Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Ausweitung der Ethanolproduktion aus der brasilianischen Zweitfrucht Mais das Wachstum von nachhaltigem Flugkraftstoff fördern und gleichzeitig Landnutzungsänderungen und Treibhausgasemissionen begrenzen kann.

SÃO PAULO, 3. April 2026 /PRNewswire/ -- Der Ausbau der Ethanolproduktion aus brasilianischem Mais aus Zweitkulturen könnte die Herstellung von nachhaltigem Flugkraftstoff (SAF) fördern und gleichzeitig dazu beitragen, globale Landnutzungsänderungen einzudämmen und die Treibhausgasemissionen zu senken. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie, die von Agroicone in Zusammenarbeit mit Amani Elobeid (Iowa State University), Miguel Carriquiry (Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay) und Jerome Dumortier (Indiana University Indianapolis) durchgeführt und in Agricultural Economics veröffentlicht wurde.

Die Studie analysiert, wie sich die steigende Nachfrage nach Mais-Ethanol in Brasilien - zum Teil angetrieben durch die aufstrebenden SAF-Märkte - auf die globalen Agrarmärkte, die Landnutzung und die Kohlenstoffemissionen auswirken könnte. Unter Verwendung eines globalen Agrarhandelsmodells in Kombination mit einem Rahmen für die Bilanzierung von Treibhausgasen aus der Landnutzung werden in der Studie mehrere Szenarien für die Ausweitung des Ethanolangebots in Brasilien untersucht.

Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer Ausweitung der Maiserzeugung durch das brasilianische Doppelanbausystem, bei dem Mais nach Sojabohnen auf derselben Fläche innerhalb desselben Jahres gepflanzt wird, ein zusätzliches Ethanolangebot in erster Linie durch landwirtschaftliche Intensivierung und nicht durch eine Ausweitung der Anbauflächen erreicht werden kann. Dadurch wird der Druck zur Umwandlung neuer Flächen im Vergleich zu Szenarien, in denen eine zusätzliche Maiserzeugung eine Ausweitung der landwirtschaftlichen Nutzfläche erfordern würde, erheblich verringert.

Das brasilianische Zweitfruchtsystem für Mais macht bereits den größten Teil der Maiserzeugung des Landes aus und ermöglicht ein schnelles Produktionswachstum ohne proportionale Vergrößerung der Anbaufläche. Wenn dieses Produktionssystem in die in der Studie verwendete Wirtschaftsmodellierung einbezogen wird, sinkt die mit der Ethanolproduktion verbundene Landnutzungsänderung in Brasilien im Vergleich zum Basisszenario erheblich - von etwa 40 Tausend Hektar pro Milliarde Liter Ethanol auf etwa 7 Tausend Hektar, in Szenarien, in denen Änderungen anderer Variablen nicht berücksichtigt wurden.

Die Analyse zeigt auch, dass Ethanol aus Zweitfrucht-Mais sehr niedrige oder sogar negative Lebenszyklus-Treibhausgasemissionen (THG) erreichen kann , je nach Angebotsreaktionen und Landnutzungsdynamik. Diese Ergebnisse sind im Wesentlichen auf vier Faktoren zurückzuführen: die Angebotselastizität von Mais, die Nutzung von bereits im selben Jahr angebauten Flächen, die Verwendung erneuerbarer Energiequellen bei der Ethanolverarbeitung und die Herstellung von Mais-Nebenprodukten, die Sojaschrot auf den Futtermittelmärkten ersetzen.

„Das brasilianische Doppelanbausystem ermöglicht es den Landwirten, die Maiserzeugung zu steigern, ohne die Anbauflächen auszuweiten. Wenn diese landwirtschaftliche Realität ordnungsgemäß in die Wirtschaftsmodelle einbezogen wird, können die Auswirkungen der Ausweitung der Biokraftstoffproduktion auf die Landnutzung wesentlich geringer ausfallen als bisher angenommen", sagte Luciane Chiodi Bachion, Mitautorin der Studie und Forscherin bei Agroicone.

In der Studie wird jedoch betont, dass die globalen Ergebnisse stark davon abhängen, wie die Märkte auf die steigende Ethanolnachfrage reagieren. Gelingt es Brasilien hingegen, die Maisproduktion als Zweitfrucht effizient auszuweiten, könnten sich die globalen Landnutzungsänderungen in Grenzen halten - oder sogar zurückgehen.

Die Ergebnisse verdeutlichen, wie wichtig es ist, das brasilianische Double-Cropping-Agrarsystem in globale Modelle zur Bewertung der Umweltauswirkungen von Biokraftstoffen einzubeziehen. Sie unterstreichen auch die Notwendigkeit einer Politik, die eine nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft fördert und gleichzeitig die Entwaldung verhindert.

Insgesamt legen die Forschungsergebnisse nahe, dass brasilianischer Mais als Zweitfrucht das Potenzial hat, zu einem strategischen Rohstoff für nachhaltigen Flugkraftstoff zu werden, der zur Erreichung der Klimaschutzziele beiträgt und gleichzeitig die landwirtschaftliche Produktivität und die globale Ernährungssicherheit aufrechterhält.

Die wichtigsten Ergebnisse der Studie

• Effizienz der Landnutzung: Durch die Berücksichtigung des Doppelanbaus verringert sich die geschätzte Landnutzungsänderung in Brasilien von etwa 40 Tausend Hektar auf etwa 7 Tausend Hektar pro Milliarde Liter produzierten Ethanols.
• Geringes oder negatives Emissionspotenzial: Unter bestimmten Marktbedingungen kann Mais-Zweitfrucht-Ethanol sehr niedrige oder sogar negative Lebenszyklus-THG-Emissionen erreichen.
• Die Intensivierung der Landwirtschaft ist wichtig: Produktionssteigerungen können vor allem durch Intensivierung und nicht durch Ausweitung der Anbauflächen erfolgen. 
• Globale Marktreaktionen: Das Ausmaß der Landnutzungsänderung hängt davon ab, inwieweit Brasilien in der Lage ist, auf die gestiegene Ethanolnachfrage zu reagieren, ohne das Angebot für den Inlandsverbrauch und die Ausfuhren zu verringern. Dieses Ergebnis steht im Zusammenhang mit der im Modell verwendeten Angebotselastizität.

Die wichtigsten Botschaften

1. Brasilianischer Zweitfruchtmais könnte kohlenstoffarme Flugkraftstoffe ermöglichen: Ethanol aus brasilianischem Zweitfruchtmais könnte ein vielversprechender Rohstoff für nachhaltigen Flugkraftstoff (Sustainable Aviation Fuel, SAF) werden und dazu beitragen, die Treibhausgasemissionen der Luftfahrt zu reduzieren.
2. Der Doppelanbau ermöglicht eine Ausweitung des Ethanolanbaus bei begrenztem Flächendruck: Da Mais als Zweitfrucht nach Sojabohnen auf denselben Flächen angebaut wird, kann eine höhere Ethanolproduktion durch eine Intensivierung der Landwirtschaft und nicht durch eine Ausweitung der Anbauflächen erreicht werden.
3. Die Marktdynamik wird die globalen Auswirkungen auf die Landnutzung bestimmen: Das Ausmaß der Landnutzungsänderung hängt davon ab, wie das brasilianische Maisangebot und die Exporte auf die steigende Ethanolnachfrage reagieren und wie sich die Weltmärkte anpassen.
4. Die nachgewiesene Verfügbarkeit von Land für die Ausweitung des Maisanbaus in Brasilien in Verbindung mit der Annahme einer hohen Angebotselastizität hat nicht nur Auswirkungen auf die Maisethanolproduktion in Brasilien, sondern auch auf die Ausweitung der weltweiten Maisnachfrage. Angesichts von fast 17 Millionen Hektar konsolidierter Sojabohnenfläche, die für die Ausweitung des Maisanbaus als Zweitfrucht geeignet sind, ist ein Szenario mit hoher Angebotselastizität gerechtfertigt. In einem Szenario mit hoher Angebotselastizität kann die weltweite Maisnachfrage innerhalb bestimmter Grenzen steigen, was sich nur minimal auf die Notwendigkeit auswirkt, zusätzliche Anbauflächen zu erschließen. Ebenso wichtig ist, dass die Auswirkungen auf die Preise begrenzt wären, wodurch die Treibhausgasemissionen vor Ort reduziert und die Veränderungen bei den Lebensmittelpreisen und die Bedenken hinsichtlich der Ernährungssicherheit begrenzt würden.

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Mit dem Start der NASA-Mission Artemis II von Cape Canaveral ist Thüringen an einem der sichtbarsten Raumfahrtprojekte der Gegenwart beteiligt. Eine zentrale Rolle spielt dabei ein Sternensensor der Jena-Optronik GmbH, der die exakte Ausrichtung und Navigation des Raumschiffs übernimmt. Er gilt als eine Art „Kompass der Mission“ und soll die Raumkapsel auf ihrem Weg in die Mondumlaufbahn präzise auf Kurs halten.

Artemis II ist die erste bemannte Mondmission seit Apollo 17 im Jahr 1972 und auf rund zehn Tage angelegt. Ziel ist es, Navigation, Kommunikation und Lebenserhaltungssysteme unter realen Einsatzbedingungen zu testen, bevor weitere Schritte des Mondprogramms folgen. Für die Steuerung des Raumschiffs sind die optischen Navigationssysteme entscheidend: Die Sternensensoren kombinieren Optik mit Bildverarbeitung und nutzen die Position von Sternen zur Orientierung im All.

Nach Unternehmensangaben kommt es bei der Mondmission besonders auf Genauigkeit an, da bereits kleinste Fehler aufgrund der großen Distanz zwischen Erde und Mond zu erheblichen Kursabweichungen führen können. Entsprechend hoch sind auch die Anforderungen an die Software, vor allem bei einer bemannten Mission. Im Projektteam der Jena-Optronik werde daher besonderes Augenmerk auf diese Aspekte gelegt, heißt es aus dem Unternehmen, das seit Jahrzehnten Systeme zur Lageregelung von Satelliten und Raumfahrzeugen entwickelt.

Die Beteiligung an Artemis II knüpft an eine lange Raumfahrttradition in Jena an, die bis in die DDR-Zeit zurückreicht. Sternen-, Rendezvous- und Dockingsensoren aus Thüringen waren bereits bei zahlreichen Weltraummissionen im Einsatz. Die Staatskanzlei in Erfurt spricht mit Blick auf die aktuelle Mission von einem neuen Kapitel der bemannten Raumfahrt, in dem Thüringen „mittendrin“ sei. Ministerpräsident Mario Voigt verfolgte den Start der Raumkapsel mit vier Astronauten den Angaben zufolge live bei der Jena-Optronik und bezeichnete den Einsatz der Technik aus dem „Grünen Herzen Deutschlands“ als starkes Signal für die Innovationskraft des Standorts.