Permakultur ist eine nachhaltige Alternative zur konventionellen Landwirtschaft

Die RPTU Universität Kaiserslautern-Landau hat in einer gemeinsamen Studie mit der BOKU erstmals gezeigt, dass Permakultur eine deutliche Verbesserung der Biodiversität, der Bodenqualität und der Kohlenstoffspeicherung mit sich bringt.

Angesichts der Herausforderungen durch Klimawandel und Artensterben erweist sich diese Art der Landwirtschaft als echte Alternative zum konventionellen Anbau – und verbindet Umweltschutz und hohe Erträge.

Permakultur nutzt natürliche Kreisläufe und Ökosysteme als Blaupause. Die Produktion von Nahrungsmitteln erfolgt in einem möglichst selbstregulierenden, naturnahen und vielfältigen landwirtschaftlichen Ökosystem. So wird etwa die Viehwirtschaft in den Anbau von Nutzpflanzen integriert oder die Vielfalt an Nützlingen gefördert, um auf den Einsatz von Mineraldünger oder Pestiziden zu verzichten.

In einer Studie veröffentlicht im Journal Kommunikation Erde & Umwelthaben ForscherInnen der RPTU und BOKU nun erstmals die Auswirkungen dieses Planungs- und Managementkonzepts auf die Umwelt umfassend untersucht.

„Obwohl seit den 1970er Jahren weltweit Permakulturprojekte etabliert wurden, gibt es erstaunlich wenig begleitende wissenschaftliche Forschung“, erklärt Umweltwissenschaftler Julius Reiff von der RPTU den Hintergrund der Studie. „Diese Lücke wollten wir schließen und untersuchen, ob Permakultur in der Praxis tatsächlich die immer wieder vermuteten positiven Effekte auf das landwirtschaftliche Ökosystem hat.“

Permakultur: Klare Vorteile für Biodiversität und Bodenqualität

Das Forschungsteam untersuchte insgesamt neun landwirtschaftliche Betriebe in Deutschland und Luxemburg. Auf den Permakulturflächen dieser Betriebe sowie auf Referenzflächen der sonst vorherrschenden Landwirtschaft in der Nähe untersuchten die Wissenschaftler verschiedene Indikatoren für Biodiversität und Bodenqualität.

Dazu wurden Bodenproben der Parzellen im Labor auf ihren organischen Kohlenstoffgehalt, Mikro- und Makronährstoffe sowie die Aktivität der Bodenmikroorganismen untersucht. Als Maß für die Biodiversität wurde die Artenvielfalt von Regenwürmern, Vögeln und Pflanzen ermittelt.

Der Studie zufolge war die Bodenqualität und Biodiversität auf den Permakulturparzellen im Vergleich zu den umliegenden konventionellen Agrarflächen sowie im Vergleich zu den Literaturwerten für konventionelle Landwirtschaft deutlich höher.

Der Kohlenstoff- und Humusgehalt der Permakulturböden war in etwa vergleichbar mit den Werten im Grünland in Deutschland. Grünland gilt als wichtige Referenz, da es typischerweise den höchsten Humusgehalt der land- oder forstwirtschaftlichen Flächen in Deutschland aufweist.

Ein hoher Humusgehalt im Boden ist wichtig für die Nährstoff- und Wasserspeicherung – ein zentraler Faktor in Zeiten des Klimawandels, um etwa Dürreperioden zu überstehen. Obwohl auf den Permakulturflächen keine mineralischen Düngemittel eingesetzt wurden, wiesen deren Böden einen höheren Nährstoffgehalt auf. Dies ist auch für die menschliche Gesundheit von Vorteil. „Die höheren Nährstoffwerte im Boden lassen darauf schließen, dass diese auch in den angebauten Nutzpflanzen höher sind“, sagt Julius Reiff.

Neben der Bodenqualität profitiert auch die Artenvielfalt: So fanden die Forscher auf den Permakulturflächen dreimal mehr Vogelarten als auf den Referenzflächen der in der Region vorherrschenden Landwirtschaft. Zudem identifizierten sie dreimal mehr Regenwürmer und eine höhere Biomasse an Bodenmikroorganismen, die für die Zersetzung und Nährstoffumwandlung im Boden essenziell sind.

Im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft stellten die Forscher auf den Permakulturflächen eine dreimal so hohe Anzahl an Pflanzenarten fest. Dies ist ein guter Indikator für die gesamte Artenvielfalt eines Ökosystems und zugleich die Nahrungsgrundlage für wichtige Artengruppen wie Bestäuber oder die natürlichen Gegenspieler von Schädlingen.

Eine größere Artenvielfalt entsteht zudem durch den Anbau von Mischkulturen und meist auch in Kombination mit Gehölzen (Agroforstwirtschaft) in der Permakultur. Diese Vielfalt an Pflanzen und Strukturen ist attraktiv für verschiedenste Tiergruppen. Auch der Verzicht auf Pestizide ist für die Biodiversität förderlich.

Höhere Kohlenstoffvorräte im Boden von Permakulturflächen lassen sich den Forschern zufolge zum einen durch einen höheren Eintrag kohlenstoffhaltiger organischer Substanz und zum anderen durch die Wirkung des Mulchens erklären.

Denn Permakulturflächen werden fast ausschließlich mit Mist oder Kompost gedüngt; reduzierte Bodenbearbeitung und eine Mulchschicht verhindern, dass die oberste Erdschicht etwa bei starken Regenfällen erodiert. Dadurch ist der Kohlenstoffverlust aus dem Boden auf Permakulturflächen geringer als beim konventionellen Anbau.

Die beobachteten Verbesserungen könnten eine echte Wende bedeuten

Insgesamt zieht das Forschungsteam ein vielversprechendes Fazit. „Permakultur scheint eine ökologisch deutlich nachhaltigere Alternative zur industriellen Landwirtschaft zu sein“, so Julius Reiff. Gleichzeitig seien die Erträge der Permakultur mit denen der industriellen Landwirtschaft vergleichbar, wie noch unveröffentlichte Daten der Forscher zeigten.

„Angesichts der Herausforderungen durch Klimawandel und Biodiversitätsverlust würden die beobachteten Verbesserungen, auf größere Flächen übertragen, eine echte Wende bedeuten“, sagt Ökosystemanalyse-Experte Martin Entling von der RPTU.

Auch der Phosphorgehalt, den das Team in Permakulturböden gefunden hat, gibt Anlass zur Hoffnung. „Mit so hohen Phosphormengen hatte ich nicht gerechnet. Pflanzen brauchen Phosphor aus dem Boden, um zu wachsen. In der intensiven Landwirtschaft wird Phosphor im Überfluss eingesetzt und wird zu einem knappen Gut und zu einer großen Herausforderung für die Landwirtschaft weltweit. Ein weiteres Plus für die Permakultur“, sagt Geoökologe Hermann Jungkunst von der RPTU.

Bodenexperte Johann Zaller von der BOKU ergänzte: „Ich hätte nicht erwartet, dass Permakultur Regenwürmer und andere Bodenlebewesen in diesem Ausmaß fördert. Angesichts der Bedeutung des Bodenlebens für die Milderung von Klimaextremen sowie für die Gesundheit und den Ertrag von Nutzpflanzen sind die Ergebnisse sehr vielversprechend.“

Permakultur als Vorbild? Politik und Bildungssystem sind gefordert

Damit Permakultur in größerem Umfang in die landwirtschaftliche Praxis eingeführt werden kann, empfehlen die Forscher, finanzielle Anreize wie Steuern und Subventionen so umzugestalten, dass nachhaltigen Anbaumethoden gegenüber konventionellen Methoden der Vorzug gegeben wird.

Auch das Ausbildungssystem für Landwirte muss überarbeitet werden, sodass mehr nachhaltige Ansätze wie Permakultur, Agrarökologie und pestizidfreie regenerative Landwirtschaft gelehrt werden.

Darüber hinaus könnten Vorzeigeprojekte als lebendige Fallstudien dienen, um die Wirksamkeit dieser nachhaltigen Anbaumethoden zu demonstrieren.

Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass Permakultur es offenbar ermöglicht, Landwirtschaft, Umweltschutz und Naturschutz in Einklang zu bringen. Angesichts der dramatischen Umweltauswirkungen der konventionellen Landwirtschaft ist dies ein sehr hoffnungsvolles Ergebnis.