Bewässerungsmanagement entscheidend für Bioenergie-Anbau zum Klima-schutz

In den bisher detailliertesten Computersimulationen berechneten Wissenschaftler*innen, wie viel zusätzlicher Wasserstress für die Bevölkerung weltweit in einem Szenario mit konventioneller Bewässerung und einem mit nachhaltiger Wassernutzung entstehen könnte.

Da Klimawandel und Bevölkerungswachstum einen Anstieg von Wasserknappheit erwarten lassen, müsse jede zusätzliche Entnahme von Wasser minimiert werden. Denn bewässerte Bioenergie-Plantagen, die zu einer Begrenzung des Klimawandels beitragen sollen, können den Wasserstress erhöhen. Nachhaltiges Wassermanagement hingegen kann den zusätzlichen Wasserstress reduzieren.

Wenn der Anbau von Pflanzen für die Energiegewinnung in Kraftwerken mit unterirdischer Speicherung des CO2 aus den Abgasen kombiniert wird, gilt er oft als eine der Möglichkeiten, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die Pariser Klimaziele zu erreichen. Doch der Anbau von Bioenergieplantagen im großen Umfang benötigt weltweit nicht nur viel Land, sondern auch erhebliche Mengen an Wasser für die Bewässerung. Dies kann im Widerspruch mit der Einhaltung der Planetaren Belastungsgrenzen stehen.

Eine weitgehend ungebremste globale Erwärmung zusammen mit dem Bevölkerungswachstum würde in den Simulationen die Zahl der unter Wasserstress leidenden Menschen um etwa 80% erhöhen. Eine verstärkte Nutzung von Bioenergie mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung könnte dagegen helfen, den Klimawandel zu begrenzen: Wenn Pflanzen wachsen, nehmen sie CO2 aus der Luft auf und bauen es in ihre Stämme, Zweige und Blätter ein. Wird diese Biomasse in Kraftwerken verbrannt und der Kohlenstoff aus den Abgasen abgetrennt und unterirdisch gespeichert (Carbon Capture and Storage, CCS), können diese „negative Emissionen“ letztlich dazu beitragen, die Menge an Treibhausgasen in unserer Atmosphäre zu reduzieren.

„Ohne nachhaltiges Wassermanagement könnte die Bewässerung von Biomasseplantagen nach unseren Berechnungen zusammen mit dem Bevölkerungswachstum bis Ende des Jahrhunderts sowohl die Fläche als auch die Zahl der Menschen verdoppeln, die unter starkem Wasserstress leiden“, warnt Hauptautor Fabian Stenzel vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), der die Forschungsidee im Sommerprogramm für junge Wissenschaftler*innen am International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) entwickelte. „Umgekehrt könnten wir mit einem nachhaltigen Wassermanagement der Biomasseplantagen den zusätzlichen Wasserstress für die Menschen fast halbieren, im Vergleich zu einem Szenario mit starkem Klimawandel und ohne Bioenergieproduktion.“

Wasserknappheit bleibt eine große Herausforderung

In dem Klimawandel-Szenario wären Regionen, die bereits heute unter Wasserstress leiden, am stärksten betroffen. Diese sind der Mittelmeerraum, der Nahe Osten, der Nordosten Chinas, Südost- und das südliche Westafrika. Im Bioenergie-plus-CCS-Szenario ohne nachhaltiges Wassermanagement erstreckt sich der hohe Wasserstress auch auf einige sonst nicht betroffene Regionen wie den Osten Brasiliens und große Teile von Afrika südlich der Sahara. Im untersuchten Szenario werden hierbei große, zu bewässernde Biomasse-Plantagenflächen angenommen.

„Nach den vorliegenden Szenarien könnten die Biomasseplantagen um bis zu 6 Millionen Quadratkilometer zunehmen, wenn die globale Erwärmung bis zum Ende des Jahrhunderts auf 1,5 Grad Celsius begrenzt werden soll, also gemäß dem ehrgeizigeren der beiden Temperaturziele des Pariser Abkommens“, erklärt Ko-Autor Dieter Gerten vom PIK. „Wir verwenden diese Szenarien als Grundlage für Simulationen in unserem hochauflösenden globalen Vegetations- und Wasserhaushaltsmodell, um die Auswirkungen auf das Wasser zu untersuchen. Während die erhebliche Bewässerung in einem Bioenergie-plus-CCS-Szenario mit Bevölkerungswachstum einen Anstieg der Zahl der Menschen, die mit Wasserstress konfrontiert sind, um 100 % nahelegt, sinkt die Zahl in Kombination mit nachhaltigem Wassermanagement auf 60 %. Das ist natürlich immer noch ein Anstieg, so dass schwere Kompromisse gefunden werden müssen.“

Ökonews: Bewässerungsmanagement entscheidend für Bioenergie-Anbau zum Klimaschutz