Fakultät Agrarwissenschaften Aus dem Institut für Landwirtschaftliche Betriebslehre Universität Hohenheim Fachgebiet Landwirtschaftliche Betriebslehre Prof. Dr. Enno Bahrs Ökologische Erfordernisse und ökonomische Auswirkungen ordnungsrechtlicher Veränderungen bezüglich des Nährstoffeinsatzes in der Landwirtschaft im Kontext der europäischen Nitrat- und Wasserrahmenrichtlinie Kumulative Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Agrarwissenschaften vorgelegt der Fakultät Agrarwissenschaften von: Richard Friedrich Wüstholz Klosterhof-Jurastraße 8 86751 Mönchsdeggingen 2014 http://d-nb.info/1067642994
XI Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis XV XIX XX 1. Kapitel Exemplarische Anforderungen an die Landwirtschaft in Deutschland durch die Nitrat- und Wasserrahmenrichtlinie 1 1.1 Gewässerschutz in der Europäischen Union 1 1.1.1 Anforderungen durch die Wasserrahmenrichtlinie 2 1.1.2 Problemregionen in Deutschland gemäß WRRL 2 1.2 Die Rolle der Landwirtschaft im Gewässerschutz 4 1.3 Die Düngeverordnung als deutsches Aktionsprogramm im Kontext der Nitratrichtlinie 5 1.4 Hintergrund, Aufbau und Zielstellung der vorliegenden Arbeit 8 1.5 Literaturverzeichnis 10 1.6 Rechtsquellenverzeichnis 13 2. Kapitel Effiziente Nährstoffblianzierungsmethoden in der Landwirtschaft zur Erreichung des guten Wasserzustands gemäß EU-Wasserrahmenrichtiinie - Erkenntnisse eines Hoftor-Bilanzierungsprojekts in Baden-Württemberg 14 2.1 Zusammenfassung 14 2.2 Einleitung und Zielsetzung 14 2.3 Die Herausforderung im deutschen Wasserschutz im Kontext der europäischen Wasserrahmenrichtlinie sowie der deutschen Düngeverordnung 16 2.3.1 Die europäische Wasserrahmenrichtlinie 16 2.3.2 Die deutsche Düngeverordnung 16 2.3.3 Problemregionen 17 2.3.4 Die Rolle der Landwirtschaft im deutschen Gewässerschutz - Weiterentwicklung bestehender Maßnahmen 18 2.4 Notwendigkeit und Synopse von Nährstoffbilanzierungsmethoden 18 2.4.1 Nährstoffbilanzierung gemäß Düngeverordnung 19
XII 2.4.1.1 Die aggregierte Schlagbilanz 19 2.4.1.2 Die Feld-Stall-Bilanz als Flächenbilanz 20 2.4.2 Die Hoftor-Bilanzierung als Flächenbilanz 21 2.4.3 Die Plausibilisierte-Feld-Stallbilanz als Flächenbilanz 21 2.5 Praxisprojekt in Baden-Württemberg zum Vergleich und der Nutzbarkeit verschiedener Methoden der Nährstoffbilanzierung in der Landwirtschaft 23 2.5.1 Betriebsbilanzierung 23 2.5.2 Die Ergebnisse der Nährstoffbilanzierung 23 2.5.3 Gründe für Abweichungen von Feld-Stall- und Hoftorbilanz 25 2.5.4 Die Plausibilisierte-Feld-Stall-Bilanz für Futterbaubetriebe 27 2.5.5 Die Rolle der Biogasproduktion im Rahmen der Nährstoffbilanzierung 29 2.5.6 Bedeutende Einflussfaktoren von Nährstoffüberschüssen 31 2.6 Schlussfolgerungen und Empfehlungen 35 2.6.1 Schlussfolgerungen für Landwirte und Wasserschutzberatung 35 2.6.2 Schlussfolgerungen für die Politik 37 2.7 Fazit 39 2.8 Literaturverzeichnis 39 2.9 Rechtsquellenverzeichnis 42 2.10 Summary 43 3. Kapitel Vergleich zweier Hoftorbilanzierungsmethoden hinsichtlich Aussagekraft und Effizienz 44 3.1 Zusammenfassung 44 3.2 Summary 44 3.3 Einleitung 45 3.4 Ziele und Vergleich von Nährstoffbilanzierungsmethoden 45 3.5 Untersuchungsrahmen und Zielsetzung 46 3.6 Ergebnisdarstellung des Bilanzierungsvergleichs 47 3.7 Schlussfolgerungen 51 3.8 Literatur : 52
XIII 4. Kapitel Konsequenzen aus der Anrechnung von Gärresten pflanzlicher Herkunft auf die N-Ausbringungsobergrenze organischer Düngemittel und auf die Derogation - Status quo und Empfehlungen 54 4.1 Einleitung 54 4.2 Evaluierung der Düngeverordnung im Kontext der organischen Düngeranwendung 56 4.2.1 N-Ausbringungsobergrenzen für organische Dünger aus umweltpolitischer Sicht 56 4.2.2 N-Ausbringungsobergrenzen für organische Dünger aus der Sicht des Pflanzenbaus 57 4.2.3 Derogationsregelung für intensiv genutzte Grünlandflächen 58 4.2.4 Erhöhte N-Ausbringungsobergrenzen für Flächen zur Biomasseerzeugung für Biogasanlagen 59 4.3 Material und Methoden bezüglich der N-Nährstofffiüsse 63 4.4 Ergebnisse zu den N-Nährstoffströmen im Kontext der DüV 67 4.4.1 Ergebnisse bezüglich des regionalen N-Anfalls aus Wirtschaftsdüngern 68 4.4.2 Ergebnisse bezüglich des regionalen N-Anfalls aus Wirtschaftsdüngern unter Berücksichtigung der Derogation 72 4.4.3 Ergebnisse bezüglich des regionalen N-Anfalls aus Wirtschaftsdüngern unter Berücksichtigung einer 250 kg N-Ausbringungsobergrenze für Biogasflächen 74 4.4.4 Betriebswirtschaftliche Wirkungen veränderter N- Ausbringungsobergrenzen für die Verwertung von Wirtschaftsdüngern 77 4.5 Anpassungsstrategien und Fazit 82 4.6 Zusammenfassung 83 4.7 Summary 84 4.8 Literaturverzeichnis 84 4.9 Rechtsquellenverzeichnis 92 5. Kapitel Exemplarische ökonomische Konsequenzen einer novellierten DQngeverordnung im Kontext einer Anrechnung von Wirtschaftsdüngern pflanzlicher Herkunft auf die N-Ausbringungsobergrenze 94 5.1 Zusammenfassung 94
XIV 5.2 Abstract 95 5.3 Einleitung 95 5.4 Forschungshintergrund und Untersuchungsrahmen sowie Methode 97 5.4.1 Forschungshintergrund und Untersuchungsrahmen 97 5.4.2 Methode 99 5.5 Ergebnisse 103 5.5.1 Verbringungskosten in Abhängigkeit der Region 103 5.5.2 Nachhaltig tragbare Verbringungskosten in der Schweinemast, Schweinezucht und Biogaserzeugung 104 5.5.3 Mögliche Auswirkungen auf die regionale Zahlungsbereitschaft für landwirtschaftliche Fläche 108 5.6 Diskussion und Schlussfolgerungen 110 5.7 Literaturverzeichnis 113 6. Kapitel Zusammenfassende Diskussion und Schlussfolgerungen 119 6.1 Diskussion und Schlussfolgerungen zur Nährstoffbilanzierung 119 6.1.1 Diskussion und Schlussfolgerungen zur Nährstoffbilanzierung gemäß 5 DüV 119 6.1.2 Notwendigkeit und Möglichkeit der Nährstoffbilanzierung und - Plausibilisierung von Biogasanlagen 121 6.2 Diskussion und Schlussfolgerungen zur Anrechnung von Gärresten pflanzlicher Herkunft auf die N-Ausbringungsobergrenze 124 6.3 Diskussion und Schlussfolgerungen bezüglich der ökonomischen Konsequenzen aus einer Anrechnung von Wirtschaftsdüngern pflanzlicher Herkunft auf die N- Ausbringungsobergrenze 126 6.4 Fazit 127 6.5 Literaturverzeichnis 128 6.6 Rechtsquellenverzeichnis 130