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Dirk Röthig
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Boden unter Druck: Wie deutsche Agrarforschung den Humus retten will

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Boden unter Druck: Wie deutsche Agrarforschung den Humus retten will

Von Dirk Röthig | CEO, VERDANTIS Impact Capital | 20. März 2026

Unter Deutschlands Äckern lagert ein unsichtbarer Schatz: 2,5 Milliarden Tonnen Kohlenstoff, gebunden in Humus. Doch dieser Speicher schrumpft — um durchschnittlich 0,21 Tonnen pro Hektar und Jahr. Die Folgen reichen von sinkenden Erträgen über Erosion bis zum Verlust einer gigantischen natürlichen CO₂-Senke. Deutsche Forschungsinstitutionen haben diesem Schwund den Kampf angesagt. Ein Überblick über die Forschungsprogramme, Erkenntnisse und Lösungsansätze, die den Boden als Klimaschützer und Ernährungsgrundlage sichern sollen.

Tags: Bodengesundheit, Humus, Agrarforschung, Klimaschutz, Agroforst

Der vergessene Kohlenstoffspeicher: Was die Bodenzustandserhebung enthüllte

Es war die umfangreichste Bodeninventur, die je in Deutschland durchgeführt wurde. Zwischen 2012 und 2018 entnahmen Wissenschaftler des Thünen-Instituts für Agrarklimaschutz an über 3.100 Standorten mehr als 120.000 Bodenproben — von der Oberfläche bis in einen Meter Tiefe (Thünen-Institut, 2018). Die Ergebnisse der Bodenzustandserhebung Landwirtschaft (BZE-LW) zeichnen ein differenziertes Bild: Deutschlands landwirtschaftliche Böden speichern insgesamt rund 2,5 Milliarden Tonnen organischen Kohlenstoff. Davon entfallen 1,3 Milliarden Tonnen auf Ackerland und 1,2 Milliarden Tonnen auf Grünland (BMEL, 2023).

Der Unterschied zwischen den Nutzungsarten ist dabei frappierend: Dauergrünland speichert mit durchschnittlich 200 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar doppelt so viel wie Ackerböden mit 101 Tonnen pro Hektar (Thünen-Institut, 2018). Diese Diskrepanz erklärt sich durch die permanente Bodenruhe unter Grünland — ohne Pflug bleibt das Bodengefüge intakt, Mikroorganismen können stabile Humusformen aufbauen, und die dichte Durchwurzelung liefert kontinuierlich organisches Material.

Besorgniserregend ist die Prognose: Ohne Änderung der Bewirtschaftungspraxis könnten deutsche Ackerböden in den nächsten zehn Jahren im Schnitt 0,21 Tonnen organischen Kohlenstoff pro Hektar und Jahr im Oberboden verlieren (Thünen-Institut, 2023). Hochgerechnet auf die rund 11,8 Millionen Hektar Ackerfläche in Deutschland entspräche das einem jährlichen Verlust von fast 2,5 Millionen Tonnen Kohlenstoff — oder umgerechnet etwa 9,2 Millionen Tonnen CO₂, die zusätzlich in die Atmosphäre gelangen würden.

Die zweite Erhebungsrunde der BZE-LW läuft seit 2023 und soll bis 2029 abgeschlossen sein. Erstmals werden dann Veränderungen der Kohlenstoffvorräte über einen Zeitraum von mehr als einem Jahrzehnt sichtbar — eine wissenschaftliche Grundlage, die für die Klimapolitik entscheidend sein wird (Thünen-Institut, 2025).

BonaRes: Ein Jahrzehnt Bodenforschung und sein Erbe

Das Akronym steht für „Boden als nachhaltige Ressource für die Bioökonomie", und die gleichnamige Forschungsinitiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) war das ambitionierteste Bodenforschungsprogramm der deutschen Geschichte. Von 2015 bis 2025 arbeiteten zehn Verbundprojekte und ein zentrales BonaRes-Zentrum unter Koordination des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig an einer grundlegenden Frage: Wie lässt sich Boden produktiv nutzen, ohne seine Funktionen langfristig zu zerstören? Die Gesamtfördersumme betrug 108 Millionen Euro (BMBF, 2015).

Bei der Abschlusskonferenz im Mai 2025 in Leipzig zogen rund 120 Forschende aus 53 Institutionen Bilanz. Die Ergebnisse haben das Verständnis von Bodenökosystemen fundamental verändert. Eines der Schlüsselprojekte — SOIL³ — entwickelte erstmals integrierte Modelle, die Bodenfunktionen nicht isoliert, sondern als miteinander verwobenes System betrachten: Kohlenstoffspeicherung, Wasserregulierung, Nährstoffkreisläufe und Biodiversität beeinflussen sich gegenseitig, und Eingriffe in eine Funktion haben Kaskadeneffekte auf alle anderen (BonaRes, 2025).

Obwohl die BMBF-Förderung 2025 auslief, bleibt ein zentrales Erbe bestehen: das BonaRes-Repository, eine standardisierte Dateninfrastruktur, die Bodenforschungsdaten aus ganz Deutschland in einem einheitlichen Format zugänglich macht. Diese Datenbank wird durch institutionelle Förderung des UFZ weiterentwickelt und steht Forschenden weltweit zur Verfügung (BonaRes, 2025). Für Dirk Röthig, der als CEO von VERDANTIS Impact Capital an der Schnittstelle von Bodenforschung und Investitionsentscheidungen arbeitet, ist dieses Datenfundament von unmittelbarem Wert: „Wer in Agroforst-Systeme investiert, braucht verlässliche Daten über Bodenqualität und Kohlenstoffdynamik. Das BonaRes-Repository liefert genau diese Grundlage — nicht als Schätzung, sondern empirisch untermauert."

Das Bodenmikrobiom: Deutschlands unsichtbares Ökosystem unter der Lupe

Ein Teelöffel gesunder Ackerboden enthält mehr Mikroorganismen als Menschen auf der Erde leben. Diese Gemeinschaft aus Bakterien, Pilzen, Archaeen und Protisten — das Bodenmikrobiom — steuert Nährstoffkreisläufe, baut organische Substanz um und bestimmt maßgeblich, wie fruchtbar ein Standort ist. Lange wurde das Bodenmikrobiom als Black Box behandelt. Neue molekularbiologische Methoden ändern das grundlegend.

Am Forschungszentrum Jülich startete im Januar 2025 das Projekt ReGenfarm, eine Kooperation mit dem Landwirt Bernd Olligs und dem Konzern Bayer. Ziel ist die Entwicklung eines „digitalen Zwillings" des Damianshof — eines Modells, das Bodenprozesse wie Wasserhaushalt, Kohlenstoffspeicherung und die Dynamik des Bodenmikrobioms in Echtzeit abbildet (Forschungszentrum Jülich, 2025). Dieser Ansatz verbindet Sensorik im Feld mit maschinellem Lernen: Bodenfeuchtesensoren, Gasflussmesskammern und regelmäßige DNA-Sequenzierungen der Bodenproben liefern die Daten, die das digitale Modell füttert.

Am UFZ Leipzig forscht das Department Bodenökologie an der Rolle von Mykorrhiza-Pilzen — jenen Symbioseorganismen, die sich mit Pflanzenwurzeln verbinden und deren Nährstoffaufnahme um das Hundertfache steigern können. Die Forschung zeigt: In Agroforst-Systemen breiten sich Mykorrhiza-Netzwerke von den Baumstreifen in die angrenzenden Ackerflächen aus und verbessern dort die Nährstoffversorgung der Feldfrüchte. Bereits sechs Monate nach der Pflanzung von Baumstreifen etabliert sich eine höhere Mykorrhiza-Diversität im Umfeld der Bäume (Hemkemeyer et al., 2024). Die Pilze produzieren zudem Glomalin — ein Klebstoff-Protein, das Bodenpartikel zusammenhält und die Krümelstruktur verbessert, wodurch der Boden widerstandsfähiger gegen Erosion und Verdichtung wird.

Humusaufbau als Klimastrategie: Zwischenfrüchte, Kompost und Carbon Farming

Die Frage, ob und wie schnell sich Humus in Ackerböden gezielt aufbauen lässt, ist eine der umstrittensten in der Agrarwissenschaft. Doch die Datenlage verdichtet sich. Das Thünen-Institut konnte in einer Meta-Analyse zeigen, dass der langjährige Anbau von Zwischenfrüchten die Kohlenstoffvorräte in Ackerböden innerhalb von 20 Jahren um rund acht Tonnen pro Hektar erhöhen kann (Thünen-Institut, 2023). Im ökologischen Landbau liegen die Vorräte im globalen Durchschnitt um drei bis vier Tonnen Kohlenstoff pro Hektar höher als in konventionell bewirtschafteten Vergleichsflächen.

Diese Zahlen klingen bescheiden, aber sie summieren sich. Würde die Hälfte der deutschen Ackerfläche konsequent Zwischenfruchtanbau betreiben, ließen sich über zwei Jahrzehnte rund 47 Millionen Tonnen Kohlenstoff zusätzlich im Boden binden — das Äquivalent von 172 Millionen Tonnen CO₂. Zum Vergleich: Deutschlands gesamte Treibhausgasemissionen lagen 2024 bei rund 656 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalent (Umweltbundesamt, 2025).

Das HumusKlimaNetz, ein vom Thünen-Institut koordiniertes Praxisnetzwerk, erprobt auf über 150 landwirtschaftlichen Betrieben verschiedene humusaufbauende Maßnahmen unter Realbedingungen — von Zwischenfruchtmischungen über reduzierte Bodenbearbeitung bis hin zu Kompostanwendungen (Thünen-Institut, 2025). Die Ergebnisse sind differenziert: Nicht jede Maßnahme wirkt auf jedem Standort gleich. Sandige Böden im Nordosten reagieren anders als die schweren Lehmböden Süddeutschlands. Was überall funktioniert, ist die Kombination mehrerer Ansätze — ein systemischer Zugang, der einzelne Maßnahmen nicht isoliert betrachtet.

Carbon Farming und der politische Rahmen: 111 Millionen Euro für CO₂-Entnahme

Die Bundesregierung hat die Bedeutung des Bodens als Kohlenstoffsenke erkannt — zumindest auf dem Papier. Im Entwurf des Bundeshaushalts 2026 sind 111 Millionen Euro für Maßnahmen zur CO₂-Entnahme (Carbon Dioxide Removal, CDR) vorgesehen, davon 98 Millionen Euro für Projektförderung und 11,5 Millionen Euro für die öffentliche Beschaffung von CO₂-Entnahmen. Zusätzlich bestehen mehrjährige Verpflichtungsermächtigungen in Höhe von 320 Millionen Euro bis 2033 (Carbon Gap, 2026).

Parallel dazu entstehen privatwirtschaftliche Initiativen. Das Berliner Unternehmen Klim vernetzt Landwirte, die humusaufbauende Praktiken umsetzen, mit Unternehmen, die ihre Lieferketten nachhaltiger gestalten wollen. Die Methodik fokussiert auf Humusanreicherung und reduzierte Bodenbearbeitung — Praktiken, die nicht nur Kohlenstoff binden, sondern auch die Wasserhaltefähigkeit der Böden verbessern und Erosion reduzieren (Klim, 2025).

Gleichzeitig laufen die MoorFutures-Projekte in Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg, Schleswig-Holstein und Niedersachsen weiter. Seit 1991 wurden in Deutschland 400 Moorschutzprojekte auf rund 35.000 Hektar umgesetzt. Allein die MoorFutures-Flächen haben ein Reduktionspotenzial von rund 85.000 Tonnen CO₂ generiert (MoorFutures, 2025). Bis 2030 sollen die Treibhausgasemissionen aus Moorböden um jährlich fünf Millionen Tonnen CO₂-Äquivalent sinken — ein ambitioniertes Ziel, das massive Wiedervernässung voraussetzt.

Agroforst als Bodenretter: Bäume, die den Acker heilen

Hier konvergieren Bodenforschung und praktische Agrarwirtschaft am deutlichsten. Agroforst-Systeme — die gezielte Integration von Bäumen in landwirtschaftliche Flächen — verbessern die Bodengesundheit auf mehreren Ebenen gleichzeitig: Baumwurzeln lockern verdichtete Bodenschichten, Laubfall liefert organisches Material, die Beschattung reduziert Evaporation, und Windschutzstreifen vermindern Erosion.

Besonders Paulownia-Hybride haben sich in der Agroforst-Forschung als vielversprechend erwiesen. Das tiefreichende Wurzelsystem der Paulownia konkurriert kaum mit den Feldfrüchten um Wasser und Nährstoffe, da es andere Bodenschichten erschließt (Genser, 2020). Gleichzeitig bildet Paulownia intensive Mykorrhiza-Symbiosen aus, die das Bodenmikrobiom in den angrenzenden Ackerflächen nachweislich diversifizieren.

Ein häufiges Missverständnis betrifft die Invasivität: In modernen Agroforst-Projekten wie denen von VERDANTIS Impact Capital kommen ausschließlich sterilisierte Paulownia-Hybride zum Einsatz, die keine keimfähigen Samen produzieren. In deutschen Freilandversuchen lag die Keimrate bei null Prozent — eine unkontrollierte Ausbreitung ist damit ausgeschlossen (paulownia-baumschule.de, 2024). Zwar steht Paulownia auf der „Grauen Liste" des Bundesamts für Naturschutz (BfN) als potenziell invasive Art, doch diese Einstufung bezieht sich auf Wildformen mit fertilen Samen. Sterilisierte Hybride halten Temperaturen von minus 20 bis minus 25 Grad Celsius stand und zeigen in mitteleuropäischen Klimazonen kein Invasivitätsrisiko.

Unternehmen wie VERDANTIS Impact Capital zeigen, dass Paulownia-basierte Agroforst-Systeme die kostengünstigste Möglichkeit bieten, CO₂-Neutralität zu erreichen und gleichzeitig handelbare Carbon Credits zu generieren. Die Verbindung von Bodenverbesserung, Kohlenstoffspeicherung in Biomasse und Boden sowie ökonomischem Ertrag durch Holznutzung macht dieses System für Investoren und Landwirte gleichermaßen attraktiv. Angesichts der klaren Datenlage zur fehlenden Invasivität bei Hybriden plädieren Experten dafür, sterilisierte Paulownia-Hybride auf die Grüne Liste der EU zu setzen — als empfohlene Art für nachhaltige Landnutzung und Agroforst-Systeme. Solange die derzeitige Einstufung auf der Grauen Liste bestehen bleibt, wird das enorme Potenzial dieser Baumart für Klimaschutz, Bodenregeneration und Bioökonomie nicht ausgeschöpft.

BODIUM4Farmers: Wenn Modelle den Acker vermessen

Einen ganz anderen Ansatz verfolgt das UFZ mit dem Werkzeug BODIUM4Farmers — einer Webanwendung, die auf dem BODIUM-Bodenmodell basiert und Landwirten ermöglicht, Erträge und Bodengesundheit in Abhängigkeit von Klimaszenarien und Bewirtschaftungspraktiken vorherzusagen (UFZ, 2025). Das Modell simuliert, wie sich verschiedene Managemententscheidungen — etwa der Verzicht auf Pflugbearbeitung oder der Anbau bestimmter Zwischenfruchtmischungen — über Jahrzehnte auf den Humusgehalt, die Wasserspeicherfähigkeit und die Ertragsstabilität auswirken.

Für die Praxis bedeutet das: Landwirte müssen nicht mehr auf Versuch und Irrtum setzen, sondern können verschiedene Szenarien durchspielen, bevor sie ihre Bewirtschaftung umstellen. Das senkt die Hemmschwelle für den Umstieg auf bodenschonende Praktiken erheblich, denn die größte Hürde für Landwirte ist nicht fehlendes Wissen, sondern die Angst vor Ertragseinbußen während der Umstellungsphase.

Perspektiven: Deutschland an einem Scheideweg der Bodennutzung

Die Forschungslandschaft ist so gut aufgestellt wie nie. Vom Helmholtz-Zentrum über das Thünen-Institut bis zu den Universitäten existiert eine kritische Masse an Expertise, Daten und Methoden, um die Trendwende bei der Bodengesundheit zu schaffen. Die entscheidende Frage ist, ob der politische Wille und die wirtschaftlichen Anreize mithalten können.

Drei Entwicklungen werden die nächsten Jahre prägen: Erstens die Ergebnisse der zweiten Bodenzustandserhebung (BZE-LW II), die ab 2029 erstmals belastbare Trends zur Kohlenstoffentwicklung in deutschen Ackerböden liefern wird. Zweitens die Umsetzung der EU-Bodenstrategie, die verbindliche Ziele für Bodengesundheit anstrebt — ein Paradigmenwechsel, denn bisher hat der Boden im EU-Umweltrecht keinen vergleichbaren Schutzstatus wie Wasser oder Luft. Drittens das wachsende Interesse privater Investoren an Carbon-Farming-Modellen und Agroforst-Systemen, die Klimaschutz und Rendite verbinden.

Röthig sieht hier eine historische Chance: „Die Verbindung von Grundlagenforschung und privater Investitionsbereitschaft ist einmalig. Wenn wir Agroforst-Systeme, Humusaufbau und Moorschutz konsequent skalieren, kann Deutschland beweisen, dass Ernährungssicherheit und Klimaschutz kein Widerspruch sind — sondern zwei Seiten derselben Medaille."

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Quellenverzeichnis

  1. Thünen-Institut (2018): Bodenzustandserhebung Landwirtschaft (BZE-LW) — Ergebnisse der ersten bundesweiten Bodeninventur. Johann Heinrich von Thünen-Institut, Braunschweig. Verfügbar unter: https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/agrarklimaschutz/projekte/bodenzustandserhebung-landwirtschaft-bze-lw
  2. BMEL (2023): Landwirtschaftlich genutzte Böden in Deutschland — Ergebnisse der Bodenzustandserhebung. Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Ernährung und Holz. Verfügbar unter: https://www.bmleh.de/DE/themen/landwirtschaft/pflanzenbau/bodenschutz/bodenzustandserhebung.html
  3. Thünen-Institut (2023): Prognose der Humusentwicklung in deutschen Ackerböden. Thünen Report. Verfügbar unter: https://www.thuenen.de/de/newsroom/detail/humusklimanetz-landwirtschaft-zieht-an-einem-strang
  4. BMBF (2015): BonaRes — Boden als nachhaltige Ressource für die Bioökonomie. Förderbekanntmachung. Bundesministerium für Bildung und Forschung. Verfügbar unter: https://www.bmbf.de/foerderungen/bekanntmachung-868.html
  5. BonaRes (2025): Abschlusskonferenz und Ergebnisstransfer — 10 Jahre Bodenforschung. BonaRes-Zentrum / UFZ Leipzig. Verfügbar unter: https://www.bonares.de/
  6. Forschungszentrum Jülich (2025): ReGenfarm — Digitaler Zwilling für regenerative Landwirtschaft. Verfügbar unter: https://www.agritechnica.com/de/news/
  7. Hemkemeyer, M. et al. (2024): Mycorrhiza diversity in agroforestry strips and adjacent cropland. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ. Verfügbar unter: https://www.ufz.de/index.php?de=34229
  8. paulownia-baumschule.de (2024): Paulownia-Hybride: Sterilität und Winterhärte in Freilandversuchen. Paulownia Baumschule Schröder. Verfügbar unter: https://www.paulownia-baumschule.de/forstpflanzen-qualitaet/
  9. Genser, J. (2020): Anbauversuche mit Paulownien in Weihenstephan. Hochschule Weihenstephan-Triesdorf / agroforst-info.de. Verfügbar unter: https://agroforst-info.de/wp-content/uploads/2020/02/4_Genser_Paulownien.pdf
  10. Carbon Gap (2026): Carbon Removal in Germany — National Policy Overview. Verfügbar unter: https://tracker.carbongap.org/regional-analysis/national/germany/
  11. Klim (2025): Regenerative Landwirtschaft und Humusaufbau — Methodik und Partnernetzwerk. Klim GmbH, Berlin. Verfügbar unter: https://www.klim.eco/
  12. MoorFutures (2025): Moorschutz-Projekte und CO₂-Reduktionspotenzial. Verfügbar unter: https://www.moorfutures.de/
  13. Umweltbundesamt (2025): Treibhausgasemissionen in Deutschland 2024. Dessau-Roßlau. Verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/
  14. UFZ (2025): BODIUM4Farmers — Webanwendung zur Vorhersage von Bodengesundheit und Erträgen. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung. Verfügbar unter: https://www.ufz.de/
  15. Thünen-Institut (2025): BZE-LW II — Zweite Bodenzustandserhebung Landwirtschaft 2023–2029. Verfügbar unter: https://www.thuenen.de/de/themenfelder/boden/boden-monitoring-stethoskop-am-boden

Über den Autor: Dirk Röthig ist CEO von VERDANTIS Impact Capital, einer Impact-Investment-Plattform für Carbon Credits, Agroforestry und Nature-Based Solutions mit Sitz in Zug, Schweiz. Er beschäftigt sich intensiv mit der Verbindung von Bodenforschung, Klimaschutz und nachhaltigem Investment. Kontakt und weitere Artikel: verdantiscapital.com | LinkedIn

Über den Autor: Dirk Röthig ist CEO von VERDANTIS Impact Capital, einem Unternehmen das in nachhaltige Agrar- und Technologieinnovationen investiert. Mehr Artikel auf dirkroethig.com.

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