Gärrestausbringung unter den Vorzeichen der neuen Düngeverordnung

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1 Gärrestausbringung unter den Vorzeichen der neuen Düngeverordnung Helmut Döhler,, Untermerzbach TLL/FvB/TBV Biogas Fachtagung Thüringen Stadtroda; Inhalt Das EU Umweltrecht als Grundlage für die Dünge-Verordnung Kernpunkte der neuen Dünge-Verordnung Konsequenzen, Zwänge und Anpassungsmöglichkeiten Kosten Zusammenfassung 1

2 EU Vorgaben und deren Umsetzung in D EU Gesetz Zielsetzung Umsetzung national Regelungen Gärrest Emissionsarme Ausbringung Zusätzliche Lagerkapazitäten EG NEC Richtlinie NH 3 Emissionen vermindern Ausbringung nur zu Zeiten hohen Nährstoffbedarfes DÜV TA Luft BImschG... Ausbringung mit Grenzstreuvorrichtung (Prallteller passé) Begrenzung Ausbringmenge im Herbst Obergrenzen Ausbringmenge Döhler Agrar EG Nitrat Richtlinie Nährstoffeinträge in Gewässer minimieren Einsatz anerkannter Technik Obergrenzen N-Saldo. Ammoniak Emissionen in D 2012 und 2013 (NIR 2015) NH 3 kt NEC RL Obergrenze Neue NEC RL Obergrenze? Haenel et al

3 Ammoniak Emissionen in D 2012 und 2013 (NIR 2015) NH 3 kt NEC RL Obergrenze 95 % der Ammoniakemissionen in D aus Landwirtschaft D hat sich zur Einhaltung von jährlich max. 550 kt Neue NEC RL Obergrenze? Ammoniakemissionen verpflichtet Da aktuell um mehr als 100 kt überschritten, droht empfindl. Vertragsstrafe seitens EU Derzeit Verhandlungen um deutl. Absenkung der Höchstgrenzen Haenel et al Die neue Düngeverordnung 2015 (2016?) Lagerzeit für Gülle/ Gärrest bis zu 9 Monate jeder Betrieb hat eigene Lagerkapazitätsvorgaben Lagerzeit für Festmist mind. 4 Monate 170 kgn/ha Nährstoffobergrenze für alle Wirtschaftsdünger auch Gärreste! Nährstoffvergleich stringenter, Berechnungsmethode wird vorgeschrieben, Sollwerte Keine Anreicherung von Phosphat in Versorgungsstufe D (Düngung nur 50% des Bedarfes) und E (keine P Düngung) Sperrfristen für flüssige Wirtschaftsdünger um 2 Wochen nach vorne. Allgemein keine Düngung nach der Ernte / für Grünland 3

4 Die neue Düngeverordnung 2015 (2016?) Gülleausbringung in wachsende Bestände mit Schleppschlauch / Grünland Schleppschuh (Prallteller nur in Ausnahmefällen) Herbst-Ausbringung nur noch auf Kulturen mit signifikantem Nährstoffbedarf : Raps (und evtl.) Wi-Gerste Einhaltung ausreichender Abstände zu Gewässern (1m ab Böschungsoberkante) und nur mit Geräten mit Grenzstreueinrichtung Bei der sehr frühen N1-Düngung ausgangs Winter (zu Vegetationsbeginn) dürfen max. 60 kg N/ha gedüngt werden! Konsequenzen der Kernbereiche der neuen DüV Verschiebung der Ausbringung ins Frühjahr Wachsende Bestände (Getreide/Mais?) Begrenzung Ausbringung Begrenzung Herbst Ausbringung Herbst Verfügbare Arbeitstage /Bodendruck /Bodenverdichtung Verbesserung N-Ausnutzung Zusätzl. Lagerraum Mehraufwand - Management - Investition -Kosten Export von Nährstoffen Döhler Agrar Nährstoffbegrenzung Rohgülle Transport Behandlung (Separ.)-> Export Aufbereitung (Vollaufbereitung) -> Export 4

5 Biogas- und Gärrestaufbereitungsanlage Vipiteno EU LIFE plus Projekt (Döhler, 2014) Aufbereitung von Überschussgülle von ca GV zu organisch-mineralischem Mischdünger und Flüssigkonzentrat/ Inbetriebnahme 2015 Nährstoffkonzentrationen von NPK-Dünger, Gülle und Gärrest Nährstoffkonzentration [kg/t ] (Döhler, 1988, verändert) 5

6 Anpassungsmöglichkeiten Applikation vom Herbst ins Frühjahr (Zwang) Biomasseanbau überdenken Nährstoffe (insbes. N) besser ausnutzen (besser dosieren und besser applizieren) Dabei Ammoniakemissionen vermeiden (= mehr als mindern) Bodenschonend Gärrest applizieren Gülleausbringung nach alter und neuer Düngeverordnung m³ Mais GPS-Getreide Grünland bis alt bis neu bis alt bis neu bis alt bis neu bis alt bis neu Frühjahrsbestellung Halmfrucht und Heu Getreideernte Hackfruchternte Döhler Agrar Annahmen: 500 kw NawaRo Biogasanlage mit 35 % Gülle Gärrestmenge -> m³ pro Jahr inkl. Sickersaft Flächennutzung: 60 % Mais, 30 % Getreideganzpflanzensilage, 10 % Grünland (Bleisteiner 2015, verändert) 6

7 Gülleausbringung nach alter und neuer Düngeverordnung m³ Verfügbare Feldarbeitstage Benötigte Schlagkraft 319 m³ 425 m³ -> Erhöhung um 40 % m³ -> 20 % Zusätzlicher Lagerraum Invest: mit Abd. u. Tech. Kosten: p.a. 0,7 / m3 Gesamtgärrest 0,2 Ct/kWh alt neu alt neu alt neu alt neu Frühjahrsbestellung Hackfrucht und Heu Getreideernte Hackfruchternte Döhler Agrar Annahmen: 500 kw NawaRo Biogasanlage mit 35 % Gülle Gärrestmenge -> m³ pro Jahr inkl. Sickersaft Flächennutzung: 60 % Mais, 30 % Getreideganzpflanzensilage, 10 % Grünland (Bleisteiner 2015, verändert) Konsequenzen der Düngeverordnung Beispiel Italien I Welcome and introduction II General information on identification of BAT III BAT- Identification IV Further steps Döhler Agrar Umstellung der Biomasse Fruchtfolge sowie Kombination mit Greening und Agrarumweltprogrammen Durch Optimierung evtl. keine Verluste im Unternehmensertrag 7

8 Verlauf der mittelfristigen N-Ausnutzung nach einmaliger Gülle/Gärrest-Applikation Jährliche N-Ausnutzung in % kg N t /ha aus Gülle/Gärrest gutes Management 10% Ammoniakverlust schlechtes Management 90% Ammoniakverlust Jahr Annahmen: jährliche Applikation von 93 kg N/ha NH 4 -N + 48 kg N/ha org. geb. N mit 10 % Mineralisation im 1. Jahr, 5 % Mineralisation im 2. Jahr und 3 % Mineralisation ab dem 3. Jahr rote Linie: 90 % NH 3 -Verlust bei Ausbringung blaue Linie: 10 % NH 3 -Verlust bei Ausbringung (nach Döhler 1996) Nur mit weitgehender Verhinderung von Ammoniakemissionen sind Mineraldüngeräquivalente von 70 % erreichbar Ammoniakverluste von Gülle und Biogasgülle nach der Ausbringung Gülle Biogasgülle Ammoniakverluste von Biogasgülle /Gärrest und Rohgülle sind vergleichbar. Man muss bei beiden was dagegen tun! Zeit (h) (Döhler 1989, verändert) 8

9 Ammoniakfreisetzung von oberflächig ausgebrachtem und breitverteiltem Rind- und Schweineflüssigmist bei unterschiedlichen Temperaturen (Döhler, 1990) Ammoniakverluste von Rindergülle und dickflüssigen Gärresten höher als bei Schweinegülle und bei dünnflüssigen Gärresten Spanne der Ammoniakverluste von Energiepflanzen- Gärresten im Vergleich zu Gülle 30 Ammoniakverluste [% NH 4 -N] Rindergülle Schweinegülle Gärrest (Gülle und Energiepflanzen) Gärrest (nur Energie pflanzen) DM [% FM] 4,1 5,8 5,6 3,8 ph 7 7,2 7,6 7,6 NH 4 -N [kg/t FM] 1,8 2,6 2,0 1,9 (Pacholski, 2010) 9

10 Minderung der NH3-Verluste (in % d. appl. NH4) nach der Ausbringung von Gülle und Gärresten (Referenz Prallteller) Ammoniakverluste [%] des appl. NH4- N % Prallteller Schleppschlauch Schleppschuh Gülleschlitz Güllegrubber (Döhler et al / KTBL, 2009) Regelungen Dünge-Verordnung folie prallteller scher 10

11 Regelungen Dünge-Verordnung folie prallteller scher Verbreitung von Ausbringtechniken (Destatis, 2012) 11

12 Gliederung Foto Foto Foto Schleppschlauch Schleppschuh Schlitzgerät Arbeitsbreite 6-36 m 6-12 m 4-9 m Gewicht gering mittel-gering hoch Zugkraftbedarf gering gering mittel hoch Verteilungsgenauigkeit gut / sehr gut gut / sehr gut gut / sehr gut Hangneigung unkritisch unkritisch bedingt geeignet Schwere Böden unkritisch unkritisch bedingt geeignet Emissionen Ammoniak Emissionen Lachgas mittel-hoch mittel niedrig höher (?) Investition mittel mittel hoch hoch Verfahrensmehrkosten gering gering mittel N-Min-Düngereinsparung mittel mittel hoch Gliederung Foto Foto Foto Schleppschlauch Schleppschuh Schlitzgerät Arbeitsbreite 6-36 m 6-12 m 4-9 m Gewicht gering mittel-gering hoch keine der Techniken ist perfekt Zugkraftbedarf gering gering mittel hoch keine besitzt die Flexibilität des Verteilungsgenauigkeit gut / sehr gut gut / sehr gut gut / sehr gut Pralltellers Hangneigung unkritisch unkritisch bedingt geeignet Nur das Zusammenspiel der Techniken Schwere Böden unkritisch unkritisch bedingt geeignet Emissionen Ammoniak Emissionen Lachgas mit entsprechender Organisation und Logistik (überbetrieblich) macht effiziente Ausbringung möglich Bodenschonung ermöglicht eine mittel-hoch mittel niedrig effiziente Ausbringung des Gärrests höher (?) Investition mittel mittel hoch hoch Verfahrensmehrkosten gering gering mittel N-Min-Düngereinsparung mittel mittel hoch 12

13 Logistik und Technik Ausbringketten Trennung Ausbringen- Einarbeiten Foto: Fa. Lemken Nährstoffgehalt der Rindergülle (Landkreis Schwandorf 2003) kg N/m³ Gesamt-N Zahl der Proben Max. 5,2 Durch. 3,42 Min. 2,0 Zunhammer Durchschnitt: 3,42 N/m³ (bei 7,6% TS) +52% / -41% 13

14 Die bedarfsgerechte Dosierung von Gärresten muss an Bedeutung gewinnen, da Nährstoffverluste geringer werden müssen 27 Zunhammer Der Zwang zur Verschiebung der Ausbringung ins Frühjahr erfordert mehr Aufwand zur Verringerung des Bodendrucks / hier mit verstellbarer Achse 14

15 Titel Döhler Agrar Kaweco, 2015 Kaweco,

16 Bodenschonung auf großen Schlägen Kaweco, 2015 Leichtfahrzeuge könnten auf kleineren Schlägen eine Lösung sein Horsch,

17 Leichtfahrzeuge könnten auf kleineren Schlägen eine Lösung sein Horsch, 2015 Strip Till Verfahren im Mais als Vorsaatvariante ist eine wichtige Alternative zur Düngung in den Maisbestand 17

18 Strip - Till und Piadin Döhler Agrar Gülle-/ Gärrestausbringung Ansäuerung während der Ausbringung / Biocover Säurezugabe während der Ausbringung zur Minimierung der Ammoniakverluste mit Schleppschläuchen / in D (noch) nich zugelassen aber in der Testphase. 18

19 Minderung der NH3-Verluste (in % d. appl. NH4) nach der Ausbringung von Gülle und Gärresten (Referenz Prallteller) Ammoniakverluste [%] des appl. NH4- N % Prallteller Schleppschlauch Schleppschuh Gülleschlitz Ansäuerung Güllegrubber (Döhler et al / KTBL, 2009) Ausbringung: - Kostenstruktur m³/a kontinuierlich m³/a geteilt Arbeit 11 Reparatur Ausbringkosten [ /m 3 ] ,61 8,74 6,8 2,47 1,38 2,66 Grubber Transportanhänger Pumptankwagen oder Trägerfahrzeug Traktoren Bonus Bodenbearb. -5 Bonus N-Wert Breitverteiler Güllegrubber Einarb. (4h) Prallteller Güllegrubber Einarb. (4h) Nettokosten (Döhler et al / UBA Texte) 19

20 Kostenstruktur Ausbringung mit Schlitzgerät /m ³ Arbeit Reparatur Traktoren Gülletransportanhänger Tauchmotorpumpe Elektromotor, 25 kw Schlitz (Scheibensech) Pumptankwagen/Trägerfahrzeug Referenz Breitverteilung 4 3 Mehrkosten für Schlitzgerät je 2 nach Ausbringverfahren 0,4 bis 3,5 Euro/m3 1 Gärrest m³/a (Döhler et al / UBA Texte) Kosten einer Gülle-/Gärrest-Düngungsstrategie im Vergleich (4-gliedrige Fruchtfolge) Org. Dünger Lagern Min. Dünger Lagern Mineraldünger Kosten [ /ha] Zins Afa Reparaturkosten 400 Arbeitskosten 200 Sc hmierölverbrauch 0 Gärrest/Gülle Mineraldünger Gärrest sorgfältig und gut in der FF verteilt ausgebracht spart 50 bis 100 /ha und Jahr im Vergl. zum Mineraldünger Diese l 20

21 Zusammenfassung Die DüV und andere Regelungen werden deutliche zusätzliche Anforderungen an Ausbringung und Lagerung (zusätzl. Lagerraum) stellen Technik bietet vielfältige Ansätze, die mit Mehraufwand und Mehrkosten (0,3 bis 1 /m3) verbunden sein werden Anpassung der FF mit Nutzung von Greening und AUM bietet für viele Betriebe eine sinnvolle Alternative Gutes Betriebsmanagement kann die zusätzlichen Kosten minimieren Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Helmut Döhler Untermerzbach helmut.doehler@doehler-agrar.de 21