Ökologischer und konventioneller Landbau im Vergleich: Energieeffizienz

Ein Ziel nachhaltiger Landwirtschaft ist, fossile Energie effizienter zu nutzen. Der ökologische Landbau wird häufig als ein Beitrag zur Verringerung des fossilen Energieeinsatzes und der Treibhausgasemissionen angesehen. Aktuelle Ergebnisse in der Literatur hängen jedoch von den unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten ab, bei denen oft unterschiedliche Produkte, Systemgrenzen oder Produktionsintensitäten betrachtet werden. In dieser Studie wurde der Effekt von Anbausystemen (organisch und konventionell) auf die Energieeffizienz und die damit verbundenen Parameter auf drei Ebenen untersucht. Daten aus neuerer Literatur (Feldexperimente) wurden auf Ebene der Fruchtfolge und der Feldkultur (Weizen) ausgewertet. Gleichzeitig wurden Daten von echten Betrieben auf Betriebsebene bereitgestellt. In 93% der Vergleiche zeigte der ökologische Landbau einen niedrigeren fossilen Energieeinsatz auf Ebene der Fruchtfolge und in 96% der Vergleiche auf Weizenebene. Auf der Ebene der landwirtschaftlichen Betriebe wiesen 100% der ökologischen Betriebe einen geringeren Energieeinsatz auf als die konventionellen Betriebe. Die Ergebnisse zeigten, dass die Erträge im ökologischen Landbau immer niedriger waren als in der konventionellen Landwirtschaft. Die Energieeffizienz (EUE) unterschied sich zwischen den drei Systemebenen. Auf landwirtschaftlicher Ebene war die EUE der ökologischen Betriebe in 71% der Vergleiche höher. Die EUE in  den Vergleichen war in 51% der ökologischen Fruchtfolgen und 57% der ökologischen Weizenschläge höher. Unsere Ergebnisse weisen auf die Wichtigkeit des Beurteilungsniveaus und die Gesamtsystembetrachtung für den Vergleich von organischen und konventionellen Systemen hin

Energiebilanzen und Erträge ökologischer und konventioneller Anbausysteme: erste Analyseergebnisse eines Dauerfeldversuchs in Süddeutschland

An agrosystems trial in the south of Germany (near Munich) was established in 2009/2010 to quantify, analyze and model the effects of four organic and two non-organic agricultural systems on the yields, the soil and the environmental footprint. The differential und influential factors between the systems are: crop rotation, harvest index, plant protection and fertilization. The first results in the years 2011-2013 have shown significant differences in the crop yield (winter wheat) and the crop rotation yield (grain units) between organic and conventional systems and within this groups. The energy efficiency in plant production of organic systems with organic manure (digestate and slurry) are in the average of three years almost double as high as organic and conventional cash crop systems or the conventional dairy system (dairy products or bioenergy not taken into account)

Energy use efficiency of organic and agroforestry farming systems

Im Versuchsbetrieb Scheyern (Süddeutschland) wurde in Feldexperimenten die Energienutzungseffizienz (EUE) ökologischer Anbausysteme analysiert. Die EUE wurde für verschiedene Systemebenen - die Fruchtarten, die Fruchtfolge sowie Agroforstsysteme (AFS) bestimmt. Die Agroforstsysteme bestehen aus Baumreihen mit schnellwachsenden Gehölzen zur energetischen Nutzung sowie einer Fruchtfolge zur Nahrungserzeugung. Die EUE entspricht dem Verhältnis von Energieoutput zum Energieinput. Der Energieinput umfasst den Einsatz fossiler Energie, der Energieoutput den Brennwert der Ernteprodukte. Die EUE von Weizen wird stark von der Vorfrucht beeinflusst; sie beträgt nach Kartoffeln 10,1, nach Luzerne-Kleegras 19,5, im AFS 9,7 (nach Kartoffeln) und 18,8 (nach Luzerne-Kleegras).Die Energienutzungseffizienz der Fruchtfolge beträgt 10,3, die des Agroforstsystems 12,8

Modell zur Energiebilanzierung der Milchviehhaltung - Anwendung in Pilotbetrieben

Der Beitrag stellt ein Modell zur Energiebilanzierung der Milchviehhaltung vor, das in der Lage ist, Praxisbetriebe auf einzelbetrieblicher Ebene zu bilanzieren. Die Modellanwendung in ökologischen und konventionellen Betrieben zeigt, dass die ökologischen Betriebe im Mittel einen geringeren produktbezogenen Energieeinsatz je kg Milch aufweisen als die konventionellen Betriebe. Die größten Energieinputs sind die Futterbereitstellung, die Milchgewinnung und die Nachzucht. Insbesondere durch die Wahl der Futtermittel und die Nutzungsdauer der Milchkühe kann die Energiebilanz der Milchviehhaltung beeinflusst werden

LANDSCAPE AESTHETICS AS AN INDICATOR FOR SOCIAL SUSTAINABILITY OF CROP ROTATIONS

The goal of this study was to evaluate different crop rotations in terms of landscape aesthetics. Klostergut Scheyern has been used as an example, since its current crop rotation must be changed. Therefore, people living in the neighbourhood of Klostergut Scheyern have been shown photos of each crop at different periods of the year. Additionally, a questionnaire containing quantitative, as well as qualitative questions has been developed. Each crop has got a grade; the best one being 1 up to the worst one being 4. People have been allowed to justify their ranking. Also, the use of agricultural machines has been presented on photos. For each crop, participants could decide whether they liked or disliked the working steps. In summary, all crops have been evaluated rather positively. The grades reach from 1.4 to 2.6. The use of machines has hardly ever influenced people’s opinions. Taking qualitative comments into consideration, the survey revealed the difficulty to separate purely visual aspects from moral attitudes towards a certain crop

Anpassung bestehender Methoden zur Abschätzung der Bodenerosion an die Bedingungen des Ökologischen Landbaus

Dem ökologischen Landbau werden im Vergleich zu konventionellen Systemen häufig geringere Umweltbelastungen zugesprochen. Ein bedeutender Aspekt sind Wirkungen auf Böden und deren Eigenschaften: Untersuchungen belegen höhere Gehalte organischer Substanz, eine verbesserte Struktur und ein vielfältigeres Bodenleben. Auch Hinweise zu reduzierten Bodenabträgen bestehen. Analysen zum Ausmaß der Wirkungen und den Prozessen sind jedoch kaum verfügbar. Bei der Modellierung von Bodenabträgen und der Ableitung von Maßnahmen sind entsprechende Informationen unabdingbar. Auf Basis umfangreicher Recherche wurden im Projekt Ursachen-Wirkungs-Beziehungen zwischen ökologischer Bewirtschaftungsweise und Bodenerosion erarbeitet. Es zeigt sich, dass die Wirkungen nicht auf einzelne Ursachen, sondern auf verschieden Wirkungskomplexe zurückgehen; durch das Anbausystem, die Fruchtarten und deren Bestandsentwicklung, die Düngung und das Unkrautmanagement wird die Bodenerosion direkt und/oder indirekt durch Modifikation von Aggregatstabilität und Infiltration beeinflusst. Es wurde untersucht, wie sich diese Effekte im Erosionsmodell Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG) auswirken. Deren Möglichkeiten zur Berücksichtigung der Effekte müssen differenziert betrachtet werden: Aspekte wie der Einfluss der organischen Bodensubstanz durch die aggregatstabilisierende Wirkungen oder der Einfluss abweichender Bedeckungsverläufen sind prinzipiell abbildbar. Komplexwirkungen (z.B. die Wechselwirkungen zwischen Kulturpflanzenbedeckung, Bodenbearbeitungsverfahren usw.) sind hingegen nicht ohne tiefgreifende Modifikationen zu integrieren. Da viele dieser Aspekte bereits in der RUSLE integriert sind, wird ein Modellwechsel vorgeschlagen. Dazu soll die RUSLE als „weiterentwickelte ABAG“ für die Anwendung im Ökolandbau übertragen und ggf. weiterentwickelt werden. Abschließend wurden verschiedene Forschungsfragen aufgeworfen, durch die der Kenntnisstand zu den Wirkungen des Ökolandbaus auf die Bodenerosion und die Erosionsmodellierung deutlich verbessert werden könnte

Klimawirksamkeit und Nachhaltigkeit von bayerischen landwirtschaftlichen Betrieben

Im Projekt Klimawirkungen und Nachhaltigkeit von Landbausystemen werden in verschiedenen Agrarregionen Deutschlands Untersuchungen zu Treibhausgas- (THG)-Emissionen ökologischer und konventioneller Betriebe durchgeführt. Der Beitrag gibt eine Übersicht zu den Stoff- und Energiebilanzen sowie den THG-Emissionen im Pflanzenbau der 20 bayerischen Pilotbetriebe. Es werden methodische Grundlagen und Ergebnisse modellgestützter Analysen dargestellt sowie Strategien zur Emissionsminderung diskutiert. Im ökologischen Pflanzenbau (öko.) wird deutlich weniger fossile Energie eingesetzt (5 bis 11 GJ ha-1 a-1) als im konventionellen Pflanzenbau (kon.), (12 bis 17 GJ ha-1 a-1). Beide Betriebsgruppen erreichen im Mittel etwa die gleiche Energieintensität (öko: 186 MJ GE-1; kon: 198 MJ GE-1), und Output-Input-Verhältnis (öko.: 15; kon.: 12), bei einer großen einzelbetrieblichen Schwankungsbreite. Flächenbezogen ergeben sich deutlich geringere THG-Emissionen im ökologischen Pflanzenbau (868 kg CO2 eq ha-1 a-1) gegenüber dem konventionellen Pflanzenbau (2431 kg CO2 eq ha-1 a-1). Es zeigen sich geringere produktbezogene THG-Emissionen in den Ökobetrieben (19 kg CO2 eq GE-1 gegenüber 32 kg CO2 eq GE-1 (kon.). Wesentliche Einflussfaktoren auf die produktbezogenen THG-Emissionen sind die Ertragsleistungen, die Gestaltung der Anbauverfahren, die Intensität der Bewirtschaftung (Betriebsmittel- und Energieeinsatz) sowie die von der Fruchtfolge und Düngung abhängige Humusbilanz (C-Sequestrierung der Böden)

Das Biodiversitätspotential - ein Ansatz zur Analyse potenzieller biotischer Effekte landwirtschaftlicher Betriebe

Organic farming depends on the promotion of biodiversity and the corresponding functions. Almost no tools are known for the purpose of farm-specific information explaining the influence of farm management on biodiversity. The paper describes a pressure indicator oriented approach that allows estimating such effects. It has been applied in 2 organic and 2 conventional farms where results were discussed. The investigations made so far allow concluding that multiple-structured low-input systems achieve better marks than specialized high-input systems. For further development and validation additional studies are required. It is planned to test the indicator model in numerous farms, in order to disclose bottlenecks and deficiencies

Greenhouse Gas Emissions of organic and conventional dairy farms in Germany

The article presents a model to calculate the greenhouse gas emissions of German dairy farms. The model was tested in 12 organic and 12 conventional farms in Southern and Western Germany. The results show that there is no significant difference between the greenhouse gas emissions per kg milk of the organic and the conventional farms. The lower milk yield of the organic farms is compensated by the lower fossil energy input and the higher carbon sequestration in the fodder production. It can also be seen that a raise of the milk yield from a medium level does not lead to a mitigation of greenhouse gas emissions per kg milk

Analyse des Energieeinsatzes und der Energieeffizienz bei der Futtererzeugung in der Milchviehhaltung

Fodder production requires the highest energy input in dairy farming. Taking the organic and conventional dairy farms from the project “climate effects of land use systems – evaluations on pilot farms” as an example we analyse the energy input for producing different fodder types and the influence of feeding strategies in Southern Germany. The results show that grazing is the most energy efficient form of feeding, followed by fresh grass and silage. Hay requires the highest energy input per unit forage energy. Maize silage has a lower energy input due to high yields. The higher the part of roughage in the ration the lower is the energy input for production of the ration