Material- und Energieflüsse in landw. Systemen Flashcards
Nettoprimärpoduktion
= Primärproduktion (minus) Respiration
- bildet die Basis der Nahrungspyramide
Artenvielfalt in Urbanen- und Landwirtschaftlichen Systeme
- Mensch verändert Ökosysteme um Biomasse zu erhöhen -> Steigerung der Vielfalt -> nach Intensivierung wieder eine Verminderung
- selbe Biodiversität
Neophyten
• Einschleppen von Arten durch den Mensch die in diesem Gebiet nicht heimisch sind
Agro-Photovoltaik
• durch Überdachung von PV-Panelen der landw. Flächen
in sonnenreichen Gebieten
-> weniger Verdunstungsverluste und damit mehr Ertrag und geringerer Wasserbedarf
Diskutieren sie die heutigen Ernährungsstile mit:
- der Produktion in der Landwirtschaft?
- dem CO2 und Methan Ausstoß?
- Flächenbedarf der Produktion?
- Konsum von Brot, Fisch, Obst und Gemüse soll ansteigen
- Konsum von Fleisch, Eiern und Zucker soll sinken
Global gesehen, ist ein Anstieg des Fleischkonsums durch Ernährungsumstellung bisher fleischarmer Gesellschaften (China, Indien) zu verzeichnen.
Die Erhöhung des Futterbedarfs für Fleischproduktion (Soja aus Brasilien etc.) führt zu einem weltweiten Export von Futtermitteln zu Lasten der Ernährung der Lokalbevölkerung.
Im Bezug auf den CO2- Ausstoß ist die Vegetarische Ernährung nicht viel besser als ein Carnivorer Lebensstil , da auch hier Milchprodukte konsumiert werden und Rindergroße Methan- Emissionen haben.
Gehört man jedoch zu den „Climate Carnivores“, ernährt sich also im Bezug auf Fleisch nur von Schweinen und Geflügel, so verursacht dies einen geringeren CO2 – Ausstoß, jedoch werden Flächen für die Nahrung dieser benötigt da sie in direkte Nahrungskonkurrenz stehen. Erst die Vegane Ernährung zeigt massive Einsparungen in diesem Punkt.
Würde Österreich auf eine Ökologische Produktion von Nahrungsmitteln umstellen, kann dies nur funktionieren wenn die Nachfrage bezüglich Fleisch sinkt damit mehr Platz für die ökologischen Produktion vorherrscht da diese mehr Ackerfläche benötigen denn der Ertrag ist geringer als in der konventionellen Anbauform.
Fruchtfolgesystem in der Landwirtschaft?
• Feld-Wald-Systeme (z.B. Brandrodungsfeldbau)
-Brandordung bringt Nährsotffe (Asche)
Feld-Gras-System
->Nährstoffvorrat von Acker wird komplett aufgebraucht, danach wird Grünlandentwicklung zugelassen
• Permanente Ackerflächen (zB. Dreifelderwirtschaft)
- Immer 1 Feld steht Brach für 1 Jahr
Vermeidung einseitiger Nährstoffentzug durch Fruchtfolge
- Nährstoffinput auch durch benachbarte Grünfläche
- Abwechselnd Winter-Sommergetreide und Brache
• Permanente Grünlandflächen
- Einbezug von nicht ackerbaulich nutzbare Flächen in den Nährstoffkreislauf
- Als Weide für Weidetier zum Nährstofftransport
Disskutieren Sie die Energiebilanzen bei
- traditioneller vorindustrieller Landwirtschaft
- konventioneller industrieller Landwirtschaft
- moderner biologischer Landwirtschaft
Vorindustrielle Landwirtschaftssystem
- mehr Nährstoffentzug als Zufuhr
- Nährstoffinput durch organische Düngung (Stallmist, Jauche)
- > notwendig, auf Phasen der intensiven Nutzung längere Phase der Regeneration folgen zu lassen. (Fruchtfolgesystem)
• Industrielle Landwirtschaft
- Verbesserung der Produktivität
- Spezialisierung, die für den Standort optimal geeignet ist ABER mehr Energie-Input durch fossile Quellen als die Produkte selbst enthalten
- hoher Anteil des Energieverbrauches aus dem Energieaufwand für die Produktion von Mineraldünger.
• Biologische Landwirtschaft
Mineraldünger setzt viele C02 Emissionen vorraus
-> Grundprinzipien der ökologischen Landwirtschaft
- Optimale Nutzung interner Stoffkreisläufe
- Kein Einsatz von Mineraldüngern
- Kein Einsatz von synthetischen Pestiziden
- Förderung der Nützlinge
ABER durch mehr Unkraut auch ein höherer mechanischer Einsatz
-> hoher Treibstoffverbrauch
- Produktivität ist deutlich geringer als bei der industriellen
-> mehr Fläche
Studien zu diesem Themengebiet grenzen die Produktkette des betrachteten Systems jedoch unterschiedlich ab. Deshalb ist es schwierig, hier 100%ig einheitliche Ergebnisse zu bekommen.
Biosprit (durch welche technischen Prozesse hergestellt?
-soziale und ökologische Auswirkungen?
Grundidee:
Reduktion des CO2-Ausstoßes aus fossilen Quellen durch Treibstoffproduktion aus Biomasse
- Biodiesel aus Ölpflanzen (Raps, Soja, Ölpalmen)
- Bioethanol aus Zucker und Stärke (Zuckerrohr, Kartoffel, Getreide,…)
- Biogas (Methan) aus organischen Abfällen (Gülle, Klärschlamm)
In Entwicklung: Biomass to Liquid (BLT)
Mehrstufiges Syntheseverfahren, auch für Zellulose (Holz) geeignet
Hauptfrage: Wie sieht die Gesamtbilanz der Treibhausgasemissionen aus, wenn auch die Emissionen berücksichtigt werden, die bei der Produktion der Pflanzen anfallen? (Energieeinsatz für Düngemittelherstellung, Anbautechnik etc.).
- Nutzung von Abfallprodukten aus der Landwirtschaft ist sinnvoll
- Das Potenzial der Holznutzung ist schwer abschätzbar
Problem:
• hohe Flächenverbrauch bei extensiven umweltschonenden Produktionsmethoden
-> verstärkte Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion (bewirkt eine Verteuerung von Lebensmitteln, insbesondere in der Dritten Welt. Intensivierung der Produktion ist zu erwarten, insbesondere dann, wenn vermehrt Biomasse aus Wäldern entnommen werden soll.
- In Ländern der Dritten Welt wurden Waldflächen zugunsten der Biospritproduktion gerodet, dadurch wurde zusätzlich CO2 freigesetzt.
- Biosprit bringt nur in wenigen Fällen signifikante Minderungen des CO2-Ausstoßes.
Beste Lösung:
Energieeinsparung (geringerer Verbrauch pro km, weniger Fahrten) .
Die Zukunft des (MIV) sind die elektrisch angetriebener Fahrzeuge:
• Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge benötigen eine neue Form von Infrastruktur (Batterieladesysteme, Batteriewechselsysteme).
• Brennstoffzellenbetriebene Fahrzeuge mit Wasserstoff oder Methan als Energieträger
- Produktionsspitzen der Windenergie und Photovoltaik mit Elektrolyse zur Produktion von Wasserstoff und Methan
- > Belastung des Stromnetzes wird verringert
Bei beiden Antriebssystemen wird Bio-Energie keine signifikante Rolle spielen, weil die Effizienz von Windenergienutzung und Photovoltaik weitaus höher ist:
Erklären Sie Energieflüsse in Ökosystemen und die Auswirkung auf die menschliche Nahrungsmittelproduktion, und begründen Sie die Verlustrate beim Übergang in höhere trophische Niveaus. Unterstützend eventuell auch eine Skizze dazu.
Alle Energieflüsse in Ökosystemen werden letztendlich aus der Sonnenenergie gespeist. Bei der Photosynthese wird aus Energie, H20 und CO2 organisches Material gebildet, das die Energiebasis für alle weiteren Glieder der Nahrungskette darstellt. Bei jedem Übergang auf eine weitere Nahrungsebene (trophisches Niveau) geht jedoch auch Energie in Form von Wärme verloren.
Dieser Umsetzungsverlust hat große Bedeutung für die menschliche Nahrungsmittelproduktion: Bei den meisten landwirtschaftlichen Systemen muss für die Produktion einer Energieeinheit tierischer Nahrung etwa die siebenfache Energie an pflanzlicher Nahrung eingesetzt werden.
Konsequenzen für menschliche Ernährungssysteme: Dies bedeutet, dass theoretisch mit einer rein pflanzlich basierten Ernährungsweise sieben Mal mehr Menschen ernährt werden können als bei einer rein tierisch basierten. Daher waren historisch betrachtet die Ernährungssysteme bevölkerungsreicher Regionen der Erde (China, Indien) immer stärker auf pflanzliche Nahrung aufgebaut, während sich in bevölkerungsarmen Regionen (Arktis, Hochgebirge, Wüsten) Ernährungssysteme mit einem hohen Anteil an Fleisch und Milchprodukten herausgebildet haben.
