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Die Agrarwende
Die Agrarwende bezeichnet eine Veränderung der landwirtschaftlichen Praktiken, die darauf abzielt, landwirtschaftliche Produktion ökologisch und sozial verträglicher zu gestalten. Hierbei geht es um eine nachhaltige und zukunftsfähige Landwirtschaft, die sowohl Umwelt- als auch Tierschutz berücksichtigt. Eine der zentralen Herausforderungen der Agrarwende ist die Reduzierung der Massentierhaltung. Tiere werden häufig in engen und unhygienischen Ställen gehalten, es kommt zu enormen Mengen an Abfall- und Gülleausbringungen, die sowohl das Grundwasser als auch das Klima belasten. Durch eine Verringerung dieser Praktiken kann die Agrarwende dazu beitragen, das Problem der Massentierhaltung zu lösen. Außerdem ist die Agrarwende ein wichtiger Baustein für eine globale, klimaschonende Ernährung. Eine nachhaltige Landwirtschaftsproduktion kann dazu beitragen, den Klimawandel zu bekämpfen, da sie weniger Emissionen freisetzt und die Böden aufnimmt. Auch neue Anbaumethoden, wie zum Beispiel Agroforstwirtschaft oder Permakultur, können zur Erhaltung der Artenvielfalt und zum Schutz der Böden beitragen. Neben der Reduzierung der Massentierhaltung und einer globalen, klimaschonenden Ernährung hat die Agrarwende auch das Ziel, eine regionale und saisonale Lebensmittelproduktion zu fördern. Hierbei geht es darum, die lokale Wirtschaft zu stärken, die Transport- und Lagerkosten zu reduzieren und den Verbrauchern frische und gesündere Lebensmittel anzubieten. In vielen Regionen ist eine solche Landwirtschaftsbewegung bereits im Gange, in Form von lokalen Bäuerinnen- und Bauernmärkten, Gemeinschaftsgärten oder Solidarischen Landwirtschaftsprojekten.

Präzisionslandwirtschaft
In der Präzisionslandwirtschaft können Landwirte mittels Sensorsystemen und Drohnen die genaue Menge an Dünger, Saatgut und Wasser, die ihre Felder benötigen, bestimmen und effizienter einsetzen. Im Vertical Farming und im hydroponischen Anbau  ermöglichen künstliche Beleuchtung, kontrollierte Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen sowie Nährstoffzufuhr mittels wasserbasierten Systemen den Anbau von Pflanzen in Gebäuden und Stadtwohnungen. Durch die Genanalytik von Pflanzen können Landwirte genauer auf Krankheiten, Schädlinge und Witterungsbedingungen reagieren. Auch die Züchtung von resistenten und schneller wachsenden Pflanzenarten wird durch die Genforschung befeuert. Die Automatisierung von Feldarbeiten, wie beispielsweise dem Ernten von Obst und Gemüse, kann manuell betriebene Werkzeuge und Maschinen ersetzen. Von Wettervorhersagen über Dünger- und Pestizidplanung bis hin zu Bestellungen von Landmaschinen und Saatgut können Landwirte bei vielen Entscheidungen und Prozessen durch spezielle Apps unterstützt werden.

Umstellung auf ökologische Landwirtschaft
Die Umstellung von einem herkömmlichen landwirtschaftlichen Betrieb auf einen ökologischen Betrieb erfordert eine gründliche Planung und Vorbereitung. Zunächst muss der Betriebsinhaber alle geltenden Vorschriften und Richtlinien der ökologischen Landwirtschaft studieren und verstehen. Als nächstes sollte der Betrieb eine gründliche Bestandsaufnahme durchführen, um zu entscheiden, welche Produktionsmethoden, Anbaumethoden und Tierhaltungspraktiken für den Betrieb geeignet sind. Dann muss der Betrieb schrittweise und kontinuierlich auf ökologische Praktiken umgestellt werden. Dies kann bedeuten, dass chemische Düngemittel durch organische Düngemittel wie Kompost oder Biomasse ersetzt werden, dass Unkraut und Schädlinge auf natürliche Weise kontrolliert werden und dass der Einsatz von Pestiziden und Antibiotika auf ein absolutes Minimum beschränkt wird. Der Betrieb muss auch seine Produktpalette anpassen, um den Anforderungen der ökologischen Landwirtschaft gerecht zu werden. Zum Beispiel muss die Tierhaltung in Freilandhaltung oder Weidehaltung stattfinden, das ohne Antibiotika und Hormone gefüttert wird und ein besonderes Augenmerk auf das Tierwohl legt. Während des Umstellungsprozesses kann es notwendig sein, bestimmte Investitionen zu tätigen, beispielsweise in neue Produkte oder Vermarktungsmethoden. Der Betrieb muss sich auch auf mögliche Schwierigkeiten, wie mögliche Ertragseinbußen oder eine längere Umstellungsphase, einstellen. Schließlich muss der Betrieb eine Zertifizierung als ökologischer Betrieb erwerben, indem er sich einem Inspektionsprozess unterzieht und die Einhaltung der ökologischen Standards nachweist. 
Eine ökologische Landwirtschaft hat viele positive Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesellschaft. Zum einen werden durch den Verzicht auf chemische Düngemittel und Pestizide negative Auswirkungen auf Böden, Gewässer und die Artenvielfalt reduziert. Auch die Menge an CO2, die bei der konventionellen Landwirtschaft freigesetzt wird, verringert sich durch die Verwendung von natürlichen Düngemitteln und durch die Bindung von CO2 im Boden. Durch den regionalen und saisonalen Anbau von Lebensmitteln wird außerdem der Einsatz von künstlicher Beleuchtung und Transport reduziert, was wiederum die CO2-Emissionen senkt. Eine weitere positive Auswirkung ist der Tierschutz. In der ökologischen Landwirtschaft werden Tiere artgerechter gehalten und es wird keine Massentierhaltung betrieben. Dadurch werden die Tiere nicht nur besser behandelt, sondern auch die Auswirkungen auf die Umwelt, wie z.B. die Verschmutzung von Gewässern durch Tierhaltung, reduziert. Durch eine Ernährung mit regional und saisonal erzeugten Lebensmitteln trägt man außerdem dazu bei, die lokale Wirtschaft und somit auch die Gemeinschaft zu stärken.

Aufnahme und Abgabe von Kohlenstoffdioxid
Wälder nehmen während der Photosynthese Kohlenstoffdioxid
auf und geben dabei Sauerstoff ab. In der Nacht und im Winter geben sie jedoch auch CO2 ab, da sie dann selbst Nahrung benötigen und dabei Kohlenstoff freisetzen. Moore nehmen ebenfalls CO2 auf und speichern es als organisches Material in ihrem Torf. Wenn diese Flächen jedoch zerstört werden, wird das gespeicherte CO2 freigesetzt. Seen nehmen CO2 aus der Luft auf und geben es in ihren unteren Schichten ab. Dies liegt daran, dass organisches Material und Nährstoffe auf den Grund sinken und somit auch der CO2-Gehalt ansteigt. Bei der Erwärmung des Wassers können große Mengen an CO2 entweichen, was zum Beispiel bei der Entstehung von Algenblüten der Fall ist. Meere nehmen etwa 25% bis 30% des von Menschen produzierten CO2 auf. Dies führt jedoch zu einer Versauerung des Wassers und beeinflusst somit die Meeres-Biodiversität negativ. Wenn die Ozeane jedoch zu viel CO2 aufnehmen, kann dies zum Absinken des pH-Wertes führen, was letztendlich zum Aussterben bestimmter Arten führen kann. Permafrostböden sind gefrorene Bodenschichten in Regionen mit kaltem Klima. Sie speichern große Mengen an Kohlenstoff und wurden bisher als "Kohlendioxidsenken" angesehen. Mit steigenden Temperaturen tauen sie jedoch auf und geben das gespeicherte CO2 wieder an die Atmosphäre ab. Das Eis am Nordpol nimmt kein CO2 auf, es kann jedoch die Auswirkungen des Klimawandels auf das Klima verstärken. Wenn das weiße Eis schmilzt, wird weniger Sonnenenergie vom Eis reflektiert und somit mehr Wärme aufgenommen.

Biomasse
Biomasse ist eine erneuerbare Energiequelle, die aus pflanzlichen und tierischen Materialien wie Holz, Pflanzenresten und landwirtschaftlichen Abfällen gewonnen wird. Diese Materialien werden entweder direkt verbrannt oder in Biogasanlagen zur Erzeugung von Wärme, Strom und Kraftstoffen verwendet. Biomasse hat den Vorteil, dass sie als erneuerbare Energiequelle verfügbar ist und im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas kein endlicher Rohstoff ist. Darüber hinaus wird bei der Verbrennung von Biomasse weniger CO2 freigesetzt als bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen, da die Pflanzen während ihres Wachstums CO2 aufnehmen und speichern. Biomasse kann auch als Teil eines nachhaltigen Landnutzungssystems dienen, indem Reststoffe aus Landwirtschaft und Forstwirtschaft wiederverwendet und somit die Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Ressourcen reduziert wird.

Regenerative Landwirtschaft
Regenerative Landwirtschaftspraktiken wie Kohlenstoffbindung im Boden oder die Nutzung von erneuerbaren Energien können dazu beitragen, die Emissionen zu reduzieren. Maßnahmen zur Reduzierung von Lebensmittelverschwendung und zur effizienten Nutzung von Ressourcen können dazu beitragen, den CO2-Fußabdruck der Ernährung zu reduzieren. Eine Sensibilisierung der Verbraucher(innen) für die Auswirkungen ihrer Ernährung auf das Klima kann dazu beitragen, die Nachfrage nach klimafreundlichen Produkten zu erhöhen und dadurch die Umstellung auf eine nachhaltige Ernährung zu unterstützen. Die Entwicklung von Pflanzen, die widerstandsfähiger gegen Klimaveränderungen sind, wie extreme Dürren oder Fluten sind zukunftsorientiert für die Klimaveränderungen. So sollen bei der Genom-Editierung, Pflanzen wie Weizen und Reis resistent gegen Hitze und Trockenheit gemacht werden. 
Eine weitere Innovation ist die vertikale Landwirtschaft. Dabei werden Nahrungspflanzen in mehrgeschossigen Gebäuden auf engstem Raum angebaut. Das System ermöglicht es, gesunde Lebensmittel in städtischen Gegenden anzubauen, ohne dass viel Land benötigt wird. Diese Systeme nutzen Wasser anstelle von Erde als Nährstoffquelle für die Pflanzen und ermöglichen es, in einem kompakten Raum eine Vielzahl von Pflanzen anzubauen. Durch die Verwendung von LED-Beleuchtung können Pflanzen unter künstlichen Lichtbedingungen wachsen, was den Anbau von Pflanzen in Innenräumen ermöglicht. Durch die Verwendung von Sensoren, Robotern und anderen Automatisierungstechnologien wird der Anbau von Pflanzen vereinfacht, was zu einer höheren Effizienz und Produktivität führt. Durch modulare Systeme können Pflanzen in verschiedenen Konfigurationen und Layouts angebaut werden, um den verfügbaren Platz optimal auszunutzen. Durch Gentechnik können Pflanzen gezüchtet werden, die widerstandsfähiger gegen Krankheiten und Schädlinge sind und auch schneller wachsen.

Renaturierung von Lebensräumen
Renaturierung bedeutet die Wiederherstellung von natürlichen Lebensräumen und Ökosystemen, die durch menschliche Eingriffe beeinträchtigt oder zerstört wurden. Es ist der Prozess, bei dem versucht wird, die natürliche Umgebung von Flüssen, Gewässern, Wäldern oder Feuchtgebieten wiederherzustellen, indem man die Ökosysteme und die biologische Vielfalt schützt und wiederherstellt. Dies kann durch unterschiedliche Maßnahmen erreicht werden wie zum Beispiel die Beseitigung von schädlichen Einflüssen, die Wiederbelebung von Flussufern und Auen, die Wiederaufforstung von Wäldern und die Schaffung von naturnahen Lebensräumen für Tiere und Pflanzen. Renaturierung kann auch dazu beitragen, den Klimawandel zu bekämpfen, indem sie Kohlenstoffdioxid speichert und den Wasserkreislauf regelt.