher gab es diese Messungen nur in kleineren Projekten mit kürzerer Laufzeit.
Warum sind THG-Messungen gerade hier so wichtig?
Wichtig ist das, weil wir schon genutzte Flächen nicht verlieren wollen, aber zukunftsverträgliche und klimaschonende Nutzungen dafür finden müssen. Paludikulturen bieten hier eine Möglichkeit, egal ob als Anbau von Rohrkolben, Schilf sowie Torfmoosen oder als Nasswiesen. Ihre klimaschützende Wirkung gilt es jetzt einheitlich zu erfassen und zu belegen. Das stellen wir in einem Arbeitspaket des Verbundprojekts PaludiZentrale sicher, in dem neun Forschungs- und Umsetzungsprojekte zu Paludikultur Treibhausgasdaten beitragen. Auch Biodiversität, Hydrologie, Sozioökonomie, Verwertung und weitere landwirtschaftliche Aspekte werden darin betrachtet.
Wie läuft so eine Installation und was genau wird dann gemessen?
Kurz zusammengefasst: Die Eddy-Kovarianz-Türme im Feld bestehen in erster Linie aus einem Windmesser und Treibhausgasanalysatoren. Sie erfassen die lokale Turbulenz, also das dreidimensionale Windfeld, sowie die Treibhausgaskonzentrationen. Daraus können wir die Aufnahme von beispielsweise CO2 aus der Atmosphäre oder aber die Abgabe (Emission) aus dem Ökosystem in die Atmosphäre bestimmen. Das ist ziemlich kompliziert. Letztendlich werden hier Moleküle gezählt, die in beide Richtungen verwirbelt werden. Die Messungen repräsentieren einen bestimmten Bereich des Feldes auf dem der Turm steht. Wir nennen diesen auch Footprint. Er hängt von der Windstärke und Windrichtung ab. Für die lokale Treibhausgas- bzw. Kohlenstoffbilanz sind weitere Informationen wie z.B. die Erntemenge wichtig. Außerdem betrachten wir Wasserstand, Niederschlag, Temperatur und Strahlung. All diese Faktoren beeinflussen den Treibhausgasaustausch.
So eine Anlage braucht Strom, das ist immer eine Herausforderung. Falls ein Stromkasten in der Nähe ist, verlegen wir Kabel in der Erde. Falls nicht, müssen Photovoltaik-Module montiert werden. Nach dem Aufbau können wir vom Büro aus auf die Messungen zugreifen. Aber ca. alle zwei Wochen gibt es eine Wartung vor Ort, um zum Beispiel Spinnweben zu entfernen und Linsen zu putzen.
Warum ist es wichtig, über Ernten auf Flächen Bescheid zu wissen?
In Mooren würde man sich wünschen, das Kohlenstoff als Torf gebunden wird. An Niedermoorstandorten wird dieser vor allem aus unterirdischer Biomasse gebildet. Bei landwirtschaftlich genutzten Flächen – also auch Paludikulturen – wird aber mit der Ernte oberirdische Biomasse entzogen. Das ist zunächst mal ein Verlust von Kohlenstoff für die Fläche, den wir in der Bilanz einrechnen müssen. Wenn er in einer anschließenden Verwertung für die nächsten 10-20 Jahre dauerhaft gebunden wird, etwa in einer Dämmplatte, dann ist das auch super. Denn – wo beziehungsweise wie wollen wir den Kohlenstoff haben? Auf jeden Fall gebunden, aber nicht freigesetzt in der Atmosphäre! Denn dort trägt er zur weiteren Klimaerwärmung bei.
Wie werden die Messdaten konkret genutzt?
Deutschland ist verpflichtet, Emissionen aus sämtlichen Sektoren, aus Verkehr, Industrie, aber auch Landnutzung, in einem nationalen Treibhausgasinventar zu erfassen. Daran lässt sich beurteilen, ob Deutschland die Ziele des Klimaschutzgesetzes erreicht hat oder ob weitere Maßnahmen notwendig sind. Dafür gibt es Daten und für die einzelnen Sektoren Faktoren, anhand derer sich Emissionen für das ganze Land skalieren lassen. Für Paludikultur gibt es diese Emissionsfaktoren aber noch nicht. Solche Faktoren sind unser Ziel, idealerweise nach verschiedenen Paludikulturen differenziert. Und im besten Fall belegen diese die klimawirksame Leistung der Paludikulturen, da Emissionen gegenüber herkömmlicher Moornutzung deutlich reduziert werden.
Das klingt auch etwas trocken – macht diese Arbeit eigentlich Spaß?
Es macht total Spaß und ich mache seit 15 Jahren nichts anderes! Es verbindet Technik, Ökologie und aufwendige Datenanalyse. Zum einen Teil bin ich mit den Kollegen mit hoch entwickelter Messtechnik in der Natur unterwegs. Wir haben so einen großen Informationsgewinn darüber, wie das Handeln des Menschen, also durch seine Landnutzung, sich direkt auf unser Klima auswirkt.
Wann lassen sich erste Aussagen zu den Paludikulturflächen treffen?
Die Bilanzierung erfolgt auf Jahresbasis für hauptsächlich CO2, Methan und bei Referenzflächen auch Lachgas. Wir werden bald die ersten kompletten Jahresdatensätze von den neuen Eddy-Türmen in unserer Datenbank haben. Dann können vielleicht schon sehen, welche Paludikultur die klimawirksamste ist.
Das Interview führte Nina Körner.