{"id":120747,"date":"2023-01-12T07:08:00","date_gmt":"2023-01-12T06:08:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=120747"},"modified":"2023-01-09T09:51:48","modified_gmt":"2023-01-09T08:51:48","slug":"dunger-klimafreundlicher-produzieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/dunger-klimafreundlicher-produzieren\/","title":{"rendered":"D\u00fcnger klimafreundlicher produzieren"},"content":{"rendered":"\n\n\n<p><strong>Eine intensive Landwirtschaft ist nur m\u00f6glich, wenn die B\u00f6den mit Stickstoff, Phosphor und Kalium ged\u00fcngt werden. W\u00e4hrend Phosphor und Kalium als Salze abgebaut werden k\u00f6nnen, muss Stickstoffd\u00fcnger aufw\u00e4ndig aus Stickstoff aus der Luft und aus Wasserstoff hergestellt werden, wobei die Produktion von Wasserstoff \u00e4usserst energieintensiv ist. Es werden dazu grosse Mengen an Erdgas oder \u2013 vor allem in China \u2013 Kohle ben\u00f6tigt. Entsprechend gross ist der CO<sub>2<\/sub>-\u200bFussabdruck, die Abh\u00e4ngigkeit von fossiler Energie und somit auch die Anf\u00e4lligkeit auf Preisschocks auf den Energiem\u00e4rkten.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Paolo Gabrielli, Senior Scientist am Labor f\u00fcr \u00abReliability and Risk Engineering\u00bb der ETH Z\u00fcrich hat zusammen mit Lorenzo Rosa, Forschungsgruppenleiter an der Carnegie Institution for Science in Stanford, USA, verschiedene CO<sub>2<\/sub>-\u200bneutrale Herstellungswege von Stickstoffd\u00fcnger untersucht. In einer in der Fachzeitschrift \u00abEnvironmental Research Letters\u00bb ver\u00f6ffentlichten&nbsp;<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1088\/1748-9326\/aca815\">externe SeiteStudiecall_made<\/a>&nbsp;kommen die beiden Forscher zum Schluss, dass ein Wandel bei der Stickstoffproduktion m\u00f6glich ist und ein solcher unter Umst\u00e4nden auch die Ern\u00e4hrungssicherheit erh\u00f6ht. Die alternativen Herstellungswege haben aber Vor-\u200b und Nachteile. Konkret haben die beiden Forscher drei Alternativen untersucht:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Der ben\u00f6tigte Wasserstoff wird wie derzeit mit fossilen Energiequellen hergestellt, wobei das Treibhausgas CO<sub>2<\/sub>nicht in die Atmosph\u00e4re emittiert, sondern in den Produktionsbetrieben abgeschieden und dauerhaft im Untergrund gespeichert wird (<strong>Carbon Capture and Storage, CSS<\/strong>). Das ben\u00f6tigt nicht nur eine Infrastruktur f\u00fcr das Abscheiden, den Transport und die Lagerung des CO<sub>2<\/sub>, sondern entsprechend auch mehr Energie. Trotzdem ist das eine vergleichsweise effiziente Herstellungsmethode. Allerdings \u00e4ndert sich dadurch nichts an den Abh\u00e4ngigkeiten von fossilen Brennstoffen.<\/li><li>Die D\u00fcngerherstellung l\u00e4sst sich&nbsp;<strong>elektrifizieren<\/strong>, indem der Wasserstoff mittels Elektrolyse aus Wasser hergestellt wird, was aber etwa 25-\u200bmal so viel Energie braucht wie die heutige Herstellung mit Erdgas. Es br\u00e4uchte also sehr viel Strom aus klimaneutralen Quellen. Interessant ist dieser Ansatz f\u00fcr L\u00e4nder, in denen viel Solar-\u200b oder Windenergie zur Verf\u00fcgung steht. Allerdings ist geplant, aus Klimaschutzgr\u00fcnden auch andere Wirtschaftssektoren zu elektrifizieren. Das k\u00f6nnte somit zu einer Konkurrenz um nachhaltige Elektrizit\u00e4t f\u00fchren.<\/li><li>Stellt man den Wasserstoff f\u00fcr die D\u00fcngerproduktion aus&nbsp;<strong>Biomasse&nbsp;<\/strong>her, sind daf\u00fcr viel Ackerland und Wasser n\u00f6tig. Somit konkurriert dieser Herstellungsweg ironischerweise die Nahrungsmittelproduktion. Sinnvoll ist er laut den Studienautoren, wenn Abfallbiomasse \u2013 zum Beispiel Ernteabf\u00e4lle \u2013 verwendet wird.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p>Nach Ansicht der Wissenschaftler d\u00fcrfte der Schl\u00fcssel zum Erfolg darin liegen, alle diese Ans\u00e4tze je nach Land und lokalen Voraussetzungen und verf\u00fcgbaren Ressourcen zu kombinieren. Zus\u00e4tzlich m\u00fcsse Stickstoffd\u00fcnger effizienter verwendet werden, betont Lorenzo Rosa: \u00abWenn man Probleme wie \u00dcberd\u00fcngung und Food Waste angeht, kann man auch den D\u00fcngerbedarf reduzieren.\u00bb<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Indien und China gef\u00e4hrdet<\/h3>\n\n\n\n<p>Die Wissenschaftler haben in der Studie ausserdem untersucht, in welchen L\u00e4ndern der Welt die Ern\u00e4hrungssicherheit aufgrund ihrer Abh\u00e4ngigkeit von Stickstoff-\u200b oder Erdgasimporten derzeit besonders gef\u00e4hrdet ist. Diese L\u00e4nder sind besonders anf\u00e4llig f\u00fcr Preisschocks auf den Erdgas-\u200b und Stickstoffm\u00e4rkten: Indien, Brasilien, China, Frankreich, die T\u00fcrkei und Deutschland.<\/p>\n\n\n\n<p>Eine Dekarbonisierung der D\u00fcngemittelproduktion w\u00fcrde diese Anf\u00e4lligkeit in vielen F\u00e4llen reduzieren und die Ern\u00e4hrungssicherheit erh\u00f6hen. Denn zumindest bei einer Elektrifizierung mittels erneuerbarer Energien oder der Nutzung von Biomasse verringert man die Abh\u00e4ngigkeit von Erdgasimporten. Allerdings relativieren die Forschenden diesen Punkt: Alle CO<sub>2<\/sub>-\u200bneutralen Methoden zur Herstellung von Stickstoffd\u00fcnger sind energieintensiver als die gegenw\u00e4rtige Nutzung fossiler Energie. Somit bliebe man immer noch anf\u00e4llig auf gewisse Preisschocks \u2013 zwar nicht direkt auf solche auf den Erdgasm\u00e4rkten, aber gegebenenfalls auf solche beim Strom.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Wandel bei Stickstoffherstellern<\/strong><\/h3>\n\n\n\n<p>Bei den Herstellerl\u00e4ndern von Stickstoffd\u00fcnger d\u00fcrfte es im Rahmen einer Dekarbonisierung zu Ver\u00e4nderungen kommen, wie die Wissenschaftler in der Studie aufzeigen. Die gr\u00f6ssten Exportnationen f\u00fcr Stickstoff sind heute Russland, China, \u00c4gypten, Katar und Saudi-\u200bArabien. Mit Ausnahme von China, das Erdgas importieren muss, haben alle diese L\u00e4nder ihre eigenen Erdgasreserven. In Zukunft d\u00fcrften eher L\u00e4nder profitieren, die viel Solar-\u200b und Windstrom herstellen und gleichzeitig ausreichende Land-\u200b und Wasserreserven haben, wie zum Beispiel Kanada und die USA.<\/p>\n\n\n\n<p>\u00abWir kommen nicht umhin, den Stickstoffbedarf der Landwirtschaft in Zukunft nachhaltiger zu gestalten, sowohl um die Klimaziele zu erreichen als auch aus Gr\u00fcnden der Ern\u00e4hrungssicherheit\u00bb, sagt Paolo Gabrielli. Der Krieg in der Ukraine beeinflusst den Weltmarkt f\u00fcr Nahrungsmittel nicht nur, weil das Land normalerweise viel Getreide exportiert, sondern auch, weil als Folge des Krieges die Erdgaspreise gestiegen sind. Deswegen sind auch die Preise f\u00fcr Stickstoffd\u00fcnger gestiegen. Trotzdem ist von einigen D\u00fcngerherstellern bekannt, dass sie wegen der exorbitanten Gaskosten nicht mehr wirtschaftlich produzieren k\u00f6nnen und die Produktion zumindest zeitweise eingestellt haben.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Literaturhinweis<\/h3>\n\n\n\n<p>Rosa L, Gabrielli P: Energy and food security implications of transitioning synthetic nitrogen fertilizers to net-\u200bzero emissions, Environmental Research Letters 2022, doi:&nbsp;<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1088\/1748-9326\/aca815\">externe Seite10.1088\/1748-\u200b9326\/aca815call_made<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Eine intensive Landwirtschaft ist nur m\u00f6glich, wenn die B\u00f6den mit Stickstoff, Phosphor und Kalium ged\u00fcngt werden. 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Dies ist nicht nur aus Klimaschutzgr\u00fcnden n\u00f6tig, sondern auch um die Abh\u00e4ngigkeit von Erdgasimporten zu reduzieren und um die Ern\u00e4hrungssicherheit zu erh\u00f6hen","footnotes":""},"categories":[5571],"tags":[10681,10744,21452,15951,21586,14574],"supplier":[1212,277],"class_list":["post-120747","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-co2-based","tag-biomasse","tag-carboncapture","tag-carbonstorage","tag-duenger","tag-elektrifizieren","tag-landwirtschaft","supplier-carnegie-institution-for-science","supplier-eidgenoessische-technische-hochschule-zuerich-eth-zuerich"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/120747","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/105"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=120747"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/120747\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=120747"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=120747"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=120747"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=120747"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}