LANDWIRTSCHAFT UND UMWELT
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Werner Berg, Potsdam-Bornim
Mi n deru ng vo n E m iss i onen a us der Ti erha ltu ng
Kosten und Potentiale
Die Tierha ltung ist an der Emission be
stimmter umweltrelevanter Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen stark beteiligt.
Hauptsächlich sind dies Ammoniak und Methan. Maßnahmen zur Emissionsmin
derung unterscheiden sich in ihren Wirkungen und den erforderlichen Auf
wendungen teilweise deutlich voneinan
der. Eine angepaßte Fütterung der Tiere wäre als erste Maßnahme zu ergreifen, weitere so llten folgen.
M
aßnahmen zur M i nderung von Emissionen aus der Tierhaltung richten sich vor allem auf den Geruch und a uf Am moniak.Emissionen I emissions
" [10" Ua]
CH, N20
pflanzenschäd igend wirken. Darü ber hin
aus verursacht Ammoniak insbesondere indirekt Schäden d u rch Sä urebild ung des Bodens ( N H3 � N H4+ � N03-), Verd rän
gung von für d ie Pflanzen lebenswichti
gen I onen (wie Mg2+, K+ und Ca2+), Eu
troph ierung nährstoffarmer Gebiete und Förderung der Schwefeldioxidabschei
d u ng [ll.
Emissionen
Die in den verga ngenen Jahren vorange
triebenen Messungen u nd Modelle ge
statten es, d ie Emissionen aus Tierhal
tung und Pflanzen ba u zu nehmend ge
nauer zu kalkulieren, obgleich es hier
NH,
I from agriculture aus der Tierhaltung
I from animal husbandry
Bild 1: Geschätzte anthropogene Emissionen von Kohlendioxid (C02J, Methan (CH4), Disfick
stoffmonoxid (N20J und Ammoniak (NH1J für die Bundesrepublik Deutschland
Fig. 1: Estimated anthropogenic emissions of carbon dioxide (C02J, methane (CH4J, nitrous oxide (N20J and ammonia (NH1J for Germany
Oft ist es der Geruch, der die Tierhal
tung in die öffentliche Kritik bringt. I m Rahmen von Genehm igungsverfa hren sind da nn zumindest ind irekt auch d ie Am mon iakemissionen von I nteresse. Am
moniak verfügt bei den anzutreffenden Emissionsströmen ü ber ein beträchtli
ches Schad potentiaL Es kan n ü ber die Luft und weiter über die Niedersch läge
weiterer Anstrengunge n bedarf. Wie d ie i n Bild 1 dargestellten Emissionsströme
Bild 2: Kalkulierte monetäre Werte für die von den anthropoge
nen Emissionen der Bundesrepublik Deutschland verur
sachten Schäden Fig. 2: Calculated monetary values for the damages caused by anthropogenic emissions from
zeigen, ist die Landwirtschaft n icht der Bereich, in dem die Verminderung von Kohlend ioxidem issionen zu nennenswer
ten Effekten führen würde. Dies wird noch deutl icher, wen n man d ie C02-02- Bilanz der La ndwirtschaft berücksichtigt u nd d ie in Bild 1 e ntha ltenen Kohlendi
oxidemissionen durch die Atm ung der Tiere entsprechend dem Koh lenstoff
kreislauf nicht i n A n rec h n u ng bringt.
Distickstoffmonoxidem issionen spielen den gegenwärtigen Erkenntnissen zur Folge in der· Tierhaltung kau m eine Rolle, da sie nur bei besti m mten , i n M itteleura
pa n u r selten verwendeten Haltungsver
fahren a uftreten . Die Emissionen aus dem Boden und Möglich keiten ihrer M i n
derung sind dagegen eher von Bedeu
tung.
Bei M ethan und A m moniak verdeutli
chen sowohl die Höhe der Em issionen aus der Tierha ltung als auch ihr Anteil an den Emissionen a us der La ndwirtschaft und den a nthropogenen Emissionen ins
gesa mt, welche B edeutung ihrer Vermin
derung zukommt. Die M ethanem issionen sind a ufgrund ihres Anteils an der an
thropogenen Erwärmung der Erdober
fläche von ü ber 10 % spürbar zu red u
zieren [2].
Die Forcierung der Verm i nderung der Ammoniakem issionen a us der Tierhal
tung liegt darin begründet, daß gerade in Europa d ie a nthropogenen Ammoniak
e m issionen fast a usschließlich aus der Landwirtschaft, speziell der T!erhaltung, sta mmen. Zwa ngsläufig müssen M i nde
rungsmaßnah men h ier ansetzen . Möglichkeiten ihrer Bewertung
Eine Möglic h keit der Bewertung von Em issionen ist die Ka lkulation monetärer Werte für d ie von ihnen veru rsachten Schäden. So gelangt m a n zu R ichtwerten , a nhand derer Emissionen m i t ganz u nter
sch ied l ichen Wirku ngen m iteinander ver
glichen oder zusammengefaßt werden können. Außerdem läßt sich so durch Ge
gen ü berstellen der monetären Werte ver
miedener Em issionen und den dazu er
forderlichen Aufwendungen d ie Effizienz von e missionsmindernden Maßnahmen kennzeichnen.
Dr. -lng. Werner Berg ist wissenschaftlicher Mitarbeiter der Abteilung Technikbewertung und Stoffkreisläufe am Institut für Agrartech
nik Bornim e. V (ATBJ (Wissenschaftlicher Direktor: Prof Dr. -lng. J. Zaske), Max-Eyth
A/Iee 1 00, 14469 Potsdam-Bornim. Germany L_ _____ co�, _____ _cH_, _____ N�,o ______NH�·-------�
262 52. Jahrgang LANDTEC H N I K 5/97
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Gesamt- 120 240 Gesamt-
stickstoff- stickstoff-
emission 1 00 200 emission
[kg N/GV a] [%]
I I
nilregen 80 160 nilregen
em1ssion emission
in all in all
[kg N/lu year] 60 1 20
50 100
40 80
(1 1u = 11ive- stock uni!
= 500 kg 20 40
liveweight)
0 0
0 20 40 1 60
Änderung der Einflußfaktoren [%] 1 change of influence factors Einflußfaktoren : (=100 % => 1 00 % Gesamtemission = Ausgangssituation) influence factors : (=100 % => 1 00 % total emission = present situation) --..- Stoffeintrag mit dem Futter I nilregen input with feed
··'\1·· Emissionen aus dem Stall / emission from animal building ...,._ Emissionen vom Dunglager I emission from manure storage
···b.·· Emissionen bei der Dungausbringung I emission from manure application -+-gemeinsame Änderung aller Faktoren I united change of all influence factors
Bild 3: Beeinflussung der Gesamtemission am Beispiel des Stickstoffs aus der Schweinemast auf einem Vollspaltenboden
F1g. 3: lnfluencing total nitrogen emissions of fattening pigs on a full slatted floor by different factors
Existierende Szenarien zu den Auswir
kungen von Emissionen bilden eine G rundlage für die Kalkulation monetärer Werte emissionsbed ingter Schäden. So können nach Nord haus [3] die von den klimarelevanten Gasen verursachten Schäden für d ie M itte des nächsten Jahr
h u nderts mit mindestens 30 DM/t C02-
Äq uivalent angesetzt werden. Entspre
chend ihrem spezifischen Treibhauspo
tential [4] ergeben sich damit für Metha n 735 DM/t und für Distickstoffmonoxid 9600 D M/t. Anhand einer Studie [5] und entsprechenden Annahmen läßt sich für den Anteil des Ammoniaks an den Wald
schäden ein Richtwert von 3300 DM/t an
geben.
Als Produkt der Emissionsmengen und der gena nnten Schadpotentiale erhält man d ie monetären Werte für die Emissi
onsschäden ( B i ld 2).
Möglichkeiten ihrer Verminderung Die Möglichkeiten der Emissionsminde
rung sind vielfä ltig. Sie begin nen mit der Wahl des Ha ltungsverfah rens und der Art und Weise der Bewirtschaftung.
einer angepaßten Fütterung eine Verrin
gerung des m it dem Futter verabreichten Stickstoffs von 20 % und damit eine Min
derung der Gesamtem ission um bis zu 25 % bei gleichblei benden 11erleistungen möglich ist [6] . Erst wen n das Potential dieser kostengünstigsten Maßnahme ge
n utzt wurde, sollten weitere Maßnahmen in Betracht gezogen werden.
Betrachtet man d ie Kosten und Poten
tiale von emissionsmindernden Maßnah
men ( Bild 4), so ist das Ansäuern von G ülle mit M ilchsäure sehr vielverspre-
spezifische Kosten [DM/geminder
tes kg NH3-N]
I spezific costs
[DMireduced kg NH3-N]
spezifische Kosten I specific costs
chend , e rst recht, wen n dabei auch die vermiedenen Methanemissionen Berück
sichtigu ng finden [7] . Literatur
[ 1 ] N.N.: Arbeitsmaterialien des B undesamtes für Ernährung und Forstwirtschaft: Emissio
nen von Ammoniak. Frankfurt!Main, 1 989 [2] Enquete-Kommission .,Schutz der Erdatmo
späre" des Deutschen B u ndestages (Hrsg.) : Schutz d e r G rünen Erde - Klimasch utz durch umweltgerechte Landwirtschaft und Erhalt der Wälder. Dritter Bericht der Enquete-Kom
mission .,Schutz der Erdatmosphäre" des 12.
Deutschen B undestages. Economica Verlag, Sonn, 1994
[3] Nordhaus, W 0. : The Economics of the Greenhause Effect. 1989. Zit. i n : Climate Change. Evaluating the Socio-Economic Im
pacts. OECD, Paris, 1991
[4] IPCC: Climate Change 1994 - Radiative For
cing of Climate Change a n d An Evaluation of the I PCC 1992 Emission Scenarios. Cambrid
ge U niversity Press, Cam bridge, 1995 [5] Ewers, H.-J. u.a.: Methodische Probleme der
monetären Bewertung eines komplexen Um
weltschadens am Beispiel des Waldsterbens in der Bundesrepu blik Deutschland. U BA.
Berichte 4/86. Erich Schmidt Verlag, Berlin, 1986
[6] Heinrichs, P: Einfluß einer eiweißred uzierten Fütterung von Mastschweinen auf die Stick
stoffbilanzen sowie die Mast- und Schlacht
leistungen. Dissertation, Kiel, 1994 [7] Berg, W: Emissionsminderung in der Tierhal
tung durch den Einsatz von Fermentations
prod u kten . Forschungsbericht, Institut für Agrartechnik Bornim e.V,. Potsdam, 1997
Schlüsselwörter
Emissionsminderung, Ammoniak, Met
han , Geruch, 11erhaltung Keywords
Emission red uction, a m monia, methane, odour, animal husbandry
Emissionsminderungspotential I emission reduction potential
Emissions
minderungs
potential
[%]
I emlsslon reduction potential 1 )
Bild 3 zeigt a m Beispiel der Stickstoff
emission aus der Schweinemast den un
terschiedlichen Einfluß der einzelnen Faktoren auf d ie G esamtemission . Es ist zu sehen, daß sich in der gegenwärtigen A usgangssituation (Schnittpunkt aller Kurven) d urch eine Verringerung des Stickstoffeintrages mit dem Futter der größte Effekt hinsichtlich der M i nderung der Stickstoffemission insgesamt erzielen läßt. Man kan n davon ausgehen, daß bei
1 ) bezogen auf d i e Gesamtemission, einschließlich Gültelagerung u n d -ausbringung I refer to the total emission, including manure storage and application
52. Jahrgang LANDTEC H N I K 5/97
• Ansäuern mit Milchsäure I acidifying with lactic acid
151 Biofilter I biofilter , Biowäscher I bioscrubber
IJ1l angepaßte Fütterung I suited Ieeding
EI Abdeckung des Lagerbehälters I manure tank cover
i!ii Naßwäscher I wet srcubber
• Futterzusätze I feed additives
Bild 4: Kalkulierte spezifische Kosten und Potentiale verschiedener Verfahren zur Minderung von Emissionen aus der Tierhaltung
Fig. 4: Calculated specific costs and potentials of various emission reduction measures from animal husbandry
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