Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003 P-Bilanz Deutschlands P-Bilanz Deutschlands von Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement, Universität Giessen
Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003 P-Bilanz Deutschlands Warum Bilanzen? Naturale Größe: Emissionsschätzung Ressourcenverbrauch Prioritätensetzung in der Politik Indikatorgröße: Trendaussagen Kontrollinstrument: Gewässerschutz Qualitätsmanagement
Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003 P-Bilanz Deutschlands Ressourcenverbrauch
Verfügbarkeit von Rohphosphaten: Reserven Abbauwürdige Reserven: 12 Milliarden Tonnen (mit heutiger Technologie wirtschaftlich abbaubar) Ausreichend für: ca. 90 Jahre Quelle: Pradt, 2003
Verfügbarkeit von Rohphosphaten: Vorräte Vorräte: 34 Milliarden Tonnen (nicht hinreichend untersucht, mit heutiger Technologie nicht wirtschaftlich abbaubar) Ausreichend für: ca. weitere 250 Jahre Quelle: Pradt, 2003
Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003 P-Bilanz Deutschlands Gewässerschutz
Phosphoreinträge in die Gewässer in Deutschland Zeitraum 1985 87 u. 1993 97 (Behrendt et al., 1999) 7,0% 3,8% 0,3% 8,0% 2,7% 9,8% 1985-87 93.540 t P/a 7,6% 1993-97 37.250 t P/a 15,4% 8,8% 0,6% 3,4% 30,5% 60,8% 21,7% 8,8% 10,8% ind. Direkteinleiter Kläranlagen Urbane Flächen Abschwemmung Erosion atm. Deposition Dränagen Grundwasser
Phosphoreinträge in Flüsse in Deutschland Änderung von 1985 zu 1995 Landwirtschaft 1) + 1% Gesamteintrag -60% Punkteinträge 2) 1) Grundwasser, Dränagen, Erosion, Runoff 2) Kläranlagen, Industrie -80% n. Behrendt et al., 1999
Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003 P-Bilanz Deutschlands P-Bilanzierung
Landwirtschaft = exhausives System Entzug Zufuhr
Phosphor-Bilanzglieder Bilanzgrößen Hoftor- Bilanz Flächen- Bilanz Stall-Bilanz Mineraldünger + + Sekundärrohstoffdünger + + Futtermittel aus Importen + + Futtermittel aus inländ. Verarbeitung Innerbetriebliche Futtermittel + + + Wirtschaftsdünger + Mineralfutter Pflanzliche Marktprodukte Tierische Marktprodukte + - - + - Ernteabfuhr - Tierische Exkremente - Überschuss = = =
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der Landwirtschaft PHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001) Mineraldünger Sekundärrohstoff dünger Externe Zufuhr (Netto-Input) = 304 P-Mineralfuttermittel Futtermittel aus Importen Futtermittel aus inländ. Verarbeitung 30 155 Wirtschaftsdünger 62 57 51 51 227 Pflanzenproduktion (Boden, Pflanze) Σ Zufuhr = 412 Tierproduktion (Viehbestand) Σ Zufuhr = 458 7 419 Erntesubstanz 288 131 Futtermittel aus innerbetriebl. Erzeugung 165 66-7 Überschuss Pflanzenproduktion 165 Überschuss Tierproduktion Pflanzliche Marktprodukte netto 96 Tierische Marktprodukte netto 50 35 16 Überschuss (gesamt) = 158 Externe Verwertung = 146
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der Landwirtschaft PHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001) Mineraldünger Sekundärrohstoff dünger Externe Zufuhr (Netto-Input) = 304 P-Mineralfuttermittel Futtermittel aus Importen Futtermittel aus inländ. Verarbeitung 30 155 Wirtschaftsdünger 62 57 51 51 227 Pflanzenproduktion (Boden, Pflanze) Σ Zufuhr = 412 Tierproduktion (Viehbestand) Σ Zufuhr = 458 7 419 Erntesubstanz 288 131 Futtermittel aus innerbetriebl. Erzeugung 165 66-7 Überschuss Pflanzenproduktion 165 Überschuss Tierproduktion Überschuss (gesamt) = 158 Pflanzliche Marktprodukte netto 96 Tierische Marktprodukte netto 50 40 35 16 Externe Verwertung 1 = 146
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der Landwirtschaft PHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001) Mineraldünger Sekundärrohstoff dünger Externe Zufuhr (Netto-Input) = 304 P-Mineralfuttermittel Futtermittel aus Importen Futtermittel aus inländ. Verarbeitung 30 155 Wirtschaftsdünger 62 57 51 51 227 Pflanzenproduktion (Boden, Pflanze) Σ Zufuhr = 412 Tierproduktion (Viehbestand) Σ Zufuhr = 458 7 419 Erntesubstanz 288 131 Futtermittel aus innerbetriebl. Erzeugung 165 66-7 Überschuss Pflanzenproduktion 165 Überschuss Tierproduktion Überschuss (gesamt) = 158 Pflanzliche Marktprodukte netto 96 Tierische Marktprodukte netto 50 40 35 16 Externe Verwertung 16= 146
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der Landwirtschaft PHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001) Mineraldünger Sekundärrohstoff dünger Externe Zufuhr (Netto-Input) = 304 P-Mineralfuttermittel Futtermittel aus Importen Futtermittel aus inländ. Verarbeitung 30 155 Wirtschaftsdünger 62 57 51 51 227 Pflanzenproduktion (Boden, Pflanze) Σ Zufuhr = 412 Tierproduktion (Viehbestand) Σ Zufuhr = 458 7 419 Erntesubstanz 288 131 Futtermittel aus innerbetriebl. Erzeugung 165 66-7 Überschuss Pflanzenproduktion 165 Überschuss Tierproduktion Pflanzliche Marktprodukte netto 96 Tierische Marktprodukte netto 50 40 35 16 Überschuss (gesamt) = 158 Externe Verwertung = 146
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der Landwirtschaft PHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001) Mineraldünger Sekundärrohstoff dünger Externe Zufuhr (Netto-Input) = 304 P-Mineralfuttermittel Futtermittel aus Importen Futtermittel aus inländ. Verarbeitung 30 155 Wirtschaftsdünger 62 57 51 51 227 Pflanzenproduktion (Boden, Pflanze) Σ Zufuhr = 412 403 Tierproduktion (Viehbestand) Σ Zufuhr = 458 448 7 419 Erntesubstanz 288 131 Futtermittel aus innerbetriebl. Erzeugung 168 64-7 Überschuss Pflanzenproduktion 165 Überschuss Tierproduktion Pflanzliche Marktprodukte netto 96 Tierische Marktprodukte netto 50 40 35 16 Überschuss (gesamt) = 158 Externe Verwertung = 146
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der Landwirtschaft PHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001) Mineraldünger Sekundärrohstoff dünger Externe Zufuhr (Netto-Input) = 304 P-Mineralfuttermittel Futtermittel aus Importen Futtermittel aus inländ. Verarbeitung 30 155 Wirtschaftsdünger 62 57 51 51 227 Pflanzenproduktion (Boden, Pflanze) Σ Zufuhr = 412 403 Tierproduktion (Viehbestand) Σ Zufuhr = 458 448 7 419 Erntesubstanz 288 131 Futtermittel aus innerbetriebl. Erzeugung 165 66-7 Überschuss Pflanzenproduktion 165 Überschuss Tierproduktion Überschuss (gesamt) = 158 Pflanzliche Marktprodukte netto 96 Tierische Marktprodukte netto 50 40 35 16 Externe Verwertung = 146
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der Landwirtschaft PHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001) Mineraldünger Sekundärrohstoff dünger Externe Zufuhr (Netto-Input) = 304 P-Mineralfuttermittel Futtermittel aus Importen Futtermittel aus inländ. Verarbeitung 30 155 Wirtschaftsdünger 62 57 51 51 227 Pflanzenproduktion (Boden, Pflanze) Σ Zufuhr = 412 403 Tierproduktion (Viehbestand) Σ Zufuhr = 458 448 7 419 Erntesubstanz 288 131 Futtermittel aus innerbetriebl. Erzeugung 165 66-7 Überschuss Pflanzenproduktion 165 Überschuss Tierproduktion Überschuss (gesamt) = 158 Pflanzliche Marktprodukte netto 96 Tierische Marktprodukte netto 50 40 35 16 Externe Verwertung = 146
kgp*ha -1 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 1950 1952 1954 1956 1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002(b) Phosphor-Gesamtbilanz Deutschland 1950-2002
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Phosphor-Gesamtbilanz Deutschland 1985-2002 kgp*ha -1 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 2002(b)
Phosphor-Bilanz der Landwirtschaft in Deutschland 2001 Bilanzgrößen* Gesamt- Bilanz Flächen- Bilanz Stall- Bilanz Mineraldünger Sekundärrohstoffdünger Futtermittel aus Importen Futtermittel aus inländ. Verarbeitung Innerbetriebliche Futtermittel Wirtschaftsdünger Mineralfutter Pflanzliche Marktprodukte Tierische Marktprodukte Ernteabfuhr Tierische Exkremente Überschuss* --------- kg P/(ha LF*a) --------- + 9 + 9 + 1 + 1 + 3 + 3 + 3 + 3 +17 + 13 + 4 + 4-8 - 4-4 -24-13 = 10 = 0 = 10
kgp*ha -1 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0-5,0 1950 1952 1954 1956 1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002(b) Phosphor-Flächenbilanz Deutschland 1950-2002
Phosphor-Flächenbilanz Deutschland 1985-2002 kgp*ha -1 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0-5,0 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002(b)
Phosphorbilanzen 1961-1998 kgp * ha -1 4 2 0-2 -4-6 -8-10 0-2 -4-6 -8-10 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 61 65 70 75 80 85 90 95 98 Korea Vietnam China Quelle: K. Syers et al., 2002
Akkumulierter P-Vorrat seit 1950 kg P*ha-1 1000 Acumulated P surplus Annual P surplus 800 600 P-Akkumulation 400 200 Jährlicher Überschuss 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Phosphor Überschuss der Flächenbilanz 1999 kg P/ha LF 2 2 5 6 10 11 20 > 20 Bach und Frede (2001)
Viehbesatz Viehbestand 1999 im Kreisdurchschnitt VE / ha LF 0,2-0,5 0,51 1,0 1,01 1,5 1,51 2,0 2,01 2,8
Phosphorbilanzen für drei Betriebstypen Durchschnittswerte in kgp/ha für die Wirtschaftsjahre 1995/96 Marktfrucht Futterbau Veredlung Zufuhr gesamt 13 17 41 Entzug durchmarktprodukte 22 12 20 Überschuss -9 5 21
Effizienz für den P-Einsatz in der Bundesrepublik output input 60 % 50 40 30 20 10 00 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003 P-Bilanz Deutschlands Reduktionspotentiale: Beispiel Fütterung
Verringerung der P-Ausscheidung durch Optimierung der Tierernährung Faktoren Futterzusatzstoffe Geschätzte Reduzierung im Wirtschaftsdünger in % Phosphor Enzyme: Phytasen Leistungsförderer 2-30 5 Fütterungmaßnahmen an den Bedarf angepasste Rationen Phasenfütterung (dem Entwicklungs- und Leistungsstadium angepasste Fütterung) Verstärkter Einsatz von hochverdaulichen Rohstoffen 10-15 10 5
Fazit Phosphor ist eine knappe Ressource. P-Überschüsse wurden in den vergangenen 15 Jahren deutlich reduziert. Dennoch: P-Überschuss ist mit 158.000 t P*a -1 noch zu hoch und auf Regionen mit Intensiv- Tierhaltung konzentriert. Hier sind weitere Reduzierungsmaßnahmen notwendig.