Krumensenke

Hintergrund und Zielsetzung

Im Projekt „Krumensenke“ gilt es herauszufinden, ob sich die Technik der meliorativen, partiellen Krumenvertiefung (pKV) mithilfe eines interdisziplinären Forschungsansatzes so optimieren lässt, dass die Produktion von Rohstoffpflanzen dauerhaft weniger klimawirksam gestaltet werden kann. In Kombination mit teilflächenspezifischen  Bodenbearbeitungsverfahren sollen pKV-Verfahren entwickelt und erprobt werden. Weiterhin soll das kurz- und langfristige Potenzial einer pKV für eine zusätzliche Kohlenstoff- und Stickstoffspeicherung in Böden quantifiziert werden sowie die Minderung der Treibhausgasemissionen und Stickstoffausträge und deren Auswirkungen auf Pflanzenwachstum und Ertrag. Auf diese Weise ist eine ökologische und ökonomische Gesamtbewertung des entwickelten Verfahrens möglich.

Vorgehensweise

Das Gesamtziel soll durch Bearbeitung der folgenden Teilziele erreicht werden:

1. Präzise Erfassung des kurz- und mittelfristigen Einflusses der partiellen Krumenvertiefung bei  verschiedenen Böden in Verbindung mit Stickstoffdünggung, betrachtet werden Klimawirkung sowie die Kohlenstoff- und  Stickstoffspeicherung im Boden (Modellversuch)
2. Abschätzung der langfristigen Wirkung der partiellen  Krumenvertiefung auf die Kohlenstoffspeicherung
3. Entwicklung einer Methode zur flächenscharfen Abschätzung des Speicherungspotenzials von Kohlenstoff im Boden
4. Entwicklung und Testung von teilschlagspezifischen Lösungen bzw. Verfahren der partiellen Krumenvertiefung
5. Ökonomische und ökologische Bewertung verschiedener Verfahren der partiellen Krumenvertiefung
6. Abschätzung der Wirkung, die die partielle Krumenvertiefung in Deutschland potenziell entfalten kann (Minderung der Klimawirkung, Erhöhung der Kohlenstoffspeicherung)
7. Ableitung von Empfehlungen zu optimierten Verfahren der partiellen  Krumenvertiefung  beim Anbau von Rohstoffpflanzen

Unsere Forschungsfragen

1. Welche Szenarien müssen betrachtet werden, um sowohl die ökonomische als auch ökologische Vorteilhaftigkeit der Krumenvertiefung zu bewerten? Welche(s) Referenzszenario(en)werden für die zu untersuchende Fruchtfolge an den verschiedenen Standorten angenommen?
2. Wie hoch sind die Mehrkosten der Krumenvertiefung im Vergleich zur konventionellen Bodenbearbeitung (Referenzszenario am jeweiligen Standort)? Wie verteilen sich die Mehrkosten auf Investitions-, Treibstoff- und Lohnkosten?
3. Welchen Einfluss haben kurz- und langfristige Ertragseinbußen oder Ertragssteigerungen auf den Profit der Landwirte, wenn sie die Krumenvertiefung anwenden? Wann ist der break-even-point für die Krumenvertiefung an den verschiedenen Standorten erreicht?
4. Die Krumenvertiefung führt zu einem erhöhten Treibstoffverbrauch und somit zu zusätzlichen Treibhausgasemissionen. Werden diese durch die veränderte Bodenbearbeitung und die dadurch größere/erhöhte Kohlenstoffspeicherung im Boden kompensiert? Wie lange muss der Kohlenstoff mindestens gespeichert sein, a) um die erhöhten Treibhausgasemissionen aus der geänderten Bodenbearbeitung zu kompensieren, und b) wie hoch ist die flächenbezogene Minderung der Treibhausgasemissionen in Abhängigkeit von der temporären Kohlenstoffspeicherung im Boden?
5. Wie hoch ist die Intensität der Treibhausgase pro Produkteinheit? Wie hoch wären die Treibhausgas-Vermeidungskosten?