Landwirtschaft und Klimawandel
Der Klimawandel stellt die Landwirtschaft vor grosse Herausforderungen. Steigende Temperaturen, veränderte Niederschlagsmuster, neue Krankheiten und Schädlinge sowie extreme Wetterereignisse beeinflussen Ernteerträge, Bodenqualität und Wasserverfügbarkeit. Gleichzeitig trägt die Landwirtschaft selbst zu den Treibhausgasemissionen und damit zur Klimaerwärmung bei. Eine nachhaltige und klimaangepasste Landwirtschaft ist daher essenziell, um dazu beizutragen, die Klimaerwärmung zu beschränken und damit die Ernährungssicherheit auch in Zukunft zu gewährleisten.
Die Atmosphäre verhält sich ähnlich wie die Wände eines Gewächshauses. Bei wolkenfreiem Himmel lässt sie den grössten Teil der Sonnenstrahlen durch, wodurch sich die Erdoberfläche erwärmt. Diese Erwärmung führt dazu, dass der Boden langwellige Infrarotstrahlen abgibt, die teilweise durch die Atmosphäre zurückgehalten werden – insbesondere durch Treibhausgase wie Wasserdampf und CO₂, die natürlicherweise in der Luft vorkommen (natürlicher Treibhauseffekt).
Seit dem Industriezeitalter verbraucht der Mensch fossile Brennstoffe (Gas, Kohle, Öl) und betreibt intensivere Landwirtschaft. Dadurch kommt es zu einer vermehrten Ansammlung von Treibhausgasen wie CO₂, Methan und Lachgas in der Atmosphäre, was den Treibhauseffekt in problematischem Ausmass verstärkt (anthropogener Treibhauseffekt).
Die Schweiz ist als Binnenland besonders vom Temperaturanstieg betroffen, denn Landmassen erwärmen sich grundsätzlich schneller als Ozeane. Der landesweite durchschnittliche Temperaturanstieg liegt in der Schweiz 2025 bereits bei +2,9°C seit der vorindustriellen Zeit, während der weltweite Anstieg bei 1,5°C liegt.
Weiterführende Informationen
→ MeteoSchweiz: Klima (externe Seite)
Die Landwirtschaft ist stark von Klima und Wetter abhängig und damit auch besonders von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Von den acht in der Schweiz bereits beobachteten Auswirkungen des Klimawandels haben alle direkt oder indirekt eine Auswirkung auf die landwirtschaftliche Produktion:
Bis zum Jahr 2050 sind weitere Klimaveränderungen zu erwarten:
- Längere zusammenhängende Trockenperioden
- Zunahme der Intensität von Starkniederschlägen
- Mehr kritische Hitzetage im Sommer
- Weitere Verbreitung und Häufung von Krankheitserregern und Schädlingen
- Längere Vegetationsperiode
(Quelle: Bundesamt für Landwirtschaft BLW)
Wenn wir es schaffen, die Erwärmung des Klimas zu beschränken, werden diese Veränderungen milder ausfallen. Je stärker sich das Klima erwärmt, desto ausgeprägter werden auch die Veränderungen. Auch hier gilt wieder: die landwirtschaftliche Produktion ist besonders von diesen Veränderungen betroffen.
Weiterführende Informationen
→ Klimawandel – MeteoSchweiz (externe Seite)
→ NCSS Grundlagen zum Klima (externe Seite)
Die Landwirtschaftliche Produktion von Lebensmitteln setzt vor Allem drei Treibhausgase frei, die an der Verstärkung des Treibhauseffekts beteiligt sind, nämlich:
- Kohlendioxid (CO₂): hauptsächlich durch den Einsatz von Maschinen, Düngerproduktion und Transport
- Methan (CH₄): aus der Rindviehhaltung (enterische Fermentation) und der Lagerung von Hofdünger
- Lachgas / Distickstoffoxid (N₂O): vor allem durch den Einsatz von Düngemitteln (Kunstdünger/Hofdünger), bei der Lagerung von Hofdünger und durch die mikrobielle Zersetzung von Stickstoff im Boden
Heute trägt die landwirtschaftliche Produktion in der Schweiz 16% (2023) zu den nationalen Treibhausgasemissionen bei, wobei der grösste Teil auf die Emissionen von Methan durch Wiederkäuer (enterische Fermentation) und auf das Hofdüngermanagement zurückzuführen sind (BAFU).
Info: Neben Treibhausgasen emittiert die Landwirtschaft auch atmosphärische Partikel. Diese bestehen aus festen und/oder flüssigen Schadstoffen, die in der Luft schweben. Auch Vorläuferstoffe wie Ammoniak (NH3) sind beteiligt. Die entstehenden Feinstaubpartikel können die Luftqualität beeinträchtigen und Gesundheitsprobleme verursachen. Die übermässige Ablagerung von Ammoniak in der Umwelt kann zu einer Versauerung und Eutrophierung der Umwelt führen. Ein Teil der Ammoniakemissionen wird in Distickstoffoxid (N2O) umgewandelt. Im Jahr 2024 stammten über 90% der Ammoniak-Emissionen der Schweiz aus dem Agrarsektor (Quelle: Agrarbericht 2024 – Ammoniakemissionen).
Während sich die Treibhausgasemissionen durch verschiedene Massnahmen in der landwirtschaftlichen Praxis senken lassen, erfordert die Vermeidung eines weiteren Teils grundlegende Veränderungen im Konsumverhalten. Da die Landwirtschaft Energie für die menschliche Ernährung bereitstellt, lassen sich gewisse Emissionen – etwa durch biogene Prozesse – jedoch nicht vollständig vermeiden.
Die verschiedenen Treibhausgase wirken unterschiedlich stark auf die Klimaerwärmung und verbleiben unterschiedlich lange in der Atmosphäre. Kohlendioxid (CO₂) sammelt sich über sehr lange Zeiträume in der Atmosphäre an, wirkt dafür aber pro Einheit weniger stark erwärmend. Methan (CH₄) und Lachgas (N₂O) haben eine deutlich kürzere Lebensdauer, weisen jedoch ein deutlich höheres Treibhauspotenzial auf. Um diese Unterschiede vergleichbar zu machen, werden Emissionen oft in CO₂-Äquivalenten angegeben – also in der Menge CO₂, die dieselbe erwärmende Wirkung hätte wie eine bestimmte Menge eines anderen Treibhausgases über einen definierten Zeitraum (meist 100 Jahre). Bei der Bewertung von Treibhausgasemissionen und der Planung von Massnahmen zur Reduktion muss daher sowohl die Lebensdauer als auch das Erwärmungspotenzial berücksichtigt werden:
GWP100, GWP20 und GWP* sind Methoden zur Bewertung der Klimawirkung von Treibhausgasen, aber sie unterscheiden sich in ihrer Herangehensweise:
- GWP100 ist die aktuell am häufigsten verwendete Methode, um das Treibhauspotenzial von THG zu messen. GWP100 misst dabei die Klimawirkung über 100 Jahre und geht von einer konstanten Wirkung aus. Dies ist vor allem für langlebige Gase wie CO2 sinnvoll, führt jedoch für kurzlebige Gase wie Methan, das in der Atmosphäre rasch abgebaut wird, zu Verzerrungen. Die Klimawirkung von Methan wird in GWP100 entsprechend kurzfristig (erste Jahrzehnte) unterschätzt, längerfristig jedoch überschätzt.
- GWP20 geht wie GWP100 ebenfalls von einer konstanten Wirkung aus, betont aber die kurzfristigen Klimaauswirkungen und damit auch kurzfristig mögliche Hebel. Die kurzfristige Betrachtung führt dazu, dass das kurzlebige Gas Methan im Vergleich eine noch höhere Klimawirkung aufweist als bei GWP100 (Methan GWP20 von ca. 81).
- GWP* berücksichtigt den Abbau von Emissionen im Zeitverlauf und ist besonders nützlich für Szenarien mit Netto-Null-Emissionen, da es die Auswirkungen von Emissionen über längere Zeiträume realistischer widerspiegelt. Insbesondere stellt GWP* die Wirkung von Methanemissionen im Vergleich zu GWP100 realistischer dar, da es die dynamische Entwicklung der Emissionen und deren Abbau berücksichtigt. Nachteile von GWP* sind seine Komplexität, die Unsicherheit bei der Modellierung und das Risiko von Fehlinterpretationen.
Die Wahl der Umrechnungsmetrik hängt von der Fragestellung ab: Für die Klimawirkung von Emissionspulsen sind GWP20/100 sinnvoll, wobei GWP20 für kurzfristige und GWP100 für langfristige Wirkungen verwendet wird. Für Emissionsreduktionspfade und Temperaturziele kann GWP* jedoch eine adäquatere Darstellung der Wirkung ermöglichen. (Quelle: Studie SCNAT zu GWP)
Methan (CH4) ist ein starkes und kurzlebiges Treibhausgas. Es entsteht bei der Mineralisierung von organischem Material durch Methanbakterien unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerob). Methan besitzt über einen Zeitraum von 100 Jahren ein Treibhauspotenzial (GWP) von 27 – das bedeutet, dass eine Einheit Methan im Vergleich zu einer Einheit CO₂ 27-mal stärker zur Erderwärmung beiträgt – und verbleibt etwa 12 Jahre in der Atmosphäre (IPCC).
Die Methanemissionen aus der Landwirtschaft in der Schweiz hängen in erster Linie vom Rindviehbestand ab. Sie haben zwischen 1990 und 2000 um rund 9 % abgenommen und sind seither etwa konstant geblieben. In der Schweiz stammen 86.4% der Methan-Emissionen aus dem landwirtschaftlichen Sektor (BAFU).
Wichtigste landwirtschaftliche Quellen von Methan:
- Die enterische Fermentation: Die Emissionen entstehen beim anaeroben (sauerstofffreien) Abbau der aufgenommenen verdaulichen organischen Substanz. Die Menge des freigesetzten Methans hängt von der Art des Verdauungstraktes, dem Alter und Gewicht des Tieres sowie der Qualität und Menge des aufgenommenen Futters ab. Wiederkäuer (Rinder, Schafe, Ziegen) sind die Hauptverursacher von Methan, während Nichtwiederkäuer (Schweine, Pferde) nur moderate Mengen produzieren (IPCC).
- Hofdünger: Management von Ausscheidungen im Stall, bei der Lagerung und auf der Weide (überwiegend Gülle).
Die kurze Lebensdauer (rund 12 Jahre) von Methan in der Atmosphäre hat zwei Konsequenzen:
- Wenn die Emissionen über einen langen Zeitraum konstant bleiben, bleibt auch die Klimawirkung nahezu konstant, d.h. die
Menge an Methan, die abgebaut wird, ist nahezu gleich der Menge, die emittiert wird. - Die Reduktion der Methanemissionsrate ist ein kurzfristig sehr wirksames Mittel zur Erreichung der Klimaziele (Begrenzung der Erwärmung auf +1,5 °C gegenüber der vorindustriellen Referenzperiode 1850-1900).
Lachgas (N₂O) entsteht in sauerstoffarmen Umgebungen, wenn Nitrit oder Nitrat vorhanden ist. Lachgas besitzt über einen Zeitraum von 100 Jahren ein Treibhauspotenzial (GWP) von 273 – das bedeutet, dass eine Einheit Lachgas im Vergleich zu einer Einheit CO₂ 273-mal stärker zur Erderwärmung beiträgt – und verbleibt im Durchschnitt etwa 121 Jahre in der Atmosphäre (IPCC).
Die Emissionen von Lachgas (auch Distickstoffmonoxid genannt) hängen hauptsächlich von der Menge der eingesetzten Düngemittel ab, unabhängig davon, ob es sich um Hofdünger oder Kunstdünger handelt. Zwischen 1990 und 2000 sind die Emissionen zurückgegangen und seither etwa konstant geblieben. 67.6 Prozent der Lachgas-Emissionen in der Schweiz stammen aus der landwirtschaftlichen Produktion (BAFU)
Wichtigste landwirtschaftliche Quellen:
- Mineralisierung von Stickstoff im Boden (Einarbeitung von Pflanzenrückständen und Umbruch von Grasland).
- Umgang mit Kot (überwiegend Mist) in Stall, Lager und auf der Weide
- Organische und mineralische Düngung
- Auslaugung von Stickstoff (Gewässer)
- Ammoniakrückstände (NH3)
→ AGRIDEA Merkblatt: THG aus der Landwirtschaft: CH4 und N2O
→ AGRIDEA Merkblatt: Gase, die zur Luftverschmutzung beitragen
→ AGRIDEA Merkblatt: Eutrophierung von Gewässern
→ BAFU: Kenngrössen zur Entwicklung der Treibhausgasemissionen in der Schweiz (Stand: April 2025) (externe Seite)
→ BAFU: Klimawirkung von Treibhausgasen und weiteren Substanzen (Stand: April 2025) (externe Seite)