Welchen Beitrag zum Klimaschutz können Böden leisten?

Als Boden wird die oberste Schicht der Erdkruste bezeichnet. Sie besteht aus Mineralien, Gestein und organischer Substanz. Fels oder Gestein allein werden nicht als Boden bezeichnet – dafür braucht es zusätzlich Humus, der sich aus organischer Bodensubstanz, Mineralteilchen und der Flora und Fauna im Boden wie Bakterien, Pilzen, Mikroorganismen und kleinen Bodentieren (beispielsweise Regenwürmern, Asseln, Springschwänzen, Milben oder Fadenwürmern) zusammensetzt.

„Böden erfüllen wichtige Funktionen für das Leben auf der Erde. Sie bilden die Grundlage vieler Land-Ökosysteme, filtern das Wasser, binden Nährstoffe und sind als Wurzelraum von Pflanzen essenziell für die Ernährung des Menschen“, fasst das deutsche Umweltbundesamt die Bedeutung von Böden zusammen. Die Weltorganisation für Landwirtschaft und Ernährung (FAO) unterteilt in ihrer World Reference Base, dem internationalen Standardwerk zur Boden-Klassifikation, die Böden weltweit in 32 Grundtypen (sogenannte Referenzbodengruppen). Dabei werden verschiedene chemische, physikalische, biologische und morphologische Kriterien herangezogen, unter anderem der Anteil organischer Substanz oder der Grad der Veränderung durch menschliche Einflüsse (FAO 2022).

Mit Blick aufs Klima ist vor allem relevant, wieviel organische Substanz und damit Kohlenstoff ein Boden jeweils enthält. In seinen Richtlinien für die Erfassung von Treibhausgasemissionen unterscheidet der IPCC grob mineralische und organische Böden. Letztere definiert er als Böden, die eine mindestens zehn Zentimeter starke organische Bodenschicht haben mit – abhängig vom Wassergehalt – einem 20- bis 35-prozentigen Anteil organischer Substanz (IPCC 2014).

[Moore bzw. torfreiche Flächen zählen zu den organischen Böden –
was sie zum Klimaschutz beitragen können, steht in diesem Artikel]

Großen Einfluss auf die Klimawirksamkeit eines Bodens hat die Art seiner Nutzung, ein wichtiger Faktor ist die dabei Landwirtschaft. Denn rund ein Drittel der globalen Landfläche sind Agrar-Nutzflächen. Davon sind 1,6 Millionen Hektar Ackerland sowie 3,2 Milliarden Hektar Weide- und Dauergrünland, also Flächen, die mindestens fünf Jahre als Wiese oder Weide genutzt werden (FAO 2023).

In der EU werden rund 38 Prozent der Landfläche (etwa 157 Millionen Hektar) landwirtschaftlich genutzt (Eurostat 2022). In Deutschland sind es 16,4 Millionen Hektar (fast die Hälfte der Landesfläche), davon 11,7 Millionen Ackerland sowie 4,7 Millionen Hektar (also fast ein Drittel) Dauergrünland (WBNK 2025; BMEL 2025). Laut Statistik Austria sind in Österreich rund die Hälfte der landwirtschaftlichen Flächen (1,33 Millionen Hektar) Ackerland und 46 Prozent (1,2 Millionen Hektar) Dauergrünland. In der Schweiz werden laut dem Bundesamt für Statistik ungefähr 1,55 Millionen Hektar landwirtschaftlich genutzt – das sind rund 35 Prozent der Landesfläche ; etwa ein Viertel davon sind Ackerland, der Rest meist verschiedene Arten von Weideland.

Böden sind unerlässlich für das Leben auf der Erde (u.a. Banerjee/van der Heijden 2023). Ein Report der Europäischen Umweltagentur (EEA) fasst es in diese Worte:

„Von der Förderung der biologischen Vielfalt und der Regulierung des Klimas bis hin zur Reinigung des Wassers und dem Erhalt der Landwirtschaft spielen Böden eine vielfältige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts unseres Planeten.“ (Arias-Navarro et al. 2024)

Doch die Böden sind in keinem guten Zustand, die sogenannte Bodendegradierung ist in den vergangenen Jahrzehnten rasant fortgeschritten. Der IPCC versteht unter diesem Begriff

„die negative Entwicklung des Zustands von Land, verursacht durch direkt oder indirekt vom Menschen ausgelöste Prozesse, einschließlich des Klimawandels, die sich als langfristige Verringerung oder Verlust von mindestens einem der folgenden Aspekte zeigt: biologische Produktivität, ökologische Integrität oder Wert für den Menschen“ (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 4.1.3).

Die Gründe dafür sind vielfältig. Der IPCC fasste sie in seinem Sonderbericht zu Klimawandel und Landnutzung im Jahr 2019 bündig zusammen:

„Die Bodendegradierung wird zum großen Teil durch nicht-nachhaltige Land- und Forstwirtschaft, Druck infolge sozioökonomischer Entwicklungen wie rasche Urbanisierung und Bevölkerungswachstum sowie nicht-nachhaltige Produktionspraktiken in Verbindung mit klimatischen Faktoren angetrieben.“ (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 1.2.1.2)

Die Bodendegradierung sei ein weltweites Phänomen, von dessen Folgen (etwa geringerer Fruchtbarkeit und erhöhter Flutrisiken) sind jedoch arme Länder am stärksten betroffen (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 1.2.1.2). Weil es lange dauert, Böden wiederherzustellen, bezeichnet der IPCC die Degradierung als besonders besorgniserregend. Verschiedenen Schätzungen zufolge sind weltweit zwischen einer Milliarde und sechs Milliarden Hektar betroffen (was sieben bis 44 Prozent der globalen Landfläche entspräche); Studien sprechen davon, dass pro Jahr 50 bis 100 Millionen Hektar dazukommen (Stavi/Lal 2015; Gibbs/Salmon 2015).

Die Landwirtschaft ist bei den Ursachen von Bodendegradierung der „dominierende“ Wirtschaftssektor, stellt der IPCC mit „sehr hoher Gewissheit“ fest. Zum Beispiel gehe auf Äckern, die nach üblichen Methoden gepflügt werden, fruchtbarer Boden mehr als hundertmal so schnell verloren, wie er sich neu bilde (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 4, Executive Summary). Auch der Anbau verschiedener Ackerreihenkulturen wie Mais oder Zuckerrüben kann die Erosion verstärken, weil dabei der Boden lange unbedeckt bleibt und Bodenpartikel leichter durch Wasser oder Wind weggeschwemmt oder weggeweht werden können. Studien zufolge sind in der EU rund sechs Prozent der landwirtschaftlichen Flächen von starker Wassererosion betroffen, auf etwa einem Viertel der Flächen liegt die Erosionsrate über den empfohlenen Werten. Durch zunehmende Starkregen infolge des Klimawandels wird sich dieses Problem in den kommenden Jahrzehnten weiter verschärfen (Panagos et al. 2020; Panagos et al. 2021). Von Winderosion sind im EU-Vergleich Dänemark, die Niederlande und Bulgarien am stärksten betroffen, aber auch im D-A-CH-Raum spielt sie eine Rolle, etwa in Norddeutschland (Borrelli et al. 2017).

Trockengebiete (also sogenannte subhumide, trockene, semiaride und aride Gebiete) bedecken knapp die Hälfte der globalen Landfläche. Ihre Bodendegradation wird als Wüstenbildung bezeichnet. Rund neun Prozent der weltweiten Trockengebiete waren im Jahr 2015 Wüstenbildungs-Hotspots. Einige Ursachen dafür: nicht-nachhaltige landschaftliche Bewirtschaftung und die Ausweitung von Anbauflächen, angetrieben unter anderem von Bevölkerungswachstum – aber auch zunehmende Dürren infolge der Erderhitzung (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 3, Executive Summary). Steigende Temperaturen und zunehmende Trockenheit führen auch in Europa (vor allem in Süd- und Südosteuropa) dazu, dass die Gefahr der Wüstenbildung zunimmt. 2017 galten dort rund ein Viertel der Landflächen als anfällig oder sehr anfällig für Wüstenbildung (Prăvălie et al. 2017). Ein Report des Europäischen Rechnungshofs nennt Portugal, Spanien, Italien, Griechenland, Zypern, Bulgarien und Rumänien als besonders betroffene Länder.

Auch Überweidung – also, wenn zu viele Tiere auf zu wenig Fläche gehalten werden – schadet der Bodenqualität, weil dadurch die organische Bodensubstanz zurückgehen kann (Conant/Paustian 2002). Der bereits zitierte Report der Europäischen Umweltagentur zum Zustand der Böden in Europa nennt Überdüngung (übermäßiges Ausbringen sowohl von Kunstdünger als auch von Gülle) als einen Haupttreiber der Bodendegradierung (EEA 2024, Kapitel 4.1.2).

Zudem verschwinden Böden zunehmend unter Asphalt und Beton. In der EU waren laut der Europäischen Umweltagentur im Jahr 2018 rund 2,7 Prozent der gesamten Landfläche (das sind mehr als elf Millionen Hektar) versiegelt. In Deutschland gab es 2023 laut Umweltbundesamt rund 2,3 Millionen Hektar Siedlungs- und Verkehrsflächen; das Tempo der Neuversiegelung ist in den vergangenen Jahren zwar etwas gesunken, aber noch immer nehmen die Siedlungs- und Verkehrsflächen in Deutschland jedes Jahr um mehr als 18.000 Hektar zu (das entspricht 71 Fußballfeldern pro Tag). In Österreich sind laut behördlicher Zahlen 296.400 Hektar an Landesfläche versiegelt, jährlich kommen rund 2.000 hinzu; in der Schweiz sind es rund 248.000 Hektar, der jährliche Zuwachs liegt dort bei rund 1800 Hektar.

Sehr viel. In Böden sind und werden große Mengen an Kohlenstoff gespeichert, andererseits entweichen aus (intensiv genutzten und degradierten) Böden große Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre.

In den Böden laufen sehr komplexe Vorgänge ab. Bekanntlich bauen Pflanzen durch die Umwandlung von atmosphärischem CO₂ mittels Photosynthese ihre Biomasse auf, die dann zu großen Teilen aus Kohlenstoff besteht. Die Entstehung von organischem Kohlenstoff in Pflanzen wird (Brutto-)Primärproduktion genannt und ist der Prozess, der im globalen Kohlenstoffkreislauf die größte Menge an CO₂ überhaupt bewegt (Beer et al. 2010). Bodenlebewesen zersetzen dann abgestorbene Pflanzen oder Pflanzenreste oder auch Feinwurzeln. Die entstehende organische Bodensubstanz (= Humus) besteht zu etwa 58 Prozent aus Kohlenstoff (WBNK 2025). In diesem Gesamtprozess wird der Atmosphäre CO₂ entnommen und als Kohlenstoff in Böden eingelagert – wie viel, hängt unter anderem von Vegetation, Klima, den Mikroorganismen und Nährstoffen im Boden und der Bewirtschaftung ab (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 2.6.1.3; Bispo et al. 2017).

Eine natürliche Freisetzung von Kohlendioxid wiederum geschieht durch die sogenannte Bodenatmung. Darunter versteht man Atmungsprozesse von Wurzeln sowie von Mikroorganismen wie Bakterien, Archaeen oder Pilzen, bei denen Sauerstoff verbraucht und Treibhausgase wie CO₂ freiwerden. Welche Treibhausgase und wie viele auf diese Weise in die Atmosphäre gelangen, hängt davon ab, welche Mikroben vorhanden und aktiv sind sowie von Umweltbedingungen wie Temperatur oder Wassergehalt. Bodenatmung ist der zweitgrößte Kohlenstofffluss in terrestrischen Ökosystemen (Bond-Lamberty/Thomson 2010; IPCC 2019, SRCCL, Box 2.1; Fuss et al. 2018)

3.1 Wie viele Treibhausgase werden in Böden gebunden?

In Böden sind riesige Mengen an organischem Kohlenstoff gebunden. Sie sind das größte terrestrische Kohlenstoffreservoir (Terrer et al. 2021; Todd-Brown et al. 2014; Minasny et al. 2017; Lal 2014). Schätzungsweise 2135 Milliarden Tonnen Kohlenstoff speichert allein der erste Meter der Böden weltweit (Wang et al. 2022). In den landwirtschaftlich genutzten Böden in Deutschland sind schätzungsweise 2,5 Milliarden Tonnen Kohlenstoff gebunden, mehr als doppelt so viel wie in allen Wäldern des Landes (Jacobs et al. 2018).

Besonders Grasland bindet große Mengen an Kohlenstoff (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 6.3.1.1), deutlich mehr übrigens als Ackerland (Fernandez-Ugalde et al. 2022). Weltweit sind es laut Schätzungen rund 343 Milliarden Tonnen – etwa fünfzig Prozent mehr als in aller Biomasse der globalen Wälder (FAO 2010; O’Mara 2012). Unter einem Hektar europäischen Grasland allein sind Schätzungen zufolge rund 115 Tonnen Kohlenstoff gespeichert (Krause et al. 2017).

Praktisch alle Landökosysteme speichern unter der Erdoberfläche mehr Kohlenstoff als in der überirdischen Biomasse (IPCC 2001, AR3, WG1, Kapitel 3, Tabelle 3.2):

Grafik: VisualCapitalist 2022/EASAC 2026

Wichtig mit Blick auf die mögliche Klimaschutzwirkung von Böden ist: Die Menge des in ihnen gebundenen Kohlenstoffs kann nicht unendlich gesteigert werden, außerdem bleibt Kohlenstoff nicht unendlich darin gespeichert (Fuss et al. 2018). Der Anteil von Kohlenstoff in Böden erreicht an einem gewissen Punkt – abhängig unter anderem von Bodentyp und Klimazone – eine Sättigung. Dann sinken die Raten der weiteren Einspeicherung auf ein vernachlässigbares Maß. Der IPCC schreibt:

„Wenn die Vegetation heranreift oder wenn die Kohlenstoffspeicher der Vegetation und des Bodens gesättigt sind, geht die jährliche Entnahme von CO₂ aus der Atmosphäre gegen null, während die Kohlenstoffvorräte erhalten bleiben können.“ (IPCC 2019, SRCCL, Summary for Policymakers, B.1.4)

Der Gehalt an Bodenkohlenstoff ergibt sich aus einem Zusammenspiel aus Kohlenstoffeintrag und -freisetzung. Um mehr organischen Bodenkohlenstoff im Boden zu speichern und so dem Klima zu nützen, muss nicht nur der dort bereits vorhandene Kohlenstoff erhalten, sondern zusätzlicher aus der Atmosphäre durch Humusaufbau gebunden werden (Chenu et al. 2019). Gegenwärtig jedoch sind die Ackerböden in Deutschland eine Quelle von Kohlendioxid, im Durchschnitt verlieren sie pro Jahr rund 0,14 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar (WBNK 2025, Kapitel 4.6.1.1).

3.2. Wie viele Treibhausgase werden aus Böden freigesetzt?

Aus Böden entweichen große Mengen der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan (CH₄) und Distickstoffmonoxid/Lachgas (N₂O). Dies passiert ständig durch natürliche Prozesse (siehe oben), wird aber durch menschliche Eingriffe – indirekt und direkt – weiter verstärkt.

Die regelmäßig erscheinenden IPCC-Sachstandsberichte behandeln Böden als Teil des Sektors AFOLU, das Kürzel steht für die englischen Begriffe Agriculture, Forestry and Other Land Use, zu Deutsch: Landwirtschaft, Forstwirtschaft und andere Landnutzung (IPCC 2021, AR6, WG3, Kapitel 7). Ungefähr 21 Prozent der globalen, menschengemachten Netto-Treibhausgasemissionen – jährlich zwischen 4,4 und 11,9 Gigatonnen CO₂-Äquivalente – stammen insgesamt aus diesem Bereich (IPCC 2021, AR6, WG3, Kapitel 7.2.1), doch die Gewichte bei den einzelnen Treibhausgasen sind sehr unterschiedlich: Während der AFOLU-Sektor beim Kohlendioxid lediglich für 14 Prozent der weltweit von Menschen verursachten Emissionen verantwortlich ist, sind es bei Methan 41 Prozent und bei Lachgas sogar 69 Prozent. Vor allem landwirtschaftliche Böden sind große Quellen (IPCC 2021, AR6, WG3, Kapitel 7.2.1). Allein Weiden und Weideflächen (beziehungsweise die Tierhaltung darauf) verursachen rund ein Drittel aller menschengemachten N₂O-Emissionen (IPCC 2019, SRCCL, TS.2).

Der Einsatz stickstoffhaltiger Mineraldünger führt zu Lachgas-Emissionen aus Äckern (sie führen trotz relativ geringer absoluter Mengen zu erheblichen Klimaschäden, weil die Treibhauswirkung von Lachgas rund 250-mal so stark ist wie jene von Kohlendioxid). Die meisten dieser Emissionen gehen darauf zurück, dass mehr Dünger ausgebracht wird als die Pflanzen zum jeweiligen Zeitpunkt aufnehmen können, besonders groß ist dieses Problem in den wohlhabenderen Staaten mit intensiver Landwirtschaft und starkem Einsatz von Kunstdüngern (IPCC 2019, SRCCL, TS.2) Die USA, Europa, aber auch Indien und China sind große Emittenten (Guenet et al. 2021). In Deutschland stellen Lachgasemissionen aus gedüngten Böden die zweitgrößte Quelle von Treibhausgas-Emissionen aus der Landwirtschaft dar (nach der Tierhaltung), pro Jahr wird hier nach Angaben des Umweltbundesamtes eine Menge an Lachgas frei, die der Treibhauswirkung von 12,3 Millionen Tonnen Kohlendioxid entspricht.

Durch Bodendegradierung (siehe dazu Abschnitt 2) werden weltweit erhebliche Mengen an Kohlendioxid freigesetzt. Nach Angaben des Weltbiodiversitätsrats hat die Menschheit durch Änderungen der Landnutzung die natürlichen Kohlenstoffspeicher im Boden in den vergangenen zwei Jahrhunderten um rund acht Prozent sinken lassen, schätzungsweise 176 Milliarden Tonnen Kohlenstoff wurden so freigesetzt (die resultierende CO₂-Menge errechnet sich übrigens durch Multiplikation der Kohlenstoffmenge mit dem Faktor 3,67). Bis 2050 würden schätzungsweise weitere 36 Milliarden Tonnen Kohlenstoff aus den Böden verloren gehen, vor allem in Subsahara-Afrika. 16 Milliarden Tonnen davon entstünden durch die Ausweitung landwirtschaftlicher Flächen, elf durch falsche Bewirtschaftung sowie neun Milliarden Tonnen aus dem Entwässern und Abbrennen von Mooren (IPBES 2018, Summary for Policymakers, Background.3).

Auch in Deutschland werden aus trockengelegten Mooren große Mengen an Kohlendioxid frei, laut Umweltbundesamt waren es 2023 rund 44,5 Millionen Tonnen (plus rund sechs Millionen Tonnen CO_2-Äq Methan und Lachgas) – siehe zu diesem Thema unser F&A über Moore. Im Vergleich dazu sind die CO₂-Emissionen aus Ackerland weniger bedeutsam (allerdings haben Ackerböden ebenso wie Moore ein großes Potenzial, zusätzliches Kohlendioxid zu binden – siehe dazu Abschnitt 5).

Eine weitere Quelle von Kohlendioxid ist die Umwandlung von Grünland in Ackerflächen. Unter Grünland versteht man dauerhaft mit Gräsern und Kräutern bewachsene Flächen, die direkt als Weide dienen und/oder zur Gewinnung von Tierfutter regelmäßig gemäht werden. Flächen, die länger als fünf Jahre lang durchgängig auf diese Weise genutzt werden, gelten als „Dauergrünland“ (WBNK 2025). Solche Flächen binden deutlich mehr Kohlenstoff als Ackerflächen, Studien sprechen von 115 Tonnen pro Hektar. Werden sie zu Ackerflächen umgewandelt, gehen im Laufe von zwei Jahrzehnten rund 36 Prozent (mehr als 41 Tonnen) des organischen Kohlenstoffes im Boden verloren (Poeplau et al. 2011; Poeplau et al. 2020).

Entsprechend schreibt der IPCC in seinem Sonderbericht zu Klimawandel und Landnutzung:

„Die Umwandlung von Grünland in Ackerland zu reduzieren, könnte einen erheblichen Beitrag zum Klimaschutz leisten, indem Kohlenstoffvorräte im Boden erhalten bleiben, die andernfalls verloren gehen könnten.“ (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 6.3.1.1)

Die Umwandlung von Grünland in Äcker war auch der Hauptfaktor für die Abnahme organischen Kohlenstoffs in EU-Böden in den vergangenen Jahrzehnten. Im Durchschnitt und global betrachtet bedeutet das einen Verlust von 41,5 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar und Jahr (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 6.3.1.1). Würde man umgekehrt Ackerflächen wieder in Grünland umwandeln, könnte das den Gehalt an organischem Kohlenstoff in EU-Böden im Schnitt um rund 0,8 Tonnen pro Hektar und Jahr steigen lassen (De Rosa 2023; WBNK 2025, Box 9).

In Deutschland wurde der Verlust an Dauergrünland nach Angaben des Umweltbundesamtes ab 2014 gestoppt – vor allem wegen einer Veränderung der Förderbedingungen für die EU-Agrarsubventionen. Doch die Behörde betont:

„Nach wie vor sind die Ursachen des Grünlandumbruchs nicht beseitigt. Dies gilt besonders für den Bedarf an Futtermitteln von Ackerflächen, die Förderung des Anbaus von Energiepflanzen sowie die Nutzungsaufgabe, also das Einstellen der Bewirtschaftung. Jedes Jahr gehen zudem landwirtschaftliche Flächen, v.a. für Siedlungs- und Verkehrsflächen, verloren. Deshalb ist davon auszugehen, dass das Grünland auch zukünftig unter Druck stehen und die Nutzung weiter intensiviert wird. Ein wirksamer Grünlandschutz bleibt damit von herausragender Bedeutung.“

Der menschengemachte Klimawandel und dessen Folgen beeinflussen auf vielerlei Weise den Kohlenstoffspeicher Boden. Hitzewellen oder Dürren zum Beispiel können die sogenannte Senkenfunktion verringern oder langfristig sogar umkehren, also die Wirkung von Böden als ein Element im Klimasystem, das Kohlenstoff (und damit auch Kohlendioxid aus der Atmosphäre) aufnimmt; (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 2.2.5.2; Reichstein et al. 2013; von Buttlar et al. 2018; Ciais et al. 2005).

Trockenheit und Wüstenbildung beeinträchtigt die Kohlenstoffsenke Boden generell. In Trockengebieten wird rund 27 Prozent weniger Kohlenstoff aufgenommen als in anderen Gebieten (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 3, Executive Summary).

Im Zuge der Erderhitzung nimmt auch das Risiko von Waldbränden erheblich zu und damit die Menge von Kohlenstoff bzw. Kohlendioxid, die dabei aus Bäumen und den Böden freigesetzt wird. Klimamodelle erwarten für die kommenden Jahrzehnte eine Steigerung der Emissionen zwischen acht und 58 Prozent – und je heißer es wird, desto stärker die Zunahme (IPCC 2021, AR6, WG1, Kapitel 5.4.3.2).

Böden werden durch den Klimawandel zudem weniger widerstandsfähig gegenüber Belastungen wie extremen Witterungsbedingungen, Schädlingsbefall oder Schadstoffen (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 6.4.2). Wie genau Extremniederschläge die Kohlenstoffkreisläufe in Böden beeinflussen, hängt unter anderem davon ab, wie die jeweiligen Böden bewirtschaftet werden, also etwa, ob Erde unbedeckt ist (Fay et al. 2008; Frank et al. 2015). Grundsätzlich wird bei Überflutungen der Boden mit Wasser gesättigt, was den Gehalt an Sauerstoff begrenzt. Das regt gewisse Mikroorganismen in Böden zu Atmungsprozessen an, wodurch Treibhausgasemissionen in Form von Lachgas und zum Teil Methan zunehmen können. Wie genau, hängt von den Bodeneigenschaften und der mikrobiellen Gemeinschaft darin ab (IPCC 2019, SRCCL, 2.2.5.3f.;  Sánchez-Rodríguez et al. 2019).

Der Klimawandel und seine Folgen gehören inzwischen zu den wichtigsten Faktoren für Bodendegradierung, weil sie Kreisläufe beeinflussen: von Kohlenstoff zwischen Boden und Atmosphäre und ebenso von Nährstoffen im Boden (Banerjee/van der Heijden 2023; Arias-Navarro et al. 2024)

Durch einen höheren CO₂-Gehalt in der Atmosphäre wird die Biomasseproduktion der Pflanzen angeregt, also sie produzieren durch vermehrte Photosynthese mehr organischen Kohlenstoff. Dies wird auch „CO₂-Düngeeffekt“ (englisch: „CO₂ fertilization“) genannt (Sakalli et al. 2017). In der Folge kann einerseits mehr Kohlenstoff im Boden gespeichert, andererseits aber auch mehr organische Substanz nach dem Absterben oder im Boden von Bodenlebewesen zersetzt werden (IPCC 2021, AR6, WG1, Kapitel 5.4.1). Langzeit-Studien zeigen jedenfalls, dass dieser Düngeeffekt durch andere Folgen des Klimawandels mindestens teilweise wieder aufgehoben wird. So beschränken zunehmende Dürren und Mangel an Nährstoffen das Wachstum von Pflanzen in vielen Fällen, außerdem lässt die Düngewirkung mit der Zeit nach (Reich et al. 2014; Yuan et al. 2019; Zhu et al. 2016).

[Siehe auch unseren ausführlichen Text
zum CO₂-Düngeeffekt im Ressort „Fakt ist …“]

Wird es wärmer, erhöht sich außerdem die Bodenatmung (siehe Abschnitt 3). Sie setzt Kohlendioxid frei; und findet sie stärker statt, kann auch dies dem CO₂-Düngeeffekt oder generell der Bindung von Kohlenstoff im Boden entgegenwirken. Der IPCC schreibt dazu:

„Wenn erhöhte Temperaturen zu erhöhter Bodenatmung führen, besteht das Risiko, dass die Senkenfunktion des Bodens sich umkehren kann.“ (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel  2.6.1.3)

Es gibt, vor allem für wärmere Klimazonen, noch Unsicherheit über die Wechselwirkungen zwischen erhöhter Bodenatmung und dem CO₂-Düngeeffekt für das träge System der Kohlenstoffsenke Boden. Zudem sind Prozesse rund um mikrobielle Dynamiken in Böden noch nicht vollständig bekannt. Dennoch kann man nach Einschätzung des IPCC sagen:

„Die hohe Übereinstimmung und die vielfältigen Belege dafür, dass die Erwärmung die Zersetzungsraten erhöht, lassen mit hoher Sicherheit darauf schließen, dass die Erwärmung insgesamt zu Kohlenstoffverlusten im Vergleich zu einem konstanten Klima führen […]  wird.“ (IPCC 2021, AR6, WG1, Kapitel 5.4.3.3)

Zusammenfassend also kann man sagen: In Böden mehr Kohlenstoff zu binden und dadurch den Klimawandel zu bremsen (siehe Abschnitt 3 und Abschnitt 5), wird durch einen fortschreitenden Klimawandel erschwert. Oder in den Worten des IPCC:

„Das Potenzial für […] die Erhöhung des organischen Kohlenstoffs nimmt mit der Intensivierung des Klimawandels ab, da die Böden bei höheren Temperaturen weniger in der Lage sind, als Senken für die Kohlenstoffbindung zu fungieren.“ (IPCC 2019, SRCCL, Summary for Policymakers, D.3.2)

Für den Klimaschutz sind die durch Menschen genutzten und veränderten Landflächen von kaum zu unterschätzender Bedeutung. So schreibt der IPCC in seinem Sechsten Sachstandsbericht:

„Landbasierte Maßnahmen zur Minderung [von Emissionen] gehören zu den wichtigsten Optionen, die momentan verfügbar sind.“ (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7, Executive Summary)

Sie könnten kurzfristig und zu vergleichsweise geringen Kosten umgesetzt werden – aber seien kein Ersatz für schnelle Emissionsminderungen auch in anderen Sektoren.

Durch Erhalt oder Wiederherstellung strukturreicher Landschaften mit Bäumen und Hecken sowie die Regeneration degradierter Böden ließen sich die Kohlenstoffvorräte im Boden erhöhen (Smith 2016). Das Speichern zusätzlicher Mengen von Kohlenstoff in Böden wird in der Fachsprache als Soil Carbon Sequestration bezeichnet, kurz: SCS (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 12.3.2). Beispielsweise ließen sich Weide- und Ackerflächen klimaschonender bewirtschaften und so der Gehalt von organischem Kohlenstoff steigern – und das oft ohne zusätzliches Land zu beanspruchen und mit zahlreichen positiven Nebeneffekten etwa für die Fruchtbarkeit der Böden (IPCC 2019, SCRRL, Summary for Policymakers, B.2; Smith 2016; Paustian et al. 2019)

Die Schätzungen in der Forschungsliteratur dazu, wieviel Kohlendioxid in Böden durch eine andere Bewirtschaftung gebunden werden könnte, haben große Spannbreiten. Die theoretischen beziehungsweise technischen Potenziale, betont der IPCC, liegen dabei deutlich über den realistischen beziehungsweise preisgünstig nutzbaren (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 12.3.2). Sein Sonderbericht zu Klimawandel und Landnutzung aus dem Jahr 2019 nannte eine Spanne von 0,4 bis 8,6 Milliarden Tonnen CO₂ pro Jahr (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 2.6.1.3). Im Sechsten Sachstandsbericht von 2022 heißt es, zu Kosten von unter hundert US-Dollar pro Tonne Kohlendioxid ließen sich weltweit rund 1,5 Milliarden Tonnen pro Jahr zusätzlich in Acker- und Grünland binden (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.4.3.1).

5.1. Ackerland

Die (nicht nur in Deutschland) derzeit übliche Art der Bewirtschaftung von Ackerböden unterstützt die Bindung von Kohlenstoff nicht – im Gegenteil. So erklärt zum Beispiel der Wissenschaftliche Beirat für Natürlichen Klimaschutz (WBNK) des Bundesumweltministeriums:

„Humuserhalt und -aufbau wird durch häufige Bodenbearbeitung, durch das begrenzte Wurzelwachstum vieler einjähriger Kulturpflanzen und das Ausbleiben organischer Düngung vielerorts erschwert. Die aktuelle Bewirtschaftungspraxis mit einem hohen Anteil einjähriger Kulturen, geprägt von hohen Erträgen und dem Einsatz mineralischer Düngemittel und schwerer Maschinen, fördert die Bodendegradation und erhöht die Emission von Treibhausgasen.“ (WBNK 2025)

Durch eine verbesserte Bewirtschaftung lässt sich Humusaufbau ermöglichen und dadurch mehr Kohlenstoff im Boden binden, betont auch der Weltklimarat (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 3.4.6). Er nennt dafür eine Reihe von Methoden, etwa Fruchtwechsel (also auf einem Acker nacheinander verschiedene Kulturen anzubauen statt mehrfach dieselbe) oder die Verwendung organischer Dünger (etwa Kompost) statt Kunstdünger. Viele davon werden auch vom Wissenschaftlichen Beirat für Natürlichen Klimaschutz als „erfolgversprechende, humusaufbauende Anbaupraktiken“ bezeichnet; in einer ausführlichen Publikation beziffert er auf Basis mehrjähriger Freilandversuche auch jeweils den möglichen Effekt auf hiesigen Äckern (WBNK 2025, Kapitel 4.6):

• Der Anbau von Zwischenfrüchten böte in Deutschland ein Einspeicherungspotenzial im Boden von 1,17 t CO₂-Äquivalente pro Hektar und Jahr.
• Ein Anbau von Hülsenfrüchten (etwa Klee, Lupine oder Kichererbsen) im saisonalen Wechsel mit Ackerkulturen böte in Deutschland ein Bindungspotenzial von 0,58 t CO₂-Äquivalente pro Hektar Boden jährlich.
• Ökologische Landwirtschaft mit ihren bodenschonenderen Anbaupraktiken und vielfältigen Fruchtfolgen kann laut WBNK 0,99 Tonnen CO₂-Äquivalente pro Hektar und Jahr in Ackerböden binden.
• Die Agroforstwirtschaft, bei der Sträucher und Bäume auch zwischen Ackerkulturen angebaut werden, fördert ebenfalls die Einspeicherung von Kohlenstoff. Zudem ist diese Anbauweise förderlich für die Artenvielfalt und widerstandsfähiger gegenüber Extremwettern, weil Wind- und Wassererosion gemindert werden. In Deutschland könnten laut WBNK durch Agroforstwirtschaft rund 1,5 Tonnen CO₂-Äquivalente pro Hektar und Jahr im Boden und in der Biomasse der Gehölze gespeichert werden (davon jährlich 0,38 t/ha allein im Boden); in einer groben Hochrechnung ergebe dies eine Menge von 2,5 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalenten, die auf zehn Prozent der deutschen Ackerfläche unter Agroforst in Deutschland gespeichert werden könnten (WBNK 2025).
  Der IPCC nennt übrigens als globale Schätzung für das Potenzial von Agroforstanbau 4,1 Milliarden Tonnen jährlich, von denen 0,8 Milliarden Tonnen für weniger als hundert US-Dollar pro Tonne gebundenes Kohlendioxid verfügbar wären (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.4.3.3).

Der Klimanutzen solcher Maßnahmen hänge entscheidend davon ab, so der WBNK, dass der zusätzlich vom Boden aufgenommene Kohlenstoff dort auch tatsächlich längerfristig gebunden bleibt. Dies sei am sichersten bei der Agroforstwirtschaft sowie bei der Umwandlung von Acker- zu Grünland [siehe dazu Abschnitt 5.2] erreichbar (WBNK 2025).

Auch durch Umwandlung von Biomasse in Pflanzenkohle und deren Einarbeitung in Böden ließen sich erhebliche Mengen an Kohlenstoff dauerhaft einspeichern, laut Schätzungen des IPCC weltweit zwischen 0,2 und 6,6 Milliarden Tonnen CO₂-Äquivalente jährlich (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.4.3.2)

[Siehe auch unseren
ausführlichen F&A-Text zu Pflanzenkohle, der in Kürze erscheint]

Welchen Klimanutzen es hat, Äcker nicht oder weniger bzw. weniger tief zu pflügen, lässt sich kaum generell sagen. Der Ansatz wird in der Fachwelt mit den englischen Begriffen „zero-tillage“ oder „minimum-tillage“ bezeichnet. Die Idee dahinter ist, dass beim Pflügen und dem folgenden Offenliegen des Ackers die Bodenatmung verstärkt, also mehr Kohlendioxid daraus freigesetzt wird. Doch die genaue Wirkung sei „höchst kontext-abhängig“, so die Einschätzung des IPCC. Während viele Studien ergaben, dass diese und andere Formen schonender Bodenbearbeitung sich positiv auf den Kohlenstoffgehalt und Bodenqualität auswirkten, zeigten andere Untersuchungen unklare Effekte (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 2.6.1.3).

5.2. Grün- und Weideland

Dauergrünland kann viel mehr Kohlenstoff im Boden speichern als Ackerfläche [siehe dazu auch Abschnitt 3.2] und hat viele weitere Vorteile, etwa für die Artenvielfalt. So schreibt der Wissenschaftliche Beirat für Natürlichen Klimaschutz des Bundesumweltministeriums:

„Die hohe Relevanz von Dauergrünland zeigt sich in seiner Multifunktionalität: Es ist eine wichtige Futtergrundlage für verschiedene Tierarten […], hat zudem eine besondere Bedeutung für die Biodiversität, für die Kohlenstoffsequestrierung und Vermeidung von Bodenerosion sowie vielfältige weitere Ökosystemdienstleistungen. Dauergrünlandflächen sind besonders resilient gegenüber klimabedingten Extremereignissen.“ (WBNK 2025)

Nach seinen Angaben enthalten mineralische Böden unter Dauergrünland im Durchschnitt 136 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar – bei einer Ackernutzung seien es lediglich 96 Tonnen. Deshalb sei „von überragender Bedeutung“, dass Grünland in der Klimapolitik „mehr explizite Aufmerksamkeit“ bekomme (WBNK 2025). Durch eine Umwandlung von Ackerflächen zu Dauergrünland könnten pro Jahr und Hektar rund 2,67 Tonnen Kohlenstoff zusätzlich gebunden werden, und der Kohlenstoff bleibe dort dann auch länger gespeichert als in Äckern – und sogar länger als unter Wäldern (Carvalhais et al. 2014).

Durch eine verbesserte Bewirtschaftung von Grünland können weitere Mengen von atmosphärischem Kohlenstoff in Böden eingelagert werden (Conant et al. 2017). Weltweit geht es hier vor allem um eine Vermeidung von Überweidung, etwa in Afrika oder Südamerika (Conant/Paustian 2002). Andere Möglichkeiten sind zum Beispiel die Aussaat tiefwurzelnder Gräser (O’Mara 2012), wodurch ebenfalls mehr Biomasse in den Boden gelangt und mehr Kohlenstoff gebunden wird (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 3.6.1.2; Zhou et al. 2017). Auch in Deutschland sehen Experten ein hohes Potenzial, durch besseres Management intensiv genutzter Grünlandflächen (das sind über 90 Prozent des Grünlands) mehr Kohlenstoff zu binden (WBNK 2025). Die Menge des Viehbestandes und die Intensität der Beweidung zu verringern, kann aber zu Zielkonflikten führen – etwa mit der Ernährungssicherheit –, da viele Menschen weltweit von Viehzucht und der Haltung von Weidetieren leben (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 3.6.2.1).

Ein Report der Welternährungsorganisation (FAO) bezifferte die Mengen an Kohlenstoff, die durch besseres Management von Weideland zusätzlich darin gebunden werden können, auf rund 0,3 Tonnen pro Hektar und Jahr. Am größten seien die Potenziale in Afrika südlich der Sahara und in Südasien (mit jährlich 0,41 beziehungsweise 0,33 t/ha), gefolgt von Ozeanien, Nordamerika und Ostasien. Insgesamt sei diese Maßnahme „ein realisierbarer und potenziell wirksamer Weg, um die Kohlenstoffbindung kurzfristig schnell zu steigern“ (Dondini et al. 2023).

Auch das Fazit des IPCC ist eindeutig positiv:

„Die Aufnahme von Bodenkohlenstoff auf Acker- und Grünland zu verbessern, ist eine Option mit niedrigen Preisen und hoher Einsatzreife (sie wird weltweit bereits in großem Maßstab eingesetzt) bei niedrigen soziokulturellen und institutionellen Barrieren, wobei Schwierigkeiten bei Monitoring und Verifizierung [also beim genauen Erfassen und Bestätigen der gebundenen CO₂-Mengen] eine Umsetzungshürde darstellen.“ (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.4.3.1)

In seinem Sonderbericht zu Klimawandel und Landnutzung weist der IPCC aber auch darauf hin, dass einzelne Maßnahmen meist nur einen relativ kleinen Effekt pro Hektar haben – weshalb „sie kombiniert und in großem Maßstab angewandt werden müssen, um signifikante Wirkung entfalten zu können“ (IPCC 2019, SRCCL, Kapitel 5.5.1.1).

Obwohl sie relativ einfach und kurzfristig umsetzbar ist, wird die Bindung von Kohlenstoff in Böden bislang kaum gefördert. Wie sich das politisch ändern ließe, wird in der Wissenschaft breit diskutiert. Wirtschaftliche Anreize, staatliche Regulierung, freiwillige Maßnahmen und Vereinbarungen sind laut IPCC mögliche Strategien (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.6).

In der Vergangenheit flossen nur rund 2,5 Prozent der Gelder, die weltweit für Klimaschutz eingesetzt wurden, in landbasierte Maßnahmen zur Emissionsminderung. Dabei konzentrierten sich die bisherigen Ansätze der Klimapolitik, mehr Kohlenstoff durch naturbasierte Maßnahmen zu binden, meist auf Wälder – also auf deren Schutz und Wiederaufforstung. Auch von freiwilligen Klimaschutzzahlungen (etwa aus privaten Kompensationsprogrammen) ging zehn- bis zwanzig Mal so viel Geld in Waldprojekte wie in klimaschonende Landwirtschaft (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.6.1 und 2.).

Nur wenige Länder beziehen die Kohlenstoffbindung in Böden („soil carbon sequestration“, kurz: SCS) in ihre Klimaschutzprogramme ein. Zwar haben manche Subventionen, etwa jene im Rahmen der EU-Agrarförderung, positive Auswirkungen – aber sie sind nicht gezielt für den Klimanutzen konzipiert und dadurch weniger wirksam, als es möglich wäre. Zugleich werden konventionelle Anbaumethoden mit negativen Auswirkungen auf Umwelt und Klima überproportional stark gefördert. In Brasilien zum Beispiel flossen im Jahr 2019 nur zwei Prozent der Agrarzuschüsse in emissionsarme Landwirtschaft (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.6.3; Henderson et al. 2020).

Wirtschaftliche Anreize könnten etwa Emissionshandelsprogramme bieten [siehe dazu unseren F&A-Artikel zur CO₂-Bepreisung]. In einigen Staaten oder Provinzen wurde Landwirtschaft bereits teilweise in solche Programme einbezogen – beispielsweise im US-Bundesstaat Kalifornien oder den kanadischen Provinzen Alberta, British Columbia und Quebec (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.6.2.1). Emissionsminderungen durch SCS werden zunehmend auch in freiwilligen Kohlenstoffmärkten gehandelt. Die EU-Verordnung zu „Carbon Removal and Carbon Farming“ (CRCF) kann als Zertifizierungsrahmen dafür dienen.

Wieviel Geld Landwirte für die Bindung von Kohlenstoff verdienen können, hängt davon ab, wie hoch die Aufnahmefähigkeit im jeweiligen Boden ist, wie teuer die Umsetzung ist (also etwa von Arbeitskosten) sowie natürlich vom gezahlten Preis pro Tonne Kohlendioxid beziehungsweise Kohlenstoff (Smith 2016). Schon vor vielen Jahren hat eine Studie durchgerechnet, welche Potenziale sich (sowohl für bäuerliche Einkommen wie fürs Klima) böten: Bei einer Vergütung von 20, 50 oder 100 US-Dollar pro Tonne gebundenem Kohlendioxid könnten demzufolge zum Beispiel allein durch eine bessere Bewirtschaftung von Weideland im Jahr 2030 rund 200, 400 oder 900 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente gespeichert werden (Smith et al. 2007).

Auch staatliche Förderungen sind eine Möglichkeit, etwa für Flächenstilllegungen. In den USA zum Beispiel konnten über 15 Jahre durch Naturschutzprogramme rund drei Tonnen CO₂ zusätzlich pro Hektar und Jahr in Gras- und Waldflächen gespeichert werden (Conant et al. 2017; Paustian et al. 2019). Landwirte in der Europäischen Union erhalten im Rahmen der Gemeinsamen EU-Agrarpolitik (GAP) Fördergelder etwa für die Umstellung auf ökologischen Landbau, für bestimmte bodenschonende Anbaupraktiken oder die Einhaltung von Fruchtfolgen (Henderson et al. 2020; Panagos et al. 2022).

Möglich sind auch politische Rahmensetzungen. Als Ziel der EU-Bodenstrategie 2030 beispielsweise sollen bis 2050 alle Bodenökosysteme in der Europäischen Union einen gesunden Zustand aufweisen. Im Rahmen der EU-Nature Restoration Regulation sollen auch rechtsverbindliche Ziele vorgeschlagen werden, um die Kohlenstoff-Bindung auf landwirtschaftlichen Flächen zu erhöhen oder den Kohlenstoffspeicher im Boden zu erhalten (Panagos et al. 2022). In sogenannten „Living Labs“ werden bodenschonende Praktiken in landwirtschaftlichen Betrieben umgesetzt und erforscht.

Für Deutschland empfiehlt der Wissenschaftliche Beirat für Natürlichen Klimaschutz des Bundesumweltministeriums, dass ein existierendes Aktionsprogramm der Regierung zum Thema erheblich ausgeweitet wird. Bisherige Maßnahmen seien „entweder größtenteils nicht oder nur teilweise umgesetzt“, bemängelt der Beirat. Das „größte Potenzial“ liege in der „konsequenten Einführung von Agroforstsystemen inkl. Hecken, Knicks, Baumreihen oder Feldgehölzen“, doch die gegenwärtige Verteilung der EU-Agrarsubventionen erschwere dies eher noch. Es brauche auch neue Fördermittel (jenseits der EU-Gelder) für die Umstellung von konventioneller, intensiver Ackerbewirtschaftung auf klimaschonende und -resiliente Anbaupraktiken, für die Förderung von Dauergrünland, für Weiterbildungsmaßnahmen für Landwirte und vieles mehr (WBNK 2025, Kapitel 4.6.3f).

Mit Blick auf die Situation weltweit wählt auch der IPCC kritische Worte:

„Das Haupthindernis [für die Förderung von Klimaschutz im Agrarsektor] scheint der Mangel an verfügbaren Finanzmitteln zu sein oder der Unwillen, gegenwärtige Subventionen umzulenken.“ (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.6.3)

Sowohl Hindernisse als auch Chancen würden sich in den Entwicklungsländern ballen, schreibt der IPCC weiter,

„wo ein erheblicher Teil der weltweit kosteneffizienten Klimaschutzmaßnahmen [im Landsektor] existiert, wo jedoch die inländischen Finanzmittel für deren Umsetzung wahrscheinlich begrenzt sind“ (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.6.3).

Dabei sind die Potenziale groß. Der IPCC betont, dass durch Subventionen und politische Maßnahmen – etwa Anreize für vorteilhafte landwirtschaftliche Praktiken und die Schaffung von Kohlenstoffmärkten – die Agroforstwirtschaft in Afrika erheblich gefördert werden kann (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.6.2.1).

Allerdings konkurriert die Regulierung von Landnutzung oft mit Fragen der Armutsbekämpfung. Viele Entwicklungsländer haben zudem schwache Regierungen und Verwaltungsstrukturen (IPCC 2022, AR6, WG3, Kapitel 7.6.2.2 und 7.6.4.2; Mayer Pelicice 2019).