Humusaufbau unter Agroforst und Agri-Photovoltaik [14.09.23]
Wie der Aufbau von Humus in landwirtschaftlich genutzten Böden gefördert werden kann, untersucht das Verbundprojekt HUMAX. Der Clou dabei: Die Kombination von etablierten Maßnahmen mit Agroforst- und Agri-Photovoltaik-Systemen. Das ist auch für den Klimaschutz relevant, denn Humus sorgt nicht nur für gesunde, fruchtbare Böden, sondern speichert auch klimaschädliches Kohlendioxid (CO2). Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert das Vorhaben mit insgesamt 4,5 Mio. Euro, davon erhalten Dr. Sven Marhan (Fachgebiet Bodenbiologie) zusammen mit Dr. Sebastian Gayler (Fachgebiet Biogeophysik) und Prof. Dr. Andreas Schweiger (Fachgebiet Pflanzenökologie) an der Universität Hohenheim rund 1,5 Mio. Euro.
Der Humus in landwirtschaftlichen Böden hat eine große Bedeutung für das Bodenleben, die Bodenfruchtbarkeit, den Wasserhaushalt, die Nährstoffverfügbarkeit oder die Erosionsminderung. Darüber hinaus bindet er große Mengen Kohlenstoff im Boden und speichert so das zuvor durch Pflanzen aus der Atmosphäre gebundene klimaschädliche Kohlendioxid (CO2).
Durch die Arbeit von Bodenlebewesen, die Pflanzenreste und abgestorbene Tiere, Pilze und Bakterien in ihre organischen Bestandteile zersetzen, wird ständig neuer Humus gebildet. Auf dem Acker wird dieser Kreislauf jedoch oft durchbrochen: Durch die Ernte von Gemüse oder Getreide wird ein Teil der organischen Substanz entfernt. In Kombination mit einer intensiven Bodenbearbeitung sinken auf Dauer deshalb sowohl der Humusgehalt und die Fruchtbarkeit des Bodens als auch seine Fähigkeit, Kohlenstoff zu speichern.
Wie diesem Verlust am effektivsten begegnet werden kann, untersuchen Forschende im Rahmen des von Dr. Christopher Morhart (Universität Freiburg) koordinierten Projekts „HUMAX“. Dazu sollen vielversprechende neue Ansätze zum Humusaufbau mit unterschiedlichen etablierten Maßnahmen kombiniert werden. Darunter fallen der Anbau von Zwischenfrüchten, eine Winterbegrünung, Untersaaten, also das Aussäen von Saatgut einer zweiten Frucht zusammen mit dem Saatgut der Hauptfrucht, ebenso wie die Gabe von Kompost und die Verwendung von Pflanzenkohle.
Die Besonderheit dabei: Alle diese Maßnahmen werden in bestehenden Agroforst- und Agri-Photovoltaik-Systemen getestet, wovon sich die Forschenden weitere Vorteile versprechen. So kann der streifenförmige Anbau von Bäumen und Sträuchern in Agroforst-Systemen nicht nur die Erträge auf den dazwischenliegenden Flächen stabilisieren und die Artenvielfalt fördern, die Gehölze binden auch effektiv Kohlenstoff. Die aus ihnen gewonnene Pflanzenkohle trägt zudem zur Bodenverbesserung bei, speichert langfristig Kohlenstoff und fördert zugleich den Humusaufbau.
Agri-Photovoltaik-Systeme führen durch die teilweise Beschattung der Fläche zu einer Reduzierung des Wasserverbrauchs sowie zu einer erhöhten Bodenfeuchtigkeit, was sich wahrscheinlich ebenfalls auf den Kohlenstoffgehalt im Boden auswirkt.
Ziel des wissenschaftlichen Konsortiums mit Expert:innen aus den Bereichen Forstwissenschaft, Photovoltaik, Bodenkunde und Ökonomie ist es, ein breiteres Verständnis für die Synergien zwischen Agroforst- und Agri-Photovoltaik-Systemen sowie den etablierten humusaufbauenden Maßnahmen zu gewinnen. Die Forschenden wollen daraus ein modulares System entwickeln, das Landwirt:innen in die Lage versetzt, die für sie bestmögliche Kombination zusammenzustellen.
Projekt-Steckbrief:
- Titel: Potenziale von Agroforst- und Agri-PV-Systemen für die Maximierung von Humusaufbau und Kohlenstoffspeicherung auf landwirtschaftlichen Flächen – HUMAX
- Fördersumme: Insgesamt: 4,5 Mio Euro, davon 1.547.808 Euro für die Universität Hohenheim
- Förderinstitution: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
- Projektdauer: 1.5.2023 – 30.4.2029
- Projektbeteiligte: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Koordination), Hochschule Offenburg, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Freiburg), Hochschule Geisenheim, Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e. V. (Müncheberg), Universität Hohenheim
Kontakt
Dr. Sven Marhan, Universität Hohenheim, Fachgebiet Bodenbiologie, +49 (0)711 459-22326, sven.marhan@uni-hohenheim.de
Schwergewichte der Forschung
Als „Schwergewichte der Forschung“ gelten herausragende Forschungsprojekte mit einem finanziellen Volumen von mindestens 350.000 Euro bei den Experimental- bzw. 150.000 Euro bei den Sozial- und Gesellschaftswissenschaften.
