Stickstoffverluste bei Gülle reduzieren Bewertung verschiedener Gülleausbringtechniken

Transkript

1 Stickoffverlue bei Güe ruzren Bewertung verscer Güeausbrgten HBLFA Raumberg-Gumpene 1 Güefachtag Veranalter: Boden.Wasser.Schz.Beratung (LK OÖ) Kooperation m VLV Dnag, 7. März 2017, BBK Ws halt 1. Grusätze zum Güemanament 2. Ammoniakemissionen Beung u ternationale Verpflichtunn 3. Mierungsmaßnahmen Sta u Lar 4. Güekonsienz veräern u Ausbrgt - ternationale Entwicklunn - Erbnisse (nationale u ternationale Forschung) - was pas f uns? - Güezusätze was s können u was nicht 5. Koen der Güeausbrgung 2

2 Larraumbarf (lt. EU Nrat RL) Zusammenet von: J. Gaer 8 Ammoniak - Problemeung 94 % der ökosyemrevanten Ammoniak- Emissionen ammen aus der LW Ammoniak i auch als Geruchsiator bekannt Genehmigungsverfahren Ammoniak NH 3 i als N-Verbiung e wichtir Produktionsfaktor der LW Mierungsrategn daher auch betrbswirtschaftlich teressant Ammoniak u Feaub?! 9

3 Queen der Ammoniakemissionen 10 Nationale u ternationale Reglementrunn Genfer Luftrehalteabkommen der Vereten Nationen (LRTAP-Konvention) Verpflichtung zur jährlichen Emissionsberichterattung OLI Emissionshöchmennrichtl der Europäischen Union (NEC RL) 66 kt NH 3 /a i se 2003 nationales Rht umsetzt Neue Höchmen bis 2030 mus 12 % Lt. OLI haben wir derze d 66 kt beres überschrten verpflichtee Ruktionsmaßnahmen si zu setzen!? 11

4 Reglementrunn zu NH 3 Quee: Utbuesamt, Queen von NH 3 nerhalb der Lawirtschaft (Quee: UBA, 2016, Werte 2011) 13

5 Ammoniak - lmees Rd. 40 % der N-Ausscheidunn hen als NH 3 -N verloren Wirtschaftsrevante Größenordnung kg NH 3 -N = % = 6,2 Mio /a Oder 45 kg N/ha hen jährlich durch Ammoniakemissionen verloren = 50 /ha 14 Wert von Güe Schweegüe 6,00/m3 Riergüe 4,50/m3 One Messung der Güenähroffe NIRS Koen: ,-- Klas. Laboruntersuchung: rd. 60,- / Probe nach NIRS: 20,- / Probe ausreichee Genauigke f. Stickoff Quee: Kowalewsky, topagrar, Heft 4/ 2008 bzw. Fa. Zunhammer 15

6 Efache Ausbrgt? Nrniveauzeräubungsaufsatz + r Zeräubung?! + r Wi empflilichke 18 Efache Ausbrgt? Düsenbalken von Josk 19

7 Boderuck von Tankwan m unterschilicher Bereifung u unterschilichem Luftdruck (Boxberr, J. et.al. 1995) N/cm 2 Traktor Güetankwan (6 m 3 ) Spezifische Kontaktflächen-Baung Luftdruck 40 kw 12,4/ cm (Reifenbree) Nr- druck- Brereifen 600/55-26,5 60 cm LKW - Radialreifen F 20 RE (37 cm) 1,4 3,5 7 bar Beispl Bereifung l Fass VA 6500 Fass: Ewicht: kg Nzla: kg Gesamtwicht: kg Stützla: kg Achsla: kg Radla: kg Trac (Diagonal) Tw Radial (Radial) Cargo-X- Bib (Radial) Flotation Pro (Radial) 29

8 Beispl Bereifung l Fass 26.5 Tw Radial --> bei 50 km/h zwischen 1,4 u 1,6 bar beim l Fass bei 40 km/h si sogar ca. 1,2 bar möglich!!! Tw Radial (Radial) 30 Anpase Bereifung Warum? Fa. Vac, Karl Steimann Verhiern von Bodenverdichtunn rr Reifenneruck (Ertragsmierung vermeiden) F d Straßenfahrt - hoher Reifenneruck!? Dam Reifenverschleiß mimren! Griffis Reifenprofil Hangbefahrung! Lösungsmöglichkeen: 1. Reifen überdimensionren (z.b Ler Fass; 1,5 bar auch f 40 km/h 600,-- Preisunterschi bei Lerfass; Taem 3.400,-- Unterschi) 2. Reiferuckranla ( m 3 Jahresausbrgmen, Förderung: ) 31

9 Boderuck mimren! Hueganglenkung - Sbfahrer -Fass Trennung von - Transport u. - Ausbrgung Reiferuckranla 32 Fahrwerk, Bremsen Bremsen - hydraulische Bremsen - Druckluftbremsen - kombrte Bremssyeme Fahrwerk - kröpfte Achsen/ Schwerpunkt - Bogfahrwerk - Achsen arr oder lenkt lenkt sperrbar! 33

10 Tische Details - Anhängung Obenanhängung Untenanhängung Kuppsyem Öse/Kulkopf Deichs knickbar variab Deichsferung 34 Zulässis Füwicht von Güefässern, Slmer, Trsdorf Stützla kg zulässi Achsla kg Leerwicht kg zulässis Gesamtw. kg zulässis Fassungsverm. kg Eachs ) ) Taem ) ) Tridem ) ) ) bei Zugmaulanhängung, 2) bei Kulkopfanhängung 35

11 Tische Details - Entleerung Hydraulische Rohrverschbung am tfen Punkt Ansaugpunkt vorne 36 Güeausbrgung am Hang - Details Rückhaltewa zur besseren Gewichtsverteilung 37

12 Befüung - Pumpen Turbobefüer Kreispumpen als Befühilfe haben sich bewährt Kombation aus Kompressor u Kreispumpe kzere Befüzeen u voäi Befüung - besoers wichtig bei größeren Transportentfernunn (5 km) Sorn bei der Entleerung auch f höhere Ausbrgleiunn 38 Warum Turbobefüer? Quee: Vak 39

13 Tankwant Entwicklunn Pumpen zur Befüung Turbobefüer Schwergabscheider (Fremdkörper) beim Ansaun oder im Fass tegrrt Schleppschlauchverteiler m extrem großen Arbesbreen Bsp. Double Swgsyem von Volsang tegrrtes arot-spektrometer mis laufe TM u Nähroffe ,-- Antrbene Dockgationen sceere Befüung/Fremdkörper 40 Tankwant - Befüung Aomatische Kuppsyeme - schwenkbarer Saugarm naues Anfahren notweig Schwenkarm am Tankwan oder am Fass Zubrrfahrzeug Scekuppler häisch en u fixren Turbobefüer 41

14 Ausbrgverfahren Tankwan: Ansaun Transport Ausbrgung = 1. schlossenes Syem Tankwan/LKW: Ansaun Straßentransport Tankwan separates Ausbrgsyem am Fd= 2. absetzis Verfahren Güeverschlauchung als schlossenes oder absetzis Verfahren 42 D Fassausbrgung Vorteile: Flexibles Dünmanament Maschenmeschaften Anschaffungskoen Nachteile: Unfafahr (Rschen, Kippen) Ger Transportleiunn Narbenschäden bei hoher Bodenfeuchte Zugkraftbarf (Gewicht) 43

15 D Güeverschlauchung 1. Ausbrgfahrzeug M Verteiler 3. Sckeno. Drehkolben- (Kreispumpe) Schlauchtromm bei der Auslegung D Verschlauchung Vorteile: Ausbrgung i wterungsunabhängig - Hangausbrgung auch bei feuchtem Boden möglich Gerr Boderuck nur Zugfahrzeug Hohe Ausbrgleiung 50 m 3 /h (bis zu 150 m 3 /h) Stark verrrte Unfafahr Nachteile: Anschaffungskoen ( mi (3.000) m 3 /a) Hohe Rüzeen Vorbereung (Schlauchlen, Pumpe,..) Hofnahe arrorte Flächen od.absetzis Verfahren 45

16 Kennln von Güepumpen f d Güeverschlauchung es braucht druckabile Pumpen!!! (Quee: FAT Bericht 441) 46 Verschlauchung im Maisbau (Bsp. Ws, Stmk) Zubrgung m Fässer Zukunft m Zwischentank Verrrung des Boderucks Hohe Ausbrgleiung (60 m 3 /h) Schlauch wird über d Maispflanzen zon bis 25 cm WH möglich Absetzig = hohe Rüzeen Koen: 3,-/m 3 f. Transport u. Ausbrgung 47

17 Güeverschlauchung tische Details Sckenpumpe m Abschaltha im Betrb Schläuche weich verlen aufscheuern DM: > 70 mm! Es braucht druckabile Pumpen bis 16 bar 120 hm 48 Eflussfaktoren NH 3 Verlue (Quee: R. Frick, FAT Bericht 486) Wterung Temperatur Luftfeuchtigke Wiärke Nrschlag Hofdünrart u. -zusammensetzung Mi/Güe ph Wert Ammonium-N-Gehalt Trockensubanzhalt Boden (Güe) Struktur Wasserhalt Bewuchs Ausbrgzepunkt Jahresze Tasze Ammoniak Verlue Verteilt breflächig baförmig direkt eet 49

18 Zicher Verlauf der NH 3 -Verlue (Quee: R. Frick, FAT Bericht 496) 5 h (6,5 kg N/ha) 38 % = = 62 % (11,5 kg N/ha) 50 NH 3- Verlue (% des ausbrachten NH4-N) Ammoniakemissionen Abhängigke vom Trockensubanzhalt der Güe (RANK, e. al. 1987) Ta Riergüe 5 % TS Riergüe 10 % TS 51

19 Ammoniakverlue bei der Düngung m Rohgüe im Vergleich zu Dünngüe (Gronauer, 1987) NH 4 Verlue % Rohgüe Dünngüe 0 Riergüe Schweegüe 52 Ammoniakverlue bei der Ausbrgung zu unterschilichen Taszeen (Katz, 1995) 80 NH 3 Verlue % zu NH 4 -Gehalt Morn 6 Uhr 61 Mtag 13 Uhr 38 Abe 20 Uhr 53

20 Stickoffverlue verscer Verteilsyeme im Vergleich zum Prateer (Quee: Rothert Bardum LK Weser-Ems) 100 auf Grünla 80 NH 3 -Verlue % 34 % 28 % 11 % Prateer Schleppschlauch Schleppschuh Schlzrät 54 Ammoniakverlue - Verteilt (Quee: R. Frick, FAT Bericht 486) 25 Kumulrte NH 3 -Verlue (kg N/ha) Schleppschläuche Schlzdri Prateer 95 % = 15 kg N / ha (4 kg N / ha) 32 % 15 % 0 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 12:00 00:00 Ze Ausbrgmen: m³ pro ha auf Kunwse; Rivh-Vogüe m 3,4 % TS u 0,8 kg NH 4 -N pro m³; trockener Boden; Temperatur beim Ausbrn 24 C. Tänon, Juli

21 NH 3 -Verlue Ausbrgt (Quee: R. Frick, FAT Bericht 496) 56 Rativerträ beim 1. Sct auf Saoden (25 m 3 /ha Riergüe) (KTBL, Nr. 242, 1997) Zusammenet von: J. Gaer,

22 Rativerträ beim 1. Sct auf Saoden (25 m 3 /ha Riergüe) (KTBL, Nr. 242, 1997) Zusammenet von: J. Gaer, Fole Verteilsyteme wurden an der FAT prüft: Prateer Seenverteiler Vertalverteiler Hochverteiler Peverteiler Schwenkdüsenverteiler Schleppschlauchverteiler auch am Hang (2004) Quee: FAT-Bericht Nr. 531, R. FRICK u Nr. 617, J. Saer u H. Ammann 59

23 60 61

24 62 Der Variationskoeffiznt (%) = Maß f d Verteilnauigke VK % DLG Beurteilung < 10 % sehr g % g % beii % manlhaft > 30 % unnü 63

25 Verteilbilder von Güeausbrgten Prateer Hydraulischer Schwenkverteiler Mhanischer Schwenkverteiler Quee: FAT-Bericht Nr. 531, R. FRICK 64 Variationskoeffiznt % Variationskoeffiznten % bei optimaler Eeung der Verteiler; (Quee: FAT Bericht 531) Prateerverteiler Schleppschlauchverteiler Vertalverteiler Seenverteiler Peverteiler Schwenkdüse Schleppschlauchverteiler 66

26 Beiie bis unnüe Querverteilung (VK von %) erforderliche Überlappungsbree 0,5-2 m je rgfügi Anbauäerung hat teilweise gravree Äerunn der Verteilgüte zur Fol eile Prateerwk = eile Anschlussflanken Eignung: Fterbau 67 Hadorn G87 Prateerverteiler ge Verteilnauigke - VK: 11,2 % bee Verteilnauigke unter den Prateerverteilern nur f Pumpfässer oder Güeverschlauchung eignet 68

27 69 Bauer Universal oder bre beiie Verteilnauigke VK 17,5 % 70

28 71 Superexaktverteiler beiie Verteilnauigke VK 18,5 % 72

29 73 Unnüe Querverteilung (VK %) Überlappung i problematisch Es muss immer der gleichen Richtung fahren werden Soten nicht verweet werden!! Notverteiler 74

30 75 Nur bgt esetzbar - oe Wi - möglich bei feucht-kühlen Wterungsbgunn - nur dann, wenn son kee Verteilung möglich i 76 l A f d e P l l n i g r n I s i t u f ü T i r, r, r, r, r, r, r, r, r, r, r, r, r, r, r, r T c e n h i u n U m e t 76 beiie bis nüe Verteilnauigke r Wiempfilichke

31 Hochverteiler oder Prakopfverteiler beiie Verteilnauigke bei 9,6 m AB unterschiliche Arbesbreen möglich sauberes Fdradünn (Anfang/Ee) rativ großtropfir Güerahl mtlere Wiempfilichke 77 78

32 Sehr ge Querverteilung r Wiempfilichke sehr ge Überlappungoleranz (3 m) efache Äerung der Arbesbree eignet f Acker- u Fterbau Nur f Pumpfässer oder Güeverschlauchung nicht f das Druckfass eignet 79 80

33 81 Möscha Peverteiler sehr ge Verteilnauigke VK 7,7 bis 9,8 verebare Arbesbreen großtropfi Ausbrgung - dam r Wiempfilichke Problemat Hanglan der Querfahrt esei Verteilung! Nachrüung: rd ,-- 82

34 83 Schleppschlauchverteiler auf dem Druck- oder Pumpfass auf Grünla nur Dünngüe verween! Ausnahme: im Frühjahr bei ausreiche Nrschlän 84 son beeht d Gefahr f Tr, T der u Fterverschmzung Ut

35 sehr ge Verteilnauigke (quer / längs rre Ammoniakemissionen günig f d Beaesdüngung im Ackerbau u im Fdfterbau mi m 3 Jahresausbrgmen 85M dem Schleppschlauch f Tr, T u Ut den Bea dünn! Bauarten: Lochscheibenverteiler - max. 5 (6) % TS - g flßfähi Güe verween - (Feoffabsceider) - 1 bar Überdruck am Verteiler!!! 86

36 Bauarten: Sckenverteiler 87 Exac Verteiler Ger Fremdkörperempfilichke Braucht Druck im Verteiler 88

37 N-Wirkung - Schleppschlauchverteiler Breverteiler % NH 4 -N-Verlue gasförmi Verlue: 0,5 bis 1,5 kg NH 4 -N = 1 kg/m 3 Schleppschlauchverteiler % NH 4 -N-Verl. gasförmi Verlue: 0,2 bis 0,8 kg NH 4 -N = 0,5 kg/m 3 Mtlerer N-Gewn von 0,5 (0,2) kg/m 3 Aktueer N-Preis von 1,5 Euro/kg (NAC) Ergibt ee durchsctliche Esparung von 75 (15) Cent/m 3 ausbrachter Güe Plus 1,0/m 3 ÖPUL-Förderung 89 W arbeet der Verteiler am Hang? Uma der Schweiz 2003 Zun 26% G 73% Schlht 1% Quee: FAT-Bericht Nr. 617, J. Saer u H. Ammann 90

38 Mtlere Abweichung der Verteiler 25 24,3 20 Verschlauchung; 750 l/me Mtlere Abweichung (%) % Hangneigung 8,4 6,4 2,9 1,8 2, % Hangneigung Nach EN-Norm maximal zulässir Wert 9,4 8,7 8,8 1,7 1,8 11,5 30 % Hangneigung 9,2 7,6 7,1 5,5 3,9 0 RAB 8,4 m Excenter-C 9 m Terracare 7,8 m Garant 9 m Spider Compact 9 m Perfekt 9 m RAB 8,4 m Excenter-C 9 m Spider Compact 9 m Terracare 7,8 m Perfekt 9 m (*) Garant 9 m (*) RAB 8,4 m Spider Compact 9 m Excenter-C 9 m (*) Terracare 7,8 m Perfekt 9 m Garant 9 m (*) (*) Mieens e Schlauch weicht um m als 30 % vom Mtwert ab Quee: FAT-Bericht Nr. 617, J. Saer u H. Ammann 91 Argumente FÜR d Verweung ees Schleppschlauchverteiler - Umaerbnis 100% 90% 80% 78% 92% 96% Quee: FAT-Bericht Nr. 617, J. Saer u H. Ammann Anteil der Beagten 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 18% 10% 0% U tschz Geruchsmierung Verbesserte N-Wirkung Fanze Unterützung Kuenw unsch 92

39 93 Schleppschlauchverteiler am Hang!? Kombation m Verschlauchung 94 auch am Hang möglich

40 Biogasgüe Höherer NH 4 -Anteil Ausbrgung m Schleppschlauchverteiler sehr snvo!!! Viskosät i günig f d Ausbrgung Kee (kaum) Veropfunn 99 Schleppschuhverteiler Düngung den anwachsenen Bea i g möglich 100

41 Güe direkt earbeen hoher Zugkraftbarf! 101 Güeearbeung snvoe Arbeskombation - oder nur hoher Energbarf? 102

42 ternational anerkannte Prozentsätze der Emissionsmierung versch. Güeausverfahren Mierungs- Esatz- Trart Emissions- Anmerkunn t/ bte mierung -maßnahmen % Schlepp- Ackerla Ri 8 Hangneigung; Größe schlauch unbewachsen Schwe 30 u. Form d. Gru.; m Bewuchs Ri 30 dickflüssi Güe; (> 30 cm) Schwe 50 Fahrgassen, Be.höhe Schleppschuh Ackerla Ri 30 zs.+nicht auf e (Grünla?) Schwe 60 Böden Güegrubber Ackerla Ri >80 zs.+zugkraftbarf, Schwe >80 Be. bgt hacken Direkte Ackerla Ri >90 Eg.. etc. <1h später Earbeung Schwe >90 nach Pflug/Grubber Verdünnung Grünla Ri nur f. GL; Energb. 105 ternationale Entwicklunn bei der Güeausbrgt Groß größer am größten!?!? Bis 36 m Arbesbree bei Schleppschlauch- oder Schleppschuhverteiler m Fassgrößen bis 32 m 3 Gezone Verteilten Überladeationen f Trennung von Straßentransport u Ausbrgung oder Zweifachsyem? Güetransport per Schiff (Weser u Elbe) U was davon i f uns brauchbar? 106

43 Gezone Verteilt von Zunhammer 107 H- u Rücktransport nzen M der Doppeadefunktion Güe h Silofter zurück Wichtig bei großen Transportentfernunn 108

44 109 Emissionische u fterbauliche Bewertung verscer Güeausbrgten am Grünla EmiSpread Projektleung: DI Projektlaufze: Personalaufwa: 2900 Personenuen Projektnummer: APK:0000 SAP: 000 Dafne: raumberg-gumpene.at

45 Güeverteilten Verteilerbauarten 1. Prakopfverteiler (Referenz) 2. Möscha Peverteiler 3. Nrdruckverteiler 4. Schleppschlauch 5. Schleppschuh Schlzt Fterverschmzung Breverteiler - Schleppschauchverteiler? 112

46 Vorversuchserbnisse Ausbrgung m Gßkanne 113 Ee Berunn - Annahmen Staardvergleich ÖKL Kalkulation kl. Fixkoen Traktor, Mann, le Werte oe MWST Lokoen - 10,- oder 0,-??? Traktor Auslaung 450 h/a - nur variable Koen (Ds, Reparatur) Unterschiliche Fd-Hofentfernunn 0,5 / 1,0 / 5,0 / 10 / 15 u 20 km Zubrgung: Traktor+Fass oder LKW 114

47 Güeausbrgung - Annahmen Fassgrößen 6 m3 10 m3 16 m3 Auslaung m 3 /a Neuwert netto Teilwert ,- 6./4.000, ,- 11./8.000, ,- 16./14.000,- Leiung m 3 /h Traktor kw/ps 60/82 85/ / Ausbrgungskoen Fass /m 3 ee Berunn (Gregor Huber u, 2009) Fass Auslaung 6 m³ / 600 h/a 10 m³ / h/a 16 m³ / h/a km 1, , , m 3 /h 19 7,3 4,4 3, ,4 6, ÖKL 2,9 5,9 9,1 10 2,7 5,2 7,8 9,0 2,2 4,2 6,3 7,2 Traktor nur var.k. 2,4 4,5 6,7 7,7 2,2 3,8 5,6 6,4 1,8 3,1 4,5 5,1 Oh. Lo 2,0 2,5 3,6 4,2 1,9 3,0 4,2 4,8 1,6 2,6 3,6 4,1 Gemeschaft 2,2 4,3 6,4 7,3 2,2 3,7 5,3 6,0 2,1 3,3 4,6 5,1 116