Umweltauswirkung von Kaffeeanbau

Anmerkung

In diesem Artikel/Studie berechnen wir den CO₂-Fußabdruck von Kaffee am Beispiel unserer Kaffeefarm Santa Rita vom Anbau bis zum Rösten. Santa Rita liegt in der Dipilto Region im Norden Nicaraguas und ist eine kleine Farm von 4,16 ha. Die Zahlen basieren auf der Ernte von 2021/22 und sind mit der relativ geringen Ernte nur eine Momentaufnahme. Die Farm befindet sich zum Zeitpunkt der Datenerhebung in großen Teilen in Erneuerung und so ist die Erntemenge gering und somit der CO₂-Fußabdruck pro Kilogramm hoch. Die Studie zeigt jedoch vor allem auch ein Raster auf, mit dem weitere Kaffeefarmen und der Fußabdruck entlang der Kaffeekette berechnet werden.

Die Studie fasst wesentliche Aspekte unserer Arbeit im Forschungs- und Arbeitsbereich Nachhaltigkeit der Kaffeemacher:innen auf. Dieser Bereich wird von Umweltingenieur Tobias Milz geleitet.

Abstract

Die CO₂-Bilanz für die Ernte 2021/2022 wurde mithilfe des Cool Farm Tools ermittelt. Es handelt sich um eine 4,16 Hektar große Farm in Dipilto, Nicaragua, die von den Kaffeemachern, Partnerschaft mit Bridazul, betrieben wird. Grundlage der Berechnung ist ein Ertrag von 268,26 Kilogramm exportfähigem Rohkaffee. Die Kaffeefarm wurde 2017 von der Kaffeemacher GmbH übernommen und befindet sich seitdem in Renovierung. Während des betrachteten Zeitraums befanden sich weniger als die Hälfte der Pflanzen in Produktion (3665 in Produktion; 5363 nicht in Produktion). Dünger und Pflanzenschutzmittel wurden auf der gesamten Farm angewendet, nicht nur auf den ertragreichen Flächen. Somit erwarten wir in den kommenden Jahren einen reduzierten Fußabdruck per Kilogramm. Einerseits durch Verbesserungen in der Praxis als durch Ertragssteigerung dadurch, dass mehr Bäume in Produktion sein werden. 

Die Praxis auf Santa Rita ist, dass auf der Farm außer der Ernte und der ersten Reinigung der Kaffeekirschen keine weiteren Verarbeitungsschritte durchgeführt werden. Die geernteten Kirschen werden auf die Partnerfarm "El Arbol" transportiert, die sich 7,4 Kilometer entfernt befindet, und dort weiterverarbeitet. Die nächsten Schritte erfolgen dann in der Dry Mill von Bridazul in Dipilto, die weitere 23,3 Kilometer entfernt ist. Der Rohkaffee wird zusammen mit anderen Kaffees aus der Dipilto-Region verschifft und gelangt zu unserer Rösterei in Basel, wo er geröstet und verpackt wird.

Der exportfertige Rohkaffee weist einen CO₂-Fußabdruck von 1,57 Kilogramm CO₂-Äquivalent pro Kilogramm auf, was 101,15 Kilogramm CO₂-Äquivalent pro Hektar und insgesamt 430,79 Kilogramm CO₂-Äquivalent für die gesamte Ernte entspricht. 

Wir haben uns bewusst dafür entschieden, die bestehenden Bäume und ungenutzten Flächen der Farm nicht als Kohlenstoffsenke in die Berechnung einzubeziehen. Wir können nicht garantieren, dass die Bäume für die nächsten 50 bis 100 Jahre stehen, sollte es zu Waldbränden oder dem Verkauf der Farm kommen. Würden wir diese berücksichtigen, so könnten ca. 1000 kg CO₂ der Farm gutgeschrieben werden.

Verteilung der Emissionen des gerösteten Kaffees von Santa Rita

Insgesamt ergibt sich mit unserer Berechnung des Transports und dem Fußabdruck der Kaffeemacher Rösterei in Basel im Jahr 2022 ein CO₂-Äquivalent von 2,96 Kilogramm CO₂-Äquivalent pro Kilogramm Röstkaffee, wobei wir von einem Röstverlust von 15 % ausgehen. Die Verteilung dieses Fußabdrucks sieht wie folgt aus: Der Großteil, nämlich knapp 1,85 Kilogramm CO₂-Äquivalent pro Kilogramm, entfällt auf den Röstkaffee, was etwa 62,5 % entspricht. Der Transportanteil beträgt 22,5 %, was 0,66 Kilogramm CO₂-Äquivalent pro Kilogramm Röstkaffee entspricht. Die Rösterei verursacht weitere 0,45 Kilogramm CO₂-Äquivalent pro Kilogramm, was etwa 15 % ausmacht. Der Anteil des Kaffees von unserer eigenen Farm, der in der Rösterei verarbeitet wird, beträgt etwa 2 %

Einleitung

Die Studie ist eine Umweltverträglichkeitsprüfung der Farm Santa Rita der Kaffeemacher. Die mit Hilfe des Cool Farm Tools erstellt wurde.

Farm

Bei der Farm handelt es sich um Santa Rita mit dem zugehörigen Bereich Mil Varidades, der seit 2017 im Besitz der Kaffeemacher GmbH ist. Die Farm liegt im Norden Nicaraguas, im Departamento Nueva Segovia in der Gemeinde Dipilto. Die Farm umfasst 4,16 ha und im Moment der Datenerhebung 9028 Kaffeepflanzen, von denen sich 3665 in Produktion befinden. Die Farm befindet sich seit der Übernahme durch die Kaffeemacher GmbH in Renovation. Viele Pflanzen wurden entfernt, neue Varietäten wurden gesetzt. In der Regel tragen die Pflanzen nach drei Jahren die ersten Kirschen. Dadurch erklärt sich, warum nur ein Teil, der Pflanzen Früchte trägt. 

Bei der Anbau-Methode handelt es sich um einen Anbau in Agroforst mit manueller Ernte. Bisher musste für den Schutz vor Broca-Befall oder Roya noch auf Pflanzenschutz und zur Förderung der Pflanzen auf synthetischen Dünger und Pflanzenschutzmittel zurückgegriffen werden. Ziel ist es, Schritt für Schritt auf diese zu verzichten. Dafür sollen sie durch “Biologicals” und selbst produzierten Kompost ersetzt werden. Im nächsten Schritt arbeiten Bridazul und die Kaffeemacher daran, zentralisiert und effizient hochwertigen Kompost aus Nebenprodukten der Kaffeeproduktion herzustellen.

Die Farm befindet sich 7,4 km entfernt von El Arbol, einer weiteren Farm, die von Bridazul betrieben wird. Bridazul sind die Partner der Kaffeemacher, die die Farm vor Ort betreiben. Bis auf eine erste Selektion der Kirschen Selektion, finden alle wesentliche Nachernteprozesse, nicht auf der Finca Santa Rita, sondern auf El Arbol statt.

Für weitere Fermentation und das Trocknen der Kirschen wird der Kaffee nach Ocotal zur Dry Mill von Bridazul gebracht, diese befindet sich 23,3 km entfernt. Hier befinden sich auch die Büroräume und das Labor. Bevor der Kaffee exportiert wird, wird er bei Edman Café in der gleichen Ortschaft geschält (Hulling) und in 30 kg Jute-Säcke mit Inliner verpackt.

Grenzen der Analyse

In der Regel werden bei Umweltverträglichkeitsprüfungen nur die Arbeiten auf der Farm berücksichtigt. Da die Farm ohne Partner nicht funktionieren würde, müssen auch Arbeiten außerhalb der Farm mit einbezogen werden. Daher müssen verschiedene Faktoren wie der Energieverbrauch im Büro und bei der Verarbeitung anteilig auf die Kaffees der Farm umgelegt werden.

Das Cool Farm Tool berücksichtigt weder Müll noch Verpackungsmaterialien. Heißt, es werden keine Jutebeutel, Inliner und andere Verpackungen berücksichtigt, die entweder für den Kaffee oder die Herstellung verwendet werden.

Auch die unterschiedliche Ressourcensituation in verschiedenen Ländern fließt nicht in die Berechnung ein. Daher basiert die Berechnung des Energieverbrauchs allein auf einem weltweiten Durchschnitt in Bezug auf die Stromnutzung.

Unsicherheiten in den Daten

Ein großer Kritikpunkt bei der Environmental Impact Analysis (EIAs, deutsch: Umweltverträglichkeitsanalyse) ist, dass in der Kommunikation oft die Unsicherheiten keine/wenig Beachtung finden[1]. Doch in jeder Umweltanalyse muss mit Unsicherheiten und Annahmen umgegangen werden. Daher ist es sehr wichtig, diese auszuweisen. Im Folgenden findet ihr hier die Unsicherheiten nach Kategorie bewertet und kontextualisiert.

Wir haben die Unsicherheiten nach dem deutschen Schulnotensystem bewertet. Von 1 sehr geringe Unsicherheit bis 6 keine Sicherheit. 

Erhebung der Daten

Die meisten Daten wurden im April 2022 vor Ort erhoben. Anhand eines Fragebogens, der speziell für Kaffeefarmen entwickelt wurde und über 200 Fragen umfasst, wurden alle ökologischen, ökonomischen und sozialen Faktoren erhoben. Weitere Details für die Berechnung wurden von Bridazul nachgereicht. Bridazul stellt alle Arbeiten einschließlich der verwendeten Materialien, die auf Santa Rita durchgeführt werden, den Kaffeemachern in Rechnung. Daher kann sehr genau nachverfolgt werden, was, wie viel und wann verwendet wurde.

Außerdem sind die Kaffeemacher die einzigen Käufer des Kaffees von der Farm, sodass genau gesagt werden kann, welches Processing auf welchen Kaffee angewendet wurde. Für die Berechnung muss jedoch ein Durchschnitt angenommen werden, der sich auf Wasser- und Energieverbrauch auswirkt.

Ergebnis

Die Berechnung zeigt, dass der Gesamtfußabdruck der Ernte von 21/22 bei 420,78 kg CO₂-Äquivalenten liegt. Das entspricht 101,15 kg CO2e pro Hektar und 1,57 kg CO2e pro Kilogramm Rohkaffee.

Energienutzung (Strom)

Mit 33,2 % sind die Energieemissionen für das Processing der größte Faktor. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass es sich bei den Kaffees um stark verarbeitete Kaffees handelt.

Die Kaffees durchlaufen einen kontrollierten Fermentationsprozess bei Bridazul, der auch ein Kühlhaus zur Verfügung stellt, um eine kontrollierte Umgebung sicherzustellen. Dies führt zu hohen Energieaufwänden, obwohl der Prozess nur einen Monat im Jahr läuft. Wenn wir von Stromkosten in Höhe von 0,05 $ pro Pfund Rohkaffee ausgehen, entspricht dies einem Verbrauch von 126,56 kWh für unsere Kaffees.

Dünger

Bei vielen Farmen, in denen die Pflanzen der vollen Sonne ausgesetzt sind, machen die Dünger einen großen Teil der Emissionen aus (> 80%). Dies wird bereits deutlich, wenn man die Entstehung der Annahmen der Studien betrachtet, die z. B. für Ecoinvent herangezogen werden. Ecoinvent ist eine verbreitete Umweltdatenbank. Doch führt Ecoinvent keinen Datensatz für Kaffee aus Nicaragua, jedoch einen für Honduras. Aufgrund der örtlichen Nähe der Farm kann dieser Datensatz herangezogen werden. Hier wird von einer Ausbringung bei NPK-Düngern von 343-223-221 kg/ha ausgegangen, wodurch sich die Emissionen auf 10,11 kg CO2e / kg Rohkaffee belaufen.

Auf Santa Rita erfolgt eine Ausbringung von 6,56-5,80-26,67 NPK-Dünger. Die biologischen Dünger sind hier mit eingerechnet und auch die Dünger für die Pflanzen, die sich im Wachstum befinden und keinen Ertrag liefern.

Die hohe Düngerausbringung im Honduras-Datensatz erzielt einen Ertrag von 1340 kg / ha. Der Ertrag bei Santa Rita liegt im Vergleich bei 101,15 kg/ha. Somit ist der Ertrag um den Faktor 13,25 höher. Jedoch ist der Faktor für die Düngerausbringung Stickstoff (N) um den Faktor 52,29 erhöht, bei Phosphor um den Faktor 38,45 erhöht, nur bei Kalium ist der Faktor kleiner als bei der Ertrags-Faktor (8,29). Es wird jedoch erwartet, dass der Ertrag in den nächsten Jahren steigen wird, da mehr Pflanzen in die Produktionsphase übergehen. (In der Regel fangen Kaffeepflanzen nach drei bis vier Jahren an Kirschen zu tragen.)

Transport

Der Transport ist mit 14,8 % ein großer Faktor. Das liegt vor allem daran, dass die Arbeiter und alle Mittel zur Farm transportiert werden müssen, da bis auf zwei Mitarbeiter niemand auf der Farm lebt. Der Transport beinhaltet jedoch nicht den Transport des Kaffees zum Hafen. Diesen berechnen wir extra zusammen mit dem Verschiffen und dem Transport in der EU.

Straßen in abgelegenen Regionen Nicaraguas sind nicht mit Straßen in der Schweiz zu vergleichen und der durch Unebenheiten oder nicht Asphaltierung bedingte Mehraufwand ist einzubeziehen.

Diskussion

Vergleich von Emissionsdaten von Rohkaffees

Vorhandene Umweltdaten für Kaffee variieren sehr stark oder sind nicht verfügbar. Daten in Umweltdatenbanken wie Ecoinvent zielen darauf ab, eine hohe Allgemeingültigkeit abzudecken. Daher liegt der Fokus auf den Anbauländern wie Brasilien, Vietnam, Kolumbien, Indonesien und Honduras, die 85 % des weltweiten Angebots ausmachen. Die restlichen 15 % verteilen sich auf weitere 55 Anbauländer und finden, daher weniger Beachtung in großangelegten Studien.[2]

Ecoinvent führt aus diesem Grund auch keine Daten für Nicaragua. Da Honduras Nachbarland Nicaraguas ist und ähnliche landwirtschaftliche Praxis anwendet und der Kaffeeanbau in Honduras den Anbaustrukturen in Nicaragua ähnelt, bietet sich ein Vergleich an. Der Honduras-Datensatz weist einen 10,11 kg CO2e / kg Rohkaffee[3] auf. Der Datensatz von Carbon Cloud, eine auf Lebensmittel fokussierte frei zugängliche Datenbank, weist 4,0 kg CO2e/kg Rohkaffee[4] für Kaffee aus Nicaragua aus. Eine Studie von Caravela Coffee, die auch die Speicherung von Kohlenstoff durch das Agroforst System berücksichtigt, landet, bei ca. -12,7 kg CO2e/kg Rohkaffee[5]. Die betrachtete Farm, liegt somit im Mittelfeld dieser Werte. Würde auf Santa Rita die Nutzungsänderung berücksichtigt werden, so wären ca. 4 kg CO2e/kg Rohkaffee auf der Santa Rita gespeichert worden. Dabei wäre nur der Bereich berücksichtig, die als Wald nicht mehr bewirtschaftet werden. Hinzu kämen noch neue Bäume und Sträucher wie Bananen und Inga.