Bodenkohlenstoffdynamik und Treibhausgas-Reduktionspotenzial von nachhaltig erzeugtem Flugkraftstoff auf Arundo donax-Basis in der Bohai-Rand-Region Chinas

Die Entwicklung von Bioenergiekulturen auf salz-alkalischem Land wird als potenzieller Weg sowohl zur Landrestaurierung als auch zur Bekämpfung der globalen Erwärmung angesehen. Die Rolle der Dynamik des organischen Bodenkohlenstoffs (SOC) unter solchen Bedingungen ist jedoch in Langzeitbewertungen unzureichend quantifiziert. In dieser Studie wurde eine explorative Bewertung durchgeführt, um das langfristige Potenzial der Bodenkohlenstoffbindung (SCS) und die Treibhausgasemissionen (THG) über den Lebenszyklus von nachhaltig erzeugtem Flugkraftstoff (SAF) aus Arundo donax in der Bohai-Rand-Region Chinas zu evaluieren. Das CENTURY-Modell wurde mit Long Short-Term Memory (LSTM) Zeitreihenprognosen kombiniert, um die SOC-Dynamik unter zukünftigen Klimaszenarien (2024–2035) zu simulieren. Im Vergleich zur ursprünglichen CENTURY-Simulation lieferte das LSTM-Modell eine deutlich konservativere Schätzung der SOC-Anreicherung, mit einer Ensemble-Mittel-SCS-Rate von 0,032 t C/ha/a und einem 95%-Konfidenzintervall von −0,079 bis 0,143 t C/ha/a. Dieses Ergebnis zeigt eine regional positive durchschnittliche Tendenz zur Bodenkohlenstoffbindung, weist jedoch auch darauf hin, dass einige Standorte unter ungünstigeren klimatischen Bedingungen als Kohlenstoffquellen fungieren können. Das gesamte SCS-Potenzial über das Untersuchungsgebiet wurde auf 0,615 Tg C geschätzt. Werden diese Bodenkohlenstoffvorteile in die Lebenszyklusanalyse des Fischer–Tropsch (F-T) SAF einbezogen, könnte der Pfad unter den getroffenen Annahmen potenziell netto negativ werden, mit −32,1 g CO2e/MJ, was einer möglichen Reduktion von 136,1 % im Vergleich zu fossilem Flugkraftstoff entspricht. Diese Ergebnisse sind als explorativ und szenario-basiert zu interpretieren, da der großflächige Anbau von Arundo donax in der Bohai-Rand-Region noch nicht etabliert ist und die Bewertung daher auf Annahmen beruht. Über die THG-Minderung hinaus könnte der Anbau von Arundo donax auf degradierten salz-alkalischen Böden auch für weitergehende Nachhaltigkeitsziele relevant sein, darunter die SDG 13 (Klimaschutz) und SDG 15 (Leben an Land). Diese Erkenntnisse heben mögliche Synergien zwischen Energiepflanzenanbau, Bodensanierung und Klima-Neutralitätszielen hervor und liefern erste Einsichten für die Integration von Randlandnutzung in nachhaltiges Landmanagement und kohlenstoffarme Luftfahrtstrategien.