Agrarböden gelten in Deutschland nach dem Wald als größter terrestrischer Kohlenstoffspeicher. Ein Schlüssel dazu ist der Humus: Böden mit mehr Humus sind fruchtbarer, speichern mehr Wasser und binden klimaschädliches Kohlendioxid.

Der Erhalt und der Aufbau von Humus und die damit einhergehende langfristige Kohlenstoffbindung sind wichtige Voraussetzungen für fruchtbare und intakte Böden sowie für den Agrarklimaschutz in Deutschland und Europa. Zwei Freilandstudien in Hessen unter Federführung der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) belegen, dass gezielte Maßnahmen wie der Einsatz von Kompost und Pflanzenkohle die Humusvorräte im Boden deutlich erhöhen können – und das mit Ressourcen, die direkt auf dem Hof anfallen.

Beim regenerativen Ackerbau kombinieren die Landwirtinnen und Landwirte verschiedene Maßnahmen wie eine reduzierte Bodenbearbeitung, vielfältige Zwischenfrüchte und eine möglichst ganzjährige Bodenbedeckung. Zudem setzen sie Kompost-, Pflanzenkohle- oder Mulchgaben ein, um Bodenqualität, Pflanzengesundheit und Nährstoffkreisläufe gezielt zu fördern.

Kompost stabilisiert Humus über Jahre

Untersucht wurde, wie sich die regelmäßige Zugabe von Kompost auf ökologisch bewirtschaftete Äcker auswirkt. Ergebnis: Durch die Kombination von Kompost und einer schonenden Bodenbearbeitung stieg der Humusgehalt deutlich stärker an als bei herkömmlicher Bewirtschaftung.

„Kompost liefert nicht nur Nährstoffe, sondern fördert auch das Bodenleben und die Struktur des Bodens“, erklärt der Bodenökologe und Klimaschutzexperte Andreas Gattinger, Professor für Ökologischen Landbau mit dem Schwerpunkt nachhaltige Bodennutzung an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Entscheidend dabei: Die eingesetzten Mengen entsprachen genau dem, was ein Betrieb selbst an pflanzlichen Reststoffen erzeugen kann – etwa durch Grünschnitt, Erntereste oder Mist. „Das zeigt, dass nachhaltige Bodenverbesserung ohne zusätzliche externe Ressourcen möglich ist“, so Andreas Gattinger.

Pflanzenkohle als Booster für Humusaufbau

Auch im Versuch Humuvation – Innovative Anbausysteme zur Förderung der Ertragsstabilität und des Humusaufbaus im hessischen Gilserberg testeten die Forschenden einen Ansatz, der sich in die Praxis übertragen lässt: die Einbringung von Pflanzenkohle in den Wurzelbereich von Zwischenfrüchten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kombination aus Pflanzenkohle und regenerativer Bewirtschaftung bereits nach kurzer Zeit zu messbar höheren Humusvorräten führte.

„Pflanzenkohle hilft, Kohlenstoff länger im Boden zu halten und verbessert wichtige Bodenfunktionen, etwa die Wasserspeicherung“, berichtet Andreas Prof. Gattinger. Auch hier galt: Die Menge orientierte sich am realistischen Aufkommen eines Betriebs – etwa durch die Verarbeitung von Restholz oder Stroh.

Modelle für die EU-Klimapolitik

Beide Studien sollen wertvolle Erkenntnisse für die europäische Agrarpolitik liefern. „Sie belegen, dass Humusaufbau im Rahmen eines geschlossenen Betriebskreislaufs funktioniert, zentrales Kriterium für das geplante Carbon Removal and Carbon Farming Framework der EU“, so der Bodenexperte Andreas Gattinger. Es soll Landwirtinnen und Landwirten Anreize bieten, Kohlenstoff im Boden zu binden.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass ökologisch-regenerative Landwirtschaft den Humusaufbau fördern und damit die Bodenfruchtbarkeit stärken kann“, sagt Lucas Kohl, der an der Professur für Ökologischen Landbau der Uni Gießen forscht: „Besonders vielversprechend sind Maßnahmenkombinationen, die Bodenstruktur und mikrobielle Aktivität gezielt verbessern.“

„Die Studien liefern wichtige Impulse für die Weiterentwicklung klimaangepasster und bodenschonender Anbausysteme im Ökolandbau“, sagt auch Wiebke Niether von der Uni Gießen: „Gerade angesichts zunehmender Wetterextreme wird es immer wichtiger, landwirtschaftliche Böden sowohl resilienter als auch klimaschonender zu bewirtschaften.“ Zugleich betonen die Forschenden, dass der Aufbau stabiler Kohlenstoffvorräte ein langfristiger Prozess ist. Veränderungen im Gesamtvorrat an Bodenkohlenstoff lassen sich häufig erst über längere Zeiträume sicher nachweisen. Früh reagierende biologische Indikatoren können jedoch bereits in den ersten Jahren Hinweise auf Veränderungen im Bodensystem liefern.

Foto: Lucas Kohl