Weiterentwicklung der integrierten Stickstoff-Bilanzierung als Grundlage für landwirtschaftliche Minderungsstrategien zur Unterstützung der deutschen Nachhaltigkeitsstrategie / von Robert Vandré, Uwe Häußermann, Sven Grebe, Ursula Roth, Sebastian Wulf, Helmut Döhler (Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V., Darmstadt), Monika Zehetmeier, Fabian Frick (früher: Wirtschaftslehre des Landbaus; jetzt: Produktions- und Ressourcenökonomie landwirtschaftlicher Betriebe/Technische Universität München), mit Beiträgen von: Luise Keller, Frank Wendland (Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG 3: Agrosphäre)/Forschungszentrum Jülich GmbH), Birgit Laggner, Bernhard Osterburg (Institut für Ländliche Räume/Johann Heinrich von Thünen-Institut, Braunschweig) ; im Auftrag des Umweltbundesamtes ; Durchführung der Studie: Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V. ; Redaktion: Fachgebiet II 4.3 Luftreinhaltung und terrestrische Ökosysteme Dr. Gabriele Wechsung

Abstract

Die Landwirtschaft trägt zu den Emissionen klimawirksamer Gase und anderer Umwelt belastender Stickstoff-Komponenten, vor allem Ammoniak und Nitrat, bei. Um den Einfluss der Bewirtschaftung auf die Emissionen zu beurteilen, wurden vorhandene Modellansätze zur Abbildung von Stoffflüssen in landwirtschaftlichen Betrieben kombiniert und erweitert. Basierend auf Datenerhebungen auf landwirtschaftlichen Betrieben wurden Betriebsmodelle für den Marktfruchtanbau und die Milcherzeugung definiert, die ein großes Spektrum an produktionstechnischen und standörtlichen Kenngrößen aufweisen. Szenarien wurden berechnet, um den Effekt von Minderungsmaßnahmen innerhalb der Betriebe abschätzen zu können. Die Überschüsse der Stickstoffbilanz ist in den Markfruchtbetrieben die wichtigste steuernde Größe hinsichtlich der Nitratauswaschung und der damit verbundenen Treibhausgasemissionen. Für Ammoniakemissionen haben die Wahl des Mineraldüngers und, falls verwendet, die Ausbringtechnik für Wirtschaftsdünger die größten Einsparpotenziale. Auch für die Treibhausgas- und Ammoniakemissionen aus der Milchproduktion ist das Wirtschaftsdüngermanagement ausschlaggebend, falls nicht auf Maßnahmen zur Intensivierung der Milchproduktion zurückgegriffen wird. Höhere Michleistungen führen zu geringeren, auf die Einheit Milch (kg ECM) bezogenen Emissionen. Wird allerdings Fleisch in den Emissionsberechnungen als Nebenprodukt mit betrachtet, sind die Einsparpotenziale deutlich geringer. Maßnahmen des Herdenmanagements (Zwischenkalbezeit, Anzahl an Laktationen) sind in ihrer Wirkung auf die Emissionen vernachlässigbar. Die Ableitung spezifischer, regional angepasster Maßnahmenoptionen war aus den Betriebsmodellen nicht möglich. Es konnten nur sehr allgemeine regionale Aussagen getroffen werden. Vielfach fehlen regional ausreichend aufgelöste Daten zum Betriebsmanagement als Grundlage der Abschätzung. Auch ergänzende Methoden müssen noch entwickelt werden, um Maßnahmenoptionen in ihren regionalen Kontext zu stellen.

Agriculture contributes to the emissions of greenhouse gases and other N-components detrimental to the environment, especially ammonia and nitrate. In order to evaluate the effect of farming practices on emissions, existing approaches to calculate nutrient flows in farming systems were combined and improved. Based on farm surveys, nutrient flow- and emission models were set up for crop and dairy farms representing a high variation in management practices and environmental conditions. The efficiency of mitigation measures within the model farms was assessed by calculating scenarios. N-balance surpluses are the main factor influencing nitrate leaching and consecutive greenhouse gas emissions on crop farms. For ammonia emissions the choice of mineral fertilizer type and, if slurry is used, the technique of slurry application, have the highest mitigation potential. Manure management is also crucial for greenhouse gas and ammonia emissions from dairy farms, apart from an intensification of milk production. High annual milk yields per cow cause less emission per unit milk (kg ECM). However, if meat production is considered as by-product in emission calculations, the mitigation effect of increased milk yield is reduced considerably. Measures in herd management (calving intervals, number of lactations) had only negligible effects on emissions. It was not possible to deduce specific, regionally adapted mitigation measures. Only very general regional statements were possible. The regional differentiation of data on farm management and the access to the data are often very limited and therefore there is no sound basis for an assessment of regional mitigation measures. Furthermore additional methods need to be developed to evaluate mitigation measures in a regional context.