Ernährungssicherung – eine weltweite Herausforderung
Nach Schätzung von Experten werden im Jahr 2050 9 bis 9,5 Milliarden Menschen unseren Planeten bewohnen. Das sind circa 2 bis 2,5 Milliarden Menschen mehr als heute. Diese Veränderung erfordert neue Konzepte des Klima- und Ressourcenschutzes, beispielsweise die biobasierte Wirtschaft (Bioökonomie). Ein Eckpfeiler der Bioökonomie ist die Energiegewinnung aus BiomasseBiomasse
Biomasse bezeichnet die Gesamtheit an biochemisch synthetisiertem organischem Material in einem definierten Ökosystem.
, um zum Beispiel Kohlenstoffdioxid-Emissionen zu senken und dem Klimawandel entgegen zu wirken. Diese Doppelbelastung, Nahrungsmittel oder Energiepflanze, ist Gegenstand der „Tank-oder-Teller“-Debatte. Deshalb stellt die „Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030“ der Bundesregierung auch die Sicherung der Welternährung an erste Stelle und ordnet alle weiteren Ziele, zum Beispiel Energiegewinnung aus BiomasseBiomasse
Biomasse bezeichnet die Gesamtheit an biochemisch synthetisiertem organischem Material in einem definierten Ökosystem.
, dieser unter.
- Hauptziel der Bioökonomie ist es, die Welternährung sicherzustellen.
Über 70 Prozent der Erdoberfläche sind vom Wasser der Ozeane bedeckt. Von den verbleibenden knapp 30 Prozent Kontinentalfläche ist nur circa ein Drittel landwirtschaftlich nutzbar. Mit zunehmender Bevölkerungszahl und dementsprechendem Ausbau von Wohnraum und Infrastruktur werden diese Flächen bis ins Jahr 2050 weiter abnehmen. Auch der Klimawandel und die damit einhergehende globale Erwärmung werden heute nutzbare Flächen, zum Beispiel durch die Ausweitung der Wüstenzonen, weiter einschränken. Deshalb wird es notwendig sein, bestehende Agrarflächen nachhaltig zu bewirtschaften und zeitgleich eine Ertragssteigerung zu erreichen, um eine Ernährungssicherung der wachsenden Weltbevölkerung zu gewährleisten und zeitgleich den Umstieg auf eine biobasierte Ökonomie zu schaffen. Innovative Ansätze, um diese Ziele miteinander zu erreichen, finden sich in den unterschiedlichsten Bereichen wieder.
Effiziente Landwirtschaft
Die heutige Landwirtschaft ist im Vergleich zu früheren Zeiten durch eine sehr hohe Produktivität gekennzeichnet. Jedoch ist es notwendig, diese noch weiter zu steigern, sodass in Zukunft alle Menschen ernährt werden können. Dies umfasst nicht nur eine Erhöhung des Ertrags auf dem Feld, sondern auch Nutzung der bestehenden Flächen und Infrastruktur der Landwirtschaft allgemein.
Im 19. Jahrhundert, in dem Hungersnöte auch in Europa zahllose Menschenleben kosteten, wurde eine weitere Verschärfung der Nahrungsmittelknappheit aufgrund des Bevölkerungswachstums vielfach als unausweichlich angesehen. Stattdessen steigerten die Mechanisierung der Landwirtschaft und die Anwendung von künstlichem Stickstoffdünger die landwirtschaftliche Produktivität auf ein zuvor nicht bekanntes Niveau. Zahlreiche wissenschaftliche und technische Disziplinen arbeiten heute an der Steigerung landwirtschaftlicher Erträge. So beinhaltet der in den 80er-Jahren entstandene Ansatz der Präzisions-Landwirtschaft im Wesentlichen die Automatisierung des Produktionsablaufes und den Aufbau eines flächenübergreifenden „Monitoring“-Systems. Hierbei kommen sowohl GPS als auch Nährstoff- und Feuchtigkeitssensoren auf dem Feld zum Einsatz, sodass gezielt nur an Orten des Bedarfs bewässert und gedüngt wird. Neben der Vermeidung einer Überdüngung werden so auch Treibhausgasemissionen minimiert. Dieser Ansatz der Präzisionslandwirtschaft steckt noch in den Kinderschuhen und bietet viel Potenzial für zukünftige Verbesserungen, beispielsweise durch neue Entwicklungen im Bereich der Sensorik.
In Hinblick auf den Klimawandel ist es jedoch umso wichtiger auch Regionen im Blick zu behalten, in denen keine idealen Bedingungen zum landwirtschaftlichen Anbau herrschen. Ein Großteil der Menschen lebt in sehr trocknen Gebieten, wo Wassermangel auf der Tagesordnung steht – und diese werden noch zunehmen. Es ist also sehr wichtig, dass Wasser im Agrarbereich so effizient wie möglich genutzt wird. Eine Bewässerungsmethode, die dem Rechnung trägt, wird mittlerweile in weiten Teilen der Welt angewendet: Bei der sogenannten Tröpfchenbewässerung werden Schlauchsysteme verlegt, die nur tröpfchenweise das Wasser abgeben und so verhindern, dass größere Wassermengen verdunsten. In Kombination mit trocken-toleranteren Kulturpflanzen als Ergebnis der modernen Pflanzenzüchtung kann in diesem Bereich eine hohe Ertragssteigerung erzielt und die Ernteverluste bei Trockenperioden verringert werden.
Biomasse effizienter nutzen
Wie bereits erwähnt, führt die Umstellung auf eine biobasierte Ökonomie zu einer erhöhten Nachfrage nach BiomasseBiomasse
Biomasse bezeichnet die Gesamtheit an biochemisch synthetisiertem organischem Material in einem definierten Ökosystem.
. Im Bereich der Energiegewinnung wird mittlerweile verstärkt auf BiomasseBiomasse
Biomasse bezeichnet die Gesamtheit an biochemisch synthetisiertem organischem Material in einem definierten Ökosystem.
aus Agrarabfällen gesetzt. Andere Ideen kommen unter anderem aus dem Bereich der Pflanzenzüchtung, bei der zum Beispiel nach neuen schnelleren Züchtungsmethoden geforscht wird oder dem Konzept Bioraffiniere, wo BiomasseBiomasse
Biomasse bezeichnet die Gesamtheit an biochemisch synthetisiertem organischem Material in einem definierten Ökosystem.
in ihrer Gesamtheit wesentlich effizienter genutzt werden soll, als es heute üblich ist. Weitere Lösungsansätze finden sich auch in der Gesellschaft wieder: Schätzungsweise 40-50 Prozent der weltweit angebauten Pflanzen werden zur Futtermittel-Produktion genutzt, da der Fleischkonsum innerhalb der letzten 50 Jahre weltweit um über 100 Prozent zugenommen hat. Dieser enorme Fleischkonsum (in Industrienationen doppelt so hoch wie in Entwicklungsländern) führt nicht nur zu einer sehr ressourcenintensiven und umweltschädlichen Tierhaltung, sondern „vernichtet“ somit Nahrungsmittel. Für Schweine und Puten wird gerechnet, dass die 2,5-3-fache Menge in Kilogramm an Getreide benötigt werden, um ein Kilo Fleisch zu produzieren. Bei Weidetieren ist dieser Wert schwer anzugeben, jedoch gehen die als Weideland benutzten Flächen für den Anbau von Kulturpflanzen verloren.
