Ernährung und Energie: die Kalorien hinter den Kalorien
Das Ernährungssystem verantwortet rund ein Viertel bis ein Drittel der weltweiten Treibhausgasemissionen und einen erheblichen Teil des Energieverbrauchs, und fast nichts davon liegt dort, wo man es vermutet. Die Verteilung zu verstehen verändert, welche Entscheidungen zählen und welche Gesten sind.
Das Verfahren, das die halbe Welt ernährt
Pflanzen brauchen Stickstoff und können die riesige Menge in der Atmosphäre nicht nutzen, weil das Stickstoffmolekül von einer der stärksten Bindungen der Chemie zusammengehalten wird. Vor 1913 gab es nur die biologische Bindung durch Leguminosen und Bakterien oder abgebaute Vorkommen von Guano und Nitraten, und beides begrenzte, wie viel Nahrung wachsen konnte.
Das Haber-Bosch-Verfahren bricht diese Bindung industriell und verbindet Luftstickstoff bei hoher Temperatur und hohem Druck mit Wasserstoff zu Ammoniak. Es gehört zu den folgenreichsten Erfindungen des zwanzigsten Jahrhunderts, und es ist energieintensiv gerade deshalb, weil die Bindung, die es bricht, stark ist. Die Ammoniakherstellung verbraucht in der Größenordnung von ein bis zwei Prozent der Weltenergie.
Der Wasserstoff stammt nahezu vollständig aus Erdgas, weshalb Düngerpreise den Gaspreisen eng folgen und weshalb die Gaskrise 2022 Ammoniakanlagen in ganz Europa stilllegte und die Lebensmittelkosten weltweit hob. Es ist auch der Grund, warum grüner Wasserstoff oft zuerst für Dünger besprochen wird: die Branche nutzt Wasserstoff bereits in großem Maßstab und bräuchte keine neue Nachfrage, nur eine andere Quelle.
Das Ausmaß der Abhängigkeit gehört klar gesagt. Schätzungen legen nahe, dass rund die Hälfte der Stickstoffatome in einem typischen menschlichen Körper über Haber-Bosch kam. Die heutige Weltbevölkerung ist bei heutiger Ernährung ohne industrielle Stickstoffbindung mit keinem bisher vorgeführten Verfahren zu versorgen, was dieses Verfahren in eine andere Kategorie stellt als die meisten Energieverwendungen.
Warum Transportkilometer in die Irre führen
Der Transport macht bei den meisten Lebensmitteln einen kleinen Teil von Energie und Emissionen aus - häufig unter einem Zehntel und bei manchen Erzeugnissen weit weniger. Der Grund ist die Effizienz der Massenschifffahrt: eine Tonne Getreide über einen Ozean zu bewegen braucht je Kilogramm Nahrung sehr wenig Energie.
Die Folgerung ist gegenintuitiv und gut belegt. Was gegessen wird, zählt weit mehr als, woher es kam. Der Unterschied zwischen Lebensmittelkategorien beträgt typisch eine Größenordnung und mehr, während der Unterschied zwischen regional und eingeführt innerhalb einer Kategorie meist wenige Prozent ausmacht.
Es gibt bestimmte Ausnahmen, und sie sind beständig. Luftfracht-Ware - leicht verderbliche Erzeugnisse, die eingeflogen werden, um frisch anzukommen - trägt Transportemissionen, die ihre Gesamtbilanz beherrschen, weil Luftfracht je Tonnenkilometer rund hundertmal energieintensiver ist als See. Beheizte Gewächshausproduktion in kaltem Klima kann ebenfalls die Bilanz derselben Frucht übersteigen, die anderswo in der Saison wächst und verschifft wird.
Die nützliche Regel betrifft deshalb die Methode und nicht die Entfernung. Etwas, das in der Saison in einem geeigneten Klima wächst und über See kommt, ist meist besser als dasselbe außerhalb der Saison vor Ort unter Wärme und Licht, und beides wird vom Unterschied zwischen Lebensmittelarten in den Schatten gestellt.
Die Kühlkette
Die Kühlung reicht vom Feld bis zum Teller: gekühlte Lagerung nach der Ernte, Kühltransport, Verteilzentren, Verkaufskühlmöbel und der Kühlschrank zu Hause. Jedes Glied läuft durchgehend, und die Summe ist ein großer und wachsender Anteil des Stroms im Ernährungssystem.
Die Verkaufskühlung ist das ineffizienteste Glied und das sichtbarste. Offene Kühlregale, die Supermärkte bevorzugen, weil Kunden daraus mehr kaufen, kippen kalte Luft in den Laden und wärmen sie danach wieder auf. Türen einzubauen senkt den Verbrauch eines Regals erheblich und wurde aus kaufmännischen Gründen abgelehnt - ein klarer Fall, in dem die effiziente und die geschäftliche Möglichkeit in verschiedene Richtungen zeigen.
Die Kühlkette ist zugleich das, was das Ernährungssystem funktionieren lässt. Sie senkt den Verderb drastisch, weshalb die Nachernteverluste in Ländern ohne sie weit höher sind. Daraus entsteht eine echte Abwägung: die Kühlung auf Regionen auszudehnen, die keine haben, hebt den Energieverbrauch und senkt die Verluste, und der vermiedene Verlust bindet typisch mehr Energie, als die Kühlung verbraucht.
Das Entweichen von Kältemitteln ist ein eigenes Thema und oft größer als der Strom. Viele Kältemittel sind starke Treibhausgase, und Leckagen aus gewerblichen Anlagen waren historisch erheblich. Die Kigali-Änderung fährt die schlimmsten herunter, und für einen Supermarkt kann die Kältemittelwahl ebenso viel ausmachen wie der Stromverbrauch.
Das Drittel, das nie gegessen wird
Rund ein Drittel der weltweit erzeugten Lebensmittel wird nicht verzehrt. Jede Energieeinheit, die in Anbau, Düngung, Ernte, Verarbeitung, Transport und Kühlung ging, ist damit ebenfalls verloren, was die Verlustminderung ungewöhnlich hebelwirksam macht - sie spart die ganze Kette auf einmal.
Wo der Verlust auftritt, unterscheidet sich systematisch nach Einkommen. In einkommensschwächeren Ländern geht das meiste zwischen Feld und Markt verloren, durch unzureichende Lagerung, Handhabung und das Fehlen einer Kühlkette. In einkommensstärkeren wird das meiste im Handel und im Haushalt weggeworfen, nachdem der gesamte Energieeinsatz bereits erfolgt ist. Die zweite Art ist energetisch teurer, weil sie am Ende der Kette geschieht.
Entsprechend unterscheiden sich die Eingriffe. Lagerung und Kühlkette begegnen dem Ersten; Datumskennzeichnung, Portionierung und Handelspraxis dem Zweiten. Keines verlangt neue Technik, und beide gelten durchgehend als unter den günstigsten verfügbaren Emissionsminderungen des Ernährungssystems.
Der weitere Punkt verbindet sich mit dem Rest dieses Bereichs. Ernährung ist einer von mehreren Bereichen, in denen die Energie für den Entscheidenden nahezu unsichtbar ist - nichts am Verkaufspunkt weist auf den Dünger, die Kühlkette oder den Verlust hin. Diese Unsichtbarkeit ist dasselbe strukturelle Problem wie bei der Haushaltsenergie, und sie hat dieselbe Folgerung: Ergebnisse hängen weit mehr davon ab, wie Systeme und Kennzeichnungen gestaltet sind, als davon, wie gewissenhaft einzelne Menschen sind.
Häufige Fragen
Wie viel Energie braucht die Lebensmittelerzeugung?
Die moderne Landwirtschaft setzt mehrere Einheiten fossiler Energie je Einheit gelieferter Nahrungsenergie ein und kehrt damit die historische Lage um, in der Landwirtschaft eine Nettoenergiequelle war. Das Ernährungssystem insgesamt verantwortet rund ein Viertel bis ein Drittel der weltweiten Treibhausgasemissionen.
Warum ist Dünger der größte Energieposten der Ernährung?
Weil das Haber-Bosch-Verfahren die Bindung des Stickstoffmoleküls bricht, eine der stärksten der Chemie, was hohe Temperatur und hohen Druck verlangt. Die Ammoniakherstellung verbraucht in der Größenordnung von ein bis zwei Prozent der Weltenergie, und ihr Wasserstoff kommt nahezu vollständig aus Erdgas, weshalb Düngerpreise den Gaspreisen folgen.
Zählen Transportkilometer bei Lebensmitteln?
Weit weniger als angenommen. Der Transport liegt häufig unter einem Zehntel der Bilanz, weil die Massenschifffahrt je Kilogramm sehr wenig Energie braucht. Was gegessen wird, zählt weit mehr als die Herkunft - Unterschiede zwischen Kategorien betragen typisch eine Größenordnung, regional gegen eingeführt meist wenige Prozent.
Wann beherrscht der Transport die Bilanz doch?
Bei eingeflogener Ware, denn Luftfracht ist je Tonnenkilometer rund hundertmal energieintensiver als See. Beheizte Gewächshausproduktion in kaltem Klima kann ebenfalls die Bilanz derselben Frucht übersteigen, die anderswo in der Saison wächst und verschifft wird. Die nützliche Regel betrifft die Methode, nicht die Entfernung.
Wie viel Nahrung wird verschwendet, und warum zählt das so stark?
Rund ein Drittel der weltweit erzeugten. Verlust vernichtet die gesamte bereits investierte Energie aus Anbau, Düngung, Transport und Kühlung, was die Minderung ungewöhnlich hebelwirksam macht. In einkommensschwächeren Ländern geschieht der Verlust meist vor dem Markt durch schlechte Lagerung, in einkommensstärkeren meist im Handel und Haushalt.
