Stickstoffverluste vermindern. - Möglichkeiten und Grenzen

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1 Stickstoffverluste vermindern - Möglichkeiten und Grenzen Hans-Georg Frede und Martin Bach DBU-Forum, 08. Juli 2015, Osnabrück

2 Inhalt 1. N-Bilanzen als Indikator 2. N-Überschüsse als Problem 3. Verluste vermindern

3 Bilanzen informieren über: Umweltverträglichkeit: Effizienz: - Emissionsschätzung - Ressourcenverbrauch - Trendaussagen (Politikerfolg) - Qualitätsmanagement - Ertrag - Aufwand / Ertrag

4 Stickstoff-Bilanzglieder Bilanzgrößen Hoftor- Bilanz Flächen- Bilanz Mineraldünger + + Sekundärrohstoffdünger + + Stall-Bilanz Futtermittel aus Importen + + Futtermittel aus inländ. Verarbeitung + + Innerbetriebliche Futtermittel + Wirtschaftsdünger + Atmosphärischer Eintrag NOx (netto) NH3-Deposition auf LF = Legume N-Bindung + + Export Pflanzliche Marktprodukte - Export Tierische Marktprodukte - - Ernteabfuhr - Tierische Exkremente (auf LF) - Überschuss = = = +

7 Stickstoff-Gesamtbilanz Deutschland kg N*ha (a)

8 Stickstoff-Gesamtbilanz Deutschland Ertragseffekte Zielwert 100 kg N/ha LF Überschuss rd. 1,6 Mrd. Mineraldünger-N

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11 Moneris-Abschätzungen der N-Einträge in Oberflächengewässer Quelle: Nitratbericht BMU und BMELV 2012

12 Verteilung der Nitratkonzentrationen im Grundwasser in Abhängigkeit von der dominierenden Landnutzung (Grundwassermessstellen 2010) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% X >90 >50-90 >25-50 >10-25 >1-10 <1 >90 >50-90 >25-50 >10-25 >1-10 <1 0% Wald (206) (206) Grünland (92) (92) Siedlung (45) (45) Acker (328) Quelle: Osterburg, Handbuch der Bodenkunde, 2015 aus: BMU (2013),Abbildung 5, S. 15

13 WAZ-Neuenhaus Nitratentwicklung in 6 Förderbrunnen mg NO3/l

14 WAZ-Neuenhaus Verweilzeit max. 30 Jahre Abb. 2.1: Übersichtskarte zur Lage des Wasserschutzgebietes Getelo-Itterbeck

15 Nitrat-Konzentrationen im Grundwasser in Deutschland und Veränderung gegenüber Belastungsmessnetz 162 Messstellen - 15,5 % + 3,1 % + 8 % + 3,7 % 25 mg NO 3 /l >25-40 mg NO 3 /l >40-50 mg NO 3 /l > 50 mg NO 3 /l Quelle: Nitratbericht BMU und BMELV 2012 Qualitätsnorm

16 N-Flüsse in der "Agrosphäre Deutschland N-Flüsse Wirtschaftsdünger Mineraldünger Leguminosen Atmosphärische N-Deposition Summe Zufuhr Ernte-Abfuhr N 2 O-, NO-Freisetzung NH 3 -Freisetzung N 2 -Denitrifikation Menge 1000 t N = NO 3 (aus LF) im oberird. Abfluss aus DE MONERIS (Behrendt et al., 2002) NO 3 -Reduktion in UZ und GW -??? Quelle, Bemerkungen Überschuss Flächenbilanz (Bach, 2007) (Dämmgen, 2007) N-Festlegung (Immobilisierung) im Humus -?? kg N/(ha.a)? N-Mineralisation nach Grünlandumbruch +?? >500 kg N/(ha.a)? -1012

18 1. Fehlsteuerungen korrigieren (Die Schuld liegt nicht immer bei den Landwirten)

19 Gülle-Erlass vom April 1983 für Niedersachsen - Verbot der Gülleausbringung von Oktober bis Februar Düngeverordnung - Verbot der Gülleausbringung vom 1. Nov. bis 31. Jan. (Ackerland)

20 Folgen des Ausbringungsverbots von Gülle Ausbringungsverbot Oktober - Februar 0 A S O N D J F M A M J J A S O N D J Tiefe (cm)

21 Forderung muss sein: Siehe auch: DüngeVO (Entwurf vom ) 4 (5) Düngemittel mit wesentlichen Gehalten an Stickstoff dürfen zu den nachfolgend genannten Zeiten nicht aufgebracht werden: 1. Auf Ackerland nach der Ernte der letzten Hauptfrucht bis zum 31. Januar (6) Ausnahmen für Winterraps etc.

22 2. Biogasanlagen und EEG

23 Stickstoff-Bilanzierung N-Input N-Output

24 Beispiel: Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) EEG Vergütungsdifferenz Anlagen-Leistungsklasse kw el Ct/kWh kw el Ct/kWh > 500 kw el Ct/kWh EEG 2009 Gülle-Bonus EEG 2012* Vergütungsklasse II (Gülle, Mist, ) gegenüber Klasse I (Feldfrüchte, ) / + 1 # # ) +1 ct/kwh für Leistungsklasse kwh el, +2 ct/kwh für Anlagen 750 kwh el 5 MW el *) Sondervergütung für Anlagen <75 kw el, die mind. 80 Masse-% Gülle einsetzen: 25 Ct/kWh Anreiz zur Verstromung von Gülle und Mist Stickstoff im Gärrest aus pflanzlicher Biomasse wird im Nährstoffvergleich der DüngeV nicht berücksichtigt Biogasanlagen als räumliche N-Konzentratoren : Gärreste kaum transportwürdig, Ausbringung bevorzugt im Nahbereich der Anlagen

25 Beispiel: Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) EEG Vergütungsdifferenz Anlagen-Leistungsklasse kw el Ct/kWh kw el Ct/kWh EEG 2009 Gülle-Bonus In neuem EEG fällt der Gülle + 4 Bonus weg + 1 mit der EEG 2012* folgenden Ausnahme: Vergütungsklasse II (Gülle, Mist, ) gegenüber Klasse I (Feldfrüchte, ) > 500 kw el Ct/kWh / + 1 # Es wird nur noch die Grundvergütung gezahlt. Ausgenommen sind kleine Gülleanlagen bis zu einer installierten Leistung von 75 Kilowatt. # ) +1 ct/kwh für Leistungsklasse kwh el, +2 ct/kwh für Anlagen 750 kwh el 5 MW el *) Sondervergütung für Anlagen <75 kw el, die mind. 80 Masse-% Gülle einsetzen: 25 Ct/kWh Anreiz zur Verstromung von Gülle und Mist Stickstoff im Gärrest aus pflanzlicher Biomasse wird im Nährstoffvergleich der DüngeV nicht berücksichtigt Biogasanlagen als räumliche N-Konzentratoren : Gärreste kaum transportwürdig, Ausbringung bevorzugt im Nahbereich der Anlagen 0

26 aber. DüngeVO (Entwurf vom ) 4 (3) Abweichend [ ] dürfen organische oder organomineralische Düngemittel, einschließlich Wirtschaftsdünger, bei denen es sich um Gärreste aus dem Betrieb einer Biogasanalge handelt,[..] so aufgebracht werden, dass die mit ihnen aufgebrachte Menge an Gesamtstickstoff [.] 250 kg Gesamtstickstoff je ha und Jahr nicht überschreitet, soweit.. [der Anteil Wirtschaftsdünger] 170 kg Gesamtstickstoff nicht überschreitet

27 Forderung muss sein: Ausbringungsobergrenzen müssen für alle organischen Düngemittel gelten, auch für Gärreste

28 3. Bilanztyp gesetzlich vorschreiben (DüngeVO)

29 Vergleich der Ergebnisse zum N-Flächenbilanzüberschuss *) Land Jahr N-Überschuss n. Ländermethode Entwurf der DüngeVO (Stand Feb. 2014) N-Überschuss n. Bach c Baden-Württemberg (Ansatz 1) 94/95-98/ (2) Soweit der betriebliche Nährstoffvergleich für Stickstoff einen betrieblichen Nährstoffüberschuss von 60 Kilogramm je Hektar und Jahr nicht überschreitet, wird vermutet, dass die Anforderungen des 3a. erfüllt sind. Brandenburg Mecklenburg- Vorpommern Rheinland-Pfalz Sachsen-Anhalt Sachsen Thüringen *) Erhebungen: Bach

30 Forderung muss sein: Hoftorbilanz Tolerierbarer Überschuss hier: 60 kg N*ha -1 (DVWK, 2014)??

31 4. Minderungsmaßnahmen - wo?

32 N-Überschuss in t N-Überschuss N-Überschuss in in t t in % der gesamten LF bzw. des gesamten Wirtschaftsdüngers Geschätzte N-Überschüsse sowie Verteilung der LF und des Wirtschaftsdüngeraufkommens (Analyse auf Gemeindeebene) nicht angerechnete N-Verluste aus Wirtschaftsdünger (1.000 t N) Überschuss >60 kg N/ha (1.000 t N) Anteil <60 kg in Betrieben >60 kg N/ha (1.000 t N) Überschuss in Betr. <60kg (1.000 t N) Anteil in % an ges. LF Anteil in % am ges. Wirtschaftsdüngeraufkommen Der mit Abstand größte Teil der Überschüsse 20% fällt in Betrieben mit geringem Anfall an Wirtschaftsdünger an. 30% 25% 15% 100 Welcher Überschuss ist tolerabel? 10% 50 5% 0 <20 <60 <100 <140 <180 <220 <260 <300 < 20 < 40 < 60 < 80 < 100 < 120 < 140 < 160 < 180 < 200 < 220 < 240 < 260 < 280 < 300 >=300 N-Zufuhr N-Zufuhr über in organischen organische Düngemitteln Düngemittel in kg in pro kgn Hektar / half (Gemeinden, nach 170er Grenze berechnet, ohne Geflügeldung) N-Zufuhr über organische Düngemittel kg N/ha 0% Quelle: Osterburg, Handbuch der Bodenkunde, 2015

33 N-Überschuss der Flächenbilanz in den Kreisen in Deutschland, Mittel N-Überschuss Flächenbilanz (kg N/ha LF) bis < < < < < <

34 Veränderung des N-Anfalls aus Viehhaltung 1999 zu 2010 Abnahme Zunahme keine Daten Bild: a ) Ohne Geflügel b ) Ohne Berücksichtigung von Abgabe/Aufnahme von Wirtschaftsdünger zw. Betrieben (Kreisen); ohne Gülle-Importe aus NL

35 Veränderung des N-Anfalls aus Viehhaltung 1999 zu 2010 N-Anfall in Wirtschaftsdünger in Deutschland (in Mio. t) (ohne Geflügel) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-8,1 % 1,24 1, N-Anfall in Wirtschaftsdüngern Verändderung 1999 bis 2010 Kreis Vechta: + 14,1 % Kreis Cloppenburg: + 10,6 % Kreis Borken: + 11,1 % Nicht erfasster ( grauer ) Gülle-Import aus NL: 2 Mio. m³ = rd t N pro Jahr

36 Forderung muss sein: Tolerierbare Bilanzüberschüsse für viehstarke Regionen festlegen Nährstoffüberschüsse nicht kleinrechnen, sondern vermeiden oder aus der Region abführen

37 5. Problemfall: Mineralischer N-Dünger

38 Sensitivität der Größe N-Bilanzüberschuss Eine Variation der Bilanzgröße um +/ 10 %... verändert den Flächenbilanz- Überschuss* um... Zufuhr mit Mineraldünger +/ 12,1 % Zufuhr mit Wirtschaftsdünger (Menge bzw. Nährstoffgehalt) +/ 7,5 % Atmosphärischer N-Eintrag (Deposition pro ha LF) +/ 2,7 % Legume N-Bindung (Leguminosen-Anbaufläche bzw. N-Fixierungsleistung pro ha) +/ 1,7 % Abfuhr Erntegut /+ 14,2 % *) Berechnungen Bach; Basis: N-Flächenbilanzüberschuss DE Mittel Jahre (= 84 kg N/ha LF)

39 Kilogramm Kilogramm Nährstoff Nährstoff je Hektar je Hektar Aufwendungen für Nährstoffe N / ha (Deutschland) P2O5 / ha (Deutschland) N / ha (Westdeutschland) P2O5 / ha (Westdeutschland) Quelle: Osterburg, Handbuch der Bodenkunde, 2015

40 Standardabweichung in kg N min. mineralisch N / ha / ha Standardabweichung der N-Mineraldüngerzufuhr in verschiedenen Betriebsgruppen in Abhängigkeit von der Höhe der N-Zufuhr über organische Düngemittel Schwankungsbreite 40 der mineralischen Düngung in allen Betriebsgruppen bei gleicher Betriebsstruktur 30 ca. 80 kg N ha Betriebsgruppen mit Betriebstyp: Futterbau Es gibt noch große Einsparpotentiale Veredlung beim Marktfrucht mineralischen Stickstoff N-Zufuhr über N-Zufuhr organische über Düngemittel organische in kg Düngemittel N / ha (berechnet in kgn/ha nach 60er Grenze) Quelle: Osterburg, Handbuch der Bodenkunde, 2015

41 Forderung muss sein: Mineralischer N-Dünger verdient in der Gesetzgebung und in der Beratung die gleiche Aufmerksamkeit wie der organische N-Dünger

42 6. Darüber hinaus

43 SRU-Gutachten 2013 und 2015 (1): DüngeVO reformieren und stringent umsetzen (zur Kontrolle und Optimierung), Sanktionen und ordnungsrechtliche Maßnahmen ergreifen Hoftorbilanz einführen und technische und administrative Voraussetzungen schaffen (bundesweit einheitliches EDV-Werkzeug) Biogasanlagen und flächenlose Viehhaltung zur Hoftorbilanzierung verpflichten

44 SRU-Gutachten 2013 und 2015 (2): Stickstoffüberschussabgabe (zweckgebunden) Vorgaben zur Ausbringungstechnik verschärfen Begriff gute fachliche Praxis anspruchsvoller gestalten ( Gefahr für den Naturhaushalt mit einbeziehen) Anforderungen an Tierhaltungssysteme verschärfen