Technik zur Ausbringung flüssiger Wirtschaftsdünger wirtschaftliche und umweltgerechte Lösungen

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1 Technik zur Ausbringung flüssiger Wirtschaftsdünger wirtschaftliche und umweltgerechte Lösungen Dr. Stefan Neser, (Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Landtechnik und Tierhaltung), F. Leippert (INFRAS), Dr. Michael Honisch (Amt für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, Kempten) Die Ausbringung flüssiger Wirtschafts- respektive Hofdünger stellt an den Unternehmer eine Vielzahl von Anforderungen. Bei der Auswahl und dem Betrieb der Technik sind neben den ökonomischen und betrieblichen Anforderungen, den rechtlichen Rahmenbedingungen auch die unterschiedlichen Auswirkungen auf die Umwelt zu berücksichtigen. Die Kombination von emissionsarmen Ausbringungstechniken und Berücksichtigung witterungsbedingte Aspekte sind für die Verminderung der Ammoniakemissionen bei der Ausbringung wichtig. Umweltrelevante Anforderungen Gasförmige Stickstoffverluste in Form von Ammoniak (NH 3 ) sollten aufgrund der negativen Umweltauswirkungen so weit wie möglich minimiert werden. Je nach verwendeter Technik, Beschaffenheit des Wirtschafts-/Hofdüngers und den Klima- und Bodenverhältnissen, können sehr hohe Ammoniakemissionen auftreten. Diese führen zur Überdüngung von nährstoffarmen Ökosystemen (Eutrophierung) und zur Versauerung der Böden. Ein weiterer wichtiger Vorteil für die Praxis ist, dass durch die Reduktion der Ammoniakverluste mehr Stickstoff im Dünger verbleibt und in den Boden gelangt, was die Stickstoffeffizienz und damit die Erträge steigert und den betrieblichen Nährstoffsaldo weniger belastet. Die untenstehende Grafik beschreibt schematisch die emissionsbestimmenden Zusammenhänge zwischen flüssigen Wirtschaftsdüngern, Technik, Witterung und Bearbeitungsschritten. Gerade bei ungünstiger Witterung (warm, sonnig, windig), schlechten Infiltrationsbedingungen (hoher Trockensubstanzgehalt, viel Blattmasse, trockener Boden) kommt der Technik eine wichtige Rolle zu. Allerdings bleibt der Einfluss des Managements (Ausbringzeitpunkt, angepasste Düngermenge) ebenso wichtig.

2 Abbildung: Schematische Darstellung der Ammoniakverluste bei der Ausbringung von flüssigen Wirtschaftsdüngern unter unterschiedlichen Bedingungen. Die Technik der Gülleapplikation spielt auch für die Phosphateinträge in die Gewässer eine Rolle. Gülle-Phosphat, welches bei Ausbringung mit Prallteller breit verteilt auf der Oberfläche liegt, ist nach Starkregen stärker von der Auswaschung betroffen zu sein, als in den Boden injizierter Phosphor. Ein weiterer wichtiger, umweltrelevanter Aspekt ist der Bodenschutz, welcher auch rechtlich verankert ist. Trotz zunehmenden Transportvolumina und schwererer Technik, stehen Maßnahmen zur Verfügung, die eine bodenschonende Bewirtschaftung ermöglichen. Durch den Einsatz leichterer Fässer, Trennung von Transport und Ausbringung, Verschlauchung, Niederdruckreifen in Verbindung mit Reifenfülldruckanpassung, Hundegang, spurweitenverstellbare Achsen können kann dem Bodenschutz Rechnung getragen werden. Betriebliche Anforderungen Grundsätzlich sind Art und Größe der Fass- und Verteiltechnik auf die betrieblichen Anforderung abzustimmen. Ebenfalls sind die naturräumlichen Rahmenbedingungen (Schlaggröße, Schlagentfernung, Schlagform, Fruchtfolge, Hangneigung etc.) zu berücksichtigen. Allgemein aber ist die Verteilgenauigkeit in der Längs- und Querrichtung für die Qualität der Düngung von hoher Bedeutung. Hierbei ist neben der Technik auch die Eigenschaft und unter Umständen die Zubereitung des flüssigen Wirtschaftsdüngers (z.b. TS-Gehalt, Viskosität, etc.) ausschlaggebend. In der Regel weist die Technik, die den Vorgaben der DIN EN entspricht, die geforderte Eignung auf. Die Möglichkeit zur Ausbringung im Pflanzenbestand setzt eine Technik voraus, die sowohl im Bestand als auch vor der Saat eingesetzt werden kann. Dies wird durch Schleppschlauch, Schlepp- oder Schlitzschuhverteiler und flache Injektionsverfahren auch witterungsunabhängig ermöglicht. Die Eignung der Breitverteilungsverfahren für eine emissionsarme Ausbringung im Bestand ist schwieriger, denn es besteht eine hohe Witterungsabhängigkeit (kühle Phase vor Niederschlagsereignis), und es muss mit Wasser stark verdünnt werden. Insbesondere beim überbetrieblichen Einsatz, bei stark schwankenden Nährstoffgehalten oder beim Einsatz auf unterschiedlichen Kulturen ist ein schnelles und sicheres Einstellen der Verteilmenge ein wesentliches Kriterium für einen erfolgreichen Einsatz einer Technologie. Neben der Kenntnis des Nährstoffgehaltes sollte die Technik das Einhalten folgender Rahmenbedingungen ermöglichen: bemessen der Stickstoffgabe auf 10 kg/ha und der Phosphatgabe auf 5 kg/ha, bemessen der Ausbringmenge von 5 bis 50 m³/ha. Die Zapfwellendrehzahl und Fahrgeschwindigkeitsanpassung sind für die-

3 se Anforderungen oftmals nicht ausreichend, daher sind aufwändigere Steuerungs- oder Regelungstechniken sinnvoll. Ökonomische Anforderungen Die Kosten der Wirtschaftsdüngerausbringung sind stets auf der Basis des Einzelbetriebes und seiner Besonderheiten zu kalkulieren. Im Bodenseeraum gibt es unterschiedliche staatliche Förderprogramme für emissionsmindernde Gülleausbringungstechniken. Investive Förderungen (z.b. im Kanton Appenzell Außerrhoden und im Fürstentum Liechtenstein) unterstützen die Anschubfinanzierung, flächen- oder mengenbezogene Förderungen (z.b. in Vorarlberg/Österreich, Baden-Württemberg, Bayern oder dem Kanton Thurgau) haben mehr Bezug zur tatsächlichen Anwendung. Die höheren Kosten durch die Investition in solche Ausbringungstechniken können durch die Förderprogramme kompensiert werden. Die Arbeitsgruppe Landwirtschaft/Umweltschutz der IBK hat die staatlichen Förderprogramme der IBK Region verglichen und gegenübergestellt ( Dr. Stefan Neser von der bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft und Mitglied der IBK Arbeitsgruppe, empfiehlt: Lassen Sie sich beraten. Oftmals sind emissionsarme Techniken attraktiver als ihr Ruf. Nicht nur finanziell, sondern auch mit Blick auf die Geruchsproblematik und Imagepflege. Insbesondere für den überbetrieblichen Einsatz können sie empfohlen werden.

4 7 Tabelle 1: Kurzbeschreibung Ausbringungstechnik System Prallkopf, Schwenkverteiler Schleppschlauch Schleppschuh (federbelastet), Schlitzschuh Injektor, Schlitzgerät Scheiben- oder Federzinkenegge, Güllegrubber Parameter Anschaffungspreis ++ Ο Ο Arbeitsbreite ++ (evtl. Duplex) ++ Ο Gewicht ++ Ο Ο Ο Ammoniakemission Prallkopf Schwenkverteiler Geruchsemission Prallkopf Schwenkverteiler Ο Phosphataustrag Ο Ο Verteilgenauigkeit Ο Futterverschmutzung Ο + ++ Narbenschäden + + Ο Ätzschäden Ο Ο ++ für Eigenmechanisierung, gezogene für Eigenmechanisierung, für Eigenmechanisierung für überbetrieblichen Maschineneinsatz, für Eigenmechanisierung Fässer, eher bei geringen Ausbringungsmengen/Jahr, gezogene Fässer oder und überbetrieblichen Ma- hoher kon- oder überbetrieblichen Ausbringung im Verschlauchung, Ausbrinschineneinsatz, gezogene struktiver Aufwand an gezo- Maschineneinsatz im Grünlandbestand nur unmittelbar gung im Bestand möglich, Fässer, Kombinationsgerät genen Fässern, daher für Ackerbau, mit zunehmender Eignung Arbeitsbreite nimmt nach der Futterernte Einsatzbereich v.a. im Grünland & Ackerbau, im Selbstfahrer geeignet, Ausbringung im Bestand 1, zul. der konstruktive Aufwand Ackerbau, im Grünland mit Grünlandeinsatz auf angewachsenen verdünnter Gülle/Gärrest, Beständen, nur Gesamtgewicht beachten, zu und somit der Zugkraft- eingeschränkte Tauglichkeit bedingt hangtauglich nicht hangtauglich bedarf, daher für Selbstfahcher bei TS- und faserreirer geeignet Gülle/Gärrest ++ sehr günstig + günstig Ο durchschnittlich Tendenz zu ungünstig ungünstig 1 Für die Ausbringung in Getreide- bzw. Maisbestand fehlen bisher gesicherte Aussagen unter bayerischen Bedingungen

5 Die Internationale Bodensee Konferenz Die Internationale Bodensee Konferenz (IBK) ist ein kooperativer Zusammenschluss der an den Bodensee angrenzenden und mit ihm verbundenen Länder und Kantone Baden-Württemberg, Schaffhausen, Zürich, Thurgau, St. Gallen, Appenzell Ausserrhoden, Appenzell Innerrhoden, Fürstentum Liechtenstein, Vorarlberg und Bayern. Die IBK hat sich zum Ziel gesetzt, die Bodenseeregion als attraktiven Lebens-, Natur-, Kultur- und Wirtschaftsraum zu erhalten und zu fördern und die regionale Zusammengehörigkeit zu stärken. Durch gemeinsam erarbeitete Politikbereiche und Projekte soll ein nachhaltiger Beitrag zur Überwindung der Grenzen in der Region geleistet werden.

6 Minderertrag [%] Anhang Literaturverzeichnis Diepolder, M und Raschbacher, S.: Projekt Saubere Seen Phosphoraustrag aus grünlandflächen nach Starkregen, in Landwirtschaft und Gewässerschutz, Möglichkeiten- Grenzen-Kosten, 7. Kulturlandschaftstag der LfL, Lfl-Schriftenreihe 1/2009, S Düngeverordnung (DüV) in der Neufassung der Bekanntmachung vom (Bundesgesetzblatt Teil 1 Nr. 7 S ) Kowalewsky, H.-H.; Schwab, M.: Verwertung von Wirtschafts- und Sekundärrohstoffdüngern in der Landwirtschaft: KTBL-Schrift 444. Darmstadt: Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.v. (Hrsg.), 2006, S. 145 ff KTBL: KTBL-Betriebsplanung Landwirtschaft 2008/ Auflage, Darmstadt: Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.v. (Hrsg.), 2008, S Zusätzliche Abbildungen Abbildung 1: Zusammenhang zwischen Verteilgenauigkeit und Ertragspotential 12 Maximalverluste durch Auftreten von Lagerverlusten 10 8 Minderertrag (Mittelwert aus 8 Versuchen auf unterschiedlichen Standorten und Getreidearten) [%] 6 mittleres Ertragspotential: 72,5 dt/ha Variationskoeffizient der Ausbringtechnik [%] Quelle: Kowalewsky und Schwab, 2006 Abbildung 3: Kostenvergleich verschiedener Ausbringungssysteme

7 Quelle: KTBL, 2009