Infothek - Benutzerbeiträge [de]

Erhöhte Ebenen

2025-09-18T10:19:22Z

Franziska Christ:

Erhöhte Ebenen sind Strukturelemente in Masthühnerställen, die den Stall in verschiedene Funktionsbereiche unterteilen. Die Bodenausführung kann perforiert oder planbefestigt mit Einstreu oder Kartonage sein. Eingestreute erhöhte Ebenen können auf die Nutzfläche angerechnet werden, da nach EU-Richtlinie 2007/43/EG DES RATES "Nutzfläche" als ein den Hühnern jederzeit zugänglicher eingestreuter Bereich definiert wird. Für Bio-Betriebe sind erhöhte Ebenen als Alternative oder als Ergänzung zu Sitzstangen mit der Novellierung der Öko-Verordnung (Verordnung (EU) Nr. 2018/848) seit dem 01.01.2022 verpflichtend geworden.

Der Einsatz der erhöhten Ebenen in der Mastgeflügelhaltung ist relativ neu. Eine konkrete Empfehlung zur Gestaltung der Bodenausführung und der Aufstiege gibt es noch nicht. Die Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo) und die Landwirtschaftskammer Niedersachen untersuchten in ihrem [https://www.lwk-niedersachsen.de/lwk/news/34848_MuD_Tierschutz_Masthuehnerprojekt_MaVeTi/ Projekt "MaVeTi"] eine erhöhte Ebene mit Kunststoffrosten mit darunterliegendem Kotband. Eine planbefestige eingestreute Variante wird im Projekt [https://www.nutztierhaltung.de/mud-tierschutz/wissen-dialog-praxis/masthuehner/projekt-verbesserung-des-tierschutzes-in-der-masthuehnerhaltung/projektbericht/ "Verbesserung des Tierschutzes in der Masthühnerhaltung"] der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München untersucht.
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Huhn]]

Erhöhte Ebenen

2025-09-18T10:19:15Z

Franziska Christ:

ErhöhteEbenen sind Strukturelemente in Masthühnerställen, die den Stall in verschiedene Funktionsbereiche unterteilen. Die Bodenausführung kann perforiert oder planbefestigt mit Einstreu oder Kartonage sein. Eingestreute erhöhte Ebenen können auf die Nutzfläche angerechnet werden, da nach EU-Richtlinie 2007/43/EG DES RATES "Nutzfläche" als ein den Hühnern jederzeit zugänglicher eingestreuter Bereich definiert wird. Für Bio-Betriebe sind erhöhte Ebenen als Alternative oder als Ergänzung zu Sitzstangen mit der Novellierung der Öko-Verordnung (Verordnung (EU) Nr. 2018/848) seit dem 01.01.2022 verpflichtend geworden.

Der Einsatz der erhöhten Ebenen in der Mastgeflügelhaltung ist relativ neu. Eine konkrete Empfehlung zur Gestaltung der Bodenausführung und der Aufstiege gibt es noch nicht. Die Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo) und die Landwirtschaftskammer Niedersachen untersuchten in ihrem [https://www.lwk-niedersachsen.de/lwk/news/34848_MuD_Tierschutz_Masthuehnerprojekt_MaVeTi/ Projekt "MaVeTi"] eine erhöhte Ebene mit Kunststoffrosten mit darunterliegendem Kotband. Eine planbefestige eingestreute Variante wird im Projekt [https://www.nutztierhaltung.de/mud-tierschutz/wissen-dialog-praxis/masthuehner/projekt-verbesserung-des-tierschutzes-in-der-masthuehnerhaltung/projektbericht/ "Verbesserung des Tierschutzes in der Masthühnerhaltung"] der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München untersucht.
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Huhn]]

Fütterungstechnik Rind

2025-09-18T10:18:56Z

Franziska Christ:

=== Technik zur Rinderfütterung ===
Mit steigenden Bestandsgrößen und dem damit verbundenen steigenden Arbeitsaufwand suchen viele Betriebe nach weiteren Automatisierungsmöglichkeiten. Neben dem Arbeitszeitbedarf der Milchgewinnung spielt die Fütterung - das Mischen, Vorlegen und Anschieben - eine große Rolle. Werden verschiedene Techniken in der Prozesskette der Fütterung automatisiert, kann außerdem eine leistungsbezogene Fütterung der verschiedenen Tiergruppen umgesetzt sowie die Vorlage von täglich frischem Futter für weniger Reste im Futtertrog sorgen. Voraussetzung dafür sind digitale Schnittstellen, z. B. zwischen Futteranalyseergebnissen, Rationsberechnungen und Futtermischwagen (Abbildung 1), auch unterschiedlicher Hersteller. Dies ist unter Praxisbedingungen nicht immer gegeben und erfordert deshalb viele händische Eingaben (LfL 2021).
[[Datei:Datenflüsse_in_der_Fütterung_verändert_nach_LfL,_2021.png|ohne|mini|720x720px|Abb.1: Datenflüsse in der Fütterung, verändert nach LfL (2021)]]
Bei automatischen Fütterungssystemen lassen sich drei Stufen der Automatisierung unterscheiden (Oberschätzl-Kopp und Haidn 2014). In der ersten Stufe erfolgen das Mischen der Ration, der Transport und das Verteilen sowie die Vorlage des Futters automatisch. Mit der Vorlage des Futters ist i. d. R. auch ein automatisches Nachschieben des Futters am Fressplatz verbunden.
In der zweiten Stufe der Automatisierung werden Vorratsbehälter für die verschiedenen Komponenten der Futterration eingesetzt, die mit mobilen Geräten befüllt werden. Die Futtermenge reicht für mehrere Mischvorgänge und werden je nach Außentemperatur und Futterqualität alle zwei bis drei Tage befüllt. Alle nachfolgenden Arbeitsgänge wie Mischen, Transport, Verteilen, Futtervorlage und Nachschieben erfolgen automatisch.

Die dritte Stufe der Automatisierung schließt auch die automatische Entnahme der Futterkomponenten aus dem Futterlager mit ein. Dadurch werden alle Arbeitsschritte von der Entnahme über das Mischen bis zur Futtervorlage und dem Nachschieben automatisiert. Zurzeit ist dies beim Grundfutter nur durch die Lagerung in Hochsilos oder Heutürmen mit Entnahmevorrichtungen möglich. Es befinden sich autonom arbeitende Futtermischwagen in der Entwicklung und Erprobung, die auch die Entnahme an Fahrsiloanlagen selbständig durchführen sollen. Bisher haben sie jedoch noch nicht die Praxisreife erlangt.

== Literatur ==
LfL [Hrsg.] (2021): DigiMilch: Einblicke in die Zukunft der Milcherzeugung. LfL-Tagungsband, 1. Auflage, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)

Oberschätzl-Kopp, R.; Haidn, B. (2014): Automatische Fütterungssysteme für Rinder – Technik - Leistung - Planungshinweise. DLG-Merkblatt 398, 3. Auflage, DLG e. V., Frankfurt am Main

[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Automatisierungstechniken für Beschäftigungsmaterial und Stroheinstreu

2025-09-18T10:18:33Z

Franziska Christ:

== 1 Einleitung ==
Die Versorgung der Tiere mit einem organischen Beschäftigungsmaterial oder Raufutter ist ein wesentlicher Aspekt, dem Tier ein Wohlbefinden zu ermöglichen. Auf Basis wissenschaftlicher Untersuchungen ist erwiesen, dass eine zusätzliche Gabe von Raufutter positive Einflüsse zum Stressabbau und einer teils auch besseren Futteraufnahme beim Tier sorgt.

Bereits seit längerer Zeit wird in Label-Programmen wie beispielsweise der Initiative Tierwohl (ITW) der Einsatz von Raufutter als Wahlkriterium angedacht und bei einer entsprechenden Umsetzung auch honoriert. Die Definition von Raufutter beschränkt sich hierbei nicht nur auf beispielsweise Heu oder Stroh. Vielmehr gelten auch Futtermittel mit einem Rohfasergehalt von mehr als 20 % als ein Beschäftigungsmaterial, welches organisch und faserreich ist.

Mit der Änderung der Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung (TierSchNutzV) wurde zum 1. August 2021 die Versorgung von Schweinen mit organischem bzw. faserreichen Beschäftigungsmaterial verpflichtend eingeführt.

Durch das Niedersächsische Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES) wurden die in der Verordnung genannten Begriffe „bewegbar“, „untersuchbar“, und „veränderbar“ und „dem Erkundungsverhalten dienen“ genauer erklärt. Besonders die Auslegung der Eigenschaften „bewegbar“, „untersuchbar“, und „veränderbar“ wurde bislang unterschiedlich diskutiert. Unter Berücksichtigung der EU-Empfehlung 2016/336 werden die Begriffe wie folgt ausgelegt:

* '''„untersuchbar“:''' Das Schwein kann darin wühlen. Diese Anforderung gilt als erfüllt, wenn das Beschäftigungsmaterial die natürliche Verhaltensweise des Wühlens fördert (bodennahes Angebot, Schweine können das Material bewühlen oder zumindest „hebeln“).
* '''„bewegbar“:''' Das Schwein kann den Standort / die Position des Materials verändern.
* '''„veränderbar“''': Das Schwein kann Aussehen und Struktur des Materials verändern. Das Beschäftigungsmaterial kann einfach vom Schwein ins Maul genommen und ist leicht zerkaubar.

Im Rahmen einer effizienteren Arbeitserledigung wurden in den letzten Jahren verschiedene Systeme entwickelt und installiert, welche automatisiert die Tiere mit Beschäftigungsmaterial versorgen. Parallel wurden Systeme entwickelt, die automatisiert Buchten einstreuen können.

Von der einfachen Raufutterversorgung oder der Gabe von Beschäftigungsmaterial, über Buchteneinstreu (auch Nestbaumaterial) bis zur generellen Flächeneinstreu können die verschiedenen Systeme flexibel eingesetzt werden. Dabei sollen unterschiedlichste Materialien wie Stroh (lang- oder kurzfaserig), Silomais, geschnittenes Heu, Luzerne, Pellets, Granulate oder auch Sägespäne verarbeitet bzw. gefördert werden. Gerade im Hinblick auf die Haltung von Tieren mit Ringelschwanz ist eine Raufuttergabe oder die Versorgung mit organischen Beschäftigungsmaterial neben anderen Aspekten nahezu unumgänglich.

Eine dem Tier entsprechende Rohfaserversorgung wirkt sich beruhigend auf die Schweine aus. Immer wieder frisches Material sorgt bei den Tieren für eine intensivere Beschäftigung und verringert im Idealfall eine übermäßige Aggressivität. Durch die automatischen technischen Systeme kann Raufutter oder organisches Beschäftigungsmaterial über viele kleine Mengen am Tag verteilt eingesetzt werden, um die Attraktivität zu erhöhen. Nebeneffekt ist, dass das Material einen Stallgeruch annimmt. Überwiegend sind die Systeme einfach in der Handhabung und vielmals nachrüstbar.

Als wesentlicher begrenzender Faktor stellt sich in vielen Betrieben das Entmistungssystem dar. Mit Hilfe der angebotenen Menge an Raufutter und den bereits angeführten vielen kleine Gaben muss betriebsindividuell versucht werden, eine Harmonisierung zum Entmistungssystem herzustellen.

Für einen Vergleich der Wirtschaftlichkeit zwischen einer manuellen Arbeitserledigung und einer technischen Lösung der Abläufe sind Erhebungen zu den Investitions- und Betriebskosten notwendig. Die zurzeit auf dem Markt verfügbaren Techniken unterscheiden allerdings sich erheblich in Ihren Möglichkeiten. Eine Einteilung der Systeme ist entweder nach ihrem Funktionsprinzip oder nach dem Fördermaterial möglich.

== 2 Systemgruppen bei automatisierten Systemen ==
Bei den Formen von mechanisierten automatisierten Einstreusystemen bzw. Anlagen zur automatisierten Gabe von organischen Beschäftigungsmaterial kann zwischen verschiedenen Möglichkeiten unterschieden werden.

* Mobile Einstreusysteme
* Stationäre Rohrverteilsysteme
* Stationäre schienengeführte Einstreusysteme
* Automatische mobile Robotersysteme/Fütterungssysteme (Rinderhaltung/Liegeboxen)

In der Milchvieh- bzw. Rinderhaltung wird schon seit geraumer Zeit über automatisierte Prozesse für Einstreusysteme nachgedacht. In der Veredelungsproduktion wird durch die gesellschaftliche und politische Diskussion um ein Mehr an Tierwohl intensiver über vergleichbare Systeme nachgedacht. Da Arbeitszeit, der alles begrenzende Faktor in der modernen Landwirtschaft ist, sind vollautomatisierte Prozesse beim Einstreuen oder der Gabe von organischen, faserreichen Beschäftigungsmaterial notwendig.

Der überwiegende Anteil der mobilen Systeme ergibt keine Einsparung von Arbeitskraftstunden, da diese Anbaugeräte zumeist mit Traktor od. vgl. durch den Landwirt oder dessen Mitarbeiter bewegt werden müssen. In diesem Bericht sind nur stationäre Systeme betrachtet worden.[[Datei:Brede Einteilung nach Funktionsprinzip.png|rechts|rahmenlos]]
Grundsätzlich muss berücksichtigt werden, dass besonders Raufutter kein genormtes Produkt ist. Daher sind in Abhängigkeit vom Raufutter bzw. Beschäftigungsmaterial unterschiedliche Systeme für eine automatische Förderung geeignet. Langstroh mit Halmlängen von mehr als 8 cm ist für die standardmäßigen Rohrsysteme mehr oder weniger geeignet. Diese gilt gleichermaßen für Silagen mit der Ausnahme von Maissilage. Bei der Maissilage steht dabei der Trockensubstanzgehalt im Vordergrund. Bei niedrigen TS-Gehalten wurde auch hier schon erfolgreich mit Rohrverteilsystemen gearbeitet.
[[Datei:Brede Einteilung nach Art des Materials.png|links|rahmenlos]]
Alle anderen Beschäftigungsfuttermittel können mit Rohrverteilsystemen zu den Tieren gebracht werden. Bei Mehlförmigen, granulierten Beschäftigungsmaterial funktionieren alle Rohrverteilsysteme problemlos. Bei pelletierten Produkten muss sowohl auf die Pelletgröße (Ø), aber auch die Härte der Pellets geachtet werden. Die Pellets von Trockenschnitzeln werden beispielsweise zu einem Durchmesser von 6 bis 10 mm verpresst. Die 6 mm Pellets können von 60er Anlagen gefördert werden. Pellets mit einem Durchmesser von 10 mm sind aber für diese Anlagen eher nicht geeignet. Für größere Durchmesser bei den Pellets (16 mm Strohpellets) sind Rohrverteilsysteme mit einem Durchmesser von 80 mm oder größer besser geeignet.

== 3 Rohrverteilsysteme ==

=== 3.1 Mechanisch - Rohrketten- und Rohrseilanlagen ===
Die Rohrketten- oder Rohrseilanlagen sind in Ihrem Grundprinzip aus der Fütterungstechnik bekannt. Vorteile bieten diese Anlagen durch ihre simple Technik und einen geringen Verschleiß. Nachteilig sind die begrenzten Anlagenlängen sowie Restmengen an organischen Beschäftigungsmaterial im Rohr oder in den Umlenkecken. Besonders die Umlenkecken sollten einer regelmäßigen Wartung und Pflege unterzogen werden, da es besonders bei der Förderung von Stroh oder Heu zu Problemen mit Lagerschäden (auch Überhitzung) geben kann.

Bei Rohrförderanlagen bestimmt der Rohrquerschnitt und die Größe des Antriebes die Leistung der Anlage. Handelsüblich sind Rohrquerschnitte von 45 bis 80 mm, wobei die Anlagen mit 45 mm Rohrquerschnitt nur für granulierte Beschäftigungsmaterialien geeignet sind. Die Durchmesser der Mitnehmerscheiben orientieren sich an dem Rohrdurchmesser und der Bauform der Anlage. Die Antriebsmotoren werden standardmäßig mit einer Leistung zwischen 1,1 kW und 2,2 kW angeboten.

Die Förderleistungen sind abhängig vom verwandten Produkt und der Art der Dosierung in das Rohrsystem. Während bei granuliertem oder pelletiertem Futter mit einer 60er Anlage bis zu 1200 kg je Stunde an Förderleistung zu erzielen sind, geht man bei Heu oder Stroh in Abhängigkeit vom Hersteller und der Produktqualität von bis zu 10 Liter je Minute aus.

==== 3.1.1 Dosierung von Pellets oder Granulaten in das Rohrverteilsystem ====
Der Antrieb und die eigentliche Aufnahme des Beschäftigungsmaterials sind voneinander getrennt. Bei granulierten oder pelletieren Beschäftigungsmaterial geschieht die Aufdosierung in der Regel über eine Zwangsbefüllung mit einer Zubringerschnecke. Einfache Einlauftrichter werden teilweise auch eingesetzt, sind aber schwieriger einzustellen. Der Füllstand der Rohrleitung sollte ca. 1/3 des Rohrdurchmessers nicht überschreiten. Daher muss eine Mengeneinstellung abhängig von der Futterstruktur vorgenommen werden. Für eine sichere Funktion von Rohrförderanlagen sollten immer Rückführungen vorhanden sein, damit nur wenig Restmenge in den Antrieb gelangt.

==== 3.1.2 Raufutterdosierung in das Rohrverteilsystem ====
Beim Einsatz von Heu und Stroh werden in der Praxis etablierte CCM-Anlagen als Dosierbehälter genutzt. Der überwiegende Anteil dieser Dosierbehälter wird von der Maschinenbaufirma Konrad Pumpe GmbH hergestellt. Der Vorratsbehälter besteht aus einem glatten, runden Boden über dem sich ein „Rührschwert“ dreht. Eine unterhalb dieser Ebene liegende Schnecke nimmt das Material auf und dosiert es auf das mechanische Rohrverteilsystem. Bei Stockungen in der Abnahme sollte der Motor der Schnecke und des Rührwerkes separat mit einer Sensortechnik geschaltet sein. Ansonsten kann es durch zu lange Laufzeiten des Rührwerkes zu einem „Zermahlen“ des eingesetzten Raufutters kommen, was nachteilig ist. Optimalerweise kann über einen Frequenzumrichter die Drehzahl angesteuert werden, um die optimale Menge an Raufutter auf die eigentliche Verteilanlage aufzudosieren.

Alternativ sind Annahmetrichter mit „Lockerungswalzen“ entwickelt worden. Der Quader- oder Rundballen wird bei diesem System auf die Walzen gesetzt. Die über einen Getriebemotor mit vorgeschalteten Frequenzumrichter angetriebenen Lockerungswalzen lösen den Ballen auf. Die im Boden befindliche Stopfschnecke fördert das lockere Raufutter bzw. Beschäftigungsmaterial zum Rohrverteilsystem. Über eine Sensortechnik können die Lockerungswalzen auch komplett ausgeschaltet werden. Der Vorteil dieser Lösung liegt in der nicht vorhandenen Situation eines Zermahlens des Raufutters.

Um Verstopfungen in der „Stopfschnecke“ zu minimieren, bieten 6- oder 8-eckige Rohre Vorteile gegenüber den bei CCM-Anlagen standardmäßigen runden Rohren. Die Staubentwicklung ist in diesem System vergleichsweise gering. Allerdings gelangt am Material anhängiger Staub, Schmutz oder Erde über das Rohrverteilsystem den Stall. Der Antrieb der Schnecken erfolgt in der Regel über Getriebemotoren. Üblich ist die komplette Fertigung der Bauteile aus Edelstahl. Bei größeren Ställen mit einer zweiten Rohrverteilanlage ist es als Sonderausstattung möglich, zwei „Stopfschnecken“ einzubauen.

Das gemulchte Stroh oder Heu wird mit dem Frontlader oder Teleskoplader verbrauchsabhängig in den Auflösebehälter gebracht. In Abhängigkeit der Größe vom Annahmetrichter können sowohl mit Rund- oder auch Quaderballen beschickt werden. Um technische Probleme besonders beim Transport im Rohrverteilsystem zu vermeiden, sollten die Halmlänge (max. 5 cm bei 60er Anlagen) durch den Einsatz einer ausreichenden Anzahl von Messern beim Pressen der Ballen beachtet werden. Da Stroh in der Regel eher etwas mürbe ist, treten zumeist weniger Problem wie bei dem Einsatz von Heu auf. Generell sollten dazu die Angaben der Hersteller beachtet werden.

Wird Stroh oder Heu in den Anlagen gefördert, muss sichergestellt werden das Produkte, die über die letzte Auswurfstation hinaus gefördert wurden, immer in den Auflösebehälter zurückkommen. Bei der Planung der Rohrlängen bzw. zu verbauenden Ecken zurückgefördert werden. Ansonsten kann es erhebliche Mängel in der Funktionssicherheit der Anlage nach sich ziehen.

==== 3.1.3 Übergabestation ====
Der Übergang von der Annahme über die Stopfschnecke zum Rohrverteilsystem sollte leicht zugänglich sein, um eventuelle Verstopfungen einfach zu beseitigen. Zumeist sind auch hier die Überwachungssensoren angebracht, die ein Überfüllen des Rohrsystems vermeiden sollen.

Die Verwendung von Edelstahl als Material bei der Antriebsstation wie bereits bei Futteraufnahme beschrieben ist Standard. Die Rohre werden in der Regel verzinkt angeboten, was in der normalen Praxis ausreichend ist. Die Seile sollten mind. 7 mm Durchmesser haben und die Mitnehmerscheiben mind. 5 mm dick sein. Vorteilhaft sind Umlenkecken, deren Laufräder aus Guss gefertigt sind. Kunststoffräder verschleißen in der Regel etwas schneller. Allerdings hängt dies wesentlich davon ab, ob mit einer Kette oder Förderseil gearbeitet wird. Weiter müssen der Abstand und Durchmesser der Mitnehmerscheiben und der Durchmesser des Laufrades betrachtet werden. Bei Anlagen, die Heu oder Stroh fördern ist der Abstand meistens größer als bei Standardanlagen zur Futterförderung. Bei Kettenanlagen kann dies in den Umlenkecken zu einem höheren Verschleiß führen, wenn keine entsprechende Führung vorhanden ist. Hier bieten Seilanlagen gewisse Vorteile.

Abhängig von der Wahl des Fördermediums, der Anzahl der Ecken und eventueller Steigungen sind bei Rohrförderanlagen Längen von bis zu 600 m möglich. Bei dem Fördermedium wird zwischen Ketten unterschiedlicher Qualität, Stahl- und Kohlefaserseilen unterschieden. Bedingt durch das unterschiedliche Eigengewicht sind Unterschiede in der Anlagenlänge zu berücksichtigen. Bei Rohrkettenanlagen ist eine maximale Anlagenlänge von 300 bis 350 m realisierbar. Rohrseilanlagen mit einem Stahlseil als Fördersystem können 400 bis 450 m lang konzipiert werden. Moderne Kohlefaserseilanlagen sind durch ihr flexibles Seil und geringes Gewicht bis zu 600 m lang. Sowohl Ketten- als auch Kohlefaserseilanlagen sollten mit langen Spannvorrichtungen ausgestattet sein, da gerade bei einer Neuinstallation das Fördermedium sich unterschiedlich stark verlängert. [[Datei:Brede Kalkulation der Länge.png|links|rahmenlos]]

Bei der Planung einer Anlage wird jede Umlenkecke mit 10 bis 15 m Förderweg berechnet. Durch die Art und Konstruktion der Ecken (Art der Wellenlager, Polyamid- oder Gussräder, Edelstahl- oder GFK-Gehäuse, etc.) sowie den mehr oder minder fachgerechten Einbau der Fütterungsanlage können deutliche Unterschiede auftreten. Je Meter Höhenunterschied wird ein Abschlag von ca. 4 m vorgenommen. In der folgenden Grafik ist beispielhaft eine Anlagenlänge für unterschiedliche Antriebseinheiten einer Kettenanlage konzipiert worden.

==== 3.1.4 Sonderlösung mit Entstaubung ====
Die bereits vor Jahren konzipierte Strohmatic des aus Österreich stammenden Herstellers Schauer stellt eine Besonderheit bei den Rohrverteilsystemen dar. Standardmäßig waren die Anlagen mit einem Rohrquerschnitt von 200 mm konzipiert. Sie dienten vornehmlich zum Einstreuen von Liegeboxen in Milchviehställen oder Tieflaufstallen im Rinderbereich. Derzeit ist diese Anlage die einzige mit einer wirksamen Entstaubungsanlage. Die Beschickung des Rohrsystems erfolgt über einen Ballenauflöser mit einer Längsschnecke von Ø 400 mm und zwei parallel dazu angeordneten Auflöserwalzen. Durch die Drehbewegung der Schnecke und der Auflöserwalzen wird der Ballen aufgelöst und das Stroh über einen Auswurf zur angebauten Strohmühle transportiert. Für eine verbesserte Auflösung/Auflockerungen des Materials ist es möglich, die Drehrichtung der Schnecke zu verändern. Dies geschieht, wenn eine zuvor eingestellte Stromaufnahme an der Strohmühle (Überlastsicherung) überschritten wird. Damit gelangt kein Stroh mehr in die Strohmühle. Nachdem die Stromaufnahme wieder unter den eingestellten Wert abgefallen ist, wird die Drehrichtung erneut geändert und das Stroh gelangt wieder zur Strohmühle. Der von Schauer eingesetzte Ballenauflöser sollte unter Dach installiert sein.

Der Antrieb der Auflöserwalzen und der Förderschnecke ist unabhängig voneinander. Dadurch wird ein gleichmäßiger Materialfluss zur Strohmühle ermöglicht.

===== Strohmühle =====
Direkt an dem Ballenauflöser ist die Strohmühle angebracht. Über ein Scharnier kann sie für eventuelle Inspektions- und Pflegearbeiten seitlich weggeklappt werden. Das Stroh wird vermahlen und zu einer separaten Übergabeeinheit durch den in der Strohmühle erzeugten Luftstrom geblasen. Nach Firmenangaben sollte eine Wegstrecke von 30 m bei dieser Blasleitung nicht überschritten werden. Ansonsten müssen Zwischengebläse verbaut sein. Mit Hilfe einer elektrisch betriebenen Weiche kann auf Wunsch ein zweiter Kreislauf betrieben werden. Durch ein Sieb im Übergabebehälter entweicht nur die Luft, und nicht das Stroh. Auch hier ist eine Überlastsicherung verbaut, um Verstopfungen zu verhindern. Die Übergabeeinheit ist direkt hinter der Antriebseinheit in Förderrichtung montiert. Der Antrieb des Förderkette erfolgt durch einen 0,75 kW starken Motor.

Da beim Pressen des Strohs auch Steine mit in die Anlage gelangen können, wurde verschiedene Sicherheitsmaßnahmen zur Brandverhütung notwendig. Im automatischen Betrieb muss der Ballenauflöser geschlossen sein, um eine Ausbreitung eines eventuellen Feuers zu begrenzen. Für den Brandfall sind Wassersprinkler im Ballenauflöser angebracht, die im Bedarfsfall ausgelöst werden. Vor der Strohmühle ist eine Steinfangmulde und ein Thermostat angebracht. Zusätzliche ist eine permanente Lastüberwachung der Strohmühle und eine Funkenerkennung vorhanden. Die Saug- und Blasleitung sind aus verzinktem Stahl gefertigt.

===== Staubabsaugung =====
Direkt an der Übergabeeinheit zum Rohrverteilsystem erfolgt die optionale Staubabsaugung. Die Abscheidung des Staubs bzw. der überschüssigen Luft erfolgt über ausreichend dimensionierte Filterschläuche in einen Behälter mit einem Volumen von ca. 360 Liter. Die eigentliche Entleerung erfolgt über eine Klappe, die mit Hilfe einer Seilwinde geöffnet wird. Auch die Entstaubungsanlage muss vor Witterungseinflüssen geschützt und entsprechend unter Dach montiert sein.

===== Verteilsystem im Stall =====
Die eigentliche Verteilung im Stall erfolgt über Rohrsystem mit einem Durchmesser von 200 mm. In diesem Rohr läuft eine Förderkette mit aufgespritzten Mitnehmerscheiben aus Kunststoff. Die maximale Anlagenlänge dieses Fördersystem sollte 200 m nicht überschreiten. Es werden maximal 90 Abwurföffnungen je Förderkreislauf empfohlen.

Alternativ gibt es zwischenzeitliche eine „light“ Version der Strohmatic. Mit dieser Anlage kann bereits gemulchtes Stroh über den Ballenauflöser aber ohne die Strohmühle zur Seilanlage und anschließend in den Stall gelangen. Der Rohrquerschnitt dieser Seilförderanlagen beträgt 80 bzw. 200 mm. Nach Herstellerangaben soll Stroh mit einer Halmlänge von bis zu 8 cm befördert werden können. Auch die Entstaubung des Strohs ist weiter möglich. Die Verteilung erfolgt automatisch und zeitgesteuert.

=== 3.2 Pneumatisch ===
Die Besonderheit dieses Fördersystems liegt in der Art des Transports. Bei diesem Fördersystem wird das Beschäftigungsmaterial oder Stroh rechnergesteuert mit Druckluft zum jeweiligen Zielort befördert. Es handelt sich hierbei um eine Funktionserweiterung einer Druckluftfütterung. Bei dieser wird in einem Chargenmischer für jedes Ventil eine definierte Menge und Zusammensetzung eines Futters angemischt. Über einen Seitenkanalverdichter, der für die notwendige Luftmenge sorgt, wird das Produkt zu dem jeweiligen Ventil gebracht. Der wesentliche Vorteil dieser Anlagen besteht in einer restlosen Entleerung der Futterleitung. Nachteilig ist der relativ hohe Energieverbrauch durch den Seitenkanalverdichter im Vergleich zu konventionellen Systemen. Ein wesentlicher Vorteil kann aber bei freien Förderkapazitäten (keine Fütterungszeiten) darin liegen, die Anlage intensiver zu nutzen. Damit werden letzten Endes die höheren Investitionskosten durch eine intensivere Nutzung positiv beeinflusst.

Die Anlagen können im Rohrsystem gehäckseltes Stroh, Heu, Luzerne, Sägespäne oder pelletiertes/granuliertes Futter bzw. organisches Beschäftigungsmaterial fördern. Dazu wird das Beschäftigungsmaterial mit einer Schnecke oder Spirale und einen Bypass in das eigentliche Förderleitung dosiert. Die Mengendosierung bzw. der Aufgabepunkt können vollautomatisch abgearbeitet werden. In Abhängigkeit der Antriebsleistung des Seitenkanalverdichters (5 kW bis 11 kW) aber wesentlich dem Weichensystem (Druckverluste/Reibungsverluste/Widerstand) sind Leitungslängen von bis zu 300 m realisierbar.

==== 3.2.1 Dosierung von Pellets oder Granulaten in das Rohrverteilsystem ====
Wie bereits bei den Rohrketten oder Seilsystemen angeführt, ist der Antrieb und die eigentliche Aufnahme des Beschäftigungsmaterials sind voneinander getrennt. Bei granulierten oder pelletieren Beschäftigungsmaterial geschieht die Ausdosierung immer über eine Zwangsbefüllung mit einer Zubringerschnecke oder Zellenradschleuse, um Druckverluste zu minimieren.

==== 3.2.2 Raufutterdosierung in das Rohrverteilsystem ====
Die Ausdosierung von Heu und Stroh erfolgt nach vergleichbaren Prinzipen wie bei den Rohrketten oder Seilsystemen angeführt. Das können die in der Praxis etablierte CCM-Anlagen aber auch die Systeme mit Lockerungswalzen wie bereits beschrieben sein. Auch bei diesem Beschäftigungsmaterial geschieht die Ausdosierung mit einer Zubringerschnecke und einer Zellenradschleuse, um Druckverluste zu minimieren.

=== 3.3 Dosiermechanismen im Stall oder der Bucht ===
Parallel zu diesen Überlegungen muss geklärt werden, wie das Beschäftigungsmaterial oder die Einstreu in der Bucht ausdosiert wird im Stall oder der Bucht ausdosiert werden soll. Die einfachste Möglichkeit ergibt sich über einen normalen Auslauf in eine Raufe, einen Automaten für organisches Beschäftigungsmaterial oder einen Trog. Bei der Montage muss auf eine ausreichend dimensioniert Größe der Öffnung im Futterrohr geachtet werden. Die gilt besonders bei dem Einsatz von Stroh oder Heu. An dem Strohautomaten, Raufen oder anderen Techniken können die Schweine ständig kleine Mengen an organischen Beschäftigungsmaterial aufnehmen. Ein Drehstern oder vergleichbare Techniken dosieren das Material. Gleichzeitig werden damit der Wühltrieb und zusätzliche Beschäftigung gefördert. Nachteilig bei diesen Systemen ist eine nicht immer gewollte ad libitum Dosierung. Letztlich ist die Art der Dosierung eher eine ad libitum Gabe des Beschäftigungsmaterials.

Alternativ kann eine Mengendosierung des Produktes auf verschiedene Weise erfolgen. Die einfachste Möglichkeit besteht darin einen Volumendosierer bzw. Portionierer zu nutzen. Hier wird ein definiertes Volumen zur Bucht bzw. Trog, etc. gebracht und dosiert. Durch die Anzahl der Befüllungen innerhalb eines Tages und das entsprechende Öffnen der Dosiereinrichtung kann die Menge zusätzlich variiert werden. Alternativ können pneumatischen oder elektrisch bediente Ventile über eine bestimmtes Öffnungsintervall definierte Menge in die Bucht oder zum Automaten bringt.

Wenn eine planbefestigte Fläche in der Bucht zur Verfügung steht, kann auch direkt auf diese Fläche ausdosiert werden. Ein zusätzlicher Automat oder andere Techniken werden dann zwangsweise nicht mehr benötigt. Die Steuerung der Rohrkettenanlage wird bevorzugt so eingestellt, dass die Anlage immer ausreichend mit Raufutter gefüllt ist. Zeigt der Sensor an, dass die Anlage leer ist, füllen sich Rohrkette bzw. die Ausdosiereinrichtung wieder automatisch. Sobald eine Vollmeldung erfolgt, öffnet die Anlagensteuerung sämtliche Portionierer oder Volumendosierer. Dies kann je nach Hersteller oder Steuerung Zeit- oder Zufallsgesteuert erfolgen.

Der Vorteil liegt darin, dass sich die Tiere nicht an einen bestimmten Rhythmus gewöhnen. Für eine Stressreduzierung kann den Tieren gleichzeitig das organische Beschäftigungsmaterial oder Raufutter zur Verfügung gestellt werden. Dosiert werden je nach Produkt zwischen 20-30 Gramm je Tier und Tag. Schon dadurch kann deutliche Verbesserung der Tiergesundheit und des Sozialverhaltens der Tiere erreicht werden. Beim Öffnen des pneumatischen Ventils bzw. Herabfallen der Pellets in den Trog werden die Tiere durch die entstehenden Geräusche angelockt.

== 4 Stationäre schienengeführte Systeme ==
Bei stationären schienengeführten Systemen ist je nach Gewicht des Roboters ein IPE-100 - 160 Doppel-T Träger als Schiene unter der Stalldecke oder in einer freitragenden bzw. aufgeständerten Weise montiert. An diesem Schienensystem ist ein automatischer Einstreuroboter befestigt. Der mit einer Lore vergleichbare Roboter bewegt sich über die Schienen an der Stalldecke oder Konstruktionen zu den verschiedenen Ställen bzw. Buchten und versorgt diese mit Einstreu, Silage, Heu oder anderen Produkten.

Zunächst waren die aus der Rinderhaltung kommenden Systeme überwiegen zur Einstreu vorgesehen. Mittlerweile gibt es Entwicklungen mit kompakten Loren auch Beschäftigungsmaterial bis hin zu Silagen in Schweineställen mit niedrigen Deckenhöhen (3,00 m licht) einzubringen.

Eventuelle Steigungen bei den Schienensystemen sollten sich auf max. 15 % (15 cm auf 100 cm) beschränken. Innerhalb von einer möglichen Kurve sollte keine Steigung verbaut sein. Je nach Fabrikat (Größe und Länge des Roboters/Lore) darf der Radius der Kurven nicht weniger als 900 mm sein.

=== 4.1 Ballenauflöser/ Übergabeeinrichtungen ===
Beschickt werden die Loren/Einstreuroboter durch unterschiedliche Möglichkeiten. Bei Heu oder Stroh kommen in der Regel Ballenauflösegerät für verschiedene Ballengrößen in Frage. Die Rund- oder Quaderballen können von verschiedenen Seiten geladen werden. Optional kann ein separates Förderband vorgeschaltet werden, auf welchem dann mehrere Ballen vorgelagert werden können. Im Anschluss kann eine separater Ballenauflöser oder Häcksler montiert werden. Hiermit wird das Stroh entweder nur gelockert oder zusätzlich geschnitten. Mit einer speziellen Absaugung kann je nach Hersteller entstehender Staub beseitigt werden. Das Förderband bringt das Stroh zu einer „Parkbox“ wohin der Roboter automatisch zurückkehrt, um erneut befüllt zu werden. Mit dem Einstreuroboter kann mehrmals täglich jede gewünschte Menge Stroh, Heu, Sägemehl, Miscanthus oder auch anderen Produkte zum Tier gebracht werden.

Für kleingeschnittenes Stroh und/oder Sägemehl werden alternativ Behälter mit einem Volumen von 2,5 bis 9 m³ angeboten. Mit einer Schrägförderer und einer Dosierwalze kann die Lore bzw. der Roboter direkt befüllt werden.

Als weitere Variante werden vertikale arbeitende Mixer für Raufutter angeboten. Vergleichbar mit einem Futtermischwagen kann hiermit stationär das Futter bzw. Beschäftigungsmaterial über eine Schnecke zur Übergabestation gebracht werden.

=== 4.2 Einstreuroboter ===
Herstellerbedingt gibt es deutliche Unterschiede in der Ansteuerung und Arbeitserledigung der einzelnen Systeme. Die hier angesprochenen Möglichkeiten sind nicht mit allen Systemen machbar.

Gesteuert werden die Roboter über PC, Tablet, Smartphones, etc. Auch eine Fernwartungen mit Hilfe entsprechender Software ist möglich. Die Menge an Einstreu oder organischen Beschäftigungsmaterial bzw. die Anzahl der täglichen Fahrten kann betriebsindividuell angelegt werden. Zusätzlich können über Status-LEDs bestimmte Prozesse direkt von außen beobachtet werden.

Der tägliche Arbeitsablauf wird einmal betriebsindividuell im Rechner angelegt. Dessen Erledigung erfolgt zu vorprogrammierten Zeitpunkten oder auch zwischenzeitlich manuell. In einem definierten Abstand sind Marker auf der ganzen Bahn montiert. Die Marker werden durch einen induktiven Sensor erfasst. Daher weiß der Roboter/Lore an welcher Position auf der Bahn, er sich befindet. Je nach Hersteller ist eine unterschiedliche Anzahl an Markern (< 100) möglich. Ausgehend von der Parkstation erfasst ein interner Positionszähler die Anzahl der passierten Marker. Dies geschieht gleichermaßen im Vorlauf und Rücklauf. Dadurch ist jederzeit eine Positionsbestimmung möglich. Im Steuerungsprogramm ist zudem die Möglichkeit vorhanden, einen Marker mit einer bestimmten Aktion zu verknüpfen. So kann neben dem eigentlichen Einstreuen beispielsweise auch ein Spurwechsel mit einer elektrischen Weiche programmiert werden. Herstellerabhängig können bis zu 20 Weichen installiert werden.

Die Größe der Einstreuroboter bzw. deren Ladekapazität ist sehr unterschiedlich. Nach Aussagen der Hersteller ist der Arbeitszeitersparnis besonders beim Einstreuen von Ställen sehr hoch. Zudem senkt das automatische, genau dosierte Einstreusystem den Strohverbrauch um bis zu 30 %. Teilweise ist es jetzt schon möglich über speziellen Sensoren bzw. eine Kameratechnik besonders verschmutzte Bereiche intensiver einzustreuen und dadurch letztlich Emissionen zu vermindern.

Die Dosiermenge je Bucht wird standardmäßig in einer Zeiteinheit je Bucht festgelegt. Optional werden zum Teil Wiegesystem angeboten die eine Mengendosierung ermöglichen, aber auch die Verbrauchsmengen erfassen.

Die Staubbelastung im Stall beim eigentlichen Einstreuvorgang kann als gering eingestuft werden. Allerdings hängt die insgesamt im Stall vorhanden Menge an Staub vordergründig mit dem Produkt und wesentliche den Witterungsbedingungen bei der Ernte zusammen. Bei der Gabe von Beschäftigungsmaterial erfolgt die Ausdosierung normalerweise im geraden, freien Fall. Alternativ ist ein zusätzliches Querförderband möglich. Besonders bei Einstreuanlagen kommt eventuell ein Streuteller zu Einsatz. Hiermit kann die Einstreu breiter verteilt werden.

Der Betriebslärm der Anlagen ist vergleichsweise niedrig.

== Literatur ==
Brede, W. (2022): Automatisierungstechniken für Beschäftigungsmaterial und Stroheinstreu. Auszug aus dem unveröffentlichten Endbericht, KU-Vorhaben vom KTBL
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Schwein]]

Stallklima Rind

2025-09-18T10:12:48Z

Franziska Christ:

=== Stallklima ===
Rinder sind als Steppentiere gut an Außenklimabedingungen angepasst, jedoch wärmesensibel. Hitzestau führt zur verringerten Futteraufnahme und somit Leistungseinbußen (VLK 2022). Untersuchungen von Tober und Hansen (2019) zeigen, dass Rinder womöglich bereits ab +8 °C ihre thermoneutrale Zone verlassen. Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und -richtung bestimmen das Stallklima (Haidn und Mačuhová 2008).

Im Stall soll eine Umgebung geschaffen werden, die die Bedürfnisse nach Wärme, Luft und Licht erfüllt. Entsprechend sind hohe Temperaturen und Luftfeuchten zu vermeiden.
* [[Stallklima - Lüftung|Lüftung]]
* [[Stallklima - Temperatur|Temperatur]]
* [[Stallklima - Beleuchtung|Beleuchtung]]

== Literatur ==
Haidn, B.; Mačuhová, J. (2008): Wärmeregulation bei Milchkühen und Möglichkeiten der freien Lüftung zur Vermeidung von Hitzestress. Tagung: Hitzestress im Milchviehstall, Tagungsunterlagen, 23. Juli 2008, Grub

Tober, O.; Hansen, C. (2019): Untersuchungen zur Abhängigkeit der Vormagentemperatur von der Stalltemperatur bei laktierenden Kühen in einem frei gelüfteten Stall. Tagung: 14. Tagung: Bau, Technik und Umwelt 2019 in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung, KTBL, 24.–26.09.2019, Bonn

VLK (Verband der Landwirtschaftskammern) (2022): Gesamtbetriebliches Haltungskonzept Rind. Aspekte und Visionen einer zukunftsorientierten Milchviehhaltung. 1. Auflage, Verband der Landwirtschaftskammern, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), Bonn
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Tiefbox

2025-09-18T10:12:14Z

Franziska Christ:

__FORCETOC__
[[Datei:Tiefbox (Krause).png|mini|237x237px|Abb. 1: Tiefbox (Krause)]]
Der Beton unter der Liegefläche liegt auf dem Niveau des Laufgangs. Die Liegefläche wird hinten durch eine Streuschwelle und vorne durch eine Bugschwelle begrenzt. So kann sie mit einer etwa 15 cm starken organischen Matratze (z.B. Stroh-Mist- oder Kalk-Stroh-Varianten) sowie einer Stroh-Deckschicht aufgefüllt werden (Abb. 1). Ebenso kann eine lose Schüttung (z.B. Gärsubstrate, Sägemehl, Sand) als Einstreumaterial eingesetzt werden.

=== Funktionsmaße ===
Die Boxenabmessungen sollten sich am Durchschnitt der 25 % schwersten bzw. größten Tiere der Herde orientieren (Abb. 2). Die durchschnittliche Liegeboxenbreite (lichtes Maß) liegt bei 1,25 -1,30 m (Jungbluth et al. 2017).
[[Datei:Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017).png|zentriert|mini|565x565px|Abb. 2: Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017)]]

Aus dem Abliege-, Liege- und Aufstehverhalten der Rinder setzten sich die baulichen Anforderungen an eine Liegebox zusammen (Abb. 3).
[[Datei:Anforderung_Liegebox.png|zentriert|mini|807x807px|Abb. 3: Das Verhalten beeinflusst den Aufbau der Liegebox mit ihren Steuerelementen]]

=== Managementempfehlungen ===
entscheidend sind:

* Dimensionierung, Aufbau und Pflege der Liegebox
* Reinigungshäufigkeit: 2 bis 3 x täglich
* Einstreuhäufigkeit: wöchentliches Nachstreuen
* Einstreumaterial und Einstreumenge, z.B.
** '''Stroh-Kalk-Gemisch:'''
*** Einstreu Mischverhältnis (Stroh:Kalk:Wasser) 1:3:1
*** Kalk: 80-90 % der Korngrößen < 0,09 mm
*** 0,3 kg Stroh/Box ‧ d
** '''Separierte Gülle oder Gärreste:'''
*** ca. 5-13 m³/Box ‧ a
*** Mischung mit kohlensaurem Kalk notwendig
*** Mindestanforderung von 30 % TM des Einstreumaterials
*** Einsatz ist wegen fehlender Gesetze nicht erlaubt, trotzdem in der Praxis zu finden, da eine Stroh-Mist-Matratze erlaubt ist

=== Auswirkungen auf Tierwohl und Ökonomie ===
Tab. 1: Tiefbox im Vergleich zu Hochbox mit Strohmehl auf weicher Matratze
{| class="wikitable"
|'''Tierwohl'''
|'''Ökonomie'''
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Tarsal- und Karpalgelenksverletzungen (Weary und von Keyserlingk 2007)</nowiki>
|<nowiki>- geringe Investitionskosten (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Erhöhung der Liegezeit (Tucker und Weary 2004)</nowiki>
|<nowiki>+ hohe variable Kosten durch Einstreumaterial (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Lahmheiten</nowiki>
|<nowiki>+ hoher Arbeitszeitbedarf für Boxenpflege und Einstreuen (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|}

==Literatur==
Jungbluth, T., Büscher, W., Krause, M. (2017): Technik Tierhaltung. UTB 2641, Ulmer Verlag, 2. Auflage, 322 S.

Tucker, C.B., Weary, D.M. (2004): Bedding on geotextile mattresses: how much is needed to improve cow comfort? J. Dairy Sci 87, 2889-2895

Weary, D.M., von Keyserlingk, M.A.G. (2007): Building better barns – Seeing the Freestall from the Cow’s Perspective. Proceedings of the Intermountain Nutrition Conference 2007
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Wasserversorgung Rind

2025-09-18T10:10:10Z

Franziska Christ:

Für Rinder ist, wie für alle landwirtschaftliche Nutztiere, Wasser das wichtigste Futtermittel. Es beeinflusst die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Leistung.

Das angebotene Tränkwasser sollte qualitativ hochwertig sein, wenngleich keine so hohen Anforderungen wie an die Trinkwasserqualität gestellt werden. Wichtig ist, dass das aufzunehmende Wasser schmackhaft ist und eine ausreichende Wasseraufnahme unterstützt wird. Es sollte Grenzwerte von bestimmten Inhaltsstoffen, z. B. N-Verbindungen (Nitrat, Nitrit), Eisen, Sulfat, einhalten und frei von biologischen Kontaminanten wie Salmonellen und E. coli sein (Kamphues et al. 2007).

Wasser erfüllt vielfältige Aufgaben im Organismus. Es dient zum Abtransport überschüssiger und toxischer Stoffe. Außerdem hat es die wichtige Aufgabe der Thermoregulation. Dementsprechend wird bei hohen Umgebungstemperaturen eine höhere Wasseraufnahme forciert, um die Wärme über die Atmung abführen zu können.

Die Wasseraufnahme bei Rindern beträgt in Abhängigkeit von Rasse, Leistung, physiologischen Zustand, Futteraufnahme und Außentemperatur zwischen 40 und 100 l pro Tag (Kamphues et al. 2004). An heißen Tagen können die Maximalwerte noch übertroffen werden. Spezifische Werte sind in Tabelle 1 definiert.
{| class="wikitable centered"
|+Tab. 1: Richtwerte für den Tränkbedarf von Rindern (Kaufmann 2002)
|Alter und Haltungsabschnitt
|Wasserbedarf – Streuung
(l/Tier und Tag)
|Wasserbedarf – maximal
(l/Tier und Tag)
|-
|Milchkuh – leistungsabhängig
|40-80
|150
|-
|Jungrinder und Mastbullen > 1 Jahr
|20-40
|70
|-
|Jungrinder und Mastbullen < 1 Jahr
|15-30
|50
|-
|Kälber ≤ 6 Monate
|12-25
|30
|-
|Tränkkälber – einschließlich Tränke
|6-16
|20
|}
Alle Tiere einer Herde müssen stets Zugang zu frischem Wasser haben. Unabhängig von der Herdengröße sind mindestens zwei Tränkstellen vorzuhalten. Diese Tränken sollen sich an ausreichend breiten Durchgängen befinden. Bei Milchkühen teilen sich etwa 20 Tiere eine Tränke, die eine angemessene Durchflussrate – ca. 20 l/min – aufweist. Da Rinder Saugtrinker sind, nehmen sie Wasser bevorzugt aus offenen Wasserflächen auf.

Trogtränken mit mehreren Tränkplätzen kommen diesen Ansprüchen nach, sind jedoch anfällig für Verschmutzungen durch Futterreste und Kot. Aus diesem Grund ist eine tägliche Kontrolle der Tränken sowie eine regelmäßige Reinigung unerlässlich.

Alternativ erfüllen auch Ventil-Trogtränken die Anforderungen einer offenen Wasserfläche. Sie bieten einen Tränkplatz für 15 bis 20 Kühe, weisen jedoch eine hohe Durchflussrate von 30 bis 40 l/min auf, was eingetragene Futterreste unmittelbar wieder ausspült.

Der Einsatz von frostsichere Ballen- oder Klappentränken hat sich besonders in Offenställen und auf Weiden bewährt. Nachteilig sind jedoch die geringe Durchflussrate und die sehr aufwendige Reinigung.

Schalentränken mit Klappen- oder Rohrventil weisen eine einfachere Reinigungsmöglichkeit auf, sollten aber aufgrund ihres zu geringen Wasserdurchlaufs besonders in bei Milchkühen nicht mehr eingesetzt werden (Herrmann 2014).

== Literatur ==
Kamphues, J.; Coenen, Manfred, Kienzle, Ellen; Pallauf, J.; Simon, O.; Zentek, J. (2004): Supplemente zu Vorlesungen und Übungen in der Tierernährung. 10. Auflage, Verlag Schaper, Alfeld-Hannover

Kamphues; Josef; Böhm, R.; Flachowsky, G.; Lahrssen-Wiederholt, M.; Meyer, U.; Schneker, H. (2007): Empfehlungen zur Beurteilung der hygienischen Qualität von Tränkwasser für Lebensmittel liefernde Tiere unter Berücksichtigung der gegebenen rechtlichen Rahmenbedingungen. In: Landbauforschung Völkenrode, 57, 3, S. 255 – 272

Herrmann, H.-J. (2014): Wasserversorgung für Rinder – Bauliche, technische und bedarfsgerechte Lösungen. DLG-Merkblatt 399, 1. Auflage, DLG e. V.

Kaufmann, O. (2002): Rationelle Wasserverwendung. In: Methling, W. und Unshelm, J. (Hg.): Umwelt- und tiergerechte Haltung von Nutz-, Heim- und Begleittieren. Berlin, Parey Buchverlag, 734 S.
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Stallklima - Temperatur

2025-09-18T10:09:43Z

Franziska Christ:

=== Dachaufbau ===
Der Wärmeeintrag in das Stallgebäude wird maßgeblich von den Dachaufbauten beeinflusst. Einschalige, nicht gedämmte Dachaufbauten, wie z. B. Trapezbleche, Dachpfannen oder Faserzementplatten (Eternit), erhitzen sich bei Sonneneinstrahlung stark. Ähnliche Wirkungen zeigen Lichtplatten, die fast ungehindert Wärmestrahlung auf Tiere und Stalloberflächen auftreffen lassen, weshalb sie nur an der Nordseite des Stalls installiert sein sollten.

Mehrschichtige Dachaufbauten, z. B. Sandwichelemente mit Wärmedämmung oder Brettstapeldecken, bieten einen günstigeren Schutz vor Hitzestress bei den Tieren. Einen besonderen Dachaufbau stellt das Gründach dar. Dieses nimmt durch seine Vegetationsschicht Wasser in Form von Niederschlag auf, durch Verdunstungskühlung kann so eine niedrigere Stallinnentemperatur erreicht werden. Dabei beeinflusst ebenfalls die Höhe und Dichte der Vegetationsschicht die Temperaturen auf der Dachinnenseite (Stötzel und Simon 2018, VLK 2022).

=== Ventilation ===
Zum Abtransport warmer Luftschichten bei hohen Außentemperaturen können vertikal angebrachte Deckenventilatoren oder horizontal ausgerichtete Axialventilatoren dienen. Die notwendige Leistung der Ventilatoren gilt es in Abhängigkeit von Stalllänge, Dachgestaltung und Leistungsniveau der Tiere zu bestimmen. Dabei sollten Luftgeschwindigkeiten von mindestens 2,0 bis 2,5 m/s erreicht werden (Stötzel und Simon 2018).

Da die Tiere sich einen großen Teil der Tageszeit im Liegebereich aufhalten, werden die Ventilatoren auf diesen ausgerichtet. Zur optimalen Berücksichtigung der tierischen Bedürfnisse wird eine automatische temperaturgesteuerte Schaltung der Ventilatoren empfohlen (Büscher et al. 2021).

=== Sprinkler- und Vernebelungsanlagen ===
Die Kühlung des Tierkörpers mittels Wasser kann entweder durch Sprinkleranlagen oder Wasserverneblung erfolgen. Sprinkleranlagen beregnen die Tiere direkt mit Wasser. Durch die Verdunstung des Wassers auf der Haut wird dem Tierkörper Wärme entzogen. Bei Vernebelungsanlagen hingegen handelt es sich um ein Hochdrucksystem, dass sehr feine Wassertropfen versprüht, welche in der Stallluft verdunsten und diese somit abkühlen (Büscher et al. 2021). Es ist zu beachten, dass diese Maßnahmen zur Kühlung erst ab einer relativen Luftfeuchte ≤ 70 % und ergänzend zu einer gut funktionierenden Lüftungsanlage eingesetzt werden, um den Abtransport der feuchten Luft zu gewährleisten (VLK 2022).

=== Schlauchlüftung ===
[[Datei:Schlauchbelüftungssystem.png|mini|Abb. 1: Das Funktionsprinzip des Schlauchbelüftungssystems nach Büscher et al. (2021)]]
Die gezielte Kühlung bestimmter Funktionsbereich (z. B. Liegebereich) kann auch über eine Schlauchlüftung erfolgen. Frischluft wird von einem Ventilator in einen luftdichten Schlauch gedrückt (Überdrucklüftung) und exakt über dem gewünschten Tierbereich durch kleine Löcher ausgestoßen. Mittels eines entsprechenden Ventilators können Luftgeschwindigkeiten bis zu 4 m/s erreicht werden (Abbildung 1). Auf diesem Weg können insbesondere bei niedrigen Gebäuden höhere Luftwechselraten erreicht werden (Büscher et al. 2021).

== Literatur ==
Büscher, W.; Haidn, B.; Hansen, C.; Häuser, S.; Herrmann, J.; Menning, J.; Mirbach, D.; Neumayer, J.; Pelzer, A.; Perovic, B.; Tober, O.; Stötzel, P.; Zahner, J. (2021): Vermeidung von Hitzestress bei Milchkühen. DLG-Merkblatt 450, 2. Auflage, DLG e. V., Frankfurt am Main

Stötzel, P.; Simon, J. (2018): So bleibt die Hitze draußen. In: Elite - Magazin für Milcherzeuger, 4, S. 62 - 64

VLK (Verband der Landwirtschaftskammern) (2022): Gesamtbetriebliches Haltungskonzept Rind. Aspekte und Visionen einer zukunftsorientierten Milchviehhaltung. 1. Auflage, Verband der Landwirtschaftskammern, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), Bonn

Stallklima - Temperatur

2025-09-18T10:09:35Z

Franziska Christ:

=== Dachaufbau ===
DerWärmeeintrag in das Stallgebäude wird maßgeblich von den Dachaufbauten beeinflusst. Einschalige, nicht gedämmte Dachaufbauten, wie z. B. Trapezbleche, Dachpfannen oder Faserzementplatten (Eternit), erhitzen sich bei Sonneneinstrahlung stark. Ähnliche Wirkungen zeigen Lichtplatten, die fast ungehindert Wärmestrahlung auf Tiere und Stalloberflächen auftreffen lassen, weshalb sie nur an der Nordseite des Stalls installiert sein sollten.

Mehrschichtige Dachaufbauten, z. B. Sandwichelemente mit Wärmedämmung oder Brettstapeldecken, bieten einen günstigeren Schutz vor Hitzestress bei den Tieren. Einen besonderen Dachaufbau stellt das Gründach dar. Dieses nimmt durch seine Vegetationsschicht Wasser in Form von Niederschlag auf, durch Verdunstungskühlung kann so eine niedrigere Stallinnentemperatur erreicht werden. Dabei beeinflusst ebenfalls die Höhe und Dichte der Vegetationsschicht die Temperaturen auf der Dachinnenseite (Stötzel und Simon 2018, VLK 2022).

=== Ventilation ===
Zum Abtransport warmer Luftschichten bei hohen Außentemperaturen können vertikal angebrachte Deckenventilatoren oder horizontal ausgerichtete Axialventilatoren dienen. Die notwendige Leistung der Ventilatoren gilt es in Abhängigkeit von Stalllänge, Dachgestaltung und Leistungsniveau der Tiere zu bestimmen. Dabei sollten Luftgeschwindigkeiten von mindestens 2,0 bis 2,5 m/s erreicht werden (Stötzel und Simon 2018).

Da die Tiere sich einen großen Teil der Tageszeit im Liegebereich aufhalten, werden die Ventilatoren auf diesen ausgerichtet. Zur optimalen Berücksichtigung der tierischen Bedürfnisse wird eine automatische temperaturgesteuerte Schaltung der Ventilatoren empfohlen (Büscher et al. 2021).

=== Sprinkler- und Vernebelungsanlagen ===
Die Kühlung des Tierkörpers mittels Wasser kann entweder durch Sprinkleranlagen oder Wasserverneblung erfolgen. Sprinkleranlagen beregnen die Tiere direkt mit Wasser. Durch die Verdunstung des Wassers auf der Haut wird dem Tierkörper Wärme entzogen. Bei Vernebelungsanlagen hingegen handelt es sich um ein Hochdrucksystem, dass sehr feine Wassertropfen versprüht, welche in der Stallluft verdunsten und diese somit abkühlen (Büscher et al. 2021). Es ist zu beachten, dass diese Maßnahmen zur Kühlung erst ab einer relativen Luftfeuchte ≤ 70 % und ergänzend zu einer gut funktionierenden Lüftungsanlage eingesetzt werden, um den Abtransport der feuchten Luft zu gewährleisten (VLK 2022).

=== Schlauchlüftung ===
[[Datei:Schlauchbelüftungssystem.png|mini|Abb. 1: Das Funktionsprinzip des Schlauchbelüftungssystems nach Büscher et al. (2021)]]
Die gezielte Kühlung bestimmter Funktionsbereich (z. B. Liegebereich) kann auch über eine Schlauchlüftung erfolgen. Frischluft wird von einem Ventilator in einen luftdichten Schlauch gedrückt (Überdrucklüftung) und exakt über dem gewünschten Tierbereich durch kleine Löcher ausgestoßen. Mittels eines entsprechenden Ventilators können Luftgeschwindigkeiten bis zu 4 m/s erreicht werden (Abbildung 1). Auf diesem Weg können insbesondere bei niedrigen Gebäuden höhere Luftwechselraten erreicht werden (Büscher et al. 2021).

== Literatur ==
Büscher, W.; Haidn, B.; Hansen, C.; Häuser, S.; Herrmann, J.; Menning, J.; Mirbach, D.; Neumayer, J.; Pelzer, A.; Perovic, B.; Tober, O.; Stötzel, P.; Zahner, J. (2021): Vermeidung von Hitzestress bei Milchkühen. DLG-Merkblatt 450, 2. Auflage, DLG e. V., Frankfurt am Main

Stötzel, P.; Simon, J. (2018): So bleibt die Hitze draußen. In: Elite - Magazin für Milcherzeuger, 4, S. 62 - 64

VLK (Verband der Landwirtschaftskammern) (2022): Gesamtbetriebliches Haltungskonzept Rind. Aspekte und Visionen einer zukunftsorientierten Milchviehhaltung. 1. Auflage, Verband der Landwirtschaftskammern, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), Bonn

Stallklima - Beleuchtung

2025-09-18T10:09:03Z

Franziska Christ:

Tiere sind, wie Menschen, an das Tageslicht und den Rhythmus von Tag und Nacht angepasst. Die natürliche Beleuchtung wirkt stimulierend und motivierend. Neben der Aufgabe des Sehens wirkt das Tageslicht auf die physische und psychische Verfassung und Leistungsfähigkeit.

Aus diesem Grund ist eine ausreichende Beleuchtung mit Tageslicht in der Stallumgebung für die Tiere anzustreben (Werner 2021). In der Milchviehhaltung können Lichtprogramme eingesetzt werden, um die unterschiedliche Lichtwirkung eines Sommer- oder Wintertages zu nutzen. Insbesondere blaue Lichtanteile steuern beispielsweise die „inneren Uhr“ und beeinflussen Fruchtbarkeit und Wohlbefinden. Durch den Einsatz von LED-Leuchten kann dieser Effekt genutzt werden. Dabei werden viele, homogen verteilte Lichtquellen empfohlen, damit wenig Schatten entsteht.

In den verschiedenen Funktionsbereichen sollte die Beleuchtungsstärke 150 Lux betragen (Tabelle 1) (Fry 2021). Lichtdurchlässige Dach- und Deckenflächen fördern den Tageslichteinfall, jedoch auch den Wärmeeintrag in den Tierbereich. Aus diesem Grund sollten diese nur in einer geeigneten Firstüberdeckung oder in korrekt ausgerichtetes lichtdurchlässiges Wandmaterial (z. B. Wickellüftung aus Gewebeplatten) installiert werden (Werner 2021).
{| class="wikitable"
| colspan="4" |'''Tab. 1: Kennzahlen für die Beleuchtungsintensität in einzelnen Funktionsbereichen (Reiter und Werner, in Frey 2021)'''
|-
|
|'''Intensität'''

'''(Lux)'''
|'''Dauer'''
|'''Lichtfarbe'''

'''(Kelvin)'''
|-
|Laktierende Tiere
|150
|13 Stunden hell und 11 Stunden dunkel
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Trockensteher
|80
|8 Stunden hell und 16 Stunden dunkel
|Neutralweiß (3300 - 5300)
|-
|Wartebereich
|150
|30 Minuten vor und nach dem Eintrieb der Tiere einschalten
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Treib- und Laufgänge
|150
|30 Minuten vor und nach dem Eintrieb der Tiere einschalten
|Tageslicht bzw. Neutralweiß
|-
| colspan="4" |'''Melkstand:'''
|-
|Grundbeleuchtung
|150
|Ein- und Austrieb
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Arbeitsbeleuchtung
|500
|Während des Melkens
|4000 - 6500
|-
| colspan="4" |'''Krankenbereich:'''
|-
|Grundbeleuchtung
|150
|11 Stunden hell und 13 Stunden dunkel
|Neutralweiß (3300 – 5300)
|-
|Arbeitsbeleuchtung
|500
|Während der Behandlung
|4000 - 5000
|-
| colspan="4" |'''Abkalbebereich:'''
|-
|Grundbeleuchtung
|150
|13 Stunden hell und 11 Stunden dunkel
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Arbeitsbeleuchtung
|500
|Bei Bedarf (z. B. Kaiserschnitt)
|4000 - 5000
|}

Weiterführende Informationen zum Thema Beleuchtung und Beleuchtungstechnik im Rinderstall:

[https://www.dlg.org/de/landwirtschaft/themen/technik/technik-tierhaltung/dlg-merkblatt-415/ DLG-Merkblatt 415]

== Literatur ==
Fry, A.-C. (2021): Licht individuell planen. In: top agrar, 12, R24-R26

Werner, D. (2021): Beleuchtung in Haltungsverfahren der Rinder-, Schweine- und Geflügelhaltung – Bericht zur Datenbeschaffung im Projekt InKalkTier (KTBL-intern). Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen (LWK NRW)

Stallklima - Lüftung

2025-09-18T10:08:01Z

Franziska Christ:

Die Zuführung von Frischluft sowie der Abtransport von verbrauchter Luft aus dem Tierbereich des Stalls kann über verschiedene Funktionsprinzipien erfolgen. Rinderställe sind in der Regel frei gelüftet, d.h. Thermik und Wind sind für den Austausch der Stallluft zuständig (Abbildung 1). Es gilt zu beachten, dass keine Zugluft entsteht.
[[Datei:Funktionsprinzipien der freien Lüftung (Jungbluth et al. 1997).png|zentriert|mini|587x587px|Abb. 1: Funktionsprinzipien der freien Lüftung, links: Trauf-First-Lüftung, rechts: Querlüftung (Jungbluth et al. 1997)]]
Bei der Trauf-First-Lüftung trägt die Thermik dazu bei, dass die warme Luft über den First entweicht. Der entstehende Unterdruck lässt entsprechend kühlere Luft von außen in den Stall strömen.

Bei der Querlüftung mit geöffneten Seiten- und/oder Giebelwänden wird in erster Linie der Wind zur Stalllüftung genutzt. Zur Steuerung und Regelung stehen unterschiedliche Einrichtungen zur Verfügung (z. B. Spaceboards, feste oder aufrollbare Windschutznetze, Curtains), die auch kombiniert vorliegen können. Um bei höheren Außentemperaturen die Wärme im Stallinneren abtransportieren zu können, sollten die Fassadenöffnungen entsprechend so groß wie möglich sein (Büscher et al. 2021). In Simulationen konnten dazu die in Tabelle 1 gezeigten Werte als günstig ermittelt werden.
{| class="wikitable"
|+Tab. 1: Erfahrungswerte zu den Zu- und Abluftflächen für Milchviehställe mit Querlüftung (Büscher et al. 2021)
! colspan="2" |'''Empfehlungen für die Fassadenöffnung eines quergelüfteten Außenklimastalls bei zwei gegenüberliegenden Öffnungsflächen'''
'''(m²/Tier und Seite)'''
|-
|Alleinstehend, Queranströmung
|1,25
|-
|Von anderen Geräten beeinflusst bzw. ungünstige Lage
|1,5
|}

== Literatur ==
Büscher, W.; Haidn, B.; Hansen, C.; Häuser, S.; Herrmann, J.; Menning, J.; Mirbach, D.; Neumayer, J.; Pelzer, A.; Perovic, B.; Tober, O.; Stötzel, P.; Zahner, J. (2021): Vermeidung von Hitzestress bei Milchkühen. DLG-Merkblatt 450, 2. Auflage, DLG e. V., Frankfurt am Main

Jungbluth, T., Büscher, W., Krause, M. (2017): Technik Tierhaltung. UTB 2641, Ulmer Verlag, 2. Auflage, 322 S.

[[Kategorie:Rind]]

Stallklima - Lüftung

2025-09-18T10:07:53Z

Franziska Christ:

DieZuführung von Frischluft sowie der Abtransport von verbrauchter Luft aus dem Tierbereich des Stalls kann über verschiedene Funktionsprinzipien erfolgen. Rinderställe sind in der Regel frei gelüftet, d.h. Thermik und Wind sind für den Austausch der Stallluft zuständig (Abbildung 1). Es gilt zu beachten, dass keine Zugluft entsteht.
[[Datei:Funktionsprinzipien der freien Lüftung (Jungbluth et al. 1997).png|zentriert|mini|587x587px|Abb. 1: Funktionsprinzipien der freien Lüftung, links: Trauf-First-Lüftung, rechts: Querlüftung (Jungbluth et al. 1997)]]
Bei der Trauf-First-Lüftung trägt die Thermik dazu bei, dass die warme Luft über den First entweicht. Der entstehende Unterdruck lässt entsprechend kühlere Luft von außen in den Stall strömen.

Bei der Querlüftung mit geöffneten Seiten- und/oder Giebelwänden wird in erster Linie der Wind zur Stalllüftung genutzt. Zur Steuerung und Regelung stehen unterschiedliche Einrichtungen zur Verfügung (z. B. Spaceboards, feste oder aufrollbare Windschutznetze, Curtains), die auch kombiniert vorliegen können. Um bei höheren Außentemperaturen die Wärme im Stallinneren abtransportieren zu können, sollten die Fassadenöffnungen entsprechend so groß wie möglich sein (Büscher et al. 2021). In Simulationen konnten dazu die in Tabelle 1 gezeigten Werte als günstig ermittelt werden.
{| class="wikitable"
|+Tab. 1: Erfahrungswerte zu den Zu- und Abluftflächen für Milchviehställe mit Querlüftung (Büscher et al. 2021)
! colspan="2" |'''Empfehlungen für die Fassadenöffnung eines quergelüfteten Außenklimastalls bei zwei gegenüberliegenden Öffnungsflächen'''
'''(m²/Tier und Seite)'''
|-
|Alleinstehend, Queranströmung
|1,25
|-
|Von anderen Geräten beeinflusst bzw. ungünstige Lage
|1,5
|}

== Literatur ==
Büscher, W.; Haidn, B.; Hansen, C.; Häuser, S.; Herrmann, J.; Menning, J.; Mirbach, D.; Neumayer, J.; Pelzer, A.; Perovic, B.; Tober, O.; Stötzel, P.; Zahner, J. (2021): Vermeidung von Hitzestress bei Milchkühen. DLG-Merkblatt 450, 2. Auflage, DLG e. V., Frankfurt am Main

Jungbluth, T., Büscher, W., Krause, M. (2017): Technik Tierhaltung. UTB 2641, Ulmer Verlag, 2. Auflage, 322 S.

[[Kategorie:Rind]]

Auslauf/Laufhöfe

2025-09-18T10:07:06Z

Franziska Christ:

Ausläufe bzw. Laufhöfe tragen durch die Nutzung verschiedener Klimazonen zur Tierwohlsteigerung bei. Die zusätzliche Fläche für die Tiere vergrößert sich, jedoch auch die emissionsaktive Oberfläche. Eine Möglichkeit dem entgegenzuwirken, ist die Strukturierung des Laufhofs (Benz 2021).

Im Auslauf ist wie im Stall auf eine regelmäßige Reinigung und zeitnahe Beförderung der Exkremente in ein abgedecktes Außenlager zu achten. Insbesondere bei planbefestigten Laufhöfen werden die Schieberbahnen meist in den Laufhof verlängert. Die Flächen zwischen den Laufgängen sind oft auch im Laufhof erhöht und können deshalb nicht maschinell gereinigt werden. Bei Spalten im Auslauf oder einem durchgängig ebenen, planbefestigten Auslauf kann die Reinigung mit Entmistungsrobotern durchgeführt werden.

Werden Laufhöfe vollständig überdacht, können diese nach der Reinigung auch bei Regen besser abtrocknen. Dadurch werden das Emissionspotenzial reduziert und der Eintrag von Niederschlagswasser in den Flüssigmistbehälter verringert. Dies gilt insbesondere für Flächen, die eingestreut sind und regelmäßig mit einem Hofschlepper entmistet werden.

Zu beachten ist, dass nach der EU-Ökorichtlinie und den Richtlinien der Öko-Anbauverbände eine maximale Überdachung von 50-90 % des Laufhofes oder Auslaufs zugelassen ist (Oekolandbau.de, 2024). Mehr Aufschluss zu Überdachungen gibt das Projekt [https://orgprints.org/id/eprint/46049/1/Abschlussbereicht%20gesamt.pdf Indoor-Outdoor] (2023).

Weiterführende Informationen finden Sie hier:

[https://www.btu-tagung.de/fileadmin/user_upload/BTU-Tagung/P_13008-2019.pdf Tagungsunterlagen BTU Tagung 2019 (KTBL) - Funktionssicherheit integrierter Laufhöfe] (S. 269)

[https://www.nutztierhaltung.de/rind/milch/stallbau/laufhoefe-fuer-milchkuehe/ Laufhöfe für Milchkühe (BZL)]

== Literatur ==
Benz, B. (2021): Alles muss raus. Badische Bauernzeitung 46, 28-30 v. 20. November 2021

Indoor-Outdoor (2023): Innovative tiergerechte Haltungsverfahren für die ökologische Schweine- und Rinderhaltung im Rahmen der geänderten EU-Öko-Verordnung. https://orgprints.org/id/eprint/46049/ (12.2024)

Oekolandbau.de (2024): https://www.oekolandbau.de/bio-in-der-praxis/oekologische-landwirtschaft/oekologische-tierhaltung/oekologische-schweinehaltung/tierwohl-in-der-bio-schweinehaltung/auslaeufe-fuer-oeko-schweine/ (12.2024)
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Stallklima - Lüftung

2025-09-17T18:53:06Z

Franziska Christ:

Stallklima - Beleuchtung

2025-09-17T18:52:38Z

Franziska Christ:

Tiere sind, wie Menschen, an das Tageslicht und den Rhythmus von Tag und Nacht angepasst. Die natürliche Beleuchtung wirkt stimulierend und motivierend. Neben der Aufgabe des Sehens wirkt das Tageslicht auf die physische und psychische Verfassung und Leistungsfähigkeit.

Aus diesem Grund ist eine ausreichende Beleuchtung mit Tageslicht in der Stallumgebung für die Tiere anzustreben (Werner 2021). In der Milchviehhaltung können Lichtprogramme eingesetzt werden, um die unterschiedliche Lichtwirkung eines Sommer- oder Wintertages zu nutzen. Insbesondere blaue Lichtanteile steuern beispielsweise die „inneren Uhr“ und beeinflussen Fruchtbarkeit und Wohlbefinden. Durch den Einsatz von LED-Leuchten kann dieser Effekt genutzt werden. Dabei werden viele, homogen verteilte Lichtquellen empfohlen, damit wenig Schatten entsteht.

In den verschiedenen Funktionsbereichen sollte die Beleuchtungsstärke 150 Lux betragen (Tabelle 1) (Fry 2021). Lichtdurchlässige Dach- und Deckenflächen fördern den Tageslichteinfall, jedoch auch den Wärmeeintrag in den Tierbereich. Aus diesem Grund sollten diese nur in einer geeigneten Firstüberdeckung oder in korrekt ausgerichtetes lichtdurchlässiges Wandmaterial (z. B. Wickellüftung aus Gewebeplatten) installiert werden (Werner 2021).
{| class="wikitable"
| colspan="4" |'''Tab. 1: Kennzahlen für die Beleuchtungsintensität in einzelnen Funktionsbereichen (Reiter und Werner, in Frey 2021)'''
|-
|
|'''Intensität'''

'''(Lux)'''
|'''Dauer'''
|'''Lichtfarbe'''

'''(Kelvin)'''
|-
|Laktierende Tiere
|150
|13 Stunden hell und 11 Stunden dunkel
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Trockensteher
|80
|8 Stunden hell und 16 Stunden dunkel
|Neutralweiß (3300 - 5300)
|-
|Wartebereich
|150
|30 Minuten vor und nach dem Eintrieb der Tiere einschalten
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Treib- und Laufgänge
|150
|30 Minuten vor und nach dem Eintrieb der Tiere einschalten
|Tageslicht bzw. Neutralweiß
|-
| colspan="4" |'''Melkstand:'''
|-
|Grundbeleuchtung
|150
|Ein- und Austrieb
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Arbeitsbeleuchtung
|500
|Während des Melkens
|4000 - 6500
|-
| colspan="4" |'''Krankenbereich:'''
|-
|Grundbeleuchtung
|150
|11 Stunden hell und 13 Stunden dunkel
|Neutralweiß (3300 – 5300)
|-
|Arbeitsbeleuchtung
|500
|Während der Behandlung
|4000 - 5000
|-
| colspan="4" |'''Abkalbebereich:'''
|-
|Grundbeleuchtung
|150
|13 Stunden hell und 11 Stunden dunkel
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Arbeitsbeleuchtung
|500
|Bei Bedarf (z. B. Kaiserschnitt)
|4000 - 5000
|}
Weiterführende Informationen zum Thema Beleuchtung und Beleuchtungstechnik im Rinderstall: [https://www.dlg.org/de/landwirtschaft/themen/technik/technik-tierhaltung/dlg-merkblatt-415/ DLG-Merkblatt 415 ]

== Literatur ==
Fry, A.-C. (2021): Licht individuell planen. In: top agrar, 12, R24-R26

Werner, D. (2021): Beleuchtung in Haltungsverfahren der Rinder-, Schweine- und Geflügelhaltung – Bericht zur Datenbeschaffung im Projekt InKalkTier (KTBL-intern). Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen (LWK NRW)

Stallklima - Beleuchtung

2025-09-17T18:52:18Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

==== Beleuchtung ====
Tiere sind, wie Menschen, an das Tageslicht und den Rhythmus von Tag und Nacht angepasst. Die natürliche Beleuchtung wirkt stimulierend und motivierend. Neben der Aufgabe des Sehens wirkt das Tageslicht auf die physische und psychische Verfassung und Leistungsfähigkeit.

Aus diesem Grund ist eine ausreichende Beleuchtung mit Tageslicht in der Stallumgebung für die Tiere anzustreben (Werner 2021). In der Milchviehhaltung können Lichtprogramme eingesetzt werden, um die unterschiedliche Lichtwirkung eines Sommer- oder Wintertages zu nutzen. Insbesondere blaue Lichtanteile steuern beispielsweise die „inneren Uhr“ und beeinflussen Fruchtbarkeit und Wohlbefinden. Durch den Einsatz von LED-Leuchten kann dieser Effekt genutzt werden. Dabei werden viele, homogen verteilte Lichtquellen empfohlen, damit wenig Schatten entsteht.

In den verschiedenen Funktionsbereichen sollte die Beleuchtungsstärke 150 Lux betragen (Tabelle 1) (Fry 2021). Lichtdurchlässige Dach- und Deckenflächen fördern den Tageslichteinfall, jedoch auch den Wärmeeintrag in den Tierbereich. Aus diesem Grund sollten diese nur in einer geeigneten Firstüberdeckung oder in korrekt ausgerichtetes lichtdurchlässiges Wandmaterial (z. B. Wickellüftung aus Gewebeplatten) installiert werden (Werner 2021).
{| class="wikitable"
| colspan="4" |'''Tab. 1: Kennzahlen für die Beleuchtungsintensität in einzelnen Funktionsbereichen (Reiter und Werner, in Frey 2021)'''
|-
|
|'''Intensität'''

'''(Lux)'''
|'''Dauer'''
|'''Lichtfarbe'''

'''(Kelvin)'''
|-
|Laktierende Tiere
|150
|13 Stunden hell und 11 Stunden dunkel
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Trockensteher
|80
|8 Stunden hell und 16 Stunden dunkel
|Neutralweiß (3300 - 5300)
|-
|Wartebereich
|150
|30 Minuten vor und nach dem Eintrieb der Tiere einschalten
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Treib- und Laufgänge
|150
|30 Minuten vor und nach dem Eintrieb der Tiere einschalten
|Tageslicht bzw. Neutralweiß
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| colspan="4" |'''Melkstand:'''
|-
|Grundbeleuchtung
|150
|Ein- und Austrieb
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Arbeitsbeleuchtung
|500
|Während des Melkens
|4000 - 6500
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| colspan="4" |'''Krankenbereich:'''
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|Grundbeleuchtung
|150
|11 Stunden hell und 13 Stunden dunkel
|Neutralweiß (3300 – 5300)
|-
|Arbeitsbeleuchtung
|500
|Während der Behandlung
|4000 - 5000
|-
| colspan="4" |'''Abkalbebereich:'''
|-
|Grundbeleuchtung
|150
|13 Stunden hell und 11 Stunden dunkel
|Tageslicht

(> 5300)
|-
|Arbeitsbeleuchtung
|500
|Bei Bedarf (z. B. Kaiserschnitt)
|4000 - 5000
|}
Weiterführende Informationen zum Thema Beleuchtung und Beleuchtungstechnik im Rinderstall: [https://www.dlg.org/de/landwirtschaft/themen/technik/technik-tierhaltung/dlg-merkblatt-415/ DLG-Merkblatt 415 ]

==== Literatur ====
Fry, A.-C. (2021): Licht individuell planen. In: top agrar, 12, R24-R26

Werner, D. (2021): Beleuchtung in Haltungsverfahren der Rinder-, Schweine- und Geflügelhaltung – Bericht zur Datenbeschaffung im Projekt InKalkTier (KTBL-intern). Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen (LWK NRW)

Stallklima - Temperatur

2025-09-17T18:47:25Z

Franziska Christ:

Stallklima - Temperatur

2025-09-17T18:46:39Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

=== Dachaufbau ===
Der Wärmeeintrag in das Stallgebäude wird maßgeblich von den Dachaufbauten beeinflusst. Einschalige, nicht gedämmte Dachaufbauten, wie z. B. Trapezbleche, Dachpfannen oder Faserzementplatten (Eternit), erhitzen sich bei Sonneneinstrahlung stark. Ähnliche Wirkungen zeigen Lichtplatten, die fast ungehindert Wärmestrahlung auf Tiere und Stalloberflächen auftreffen lassen, weshalb sie nur an der Nordseite des Stalls installiert sein sollten.

Mehrschichtige Dachaufbauten, z. B. Sandwichelemente mit Wärmedämmung oder Brettstapeldecken, bieten einen günstigeren Schutz vor Hitzestress bei den Tieren. Einen besonderen Dachaufbau stellt das Gründach dar. Dieses nimmt durch seine Vegetationsschicht Wasser in Form von Niederschlag auf, durch Verdunstungskühlung kann so eine niedrigere Stallinnentemperatur erreicht werden. Dabei beeinflusst ebenfalls die Höhe und Dichte der Vegetationsschicht die Temperaturen auf der Dachinnenseite (Stötzel und Simon 2018, VLK 2022).

==== Ventilation ====
Zum Abtransport warmer Luftschichten bei hohen Außentemperaturen können vertikal angebrachte Deckenventilatoren oder horizontal ausgerichtete Axialventilatoren dienen. Die notwendige Leistung der Ventilatoren gilt es in Abhängigkeit von Stalllänge, Dachgestaltung und Leistungsniveau der Tiere zu bestimmen. Dabei sollten Luftgeschwindigkeiten von mindestens 2,0 bis 2,5 m/s erreicht werden (Stötzel und Simon 2018).

Da die Tiere sich einen großen Teil der Tageszeit im Liegebereich aufhalten, werden die Ventilatoren auf diesen ausgerichtet. Zur optimalen Berücksichtigung der tierischen Bedürfnisse wird eine automatische temperaturgesteuerte Schaltung der Ventilatoren empfohlen (Büscher et al. 2021).

==== Sprinkler- und Vernebelungsanlagen ====
Die Kühlung des Tierkörpers mittels Wasser kann entweder durch Sprinkleranlagen oder Wasserverneblung erfolgen. Sprinkleranlagen beregnen die Tiere direkt mit Wasser. Durch die Verdunstung des Wassers auf der Haut wird dem Tierkörper Wärme entzogen. Bei Vernebelungsanlagen hingegen handelt es sich um ein Hochdrucksystem, dass sehr feine Wassertropfen versprüht, welche in der Stallluft verdunsten und diese somit abkühlen (Büscher et al. 2021). Es ist zu beachten, dass diese Maßnahmen zur Kühlung erst ab einer relativen Luftfeuchte ≤ 70 % und ergänzend zu einer gut funktionierenden Lüftungsanlage eingesetzt werden, um den Abtransport der feuchten Luft zu gewährleisten (VLK 2022).

==== Schlauchlüftung ====
[[Datei:Schlauchbelüftungssystem.png|mini|Abb. 1: Das Funktionsprinzip des Schlauchbelüftungssystems nach Büscher et al. (2021)]]
Die gezielte Kühlung bestimmter Funktionsbereich (z. B. Liegebereich) kann auch über eine Schlauchlüftung erfolgen. Frischluft wird von einem Ventilator in einen luftdichten Schlauch gedrückt (Überdrucklüftung) und exakt über dem gewünschten Tierbereich durch kleine Löcher ausgestoßen. Mittels eines entsprechenden Ventilators können Luftgeschwindigkeiten bis zu 4 m/s erreicht werden (Abbildung 1). Auf diesem Weg können insbesondere bei niedrigen Gebäuden höhere Luftwechselraten erreicht werden (Büscher et al. 2021).

==== Literatur ====
Büscher, W.; Haidn, B.; Hansen, C.; Häuser, S.; Herrmann, J.; Menning, J.; Mirbach, D.; Neumayer, J.; Pelzer, A.; Perovic, B.; Tober, O.; Stötzel, P.; Zahner, J. (2021): Vermeidung von Hitzestress bei Milchkühen. DLG-Merkblatt 450, 2. Auflage, DLG e. V., Frankfurt am Main

Stötzel, P.; Simon, J. (2018): So bleibt die Hitze draußen. In: Elite - Magazin für Milcherzeuger, 4, S. 62 - 64

VLK (Verband der Landwirtschaftskammern) (2022): Gesamtbetriebliches Haltungskonzept Rind. Aspekte und Visionen einer zukunftsorientierten Milchviehhaltung. 1. Auflage, Verband der Landwirtschaftskammern, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), Bonn

Wasserversorgung Rind

2025-09-17T18:41:53Z

Franziska Christ:

Für Rinder ist, wie für alle landwirtschaftliche Nutztiere, Wasser das wichtigste Futtermittel. Es beeinflusst die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Leistung.

Das angebotene Tränkwasser sollte qualitativ hochwertig sein, wenngleich keine so hohen Anforderungen wie an die Trinkwasserqualität gestellt werden. Wichtig ist, dass das aufzunehmende Wasser schmackhaft ist und eine ausreichende Wasseraufnahme unterstützt wird. Es sollte Grenzwerte von bestimmten Inhaltsstoffen, z. B. N-Verbindungen (Nitrat, Nitrit), Eisen, Sulfat, einhalten und frei von biologischen Kontaminanten wie Salmonellen und E. coli sein (Kamphues et al. 2007).

Wasser erfüllt vielfältige Aufgaben im Organismus. Es dient zum Abtransport überschüssiger und toxischer Stoffe. Außerdem hat es die wichtige Aufgabe der Thermoregulation. Dementsprechend wird bei hohen Umgebungstemperaturen eine höhere Wasseraufnahme forciert, um die Wärme über die Atmung abführen zu können.

Die Wasseraufnahme bei Rindern beträgt in Abhängigkeit von Rasse, Leistung, physiologischen Zustand, Futteraufnahme und Außentemperatur zwischen 40 und 100 l pro Tag (Kamphues et al. 2004). An heißen Tagen können die Maximalwerte noch übertroffen werden. Spezifische Werte sind in Tabelle 1 definiert.
{| class="wikitable centered"
|+Tab. 1: Richtwerte für den Tränkbedarf von Rindern (Kaufmann 2002)
|Alter und Haltungsabschnitt
|Wasserbedarf – Streuung
(l/Tier und Tag)
|Wasserbedarf – maximal
(l/Tier und Tag)
|-
|Milchkuh – leistungsabhängig
|40-80
|150
|-
|Jungrinder und Mastbullen > 1 Jahr
|20-40
|70
|-
|Jungrinder und Mastbullen < 1 Jahr
|15-30
|50
|-
|Kälber ≤ 6 Monate
|12-25
|30
|-
|Tränkkälber – einschließlich Tränke
|6-16
|20
|}
Alle Tiere einer Herde müssen stets Zugang zu frischem Wasser haben. Unabhängig von der Herdengröße sind mindestens zwei Tränkstellen vorzuhalten. Diese Tränken sollen sich an ausreichend breiten Durchgängen befinden. Bei Milchkühen teilen sich etwa 20 Tiere eine Tränke, die eine angemessene Durchflussrate – ca. 20 l/min – aufweist. Da Rinder Saugtrinker sind, nehmen sie Wasser bevorzugt aus offenen Wasserflächen auf.

Trogtränken mit mehreren Tränkplätzen kommen diesen Ansprüchen nach, sind jedoch anfällig für Verschmutzungen durch Futterreste und Kot. Aus diesem Grund ist eine tägliche Kontrolle der Tränken sowie eine regelmäßige Reinigung unerlässlich.

Alternativ erfüllen auch Ventil-Trogtränken die Anforderungen einer offenen Wasserfläche. Sie bieten einen Tränkplatz für 15 bis 20 Kühe, weisen jedoch eine hohe Durchflussrate von 30 bis 40 l/min auf, was eingetragene Futterreste unmittelbar wieder ausspült.

Der Einsatz von frostsichere Ballen- oder Klappentränken hat sich besonders in Offenställen und auf Weiden bewährt. Nachteilig sind jedoch die geringe Durchflussrate und die sehr aufwendige Reinigung.

Schalentränken mit Klappen- oder Rohrventil weisen eine einfachere Reinigungsmöglichkeit auf, sollten aber aufgrund ihres zu geringen Wasserdurchlaufs besonders in bei Milchkühen nicht mehr eingesetzt werden (Herrmann 2014).

=== Literatur ===
Kamphues, J.; Coenen, Manfred, Kienzle, Ellen; Pallauf, J.; Simon, O.; Zentek, J. (2004): Supplemente zu Vorlesungen und Übungen in der Tierernährung. 10. Auflage, Verlag Schaper, Alfeld-Hannover

Kamphues; Josef; Böhm, R.; Flachowsky, G.; Lahrssen-Wiederholt, M.; Meyer, U.; Schneker, H. (2007): Empfehlungen zur Beurteilung der hygienischen Qualität von Tränkwasser für Lebensmittel liefernde Tiere unter Berücksichtigung der gegebenen rechtlichen Rahmenbedingungen. In: Landbauforschung Völkenrode, 57, 3, S. 255 – 272

Herrmann, H.-J. (2014): Wasserversorgung für Rinder – Bauliche, technische und bedarfsgerechte Lösungen. DLG-Merkblatt 399, 1. Auflage, DLG e. V.

Kaufmann, O. (2002): Rationelle Wasserverwendung. In: Methling, W. und Unshelm, J. (Hg.): Umwelt- und tiergerechte Haltung von Nutz-, Heim- und Begleittieren. Berlin, Parey Buchverlag, 734 S.
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Wasserversorgung Rind

2025-09-17T18:40:18Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

Für Rinder ist, wie für alle landwirtschaftliche Nutztiere, Wasser das wichtigste Futtermittel. Es beeinflusst die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Leistung.

Das angebotene Tränkwasser sollte qualitativ hochwertig sein, wenngleich keine so hohen Anforderungen wie an die Trinkwasserqualität gestellt werden. Wichtig ist, dass das aufzunehmende Wasser schmackhaft ist und eine ausreichende Wasseraufnahme unterstützt wird. Es sollte Grenzwerte von bestimmten Inhaltsstoffen, z. B. N-Verbindungen (Nitrat, Nitrit), Eisen, Sulfat, einhalten und frei von biologischen Kontaminanten wie Salmonellen und E. coli sein (Kamphues et al. 2007).

Wasser erfüllt vielfältige Aufgaben im Organismus. Es dient zum Abtransport überschüssiger und toxischer Stoffe. Außerdem hat es die wichtige Aufgabe der Thermoregulation. Dementsprechend wird bei hohen Umgebungstemperaturen eine höhere Wasseraufnahme forciert, um die Wärme über die Atmung abführen zu können.

Die Wasseraufnahme bei Rindern beträgt in Abhängigkeit von Rasse, Leistung, physiologischen Zustand, Futteraufnahme und Außentemperatur zwischen 40 und 100 l pro Tag (Kamphues et al. 2004). An heißen Tagen können die Maximalwerte noch übertroffen werden. Spezifische Werte sind in Tabelle 1 definiert.
{| class="wikitable centered"
|+Tab. 1: Richtwerte für den Tränkbedarf von Rindern (Kaufmann 2002)
|Alter und Haltungsabschnitt
|Wasserbedarf – Streuung
(l/Tier und Tag)
|Wasserbedarf – maximal
(l/Tier und Tag)
|-
|Milchkuh – leistungsabhängig
|40-80
|150
|-
|Jungrinder und Mastbullen > 1 Jahr
|20-40
|70
|-
|Jungrinder und Mastbullen < 1 Jahr
|15-30
|50
|-
|Kälber ≤ 6 Monate
|12-25
|30
|-
|Tränkkälber – einschließlich Tränke
|6-16
|20
|}
Alle Tiere einer Herde müssen stets Zugang zu frischem Wasser haben. Unabhängig von der Herdengröße sind mindestens zwei Tränkstellen vorzuhalten. Diese Tränken sollen sich an ausreichend breiten Durchgängen befinden. Bei Milchkühen teilen sich etwa 20 Tiere eine Tränke, die eine angemessene Durchflussrate – ca. 20 l/min – aufweist. Da Rinder Saugtrinker sind, nehmen sie Wasser bevorzugt aus offenen Wasserflächen auf.

Trogtränken mit mehreren Tränkplätzen kommen diesen Ansprüchen nach, sind jedoch anfällig für Verschmutzungen durch Futterreste und Kot. Aus diesem Grund ist eine tägliche Kontrolle der Tränken sowie eine regelmäßige Reinigung unerlässlich.

Alternativ erfüllen auch Ventil-Trogtränken die Anforderungen einer offenen Wasserfläche. Sie bieten einen Tränkplatz für 15 bis 20 Kühe, weisen jedoch eine hohe Durchflussrate von 30 bis 40 l/min auf, was eingetragene Futterreste unmittelbar wieder ausspült.

Der Einsatz von frostsichere Ballen- oder Klappentränken hat sich besonders in Offenställen und auf Weiden bewährt. Nachteilig sind jedoch die geringe Durchflussrate und die sehr aufwendige Reinigung.

Schalentränken mit Klappen- oder Rohrventil weisen eine einfachere Reinigungsmöglichkeit auf, sollten aber aufgrund ihres zu geringen Wasserdurchlaufs besonders in bei Milchkühen nicht mehr eingesetzt werden (Herrmann 2014).

=== Literatur ===
Kamphues, J.; Coenen, Manfred, Kienzle, Ellen; Pallauf, J.; Simon, O.; Zentek, J. (2004): Supplemente zu Vorlesungen und Übungen in der Tierernährung. 10. Auflage, Verlag Schaper, Alfeld-Hannover

Kamphues; Josef; Böhm, R.; Flachowsky, G.; Lahrssen-Wiederholt, M.; Meyer, U.; Schneker, H. (2007): Empfehlungen zur Beurteilung der hygienischen Qualität von Tränkwasser für Lebensmittel liefernde Tiere unter Berücksichtigung der gegebenen rechtlichen Rahmenbedingungen. In: Landbauforschung Völkenrode, 57, 3, S. 255 – 272

Herrmann, H.-J. (2014): Wasserversorgung für Rinder – Bauliche, technische und bedarfsgerechte Lösungen. DLG-Merkblatt 399, 1. Auflage, DLG e. V.

Kaufmann, O. (2002): Rationelle Wasserverwendung. In: Methling, W. und Unshelm, J. (Hg.): Umwelt- und tiergerechte Haltung von Nutz-, Heim- und Begleittieren. Berlin, Parey Buchverlag, 734 S.
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Wasserversorgung Rind

2025-09-17T18:37:01Z

Franziska Christ:

Für Rinder ist, wie für alle landwirtschaftliche Nutztiere, Wasser das wichtigste Futtermittel. Es beeinflusst die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Leistung.

Das angebotene Tränkwasser sollte qualitativ hochwertig sein, wenngleich keine so hohen Anforderungen wie an die Trinkwasserqualität gestellt werden. Wichtig ist, dass das aufzunehmende Wasser schmackhaft ist und eine ausreichende Wasseraufnahme unterstützt wird. Es sollte Grenzwerte von bestimmten Inhaltsstoffen, z. B. N-Verbindungen (Nitrat, Nitrit), Eisen, Sulfat, einhalten und frei von biologischen Kontaminanten wie Salmonellen und E. coli sein (Kamphues et al. 2007).

Wasser erfüllt vielfältige Aufgaben im Organismus. Es dient zum Abtransport überschüssiger und toxischer Stoffe. Außerdem hat es die wichtige Aufgabe der Thermoregulation. Dementsprechend wird bei hohen Umgebungstemperaturen eine höhere Wasseraufnahme forciert, um die Wärme über die Atmung abführen zu können.

Die Wasseraufnahme bei Rindern beträgt in Abhängigkeit von Rasse, Leistung, physiologischen Zustand, Futteraufnahme und Außentemperatur zwischen 40 und 100 l pro Tag (Kamphues et al. 2004). An heißen Tagen können die Maximalwerte noch übertroffen werden. Spezifische Werte sind in Tabelle 1 definiert.
{| class="wikitable centered"
|+Tab. 1: Richtwerte für den Tränkbedarf von Rindern (Kaufmann 2002)
| rowspan="2" |Alter und Haltungsabschnitt
|Wasserbedarf – Streuung
|Wasserbedarf – maximal
|-
| colspan="2" |(l/Tier und Tag)
|-
|Milchkuh – leistungsabhängig
|40-80
|150
|-
|Jungrinder und Mastbullen > 1 Jahr
|20-40
|70
|-
|Jungrinder und Mastbullen < 1 Jahr
|15-30
|50
|-
|Kälber ≤ 6 Monate
|12-25
|30
|-
|Tränkkälber – einschließlich Tränke
|6-16
|20
|}
Alle Tiere einer Herde müssen stets Zugang zu frischem Wasser haben. Unabhängig von der Herdengröße sind mindestens zwei Tränkstellen vorzuhalten. Diese Tränken sollen sich an ausreichend breiten Durchgängen befinden. Bei Milchkühen teilen sich etwa 20 Tiere eine Tränke, die eine angemessene Durchflussrate – ca. 20 l/min – aufweist. Da Rinder Saugtrinker sind, nehmen sie Wasser bevorzugt aus offenen Wasserflächen auf.

Trogtränken mit mehreren Tränkplätzen kommen diesen Ansprüchen nach, sind jedoch anfällig für Verschmutzungen durch Futterreste und Kot. Aus diesem Grund ist eine tägliche Kontrolle der Tränken sowie eine regelmäßige Reinigung unerlässlich.

Alternativ erfüllen auch Ventil-Trogtränken die Anforderungen einer offenen Wasserfläche. Sie bieten einen Tränkplatz für 15 bis 20 Kühe, weisen jedoch eine hohe Durchflussrate von 30 bis 40 l/min auf, was eingetragene Futterreste unmittelbar wieder ausspült.

Der Einsatz von frostsichere Ballen- oder Klappentränken hat sich besonders in Offenställen und auf Weiden bewährt. Nachteilig sind jedoch die geringe Durchflussrate und die sehr aufwendige Reinigung.

Schalentränken mit Klappen- oder Rohrventil weisen eine einfachere Reinigungsmöglichkeit auf, sollten aber aufgrund ihres zu geringen Wasserdurchlaufs besonders in bei Milchkühen nicht mehr eingesetzt werden (Herrmann 2014).

=== Literatur ===
Kamphues, J.; Coenen, Manfred, Kienzle, Ellen; Pallauf, J.; Simon, O.; Zentek, J. (2004): Supplemente zu Vorlesungen und Übungen in der Tierernährung. 10. Auflage, Verlag Schaper, Alfeld-Hannover

Kamphues; Josef; Böhm, R.; Flachowsky, G.; Lahrssen-Wiederholt, M.; Meyer, U.; Schneker, H. (2007): Empfehlungen zur Beurteilung der hygienischen Qualität von Tränkwasser für Lebensmittel liefernde Tiere unter Berücksichtigung der gegebenen rechtlichen Rahmenbedingungen. In: Landbauforschung Völkenrode, 57, 3, S. 255 – 272

Herrmann, H.-J. (2014): Wasserversorgung für Rinder – Bauliche, technische und bedarfsgerechte Lösungen. DLG-Merkblatt 399, 1. Auflage, DLG e. V.

TierSchNutztV (2021): Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 22. August 2006 (BGBl. I S. 2043), die zuletzt durch Artikel 1a der Verordnung vom 29. Januar 2021 (BGBl. I S. 146) geändert worden ist vom 2021
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Tiefbox

2025-09-17T18:29:10Z

Franziska Christ:

__NOTOC__
[[Datei:Tiefbox (Krause).png|mini|237x237px|Abb. 1: Tiefbox (Krause)]]
Der Beton unter der Liegefläche liegt auf dem Niveau des Laufgangs. Die Liegefläche wird hinten durch eine Streuschwelle und vorne durch eine Bugschwelle begrenzt. So kann sie mit einer etwa 15 cm starken organischen Matratze (z.B. Stroh-Mist- oder Kalk-Stroh-Varianten) sowie einer Stroh-Deckschicht aufgefüllt werden (Abb. 1). Ebenso kann eine lose Schüttung (z.B. Gärsubstrate, Sägemehl, Sand) als Einstreumaterial eingesetzt werden.

==Funktionsmaße==
Die Boxenabmessungen sollten sich am Durchschnitt der 25 % schwersten bzw. größten Tiere der Herde orientieren (Abb. 2). Die durchschnittliche Liegeboxenbreite (lichtes Maß) liegt bei 1,25 -1,30 m (Jungbluth et al. 2017).
[[Datei:Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017).png|zentriert|mini|565x565px|Abb. 2: Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017)]]

Aus dem Abliege-, Liege- und Aufstehverhalten der Rinder setzten sich die baulichen Anforderungen an eine Liegebox zusammen (Abb. 3).
[[Datei:Anforderung_Liegebox.png|zentriert|mini|807x807px|Abb. 3: Das Verhalten beeinflusst den Aufbau der Liegebox mit ihren Steuerelementen]]

== Managementempfehlungen ==
entscheidend sind:

* Dimensionierung, Aufbau und Pflege der Liegebox
* Reinigungshäufigkeit: 2 bis 3 x täglich
* Einstreuhäufigkeit: wöchentliches Nachstreuen
* Einstreumaterial und Einstreumenge, z.B.
** '''Stroh-Kalk-Gemisch:'''
*** Einstreu Mischverhältnis (Stroh:Kalk:Wasser) 1:3:1
*** Kalk: 80-90 % der Korngrößen < 0,09 mm
*** 0,3 kg Stroh/Box ‧ d
** '''Separierte Gülle oder Gärreste:'''
*** ca. 5-13 m³/Box ‧ a
*** Mischung mit kohlensaurem Kalk notwendig
*** Mindestanforderung von 30 % TM des Einstreumaterials
*** Einsatz ist wegen fehlender Gesetze nicht erlaubt, trotzdem in der Praxis zu finden, da eine Stroh-Mist-Matratze erlaubt ist

==Auswirkungen auf Tierwohl und Ökonomie==
Tab. 1: Tiefbox im Vergleich zu Hochbox mit Strohmehl auf weicher Matratze
{| class="wikitable"
|'''Tierwohl'''
|'''Ökonomie'''
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Tarsal- und Karpalgelenksverletzungen (Weary und von Keyserlingk 2007)</nowiki>
|<nowiki>- geringe Investitionskosten (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Erhöhung der Liegezeit (Tucker und Weary 2004)</nowiki>
|<nowiki>+ hohe variable Kosten durch Einstreumaterial (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Lahmheiten</nowiki>
|<nowiki>+ hoher Arbeitszeitbedarf für Boxenpflege und Einstreuen (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|}

==Literatur==
Jungbluth, T., Büscher, W., Krause, M. (2017): Technik Tierhaltung. UTB 2641, Ulmer Verlag, 2. Auflage, 322 S.

Tucker, C.B., Weary, D.M. (2004): Bedding on geotextile mattresses: how much is needed to improve cow comfort? J. Dairy Sci 87, 2889-2895

Weary, D.M., von Keyserlingk, M.A.G. (2007): Building better barns – Seeing the Freestall from the Cow’s Perspective. Proceedings of the Intermountain Nutrition Conference 2007
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Tiefbox

2025-09-17T18:28:49Z

Franziska Christ: Änderung 8080 von Franziska Christ (Diskussion) rückgängig gemacht.

__NOTOC__
[[Datei:Tiefbox (Krause).png|mini|283x283px|Abb. 1: Tiefbox (Krause)]]
Der Beton unter der Liegefläche liegt auf dem Niveau des Laufgangs. Die Liegefläche wird hinten durch eine Streuschwelle und vorne durch eine Bugschwelle begrenzt. So kann sie mit einer etwa 15 cm starken organischen Matratze (z.B. Stroh-Mist- oder Kalk-Stroh-Varianten) sowie einer Stroh-Deckschicht aufgefüllt werden (Abb. 1). Ebenso kann eine lose Schüttung (z.B. Gärsubstrate, Sägemehl, Sand) als Einstreumaterial eingesetzt werden.

==Funktionsmaße==
Die Boxenabmessungen sollten sich am Durchschnitt der 25 % schwersten bzw. größten Tiere der Herde orientieren (Abb. 2). Die durchschnittliche Liegeboxenbreite (lichtes Maß) liegt bei 1,25 -1,30 m (Jungbluth et al. 2017).
[[Datei:Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017).png|zentriert|mini|565x565px|Abb. 2: Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017)]]

Aus dem Abliege-, Liege- und Aufstehverhalten der Rinder setzten sich die baulichen Anforderungen an eine Liegebox zusammen (Abb. 3).
[[Datei:Anforderung_Liegebox.png|zentriert|mini|807x807px|Abb. 3: Das Verhalten beeinflusst den Aufbau der Liegebox mit ihren Steuerelementen]]

== Managementempfehlungen ==
entscheidend sind:

* Dimensionierung, Aufbau und Pflege der Liegebox
* Reinigungshäufigkeit: 2 bis 3 x täglich
* Einstreuhäufigkeit: wöchentliches Nachstreuen
* Einstreumaterial und Einstreumenge, z.B.
** '''Stroh-Kalk-Gemisch:'''
*** Einstreu Mischverhältnis (Stroh:Kalk:Wasser) 1:3:1
*** Kalk: 80-90 % der Korngrößen < 0,09 mm
*** 0,3 kg Stroh/Box ‧ d
** '''Separierte Gülle oder Gärreste:'''
*** ca. 5-13 m³/Box ‧ a
*** Mischung mit kohlensaurem Kalk notwendig
*** Mindestanforderung von 30 % TM des Einstreumaterials
*** Einsatz ist wegen fehlender Gesetze nicht erlaubt, trotzdem in der Praxis zu finden, da eine Stroh-Mist-Matratze erlaubt ist

==Auswirkungen auf Tierwohl und Ökonomie==
Tab. 1: Tiefbox im Vergleich zu Hochbox mit Strohmehl auf weicher Matratze
{| class="wikitable"
|'''Tierwohl'''
|'''Ökonomie'''
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Tarsal- und Karpalgelenksverletzungen (Weary und von Keyserlingk 2007)</nowiki>
|<nowiki>- geringe Investitionskosten (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Erhöhung der Liegezeit (Tucker und Weary 2004)</nowiki>
|<nowiki>+ hohe variable Kosten durch Einstreumaterial (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Lahmheiten</nowiki>
|<nowiki>+ hoher Arbeitszeitbedarf für Boxenpflege und Einstreuen (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|}

==Literatur==
Jungbluth, T., Büscher, W., Krause, M. (2017): Technik Tierhaltung. UTB 2641, Ulmer Verlag, 2. Auflage, 322 S.

Tucker, C.B., Weary, D.M. (2004): Bedding on geotextile mattresses: how much is needed to improve cow comfort? J. Dairy Sci 87, 2889-2895

Weary, D.M., von Keyserlingk, M.A.G. (2007): Building better barns – Seeing the Freestall from the Cow’s Perspective. Proceedings of the Intermountain Nutrition Conference 2007
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Tiefbox

2025-09-17T18:25:59Z

Franziska Christ:

__FORCETOC__

[[Datei:Tiefbox (Krause).png|mini|182x182px|Abb. 1: Tiefbox (Krause)]]
Der Beton unter der Liegefläche liegt auf dem Niveau des Laufgangs. Die Liegefläche wird hinten durch eine Streuschwelle und vorne durch eine Bugschwelle begrenzt. So kann sie mit einer etwa 15 cm starken organischen Matratze (z.B. Stroh-Mist- oder Kalk-Stroh-Varianten) sowie einer Stroh-Deckschicht aufgefüllt werden (Abb. 1). Ebenso kann eine lose Schüttung (z.B. Gärsubstrate, Sägemehl, Sand) als Einstreumaterial eingesetzt werden.

==Funktionsmaße==
Die Boxenabmessungen sollten sich am Durchschnitt der 25 % schwersten bzw. größten Tiere der Herde orientieren (Abb. 2). Die durchschnittliche Liegeboxenbreite (lichtes Maß) liegt bei 1,25 -1,30 m (Jungbluth et al. 2017).
[[Datei:Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017).png|zentriert|mini|565x565px|Abb. 2: Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017)]]

Aus dem Abliege-, Liege- und Aufstehverhalten der Rinder setzten sich die baulichen Anforderungen an eine Liegebox zusammen (Abb. 3).
[[Datei:Anforderung_Liegebox.png|zentriert|mini|807x807px|Abb. 3: Das Verhalten beeinflusst den Aufbau der Liegebox mit ihren Steuerelementen]]

== Managementempfehlungen ==
[[Datei:Mass Kuh.png|300px|thumb|Abbildung: Körpermaße zur Berechnung der richtigen Liegeboxenabmessungen|left]]
 
*Liegelänge: (0,92x schräge Rumpflänge) + 21 cm (vgl. Abb. 2)
*Liegeboxenlänge: Liegelänge + 21 cm + (Wederristshöhe * 0,56)
*Liegeboxenbreite (Achsmaß): Widerristshöhe x 0,86
 

entscheidend sind:

* Dimensionierung, Aufbau und Pflege der Liegebox
* Reinigungshäufigkeit: 2 bis 3 x täglich
* Einstreuhäufigkeit: wöchentliches Nachstreuen
* Einstreumaterial und Einstreumenge, z.B.
** '''Stroh-Kalk-Gemisch:'''
*** Einstreu Mischverhältnis (Stroh:Kalk:Wasser) 1:3:1
*** Kalk: 80-90 % der Korngrößen < 0,09 mm
*** 0,3 kg Stroh/Box ‧ d
** '''Separierte Gülle oder Gärreste:'''
*** ca. 5-13 m³/Box ‧ a
*** Mischung mit kohlensaurem Kalk notwendig
*** Mindestanforderung von 30 % TM des Einstreumaterials
*** Einsatz ist wegen fehlender Gesetze nicht erlaubt, trotzdem in der Praxis zu finden, da eine Stroh-Mist-Matratze erlaubt ist

==Auswirkungen auf Tierwohl und Ökonomie==
Tab. 1: Tiefbox im Vergleich zu Hochbox mit Strohmehl auf weicher Matratze
{| class="wikitable"
|'''Tierwohl'''
|'''Ökonomie'''
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Tarsal- und Karpalgelenksverletzungen (Weary und von Keyserlingk 2007)</nowiki>
|<nowiki>- geringe Investitionskosten (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Erhöhung der Liegezeit (Tucker und Weary 2004)</nowiki>
|<nowiki>+ hohe variable Kosten durch Einstreumaterial (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Lahmheiten</nowiki>
|<nowiki>+ hoher Arbeitszeitbedarf für Boxenpflege und Einstreuen (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|}

==Literatur==
Jungbluth, T., Büscher, W., Krause, M. (2017): Technik Tierhaltung. UTB 2641, Ulmer Verlag, 2. Auflage, 322 S.

Tucker, C.B., Weary, D.M. (2004): Bedding on geotextile mattresses: how much is needed to improve cow comfort? J. Dairy Sci 87, 2889-2895

Weary, D.M., von Keyserlingk, M.A.G. (2007): Building better barns – Seeing the Freestall from the Cow’s Perspective. Proceedings of the Intermountain Nutrition Conference 2007
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[[Kategorie:Rind]]

Tiefbox

2025-09-17T18:25:38Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

__FORCETOC__

[[Datei:Tiefbox (Krause).png|mini|283x283px|Abb. 1: Tiefbox (Krause)]]
Der Beton unter der Liegefläche liegt auf dem Niveau des Laufgangs. Die Liegefläche wird hinten durch eine Streuschwelle und vorne durch eine Bugschwelle begrenzt. So kann sie mit einer etwa 15 cm starken organischen Matratze (z.B. Stroh-Mist- oder Kalk-Stroh-Varianten) sowie einer Stroh-Deckschicht aufgefüllt werden (Abb. 1). Ebenso kann eine lose Schüttung (z.B. Gärsubstrate, Sägemehl, Sand) als Einstreumaterial eingesetzt werden.

==Funktionsmaße==
Die Boxenabmessungen sollten sich am Durchschnitt der 25 % schwersten bzw. größten Tiere der Herde orientieren (Abb. 2). Die durchschnittliche Liegeboxenbreite (lichtes Maß) liegt bei 1,25 -1,30 m (Jungbluth et al. 2017).
[[Datei:Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017).png|zentriert|mini|565x565px|Abb. 2: Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017)]]

Aus dem Abliege-, Liege- und Aufstehverhalten der Rinder setzten sich die baulichen Anforderungen an eine Liegebox zusammen (Abb. 3).
[[Datei:Anforderung_Liegebox.png|zentriert|mini|807x807px|Abb. 3: Das Verhalten beeinflusst den Aufbau der Liegebox mit ihren Steuerelementen]]

== Managementempfehlungen ==
[[Datei:Mass Kuh.png|300px|thumb|Abbildung: Körpermaße zur Berechnung der richtigen Liegeboxenabmessungen|left]]
 
*Liegelänge: (0,92x schräge Rumpflänge) + 21 cm (vgl. Abb. 2)
*Liegeboxenlänge: Liegelänge + 21 cm + (Wederristshöhe * 0,56)
*Liegeboxenbreite (Achsmaß): Widerristshöhe x 0,86
 

entscheidend sind:

* Dimensionierung, Aufbau und Pflege der Liegebox
* Reinigungshäufigkeit: 2 bis 3 x täglich
* Einstreuhäufigkeit: wöchentliches Nachstreuen
* Einstreumaterial und Einstreumenge, z.B.
** '''Stroh-Kalk-Gemisch:'''
*** Einstreu Mischverhältnis (Stroh:Kalk:Wasser) 1:3:1
*** Kalk: 80-90 % der Korngrößen < 0,09 mm
*** 0,3 kg Stroh/Box ‧ d
** '''Separierte Gülle oder Gärreste:'''
*** ca. 5-13 m³/Box ‧ a
*** Mischung mit kohlensaurem Kalk notwendig
*** Mindestanforderung von 30 % TM des Einstreumaterials
*** Einsatz ist wegen fehlender Gesetze nicht erlaubt, trotzdem in der Praxis zu finden, da eine Stroh-Mist-Matratze erlaubt ist

==Auswirkungen auf Tierwohl und Ökonomie==
Tab. 1: Tiefbox im Vergleich zu Hochbox mit Strohmehl auf weicher Matratze
{| class="wikitable"
|'''Tierwohl'''
|'''Ökonomie'''
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Tarsal- und Karpalgelenksverletzungen (Weary und von Keyserlingk 2007)</nowiki>
|<nowiki>- geringe Investitionskosten (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Erhöhung der Liegezeit (Tucker und Weary 2004)</nowiki>
|<nowiki>+ hohe variable Kosten durch Einstreumaterial (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|-
|<nowiki>+ Verringerung von Lahmheiten</nowiki>
|<nowiki>+ hoher Arbeitszeitbedarf für Boxenpflege und Einstreuen (Jungbluth et al. 2017)</nowiki>
|}

==Literatur==
Jungbluth, T., Büscher, W., Krause, M. (2017): Technik Tierhaltung. UTB 2641, Ulmer Verlag, 2. Auflage, 322 S.

Tucker, C.B., Weary, D.M. (2004): Bedding on geotextile mattresses: how much is needed to improve cow comfort? J. Dairy Sci 87, 2889-2895

Weary, D.M., von Keyserlingk, M.A.G. (2007): Building better barns – Seeing the Freestall from the Cow’s Perspective. Proceedings of the Intermountain Nutrition Conference 2007
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Datei:Maße von gegenständigen Liegeboxen (Jungbluth et al. 2017).png

2025-09-17T18:15:20Z

Franziska Christ:

Datei:Tiefbox (Krause).png

2025-09-17T18:03:15Z

Franziska Christ:

Stallklima - Lüftung

2025-09-17T17:57:49Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

=== Lüftung ===
Die Zuführung von Frischluft sowie der Abtransport von verbrauchter Luft aus dem Tierbereich des Stalls kann über verschiedene Funktionsprinzipien erfolgen. Rinderställe sind in der Regel frei gelüftet, d.h. Thermik und Wind sind für den Austausch der Stallluft zuständig (Abbildung 1). Es gilt zu beachten, dass keine Zugluft entsteht.
[[Datei:Funktionsprinzipien der freien Lüftung (Jungbluth et al. 1997).png|zentriert|mini|587x587px|Abb. 1: Funktionsprinzipien der freien Lüftung, links: Trauf-First-Lüftung, rechts: Querlüftung (Jungbluth et al. 1997)]]
Bei der Trauf-First-Lüftung trägt die Thermik dazu bei, dass die warme Luft über den First entweicht. Der entstehende Unterdruck lässt entsprechend kühlere Luft von außen in den Stall strömen.

Bei der Querlüftung mit geöffneten Seiten- und/oder Giebelwänden wird in erster Linie der Wind zur Stalllüftung genutzt. Zur Steuerung und Regelung stehen unterschiedliche Einrichtungen zur Verfügung (z. B. Spaceboards, feste oder aufrollbare Windschutznetze, Curtains), die auch kombiniert vorliegen können. Um bei höheren Außentemperaturen die Wärme im Stallinneren abtransportieren zu können, sollten die Fassadenöffnungen entsprechend so groß wie möglich sein (Büscher et al. 2021). In Simulationen konnten dazu die in Tabelle 1 gezeigten Werte als günstig ermittelt werden.
{| class="wikitable"
|+Tab. 1: Erfahrungswerte zu den Zu- und Abluftflächen für Milchviehställe mit Querlüftung (Büscher et al. 2021)
! colspan="2" |'''Empfehlungen für die Fassadenöffnung eines quergelüfteten Außenklimastalls bei zwei gegenüberliegenden Öffnungsflächen'''
'''(m²/Tier und Seite)'''
|-
|Alleinstehend, Queranströmung
|1,25
|-
|Von anderen Geräten beeinflusst bzw. ungünstige Lage
|1,5
|}

=== Literatur ===
Büscher, W.; Haidn, B.; Hansen, C.; Häuser, S.; Herrmann, J.; Menning, J.; Mirbach, D.; Neumayer, J.; Pelzer, A.; Perovic, B.; Tober, O.; Stötzel, P.; Zahner, J. (2021): Vermeidung von Hitzestress bei Milchkühen. DLG-Merkblatt 450, 2. Auflage, DLG e. V., Frankfurt am Main

Jungbluth, T., Büscher, W., Krause, M. (2017): Technik Tierhaltung. UTB 2641, Ulmer Verlag, 2. Auflage, 322 S.

[[Kategorie:Rind]]

Datei:Funktionsprinzipien der freien Lüftung (Jungbluth et al. 1997).png

2025-09-17T17:49:11Z

Franziska Christ:

Stallklima Rind

2025-09-17T17:44:55Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

=== Stallklima ===
Rinder sind als Steppentiere gut an Außenklimabedingungen angepasst, jedoch wärmesensibel. Hitzestau führt zur verringerten Futteraufnahme und somit Leistungseinbußen (VLK 2022). Untersuchungen von Tober und Hansen (2019) zeigen, dass Rinder womöglich bereits ab +8 °C ihre thermoneutrale Zone verlassen. Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und -richtung bestimmen das Stallklima (Haidn und Mačuhová 2008).

Im Stall soll eine Umgebung geschaffen werden, die die Bedürfnisse nach Wärme, Luft und Licht erfüllt. Entsprechend sind hohe Temperaturen und Luftfeuchten zu vermeiden.
* [[Stallklima - Lüftung|Lüftung]]
* [[Stallklima - Temperatur|Temperatur]]
* [[Stallklima - Beleuchtung|Beleuchtung]]

=== Literatur ===
Haidn, B.; Mačuhová, J. (2008): Wärmeregulation bei Milchkühen und Möglichkeiten der freien Lüftung zur Vermeidung von Hitzestress. Tagung: Hitzestress im Milchviehstall, Tagungsunterlagen, 23. Juli 2008, Grub

Tober, O.; Hansen, C. (2019): Untersuchungen zur Abhängigkeit der Vormagentemperatur von der Stalltemperatur bei laktierenden Kühen in einem frei gelüfteten Stall. Tagung: 14. Tagung: Bau, Technik und Umwelt 2019 in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung, KTBL, 24.–26.09.2019, Bonn

VLK (Verband der Landwirtschaftskammern) (2022): Gesamtbetriebliches Haltungskonzept Rind. Aspekte und Visionen einer zukunftsorientierten Milchviehhaltung. 1. Auflage, Verband der Landwirtschaftskammern, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), Bonn
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Automatisierungstechniken für Beschäftigungsmaterial und Stroheinstreu

2025-09-17T17:43:21Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

= 1 Einleitung =
Die Versorgung der Tiere mit einem organischen Beschäftigungsmaterial oder Raufutter ist ein wesentlicher Aspekt, dem Tier ein Wohlbefinden zu ermöglichen. Auf Basis wissenschaftlicher Untersuchungen ist erwiesen, dass eine zusätzliche Gabe von Raufutter positive Einflüsse zum Stressabbau und einer teils auch besseren Futteraufnahme beim Tier sorgt.

Bereits seit längerer Zeit wird in Label-Programmen wie beispielsweise der Initiative Tierwohl (ITW) der Einsatz von Raufutter als Wahlkriterium angedacht und bei einer entsprechenden Umsetzung auch honoriert. Die Definition von Raufutter beschränkt sich hierbei nicht nur auf beispielsweise Heu oder Stroh. Vielmehr gelten auch Futtermittel mit einem Rohfasergehalt von mehr als 20 % als ein Beschäftigungsmaterial, welches organisch und faserreich ist.

Mit der Änderung der Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung (TierSchNutzV) wurde zum 1. August 2021 die Versorgung von Schweinen mit organischem bzw. faserreichen Beschäftigungsmaterial verpflichtend eingeführt.

Durch das Niedersächsische Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES) wurden die in der Verordnung genannten Begriffe „bewegbar“, „untersuchbar“, und „veränderbar“ und „dem Erkundungsverhalten dienen“ genauer erklärt. Besonders die Auslegung der Eigenschaften „bewegbar“, „untersuchbar“, und „veränderbar“ wurde bislang unterschiedlich diskutiert. Unter Berücksichtigung der EU-Empfehlung 2016/336 werden die Begriffe wie folgt ausgelegt:

* '''„untersuchbar“:''' Das Schwein kann darin wühlen. Diese Anforderung gilt als erfüllt, wenn das Beschäftigungsmaterial die natürliche Verhaltensweise des Wühlens fördert (bodennahes Angebot, Schweine können das Material bewühlen oder zumindest „hebeln“).
* '''„bewegbar“:''' Das Schwein kann den Standort / die Position des Materials verändern.
* '''„veränderbar“''': Das Schwein kann Aussehen und Struktur des Materials verändern. Das Beschäftigungsmaterial kann einfach vom Schwein ins Maul genommen und ist leicht zerkaubar.

Im Rahmen einer effizienteren Arbeitserledigung wurden in den letzten Jahren verschiedene Systeme entwickelt und installiert, welche automatisiert die Tiere mit Beschäftigungsmaterial versorgen. Parallel wurden Systeme entwickelt, die automatisiert Buchten einstreuen können.

Von der einfachen Raufutterversorgung oder der Gabe von Beschäftigungsmaterial, über Buchteneinstreu (auch Nestbaumaterial) bis zur generellen Flächeneinstreu können die verschiedenen Systeme flexibel eingesetzt werden. Dabei sollen unterschiedlichste Materialien wie Stroh (lang- oder kurzfaserig), Silomais, geschnittenes Heu, Luzerne, Pellets, Granulate oder auch Sägespäne verarbeitet bzw. gefördert werden. Gerade im Hinblick auf die Haltung von Tieren mit Ringelschwanz ist eine Raufuttergabe oder die Versorgung mit organischen Beschäftigungsmaterial neben anderen Aspekten nahezu unumgänglich.

Eine dem Tier entsprechende Rohfaserversorgung wirkt sich beruhigend auf die Schweine aus. Immer wieder frisches Material sorgt bei den Tieren für eine intensivere Beschäftigung und verringert im Idealfall eine übermäßige Aggressivität. Durch die automatischen technischen Systeme kann Raufutter oder organisches Beschäftigungsmaterial über viele kleine Mengen am Tag verteilt eingesetzt werden, um die Attraktivität zu erhöhen. Nebeneffekt ist, dass das Material einen Stallgeruch annimmt. Überwiegend sind die Systeme einfach in der Handhabung und vielmals nachrüstbar.

Als wesentlicher begrenzender Faktor stellt sich in vielen Betrieben das Entmistungssystem dar. Mit Hilfe der angebotenen Menge an Raufutter und den bereits angeführten vielen kleine Gaben muss betriebsindividuell versucht werden, eine Harmonisierung zum Entmistungssystem herzustellen.

Für einen Vergleich der Wirtschaftlichkeit zwischen einer manuellen Arbeitserledigung und einer technischen Lösung der Abläufe sind Erhebungen zu den Investitions- und Betriebskosten notwendig. Die zurzeit auf dem Markt verfügbaren Techniken unterscheiden allerdings sich erheblich in Ihren Möglichkeiten. Eine Einteilung der Systeme ist entweder nach ihrem Funktionsprinzip oder nach dem Fördermaterial möglich.

= 2 Systemgruppen bei automatisierten Systemen =
Bei den Formen von mechanisierten automatisierten Einstreusystemen bzw. Anlagen zur automatisierten Gabe von organischen Beschäftigungsmaterial kann zwischen verschiedenen Möglichkeiten unterschieden werden.

* Mobile Einstreusysteme
* Stationäre Rohrverteilsysteme
* Stationäre schienengeführte Einstreusysteme
* Automatische mobile Robotersysteme/Fütterungssysteme (Rinderhaltung/Liegeboxen)

In der Milchvieh- bzw. Rinderhaltung wird schon seit geraumer Zeit über automatisierte Prozesse für Einstreusysteme nachgedacht. In der Veredelungsproduktion wird durch die gesellschaftliche und politische Diskussion um ein Mehr an Tierwohl intensiver über vergleichbare Systeme nachgedacht. Da Arbeitszeit, der alles begrenzende Faktor in der modernen Landwirtschaft ist, sind vollautomatisierte Prozesse beim Einstreuen oder der Gabe von organischen, faserreichen Beschäftigungsmaterial notwendig.

Der überwiegende Anteil der mobilen Systeme ergibt keine Einsparung von Arbeitskraftstunden, da diese Anbaugeräte zumeist mit Traktor od. vgl. durch den Landwirt oder dessen Mitarbeiter bewegt werden müssen. In diesem Bericht sind nur stationäre Systeme betrachtet worden.[[Datei:Brede Einteilung nach Funktionsprinzip.png|rechts|rahmenlos]]
Grundsätzlich muss berücksichtigt werden, dass besonders Raufutter kein genormtes Produkt ist. Daher sind in Abhängigkeit vom Raufutter bzw. Beschäftigungsmaterial unterschiedliche Systeme für eine automatische Förderung geeignet. Langstroh mit Halmlängen von mehr als 8 cm ist für die standardmäßigen Rohrsysteme mehr oder weniger geeignet. Diese gilt gleichermaßen für Silagen mit der Ausnahme von Maissilage. Bei der Maissilage steht dabei der Trockensubstanzgehalt im Vordergrund. Bei niedrigen TS-Gehalten wurde auch hier schon erfolgreich mit Rohrverteilsystemen gearbeitet.
[[Datei:Brede Einteilung nach Art des Materials.png|links|rahmenlos]]
Alle anderen Beschäftigungsfuttermittel können mit Rohrverteilsystemen zu den Tieren gebracht werden. Bei Mehlförmigen, granulierten Beschäftigungsmaterial funktionieren alle Rohrverteilsysteme problemlos. Bei pelletierten Produkten muss sowohl auf die Pelletgröße (Ø), aber auch die Härte der Pellets geachtet werden. Die Pellets von Trockenschnitzeln werden beispielsweise zu einem Durchmesser von 6 bis 10 mm verpresst. Die 6 mm Pellets können von 60er Anlagen gefördert werden. Pellets mit einem Durchmesser von 10 mm sind aber für diese Anlagen eher nicht geeignet. Für größere Durchmesser bei den Pellets (16 mm Strohpellets) sind Rohrverteilsysteme mit einem Durchmesser von 80 mm oder größer besser geeignet.

= 3 Rohrverteilsysteme =

== 3.1 Mechanisch - Rohrketten- und Rohrseilanlagen ==
Die Rohrketten- oder Rohrseilanlagen sind in Ihrem Grundprinzip aus der Fütterungstechnik bekannt. Vorteile bieten diese Anlagen durch ihre simple Technik und einen geringen Verschleiß. Nachteilig sind die begrenzten Anlagenlängen sowie Restmengen an organischen Beschäftigungsmaterial im Rohr oder in den Umlenkecken. Besonders die Umlenkecken sollten einer regelmäßigen Wartung und Pflege unterzogen werden, da es besonders bei der Förderung von Stroh oder Heu zu Problemen mit Lagerschäden (auch Überhitzung) geben kann.

Bei Rohrförderanlagen bestimmt der Rohrquerschnitt und die Größe des Antriebes die Leistung der Anlage. Handelsüblich sind Rohrquerschnitte von 45 bis 80 mm, wobei die Anlagen mit 45 mm Rohrquerschnitt nur für granulierte Beschäftigungsmaterialien geeignet sind. Die Durchmesser der Mitnehmerscheiben orientieren sich an dem Rohrdurchmesser und der Bauform der Anlage. Die Antriebsmotoren werden standardmäßig mit einer Leistung zwischen 1,1 kW und 2,2 kW angeboten.

Die Förderleistungen sind abhängig vom verwandten Produkt und der Art der Dosierung in das Rohrsystem. Während bei granuliertem oder pelletiertem Futter mit einer 60er Anlage bis zu 1200 kg je Stunde an Förderleistung zu erzielen sind, geht man bei Heu oder Stroh in Abhängigkeit vom Hersteller und der Produktqualität von bis zu 10 Liter je Minute aus.

=== 3.1.1 Dosierung von Pellets oder Granulaten in das Rohrverteilsystem ===
Der Antrieb und die eigentliche Aufnahme des Beschäftigungsmaterials sind voneinander getrennt. Bei granulierten oder pelletieren Beschäftigungsmaterial geschieht die Aufdosierung in der Regel über eine Zwangsbefüllung mit einer Zubringerschnecke. Einfache Einlauftrichter werden teilweise auch eingesetzt, sind aber schwieriger einzustellen. Der Füllstand der Rohrleitung sollte ca. 1/3 des Rohrdurchmessers nicht überschreiten. Daher muss eine Mengeneinstellung abhängig von der Futterstruktur vorgenommen werden. Für eine sichere Funktion von Rohrförderanlagen sollten immer Rückführungen vorhanden sein, damit nur wenig Restmenge in den Antrieb gelangt.

=== 3.1.2 Raufutterdosierung in das Rohrverteilsystem ===
Beim Einsatz von Heu und Stroh werden in der Praxis etablierte CCM-Anlagen als Dosierbehälter genutzt. Der überwiegende Anteil dieser Dosierbehälter wird von der Maschinenbaufirma Konrad Pumpe GmbH hergestellt. Der Vorratsbehälter besteht aus einem glatten, runden Boden über dem sich ein „Rührschwert“ dreht. Eine unterhalb dieser Ebene liegende Schnecke nimmt das Material auf und dosiert es auf das mechanische Rohrverteilsystem. Bei Stockungen in der Abnahme sollte der Motor der Schnecke und des Rührwerkes separat mit einer Sensortechnik geschaltet sein. Ansonsten kann es durch zu lange Laufzeiten des Rührwerkes zu einem „Zermahlen“ des eingesetzten Raufutters kommen, was nachteilig ist. Optimalerweise kann über einen Frequenzumrichter die Drehzahl angesteuert werden, um die optimale Menge an Raufutter auf die eigentliche Verteilanlage aufzudosieren.

Alternativ sind Annahmetrichter mit „Lockerungswalzen“ entwickelt worden. Der Quader- oder Rundballen wird bei diesem System auf die Walzen gesetzt. Die über einen Getriebemotor mit vorgeschalteten Frequenzumrichter angetriebenen Lockerungswalzen lösen den Ballen auf. Die im Boden befindliche Stopfschnecke fördert das lockere Raufutter bzw. Beschäftigungsmaterial zum Rohrverteilsystem. Über eine Sensortechnik können die Lockerungswalzen auch komplett ausgeschaltet werden. Der Vorteil dieser Lösung liegt in der nicht vorhandenen Situation eines Zermahlens des Raufutters.

Um Verstopfungen in der „Stopfschnecke“ zu minimieren, bieten 6- oder 8-eckige Rohre Vorteile gegenüber den bei CCM-Anlagen standardmäßigen runden Rohren. Die Staubentwicklung ist in diesem System vergleichsweise gering. Allerdings gelangt am Material anhängiger Staub, Schmutz oder Erde über das Rohrverteilsystem den Stall. Der Antrieb der Schnecken erfolgt in der Regel über Getriebemotoren. Üblich ist die komplette Fertigung der Bauteile aus Edelstahl. Bei größeren Ställen mit einer zweiten Rohrverteilanlage ist es als Sonderausstattung möglich, zwei „Stopfschnecken“ einzubauen.

Das gemulchte Stroh oder Heu wird mit dem Frontlader oder Teleskoplader verbrauchsabhängig in den Auflösebehälter gebracht. In Abhängigkeit der Größe vom Annahmetrichter können sowohl mit Rund- oder auch Quaderballen beschickt werden. Um technische Probleme besonders beim Transport im Rohrverteilsystem zu vermeiden, sollten die Halmlänge (max. 5 cm bei 60er Anlagen) durch den Einsatz einer ausreichenden Anzahl von Messern beim Pressen der Ballen beachtet werden. Da Stroh in der Regel eher etwas mürbe ist, treten zumeist weniger Problem wie bei dem Einsatz von Heu auf. Generell sollten dazu die Angaben der Hersteller beachtet werden.

Wird Stroh oder Heu in den Anlagen gefördert, muss sichergestellt werden das Produkte, die über die letzte Auswurfstation hinaus gefördert wurden, immer in den Auflösebehälter zurückkommen. Bei der Planung der Rohrlängen bzw. zu verbauenden Ecken zurückgefördert werden. Ansonsten kann es erhebliche Mängel in der Funktionssicherheit der Anlage nach sich ziehen.

=== 3.1.3 Übergabestation ===
Der Übergang von der Annahme über die Stopfschnecke zum Rohrverteilsystem sollte leicht zugänglich sein, um eventuelle Verstopfungen einfach zu beseitigen. Zumeist sind auch hier die Überwachungssensoren angebracht, die ein Überfüllen des Rohrsystems vermeiden sollen.

Die Verwendung von Edelstahl als Material bei der Antriebsstation wie bereits bei Futteraufnahme beschrieben ist Standard. Die Rohre werden in der Regel verzinkt angeboten, was in der normalen Praxis ausreichend ist. Die Seile sollten mind. 7 mm Durchmesser haben und die Mitnehmerscheiben mind. 5 mm dick sein. Vorteilhaft sind Umlenkecken, deren Laufräder aus Guss gefertigt sind. Kunststoffräder verschleißen in der Regel etwas schneller. Allerdings hängt dies wesentlich davon ab, ob mit einer Kette oder Förderseil gearbeitet wird. Weiter müssen der Abstand und Durchmesser der Mitnehmerscheiben und der Durchmesser des Laufrades betrachtet werden. Bei Anlagen, die Heu oder Stroh fördern ist der Abstand meistens größer als bei Standardanlagen zur Futterförderung. Bei Kettenanlagen kann dies in den Umlenkecken zu einem höheren Verschleiß führen, wenn keine entsprechende Führung vorhanden ist. Hier bieten Seilanlagen gewisse Vorteile.

Abhängig von der Wahl des Fördermediums, der Anzahl der Ecken und eventueller Steigungen sind bei Rohrförderanlagen Längen von bis zu 600 m möglich. Bei dem Fördermedium wird zwischen Ketten unterschiedlicher Qualität, Stahl- und Kohlefaserseilen unterschieden. Bedingt durch das unterschiedliche Eigengewicht sind Unterschiede in der Anlagenlänge zu berücksichtigen. Bei Rohrkettenanlagen ist eine maximale Anlagenlänge von 300 bis 350 m realisierbar. Rohrseilanlagen mit einem Stahlseil als Fördersystem können 400 bis 450 m lang konzipiert werden. Moderne Kohlefaserseilanlagen sind durch ihr flexibles Seil und geringes Gewicht bis zu 600 m lang. Sowohl Ketten- als auch Kohlefaserseilanlagen sollten mit langen Spannvorrichtungen ausgestattet sein, da gerade bei einer Neuinstallation das Fördermedium sich unterschiedlich stark verlängert. [[Datei:Brede Kalkulation der Länge.png|links|rahmenlos]]

Bei der Planung einer Anlage wird jede Umlenkecke mit 10 bis 15 m Förderweg berechnet. Durch die Art und Konstruktion der Ecken (Art der Wellenlager, Polyamid- oder Gussräder, Edelstahl- oder GFK-Gehäuse, etc.) sowie den mehr oder minder fachgerechten Einbau der Fütterungsanlage können deutliche Unterschiede auftreten. Je Meter Höhenunterschied wird ein Abschlag von ca. 4 m vorgenommen. In der folgenden Grafik ist beispielhaft eine Anlagenlänge für unterschiedliche Antriebseinheiten einer Kettenanlage konzipiert worden.
=== 3.1.4 Sonderlösung mit Entstaubung ===
Die bereits vor Jahren konzipierte Strohmatic des aus Österreich stammenden Herstellers Schauer stellt eine Besonderheit bei den Rohrverteilsystemen dar. Standardmäßig waren die Anlagen mit einem Rohrquerschnitt von 200 mm konzipiert. Sie dienten vornehmlich zum Einstreuen von Liegeboxen in Milchviehställen oder Tieflaufstallen im Rinderbereich. Derzeit ist diese Anlage die einzige mit einer wirksamen Entstaubungsanlage. Die Beschickung des Rohrsystems erfolgt über einen Ballenauflöser mit einer Längsschnecke von Ø 400 mm und zwei parallel dazu angeordneten Auflöserwalzen. Durch die Drehbewegung der Schnecke und der Auflöserwalzen wird der Ballen aufgelöst und das Stroh über einen Auswurf zur angebauten Strohmühle transportiert. Für eine verbesserte Auflösung/Auflockerungen des Materials ist es möglich, die Drehrichtung der Schnecke zu verändern. Dies geschieht, wenn eine zuvor eingestellte Stromaufnahme an der Strohmühle (Überlastsicherung) überschritten wird. Damit gelangt kein Stroh mehr in die Strohmühle. Nachdem die Stromaufnahme wieder unter den eingestellten Wert abgefallen ist, wird die Drehrichtung erneut geändert und das Stroh gelangt wieder zur Strohmühle. Der von Schauer eingesetzte Ballenauflöser sollte unter Dach installiert sein.

Der Antrieb der Auflöserwalzen und der Förderschnecke ist unabhängig voneinander. Dadurch wird ein gleichmäßiger Materialfluss zur Strohmühle ermöglicht.

==== Strohmühle ====
Direkt an dem Ballenauflöser ist die Strohmühle angebracht. Über ein Scharnier kann sie für eventuelle Inspektions- und Pflegearbeiten seitlich weggeklappt werden. Das Stroh wird vermahlen und zu einer separaten Übergabeeinheit durch den in der Strohmühle erzeugten Luftstrom geblasen. Nach Firmenangaben sollte eine Wegstrecke von 30 m bei dieser Blasleitung nicht überschritten werden. Ansonsten müssen Zwischengebläse verbaut sein. Mit Hilfe einer elektrisch betriebenen Weiche kann auf Wunsch ein zweiter Kreislauf betrieben werden. Durch ein Sieb im Übergabebehälter entweicht nur die Luft, und nicht das Stroh. Auch hier ist eine Überlastsicherung verbaut, um Verstopfungen zu verhindern. Die Übergabeeinheit ist direkt hinter der Antriebseinheit in Förderrichtung montiert. Der Antrieb des Förderkette erfolgt durch einen 0,75 kW starken Motor.

Da beim Pressen des Strohs auch Steine mit in die Anlage gelangen können, wurde verschiedene Sicherheitsmaßnahmen zur Brandverhütung notwendig. Im automatischen Betrieb muss der Ballenauflöser geschlossen sein, um eine Ausbreitung eines eventuellen Feuers zu begrenzen. Für den Brandfall sind Wassersprinkler im Ballenauflöser angebracht, die im Bedarfsfall ausgelöst werden. Vor der Strohmühle ist eine Steinfangmulde und ein Thermostat angebracht. Zusätzliche ist eine permanente Lastüberwachung der Strohmühle und eine Funkenerkennung vorhanden. Die Saug- und Blasleitung sind aus verzinktem Stahl gefertigt.

==== Staubabsaugung ====
Direkt an der Übergabeeinheit zum Rohrverteilsystem erfolgt die optionale Staubabsaugung. Die Abscheidung des Staubs bzw. der überschüssigen Luft erfolgt über ausreichend dimensionierte Filterschläuche in einen Behälter mit einem Volumen von ca. 360 Liter. Die eigentliche Entleerung erfolgt über eine Klappe, die mit Hilfe einer Seilwinde geöffnet wird. Auch die Entstaubungsanlage muss vor Witterungseinflüssen geschützt und entsprechend unter Dach montiert sein.

==== Verteilsystem im Stall ====
Die eigentliche Verteilung im Stall erfolgt über Rohrsystem mit einem Durchmesser von 200 mm. In diesem Rohr läuft eine Förderkette mit aufgespritzten Mitnehmerscheiben aus Kunststoff. Die maximale Anlagenlänge dieses Fördersystem sollte 200 m nicht überschreiten. Es werden maximal 90 Abwurföffnungen je Förderkreislauf empfohlen.

Alternativ gibt es zwischenzeitliche eine „light“ Version der Strohmatic. Mit dieser Anlage kann bereits gemulchtes Stroh über den Ballenauflöser aber ohne die Strohmühle zur Seilanlage und anschließend in den Stall gelangen. Der Rohrquerschnitt dieser Seilförderanlagen beträgt 80 bzw. 200 mm. Nach Herstellerangaben soll Stroh mit einer Halmlänge von bis zu 8 cm befördert werden können. Auch die Entstaubung des Strohs ist weiter möglich. Die Verteilung erfolgt automatisch und zeitgesteuert.

== 3.2 Pneumatisch ==
Die Besonderheit dieses Fördersystems liegt in der Art des Transports. Bei diesem Fördersystem wird das Beschäftigungsmaterial oder Stroh rechnergesteuert mit Druckluft zum jeweiligen Zielort befördert. Es handelt sich hierbei um eine Funktionserweiterung einer Druckluftfütterung. Bei dieser wird in einem Chargenmischer für jedes Ventil eine definierte Menge und Zusammensetzung eines Futters angemischt. Über einen Seitenkanalverdichter, der für die notwendige Luftmenge sorgt, wird das Produkt zu dem jeweiligen Ventil gebracht. Der wesentliche Vorteil dieser Anlagen besteht in einer restlosen Entleerung der Futterleitung. Nachteilig ist der relativ hohe Energieverbrauch durch den Seitenkanalverdichter im Vergleich zu konventionellen Systemen. Ein wesentlicher Vorteil kann aber bei freien Förderkapazitäten (keine Fütterungszeiten) darin liegen, die Anlage intensiver zu nutzen. Damit werden letzten Endes die höheren Investitionskosten durch eine intensivere Nutzung positiv beeinflusst.

Die Anlagen können im Rohrsystem gehäckseltes Stroh, Heu, Luzerne, Sägespäne oder pelletiertes/granuliertes Futter bzw. organisches Beschäftigungsmaterial fördern. Dazu wird das Beschäftigungsmaterial mit einer Schnecke oder Spirale und einen Bypass in das eigentliche Förderleitung dosiert. Die Mengendosierung bzw. der Aufgabepunkt können vollautomatisch abgearbeitet werden. In Abhängigkeit der Antriebsleistung des Seitenkanalverdichters (5 kW bis 11 kW) aber wesentlich dem Weichensystem (Druckverluste/Reibungsverluste/Widerstand) sind Leitungslängen von bis zu 300 m realisierbar.

=== 3.2.1 Dosierung von Pellets oder Granulaten in das Rohrverteilsystem ===
Wie bereits bei den Rohrketten oder Seilsystemen angeführt, ist der Antrieb und die eigentliche Aufnahme des Beschäftigungsmaterials sind voneinander getrennt. Bei granulierten oder pelletieren Beschäftigungsmaterial geschieht die Ausdosierung immer über eine Zwangsbefüllung mit einer Zubringerschnecke oder Zellenradschleuse, um Druckverluste zu minimieren.

=== 3.2.2 Raufutterdosierung in das Rohrverteilsystem ===
Die Ausdosierung von Heu und Stroh erfolgt nach vergleichbaren Prinzipen wie bei den Rohrketten oder Seilsystemen angeführt. Das können die in der Praxis etablierte CCM-Anlagen aber auch die Systeme mit Lockerungswalzen wie bereits beschrieben sein. Auch bei diesem Beschäftigungsmaterial geschieht die Ausdosierung mit einer Zubringerschnecke und einer Zellenradschleuse, um Druckverluste zu minimieren.

== 3.3 Dosiermechanismen im Stall oder der Bucht ==
Parallel zu diesen Überlegungen muss geklärt werden, wie das Beschäftigungsmaterial oder die Einstreu in der Bucht ausdosiert wird im Stall oder der Bucht ausdosiert werden soll. Die einfachste Möglichkeit ergibt sich über einen normalen Auslauf in eine Raufe, einen Automaten für organisches Beschäftigungsmaterial oder einen Trog. Bei der Montage muss auf eine ausreichend dimensioniert Größe der Öffnung im Futterrohr geachtet werden. Die gilt besonders bei dem Einsatz von Stroh oder Heu. An dem Strohautomaten, Raufen oder anderen Techniken können die Schweine ständig kleine Mengen an organischen Beschäftigungsmaterial aufnehmen. Ein Drehstern oder vergleichbare Techniken dosieren das Material. Gleichzeitig werden damit der Wühltrieb und zusätzliche Beschäftigung gefördert. Nachteilig bei diesen Systemen ist eine nicht immer gewollte ad libitum Dosierung. Letztlich ist die Art der Dosierung eher eine ad libitum Gabe des Beschäftigungsmaterials.

Alternativ kann eine Mengendosierung des Produktes auf verschiedene Weise erfolgen. Die einfachste Möglichkeit besteht darin einen Volumendosierer bzw. Portionierer zu nutzen. Hier wird ein definiertes Volumen zur Bucht bzw. Trog, etc. gebracht und dosiert. Durch die Anzahl der Befüllungen innerhalb eines Tages und das entsprechende Öffnen der Dosiereinrichtung kann die Menge zusätzlich variiert werden. Alternativ können pneumatischen oder elektrisch bediente Ventile über eine bestimmtes Öffnungsintervall definierte Menge in die Bucht oder zum Automaten bringt.

Wenn eine planbefestigte Fläche in der Bucht zur Verfügung steht, kann auch direkt auf diese Fläche ausdosiert werden. Ein zusätzlicher Automat oder andere Techniken werden dann zwangsweise nicht mehr benötigt. Die Steuerung der Rohrkettenanlage wird bevorzugt so eingestellt, dass die Anlage immer ausreichend mit Raufutter gefüllt ist. Zeigt der Sensor an, dass die Anlage leer ist, füllen sich Rohrkette bzw. die Ausdosiereinrichtung wieder automatisch. Sobald eine Vollmeldung erfolgt, öffnet die Anlagensteuerung sämtliche Portionierer oder Volumendosierer. Dies kann je nach Hersteller oder Steuerung Zeit- oder Zufallsgesteuert erfolgen.

Der Vorteil liegt darin, dass sich die Tiere nicht an einen bestimmten Rhythmus gewöhnen. Für eine Stressreduzierung kann den Tieren gleichzeitig das organische Beschäftigungsmaterial oder Raufutter zur Verfügung gestellt werden. Dosiert werden je nach Produkt zwischen 20-30 Gramm je Tier und Tag. Schon dadurch kann deutliche Verbesserung der Tiergesundheit und des Sozialverhaltens der Tiere erreicht werden. Beim Öffnen des pneumatischen Ventils bzw. Herabfallen der Pellets in den Trog werden die Tiere durch die entstehenden Geräusche angelockt.

= 4 Stationäre schienengeführte Systeme =
Bei stationären schienengeführten Systemen ist je nach Gewicht des Roboters ein IPE-100 - 160 Doppel-T Träger als Schiene unter der Stalldecke oder in einer freitragenden bzw. aufgeständerten Weise montiert. An diesem Schienensystem ist ein automatischer Einstreuroboter befestigt. Der mit einer Lore vergleichbare Roboter bewegt sich über die Schienen an der Stalldecke oder Konstruktionen zu den verschiedenen Ställen bzw. Buchten und versorgt diese mit Einstreu, Silage, Heu oder anderen Produkten.

Zunächst waren die aus der Rinderhaltung kommenden Systeme überwiegen zur Einstreu vorgesehen. Mittlerweile gibt es Entwicklungen mit kompakten Loren auch Beschäftigungsmaterial bis hin zu Silagen in Schweineställen mit niedrigen Deckenhöhen (3,00 m licht) einzubringen.

Eventuelle Steigungen bei den Schienensystemen sollten sich auf max. 15 % (15 cm auf 100 cm) beschränken. Innerhalb von einer möglichen Kurve sollte keine Steigung verbaut sein. Je nach Fabrikat (Größe und Länge des Roboters/Lore) darf der Radius der Kurven nicht weniger als 900 mm sein.

=== 4.1 Ballenauflöser/ Übergabeeinrichtungen ===
Beschickt werden die Loren/Einstreuroboter durch unterschiedliche Möglichkeiten. Bei Heu oder Stroh kommen in der Regel Ballenauflösegerät für verschiedene Ballengrößen in Frage. Die Rund- oder Quaderballen können von verschiedenen Seiten geladen werden. Optional kann ein separates Förderband vorgeschaltet werden, auf welchem dann mehrere Ballen vorgelagert werden können. Im Anschluss kann eine separater Ballenauflöser oder Häcksler montiert werden. Hiermit wird das Stroh entweder nur gelockert oder zusätzlich geschnitten. Mit einer speziellen Absaugung kann je nach Hersteller entstehender Staub beseitigt werden. Das Förderband bringt das Stroh zu einer „Parkbox“ wohin der Roboter automatisch zurückkehrt, um erneut befüllt zu werden. Mit dem Einstreuroboter kann mehrmals täglich jede gewünschte Menge Stroh, Heu, Sägemehl, Miscanthus oder auch anderen Produkte zum Tier gebracht werden.

Für kleingeschnittenes Stroh und/oder Sägemehl werden alternativ Behälter mit einem Volumen von 2,5 bis 9 m³ angeboten. Mit einer Schrägförderer und einer Dosierwalze kann die Lore bzw. der Roboter direkt befüllt werden.

Als weitere Variante werden vertikale arbeitende Mixer für Raufutter angeboten. Vergleichbar mit einem Futtermischwagen kann hiermit stationär das Futter bzw. Beschäftigungsmaterial über eine Schnecke zur Übergabestation gebracht werden.

=== 4.2 Einstreuroboter ===
Herstellerbedingt gibt es deutliche Unterschiede in der Ansteuerung und Arbeitserledigung der einzelnen Systeme. Die hier angesprochenen Möglichkeiten sind nicht mit allen Systemen machbar.

Gesteuert werden die Roboter über PC, Tablet, Smartphones, etc. Auch eine Fernwartungen mit Hilfe entsprechender Software ist möglich. Die Menge an Einstreu oder organischen Beschäftigungsmaterial bzw. die Anzahl der täglichen Fahrten kann betriebsindividuell angelegt werden. Zusätzlich können über Status-LEDs bestimmte Prozesse direkt von außen beobachtet werden.

Der tägliche Arbeitsablauf wird einmal betriebsindividuell im Rechner angelegt. Dessen Erledigung erfolgt zu vorprogrammierten Zeitpunkten oder auch zwischenzeitlich manuell. In einem definierten Abstand sind Marker auf der ganzen Bahn montiert. Die Marker werden durch einen induktiven Sensor erfasst. Daher weiß der Roboter/Lore an welcher Position auf der Bahn, er sich befindet. Je nach Hersteller ist eine unterschiedliche Anzahl an Markern (< 100) möglich. Ausgehend von der Parkstation erfasst ein interner Positionszähler die Anzahl der passierten Marker. Dies geschieht gleichermaßen im Vorlauf und Rücklauf. Dadurch ist jederzeit eine Positionsbestimmung möglich. Im Steuerungsprogramm ist zudem die Möglichkeit vorhanden, einen Marker mit einer bestimmten Aktion zu verknüpfen. So kann neben dem eigentlichen Einstreuen beispielsweise auch ein Spurwechsel mit einer elektrischen Weiche programmiert werden. Herstellerabhängig können bis zu 20 Weichen installiert werden.

Die Größe der Einstreuroboter bzw. deren Ladekapazität ist sehr unterschiedlich. Nach Aussagen der Hersteller ist der Arbeitszeitersparnis besonders beim Einstreuen von Ställen sehr hoch. Zudem senkt das automatische, genau dosierte Einstreusystem den Strohverbrauch um bis zu 30 %. Teilweise ist es jetzt schon möglich über speziellen Sensoren bzw. eine Kameratechnik besonders verschmutzte Bereiche intensiver einzustreuen und dadurch letztlich Emissionen zu vermindern.

Die Dosiermenge je Bucht wird standardmäßig in einer Zeiteinheit je Bucht festgelegt. Optional werden zum Teil Wiegesystem angeboten die eine Mengendosierung ermöglichen, aber auch die Verbrauchsmengen erfassen.

Die Staubbelastung im Stall beim eigentlichen Einstreuvorgang kann als gering eingestuft werden. Allerdings hängt die insgesamt im Stall vorhanden Menge an Staub vordergründig mit dem Produkt und wesentliche den Witterungsbedingungen bei der Ernte zusammen. Bei der Gabe von Beschäftigungsmaterial erfolgt die Ausdosierung normalerweise im geraden, freien Fall. Alternativ ist ein zusätzliches Querförderband möglich. Besonders bei Einstreuanlagen kommt eventuell ein Streuteller zu Einsatz. Hiermit kann die Einstreu breiter verteilt werden.

Der Betriebslärm der Anlagen ist vergleichsweise niedrig.

= Literatur =
Brede, W. (2022): Automatisierungstechniken für Beschäftigungsmaterial und Stroheinstreu. Auszug aus dem unveröffentlichten Endbericht, KU-Vorhaben vom KTBL
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Schwein]]

Fütterungstechnik Rind

2025-09-17T17:21:40Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

=== Technik zur Rinderfütterung ===
Mit steigenden Bestandsgrößen und dem damit verbundenen steigenden Arbeitsaufwand suchen viele Betriebe nach weiteren Automatisierungsmöglichkeiten. Neben dem Arbeitszeitbedarf der Milchgewinnung spielt die Fütterung - das Mischen, Vorlegen und Anschieben - eine große Rolle. Werden verschiedene Techniken in der Prozesskette der Fütterung automatisiert, kann außerdem eine leistungsbezogene Fütterung der verschiedenen Tiergruppen umgesetzt sowie die Vorlage von täglich frischem Futter für weniger Reste im Futtertrog sorgen. Voraussetzung dafür sind digitale Schnittstellen, z. B. zwischen Futteranalyseergebnissen, Rationsberechnungen und Futtermischwagen (Abbildung 1), auch unterschiedlicher Hersteller. Dies ist unter Praxisbedingungen nicht immer gegeben und erfordert deshalb viele händische Eingaben (LfL 2021).
[[Datei:Datenflüsse_in_der_Fütterung_verändert_nach_LfL,_2021.png|ohne|mini|720x720px|Abb.1: Datenflüsse in der Fütterung, verändert nach LfL (2021)]]
Bei automatischen Fütterungssystemen lassen sich drei Stufen der Automatisierung unterscheiden (Oberschätzl-Kopp und Haidn 2014). In der ersten Stufe erfolgen das Mischen der Ration, der Transport und das Verteilen sowie die Vorlage des Futters automatisch. Mit der Vorlage des Futters ist i. d. R. auch ein automatisches Nachschieben des Futters am Fressplatz verbunden.
In der zweiten Stufe der Automatisierung werden Vorratsbehälter für die verschiedenen Komponenten der Futterration eingesetzt, die mit mobilen Geräten befüllt werden. Die Futtermenge reicht für mehrere Mischvorgänge und werden je nach Außentemperatur und Futterqualität alle zwei bis drei Tage befüllt. Alle nachfolgenden Arbeitsgänge wie Mischen, Transport, Verteilen, Futtervorlage und Nachschieben erfolgen automatisch.

Die dritte Stufe der Automatisierung schließt auch die automatische Entnahme der Futterkomponenten aus dem Futterlager mit ein. Dadurch werden alle Arbeitsschritte von der Entnahme über das Mischen bis zur Futtervorlage und dem Nachschieben automatisiert. Zurzeit ist dies beim Grundfutter nur durch die Lagerung in Hochsilos oder Heutürmen mit Entnahmevorrichtungen möglich. Es befinden sich autonom arbeitende Futtermischwagen in der Entwicklung und Erprobung, die auch die Entnahme an Fahrsiloanlagen selbständig durchführen sollen. Bisher haben sie jedoch noch nicht die Praxisreife erlangt.

=== Literatur ===
LfL [Hrsg.] (2021): DigiMilch: Einblicke in die Zukunft der Milcherzeugung. LfL-Tagungsband, 1. Auflage, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)

Oberschätzl-Kopp, R.; Haidn, B. (2014): Automatische Fütterungssysteme für Rinder – Technik - Leistung - Planungshinweise. DLG-Merkblatt 398, 3. Auflage, DLG e. V., Frankfurt am Main

[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Erhöhte Ebenen

2025-09-17T17:13:47Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

Auslauf/Laufhöfe

2025-09-17T17:08:13Z

Franziska Christ: /* Literatur */

Ausläufe bzw. Laufhöfe tragen durch die Nutzung verschiedener Klimazonen zur Tierwohlsteigerung bei. Die zusätzliche Fläche für die Tiere vergrößert sich, jedoch auch die emissionsaktive Oberfläche. Eine Möglichkeit dem entgegenzuwirken, ist die Strukturierung des Laufhofs (Benz 2021).

Im Auslauf ist wie im Stall auf eine regelmäßige Reinigung und zeitnahe Beförderung der Exkremente in ein abgedecktes Außenlager zu achten. Insbesondere bei planbefestigten Laufhöfen werden die Schieberbahnen meist in den Laufhof verlängert. Die Flächen zwischen den Laufgängen sind oft auch im Laufhof erhöht und können deshalb nicht maschinell gereinigt werden. Bei Spalten im Auslauf oder einem durchgängig ebenen, planbefestigten Auslauf kann die Reinigung mit Entmistungsrobotern durchgeführt werden.

Werden Laufhöfe vollständig überdacht, können diese nach der Reinigung auch bei Regen besser abtrocknen. Dadurch werden das Emissionspotenzial reduziert und der Eintrag von Niederschlagswasser in den Flüssigmistbehälter verringert. Dies gilt insbesondere für Flächen, die eingestreut sind und regelmäßig mit einem Hofschlepper entmistet werden.

Zu beachten ist, dass nach der EU-Ökorichtlinie und den Richtlinien der Öko-Anbauverbände eine maximale Überdachung von 50-90 % des Laufhofes oder Auslaufs zugelassen ist (Oekolandbau.de, 2024). Mehr Aufschluss zu Überdachungen gibt das Projekt [https://orgprints.org/id/eprint/46049/1/Abschlussbereicht%20gesamt.pdf Indoor-Outdoor] (2023).

Weiterführende Informationen finden Sie hier:

[https://www.btu-tagung.de/fileadmin/user_upload/BTU-Tagung/P_13008-2019.pdf Tagungsunterlagen BTU Tagung 2019 (KTBL) - Funktionssicherheit integrierter Laufhöfe] (S. 269)

[https://www.nutztierhaltung.de/rind/milch/stallbau/laufhoefe-fuer-milchkuehe/ Laufhöfe für Milchkühe (BZL)]

==== Literatur ====
Benz, B. (2021): Alles muss raus. Badische Bauernzeitung 46, 28-30 v. 20. November 2021

Indoor-Outdoor (2023): Innovative tiergerechte Haltungsverfahren für die ökologische Schweine- und Rinderhaltung im Rahmen der geänderten EU-Öko-Verordnung. https://orgprints.org/id/eprint/46049/ (12.2024)

Oekolandbau.de (2024): https://www.oekolandbau.de/bio-in-der-praxis/oekologische-landwirtschaft/oekologische-tierhaltung/oekologische-schweinehaltung/tierwohl-in-der-bio-schweinehaltung/auslaeufe-fuer-oeko-schweine/ (12.2024)
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

Auslauf/Laufhöfe

2025-09-17T17:04:33Z

Franziska Christ: Artikel durch KrM überarbeitet und Hinweis auf andauernde Überarbeitung gelöscht

Ausläufe bzw. Laufhöfe tragen durch die Nutzung verschiedener Klimazonen zur Tierwohlsteigerung bei. Die zusätzliche Fläche für die Tiere vergrößert sich, jedoch auch die emissionsaktive Oberfläche. Eine Möglichkeit dem entgegenzuwirken, ist die Strukturierung des Laufhofs (Benz 2021).

Im Auslauf ist wie im Stall auf eine regelmäßige Reinigung und zeitnahe Beförderung der Exkremente in ein abgedecktes Außenlager zu achten. Insbesondere bei planbefestigten Laufhöfen werden die Schieberbahnen meist in den Laufhof verlängert. Die Flächen zwischen den Laufgängen sind oft auch im Laufhof erhöht und können deshalb nicht maschinell gereinigt werden. Bei Spalten im Auslauf oder einem durchgängig ebenen, planbefestigten Auslauf kann die Reinigung mit Entmistungsrobotern durchgeführt werden.

Werden Laufhöfe vollständig überdacht, können diese nach der Reinigung auch bei Regen besser abtrocknen. Dadurch werden das Emissionspotenzial reduziert und der Eintrag von Niederschlagswasser in den Flüssigmistbehälter verringert. Dies gilt insbesondere für Flächen, die eingestreut sind und regelmäßig mit einem Hofschlepper entmistet werden.

Zu beachten ist, dass nach der EU-Ökorichtlinie und den Richtlinien der Öko-Anbauverbände eine maximale Überdachung von 50-90 % des Laufhofes oder Auslaufs zugelassen ist (Oekolandbau.de, 2024). Mehr Aufschluss zu Überdachungen gibt das Projekt [https://orgprints.org/id/eprint/46049/1/Abschlussbereicht%20gesamt.pdf Indoor-Outdoor] (2023).

Weiterführende Informationen finden Sie hier:

[https://www.btu-tagung.de/fileadmin/user_upload/BTU-Tagung/P_13008-2019.pdf Tagungsunterlagen BTU Tagung 2019 (KTBL) - Funktionssicherheit integrierter Laufhöfe] (S. 269)

[https://www.nutztierhaltung.de/rind/milch/stallbau/laufhoefe-fuer-milchkuehe/ Laufhöfe für Milchkühe (BZL)]

==== Literatur ====
Benz, B. (2021): Alles muss raus. Badische Bauernzeitung 46, 28-30 v. 20. November 2021

Indoor-Outdoor (2023): Innovative tiergerechte Haltungsverfahren für die ökologische Schweine- und Rinderhaltung im Rahmen der geänderten EU-Öko-Verordnung. <nowiki>https://orgprints.org/id/eprint/46049/</nowiki> (12.2024)

Oekolandbau.de (2024): <nowiki>https://www.oekolandbau.de/bio-in-der-praxis/oekologische-landwirtschaft/oekologische-tierhaltung/oekologische-schweinehaltung/tierwohl-in-der-bio-schweinehaltung/auslaeufe-fuer-oeko-schweine/</nowiki> (12.2024)
[[Kategorie:Stalleinrichtungen]]
[[Kategorie:Rind]]

InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak Schweinemast

2025-08-21T13:52:35Z

Franziska Christ: /* 1.4.3 Emissionsmindernde Maßnahmen */

__FORCETOC__

== Einführung ==
Zur Bewertung der [[InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak|Emissionspotenziale von Ammoniak]] (NH3) für Haltungsverfahren der Schweinemast werden eigens erstellte Stoffflussmodelle verwendet. Sie ermöglichen die Bewertung des Emissionspotenzials von Ammoniak für Haltungsverfahren

* mit einem Flächenangebot von bis zu 2,0 m²/TP im Innenbereich (Kap. 1.4.2),
* mit unterschiedlichen Lüftungsverfahren (zwangs- und freigelüftete sowie Außenklimaställe),
* mit oder ohne Auslauf,
* mit oder ohne Kot-/Harnbereich (perforiert, planbefestigt oder eingestreut) sowie
* mit oder ohne Tiefstreu.

Beispielhaft ist in Abbildung 1 das verwendete Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich dargestellt.

[[Datei:NH3 MS Abb. 1.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 1: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren der Schweinemast mit voll- oder teilperforierten Böden (TAN: Total Ammoniacal Nitrogen; WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

Mit Stoffflussmodellen können Effekte auf die Emissionsraten der einzelnen Stufen innerhalb eines Modells abgebildet werden (Reidy et al. 2009). Zunächst wird die TAN-Menge je Mastschwein aus der ausgeschiedenen Menge an Stickstoff unter Verwendung von Bilanzierungsmodellen geschätzt (KTBL 2023b). Der sich aus den Stickstoffausscheidungen der Nutztiere bildende ammoniakalische Stickstoff ([[Abkürzungsverzeichnis|TAN]]) ist die Quelle für Stickstoffemissionen in Form von Ammoniak (NH3-N-Emissionen) (Reidy et al. 2009). Die Stickstoffausscheidung beeinflusst deshalb direkt die Emissionsrate des Stalls. Von der Stall-Emissionsrate wiederum hängt die TAN-Menge ab, die im Wirtschaftsdünger verbleibt und im Wirtschaftsdüngerlager emissionsrelevant wird. Die dortige Emissionsrate hat wiederum Einfluss auf den Stickstoffgehalt des Wirtschaftsdüngers bei der Ausbringung. Das Prinzip der Stoffflussmodelle und den Zusammenhang zwischen den Emissionsraten und der TAN-Menge verdeutlicht Abbildung 2.

[[Datei:NH3 MS Abb. 2.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 2: Darstellung der TAN-Mengen und NH3-N-Emissionsraten für die einzelnen Stufen des Stoffflussmodells am Beispiel eines zwangsgelüfteten Stalls mit Wirtschaftsdüngeraußenlager bei Universalfütterung (DLG 2014) für unterschiedliche Szenarien: ohne Einsatz von Minderungsmaßnahmen, bei Einsatz einer Minderungsmaßnahme im Stall und bei Einsatz jeweils einer Minderungsmaßnahme im Stall und im Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

== 1 Berechnung der Emissionspotenziale ==
Die für die Berechnung der Emissionspotenziale verwendeten Gleichungen sind nachfolgend aufgeführt. Hierbei wird auf die Kapitel verwiesen, in denen die einzelnen Variablen hergeleitet bzw. erläutert werden.

Die Emissionspotenziale für Haltungsverfahren der Schweinemast werden in der Web-Anwendung InKalkTier als prozentuale Relativwerte angegeben. Sie bezeichnen die Abweichung der NH3-Emissionsrate für das bewertete Haltungsverfahren von der NH3-Emissionsrate eines [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren|Bezugsverfahrens]] (Gl. 1).

[[Datei:NH3 MS Gl. 1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Die NH3-Emissionsrate eines Haltungsverfahrens setzt sich zusammen aus den Emissionsraten des Stalls – bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen aufgeteilt auf die Emissionen vom perforierten Boden (oberflur) und die Emissionen aus den Flüssigmistkanälen (unterflur) – sowie den Emissionsraten des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Der Begriff „Stall“ schließt den Auslauf ein, sofern vorhanden. Die Berechnungsschritte können den Gleichungen 2 bis 6 entnommen werden.

[[Datei:NH3 MS Gl. 2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 3.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 4.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 5.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 6.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

=== 1.1 Stickstoffausscheidung und TAN-Anteil ===
Die in den oben genannten Gleichungen zur Berechnung der Emissionsraten verwendete Stickstoffausscheidung von Mastschweinen variiert je nach Futtermenge, Rohproteingehalt der Ration und Leistung der Tiere (DLG 2014). Zur Modellierung des Ammoniakemissionspotenzials werden die von der DLG (2014, 2019) definierten Fütterungsstrategien herangezogen (Tab. 1). Die errechneten Emissionspotenziale gelten für Mastschweine von 28 bis 118 kg Lebendmasse (LM) bei 244 kg Zuwachs pro Tier und Jahr, Tageszunahmen von 850 g LM und 2,7 Mastdurchgängen pro Jahr.

In den verwendeten Stoffflussmodellen für Mastschweine wird ein TAN-Anteil von 66 % an den Gesamtstickstoffausscheidungen zugrunde gelegt (KTBL 2023b).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 1: Stickstoff-Standardausscheidung pro Tierplatz bei 850 g Tageszunahme in Abhängigkeit der Fütterungsstrategie sowie TAN-Mengenanteil an den Stickstoffausscheidungen
| rowspan="3" |'''Fütterungsstrategie'''
| colspan="2" |'''N-Ausscheidung'''
| colspan="2" |'''TAN-Anteil an der N-Ausscheidung'''
|-
|'''NAus'''
|'''Quelle'''
|'''rTAN'''
|'''Quelle'''
|-
|kg/(TP ‧ a)
|
|
|
|-
|Universalfutter, Universalmast mit Vormast
|12,2
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|N-/P-reduziert, 2-Phasen-Mast mit Vormast
|11,7
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|10,6
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Sehr stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|9,5
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|}

Die N-reduzierte Fütterung wirkt sich infolge einer verringerten Stickstoffausscheidung direkt auf die mit dem entsprechenden Stoffflussmodell berechneten NH3-Emissionsraten aus. Beispielsweise reduziert sich die mit dem Stoffflussmodell berechnete NH3-Emissionsrate für vollperforierte Buchten mit Zwangslüftung und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP von 3,4 kg NH3/(TP ‧ a) bei Universalfütterung

* auf 3,3 kg NH3/(TP ‧ a) bei N-/P-reduzierter Fütterung,
* auf 3,0 kg NH3/(TP ‧ a) bei stark N-/P-reduzierter Fütterung und
* auf 2,6 kg NH3/(TP ‧ a) bei sehr stark N-/P-reduzierter Fütterung.

Diese Ergebnisse des Stoffflussmodells wurden von Markus et al. (2023) bei ihren Messungen in Schweinemastställen bestätigt.

=== 1.2 Emissionsrate des Stalls ===
Die Emissionsrate des Stalls umfasst die Emissionen aus dem Innenbereich sowie die Emissionen des Auslaufs, sofern vorhanden. Verfügt ein Haltungsverfahren über einen Auslauf und ein entsprechend großes Flächenangebot je Tier (Kap. 1.4.2), wird von den Tieren meist ein Kot-/Harnbereich im Auslauf angelegt. Unter dieser Annahme wird davon ausgegangen, dass keine oder nur geringe Emissionsraten aus dem Innenbereich vorliegen. Eine Ausnahme stellen Haltungsverfahren mit Auslauf dar, die im Innenbereich über einen zusätzlichen Kot-/Harnbereich verfügen.

==== 1.2.1 Grundlagen ====
Bei Haltungsverfahren mit vollperforierten Buchten sowie perforierten Kot-/Harnbereichen teilt sich der Stofffluss im Stall auf die Bereiche oberflur und unterflur auf. Es wird eine Aufteilung der anfallenden TAN-Menge auf ober- und unterflur von 15 % bzw. 85 % angenommen. Sie wird in den Gleichungen aus Kapitel 1 mit den Werten aus Tabelle 2 berücksichtigt. In Ställen mit planbefestigten Kot-/Harnbereichen oder Tiefstreu entfällt der Unterflurbereich, sodass 100 % der TAN-Menge dem Oberflurbereich zugeordnet werden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 2: Aufteilung der TAN-Menge auf ober- und unterflur in Abhängigkeit der Haltungsform
| rowspan="3" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''Anteil an der TAN-Menge'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|-
|'''rO'''
|'''rU'''
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/Harnbereich
|1,00
|0,00
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|1,00
|0,00
|}
Ammoniakemissionsraten von Schweinemastställen mit Auslauf wurden im Projekt „Ermittlung von Emissionsdaten für die Beurteilung der Umweltwirkungen der Nutztierhaltung“ (EmiDaT) (Wolf et al. 2023) systematisch erhoben. Sie werden hier zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle herangezogen. Die Emissionsraten für die freigelüfteten Ställe mit Auslauf nach Wolf et al. (2023) wurden für freigelüftete Ställe ohne Auslauf sowie Außenklimaställe übernommen. Die Emissionsrate für die zwangsgelüftete Einflächenbucht nach Wolf et al. (2023) bildet die Grundlage für die Bewertung aller zwangsgelüfteten Verfahren.

Da in den letzten Jahren keine systematischen Emissionsmessungen von Tiefstreuverfahren durchgeführt wurden, wird für Außenklimaställe mit Tiefstreu der Konventionswert aus der Richtlinie VDI 3894-1 (2011) verwendet. Dieser Wert entspricht dem Emissionsfaktor im nationalen Emissionsinventar (Vos et al. 2022). Guingand und Rugani (2012) sowie Lagadec et al. (2012) haben in ihren Untersuchungen ähnliche Emissionsraten für zwangsgelüftete Tiefstreuverfahren gemessen.

In Tabelle 3 ist aufgeführt, welche Emissionsraten in Abhängigkeit der Haltungsform als Grundlage für die Ableitung von Emissionsfaktoren herangezogen wurden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 3: Liste der NH3-N-Emissionsraten für die Haltung von Mastschweinen, die zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle verwendet wurden
| rowspan="2" |'''Haltungsform'''
|'''Fütterungsstrategie'''
|'''Zugrunde liegende N-Ausscheidung'''
|'''Emissionsrate'''
|'''Quelle'''
|-
|
|kg/(TP ‧ a)
|kg NH3-N/(TP ‧ a)
|
|-
|Zwangslüftung, Einflächenbucht
|Universalfutter
|12,2
|2,8
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, perforierter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|2,0
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|3,2
|Wolf et al. (2023)
|-
|Außenklimastall, Tiefstreuverfahren
|Universalfutter
|12,2
|3,5
|VDI 3894-1 (2011)
|}
Bei Ställen mit perforierten Flächen werden 35 % der Gesamtemissionsrate dem Oberflurbereich zugeordnet und 65 % dem Unterflurbereich. Diese Aufteilung wurde aus dem Minderungspotenzial der Gülleansäuerung von 64 % (VERA 2016) sowie einem Übersichtsartikel von Chowdhury et al. (2014) abgeleitet. Bei einem pH-Wert des Flüssigmists von 5,5, der bei der Gülleansäuerung angestrebt wird, sind nach Berechnungen von Fangueiro et al. (2015) gegenüber einem Flüssigmist mit einem pH-Wert von 7,5 nur noch 1 % der NH3-Emissionen zu erwarten. Aus der Annahme, dass die Ansäuerung nur auf die Emissionsrate unterflur wirkt, ergibt sich die o.g. prozentuale Zuordnung der Gesamtemissionsrate.

==== 1.2.2 Emissionsfaktoren ====
Auf Basis der Emissionsraten aus der Literatur (Kap. 1.2.1, Tab. 3) und der Aufteilung der Emissionsrate (Kap. 1.2.1) sowie der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) auf ober- und unterflur lassen sich Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle berechnen. Diese werden in den Gleichungen aus Kapitel 1 eingesetzt. Der Bezug dieser Emissionsfaktoren auf emissionsrelevante Standardflächen, wie in Tabelle 4 dargestellt, ermöglicht die Bewertung unterschiedlicher Haltungsverfahren. Die emissionsrelevante Stallfläche von Haltungsverfahren wird in Kapitel 1.4.2 erläutert.

Beispielsweise kann für ein zwangsgelüftetes Verfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP (Tab. 4) ausgehend von der Emissionsrate von 2,8 kg NH3-N/(TP ‧ a) (Tab. 3) bei einer Zuordnung von 35 % der Emissionen oberflur (Kap. 1.2.1) eine Emissionsrate oberflur von 0,98 kg NH3-N/(TP ‧ a) kalkuliert werden. Die Emissionsrate des Stalls basiert auf einer Stickstoffausscheidung von 12,2 kg/(TP ‧ a) (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Unter Berücksichtigung des TAN-Anteils von 0,66 an der Stickstoffausscheidung (Kap. 1.1, Tab. 1) und dem Oberfluranteil von 0,15 an der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) errechnet sich eine TAN-Menge von 1,2 kg/(TP ‧ a) oberflur. Die Division der emittierenden Stickstoffmenge (0,98 kg N/(TP ‧ a)) durch die oberflur als TAN vorliegende Stickstoffmenge (1,2 kg N/(TP ‧ a)) ergibt den Emissionsfaktor oberflur von 0,81 (Tab. 4).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 4: NH3-N-Emissionsfaktoren ober- und unterflur für Schweinemastställe in Abhängigkeit der Haltungsform und der emissionsrelevanten Standardfläche sowie Angabe des zugrunde liegenden Flächenangebots
| rowspan="4" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
bezogen auf TAN 
| colspan="2" |'''Emissionsrelevante Standardfläche'''
|'''Zugrunde liegendes Flächenangebot'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|
|-
|'''EFO'''
|'''EFU'''
|'''AO'''
|'''AU'''
|
|-
|
|
|m²/TP
|m²/TP
|m²/TP
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,81
|0,27
|― 1)
|0,75
|0,75
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,60
|0,20
|― 1)
|0,4
|1,3
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/ Harnbereich
|0,41
|―
|0,4
|―
|1,3
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|0,43
|―
|― 1)
|―
|1,3
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.2.3 Wissenschaftliche Einordnung der Emissionsfaktoren ====
Die gegenüber zwangsgelüfteten Verfahren geringeren Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren lassen sich durch die Temperaturabhängigkeit der Emissionen (Elzing und Monteny 1997) erklären und gehen auf die Untersuchungsergebnisse von Wolf et al. (2023) zurück.

Bei perforierten Verfahren werden aufgrund der raschen Umsetzung des Harnstoffs nach dem Harnabsatz auf der reaktiven Oberfläche des perforierten Bodens oberflur höhere Emissionsfaktoren erwartet als unterflur. Elzing und Monteny (1997) konnten bei Untersuchungen im technischen Maßstab die höchsten Emissionsraten innerhalb der ersten zwei Stunden nach dem Aufbringen von Kot und Harn auf einen perforierten Boden messen. 24 Stunden nach dem Aufbringen entsprachen die Emissionsraten wieder dem Ausgangsniveau. Dies erklärt den geringeren Emissionsfaktor unterflur, denn dort lagert das Kot-Harn-Gemisch (Flüssigmist) in der Regel über längere Zeiträume. Für die Stoffflussmodelle wird außerdem eine geringe Luftaustauschrate über der Flüssigmistoberfläche im Kanal unterstellt, die mit geringeren Emissionsraten einhergeht. Ye et al. (2008) beschreiben den Zusammenhang zwischen dem Abstand der Flüssigmistoberfläche zum perforierten Boden und der Luftaustauschrate sowie deren Einfluss auf die Ammoniakemissionsraten.

Mehrens (2021) stellte fest, dass vollperforierte Buchten heterogen verschmutzt sind, und erhob mit zunehmender Verschmutzung eine steigende Ureaseaktivität. Die Aktivität von Urease beeinflusst die Harnstoffspaltung und damit die Emissionsraten von Ammoniak (Braam und Swierstra 1999). Durch die heterogene Verschmutzung kann oberflur kein Flächenbezug hergestellt werden, sodass in den Stoffflussmodellen mit perforierten Kot-/Harnbereichen oberflur ausschließlich die variierende TAN-Menge Berücksichtigung findet (Kap. 1, Gl. 4).

Im Unterflurbereich hingegen wird der Flächengröße in den Stoffflussmodellen aufgrund der weitgehend homogen emittierenden Fläche Einfluss auf die NH3-Emissionsraten beigemessen. Ni et al. (1999) konnten jedoch keinen Einfluss der Menge des unterflur gelagerten Flüssigmists auf die Ammoniakemissionsraten nachweisen. Die Autoren führen dies auf die Bedeutung des Massentransfers von Ammoniak bzw. Ammonium an die Flüssigmistoberfläche zurück. In den Stoffflussmodellen wird daher eine Abweichung der emissionsrelevanten Fläche von der Standardfläche AU in Form einer Zu- oder Abnahme der mit dem TAN-bezogenen Emissionsfaktor berechneten Emissionsrate einkalkuliert (Kap. 1, Gl. 5).

==== 1.2.4 Übertragbarkeit der Emissionsfaktoren ====
Für Haltungsverfahren mit planbefestigen, nicht eingestreuten Ausläufen liegen derzeit keine systematischen Untersuchungen vor. Diese Verfahren werden mit dem Emissionsfaktor für planbefestigte, eingestreute Ausläufe bewertet (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Hierbei ist jedoch zu beachten, dass befestigte, nicht eingestreute Bereiche laut TA Luft (2021; Nummer 5.4.7.1 Buchstabe a) bei Verschmutzung täglich zu reinigen sind. Das tägliche Abschieben der Exkremente bei planbefestigten, nicht eingestreuten Ausläufen wurde auch bei ersten Messungen im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] vorausgesetzt, deren Ergebnisse unter dieser Managementvoraussetzung auf geringere Emissionsraten als bei Ausläufen mit Einstreu hindeuten.

Die in den Stoffflussmodellen verwendeten Emissionsfaktoren basieren auf Untersuchungen außenliegender Ausläufe. Die entsprechenden Emissionsfaktoren können auch für Haltungsverfahren mit innenliegenden Ausläufen angewendet werden.

Für Haltungsverfahren mit Zwangslüftung und Auslauf wird unter Voraussetzung des permanenten Zugangs der Schweine zum Auslauf sowie selbstschließender Türen zwischen Innenbereich und Auslauf angenommen, dass die Schweine Kot und Harn überwiegend im Auslauf absetzen. Basierend auf dieser Annahme wird bei zwangsgelüfteten Verfahren mit Auslauf v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft. Aus diesem Grund können, je nach Bodengestaltung im Auslauf, die Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren mit perforierten oder planbefestigten, eingestreuten Ausläufen übernommen werden. Auch wenn bei ausreichendem Flächenangebot für eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft wird, sollte berücksichtigt werden, dass perforierte Flächen im Innenbereich zu zusätzlichen Emissionen aus dem Flüssigmistkanal führen.

=== 1.3 Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers ===
Die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird in den Stoffflussmodellen auf Basis der Emissionsfaktoren (Tab. 5) von Kupper et al. (2020) und Sommer et al. (2019) ermittelt. Bei Flüssigmistlagern hat neben dem TAN-Gehalt die Größe der Flüssigmistoberfläche im Außenlager Einfluss auf die Emissionsrate (Kupper et al. 2020). Unter Berücksichtigung der Betriebsstruktur in Deutschland wurde eine Standardoberfläche für Flüssigmistlager von 0,29 m²/TP ermittelt (KTBL 2023c). Aus dieser Standardoberfläche AWD und der Flüssigmistoberfläche AemiWD im Wirtschaftsdüngeraußenlager des zu bewertenden Haltungsverfahrens berechnet sich ein Faktor fWD (Kap. 1, Gl. 6). Dieser Faktor ermöglicht es, die Emissionsrate des Flüssigmistaußenlagers proportional an den Behälterdurchmesser anzupassen.

Bei Festmistaußenlagern wird ausschließlich der TAN-Gehalt als Einflussgröße auf die Emissionsrate berücksichtigt, da sich die Festmistoberfläche während der Lagerung fortwährend ändert.

Für Rottemist aus Tiefstreuverfahren ist die Lagerdauer in einem Außenlager in der Regel kurz und aufgrund der bereits im Stall erfolgten Rotte mit geringen mikrobiellen Umsetzungsprozessen verbunden. Aus diesem Grund werden nur geringe Ammoniakemissionsraten erwartet, sodass die Emissionsrate aus der Lagerung von Rottemist aus Tiefstreuverfahren zu vernachlässigen sind.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 5: NH3-N-Emissionsfaktoren für die Wirtschaftsdüngeraußenlagerung in Abhängigkeit der Art des Lagers
| rowspan="3" |'''Art des Lagers'''
|'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
|'''Quelle'''
|'''Standard-Flüssigmistoberfläche'''
|-
|'''EFWD'''
|
|'''AWD'''
|-
|bezogen auf TAN 
|
|m²/TP
|-
|Flüssigmistlager, nicht abgedeckt
|0,12
|Kupper et al. (2020)
|0,29
|-
|Festmistlager, nicht abgedeckt
|0,29
|abgeleitet von Sommer et al. (2019) 1)
|―
|-
|Lager für Rottemist aus Tiefstreuverfahren
|zu vernachlässigen
|Expertenschätzung
|―
|}
1) Veröffentlichter Wert um abgedeckte Festmistlager bereinigt. 

=== 1.4 Einflussfaktoren ===
Neben der Stickstoffausscheidung haben das Lüftungsverfahren, die Größe und Gestaltung der emissionsrelevanten Fläche sowie der Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen Einfluss auf die mit den Stoffflussmodellen berechneten Emissionsraten (Abb. 3).

[[Datei:NH3 MS Abb. 3.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 3: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforierten Kot-/Harnbereichen einschließlich der Einflussfaktoren (rot) auf die Emissionsraten oberflur, unterflur und aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

==== 1.4.1 Lüftungsverfahren und Flächengestaltung ====
Die Emissionsraten von Ammoniak sind u. a. temperaturabhängig (Elzing und Monteny 1997). Ob ein Haltungsverfahren über eine Zwangslüftung oder freie Lüftung verfügt, hat Einfluss auf die Stalltemperatur und damit auf die Emissionsraten. Auch die Flächengestaltung mit perforiertem Boden oder planbefestigtem Boden mit Einstreu hatte bei Wolf et al. (2023) Einfluss auf die NH3-Emissionsrate. Berücksichtigt werden diese Zusammenhänge in den Stoffflussmodellen über die Verwendung der Emissionsraten entsprechend Tabelle 3 (Kap. 1.2.1).

==== 1.4.2 Emissionsrelevante Fläche ====
Zwischen der Buchtenverschmutzung und der Höhe der NH3-Emissionsraten konnte von Ni et al. (1999) ein linearer Zusammenhang abgeleitet werden. Die Buchtenverschmutzung hängt u. a. von der Größe und Gestaltung der Bucht ab (Aarnink et al. 1996, Ocepek und Andersen 2022), denn Schweine legen bei ausreichendem Flächenangebot Funktionsbereiche an. Das heißt: Sie nutzen einen Teil der Fläche ausschließlich zum Liegen, einen anderen zum Fressen und wieder einen anderen zum Koten und Harnen. Bei Haltungsverfahren mit Auslauf erfolgt das Absetzen von Kot und Harn in der Regel im Auslauf. Legen die Tiere Funktionsbereiche an, ist eine verringerte Verschmutzung der angebotenen Fläche zu erwarten und die Emissionsraten je Tierplatz können im Vergleich zu nicht strukturierten Haltungsverfahren sinken.

Die Buchtenstrukturierung durch die Tiere ist u. a. abhängig vom Flächenangebot und wird ab einer Fläche von 1,3 m²/TP erwartet. Ab diesem Flächenangebot ist die Aufteilung in eine Liegefläche (0,6 m²/TP), eine Aktivitätsfläche (0,3 m²/TP) und eine Kot-/Harnfläche (0,4 m²/TP) möglich.

Die hier einkalkulierte Liegefläche von 0,6 m²/TP entspricht der nach Ekkel et al. (2003) für Mastschweine mit 80 kg Lebendmasse (LM) benötigten Fläche. Auch im Tierhaltungskennzeichnungsgesetz (TierHaltKennzG 2023) wird für Mastschweine von 50–110 kg LM eine Liegefläche von 0,6 m²/TP gefordert. Bei Ocepek und Andersen (2022) wurden von Mastschweinen meist ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP Kot-/Harnbereiche angelegt. Die hierfür erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs betrug 0,4 m²/TP. Für Haltungsverfahren mit mindestens 1,3 m²/TP kann folglich mit einer emissionsrelevanten Fläche von 0,4 m²/TP kalkuliert werden.

In den verwendeten Stoffflussmodellen sind die Emissionsfaktoren mit einer emissionsrelevanten Standardfläche AO oder AU verknüpft (Kap. 1.2.2, Tab. 4). Weicht die emissionsrelevante Stallfläche AemiS eines Haltungsverfahrens von dieser Standardfläche ab, wird die Abweichung mit der flächenspezifischen Emissionsrate eS einkalkuliert. Die Emissionsrate eS (2,04 kg NH3-N/(m²‧a)) stellt dabei eine Expertenschätzung auf Basis von Untersuchungsergebnissen zur Güllekanalverkleinerung (Wokel und Gallmann 2023) im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] dar. Sie wird für zwangsgelüftete und freigelüftete Verfahren verwendet. Konservativ wird sie auch auf planbefestigte Flächen übertragen. Bei einer Abweichung der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS von der emissionsrelevanten Standardfläche AO werden planbefestigte Flächen folglich wie eine Flüssigmistoberfläche im Kanal behandelt.

Die emissionsrelevante Stallfläche AemiS geht in den Gleichungen 4 und 5 in die Berechnung der Emissionspotenziale ein.

Das Flächenangebot des Stalls sowie die emissionsrelevante Stallfläche beziehen sich nachfolgend auf die Buchtenfläche einschließlich des Auslaufs, sofern vorhanden. Bei der Ermittlung des Flächenangebots und der emissionsrelevanten Stallfläche wird außerdem unterstellt, dass die einzelnen Buchten des Stalles gleich aufgebaut sind bei gleichem Tierbesatz je Bucht.

===== 1.4.2.1 Grundlegende Prinzipien zur Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche =====
Der Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche liegen folgende Prinzipien zugrunde:

* Schweine legen, wie in Kapitel 1.4.2 beschrieben, Funktionsbereiche an und es besteht ein Zusammenhang zwischen der Verschmutzung der angebotenen Fläche und der Emissionsrate eines Haltungsverfahrens.
* Ab einer angebotenen Fläche von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP, sofern das Flächenangebot im Innenbereich 2,0 m²/TP nicht überschreitet.
* Perforierte Flächen sind aufgrund der emittierenden Flüssigmistoberfläche unterflur unabhängig vom Flächenangebot und der Verschmutzung oberflur immer emissionsrelevant.
** Dies führt dazu, dass die emissionsrelevante Fläche größer sein kann als in den Kapiteln 1.4.2.3 bis 1.4.2.5 beschrieben. Zu berücksichtigen sind auch getrennte Flüssigmist- und Wasserkanäle sowie Kot-/Harnbereiche im Innenbereich von Buchten mit Auslauf. Einkalkuliert wird vereinfachend ausschließlich die Größe der perforierten Fläche. Abweichungen zur Größe der Flüssigmistoberfläche unterflur sind in Abhängigkeit des Verfahrens möglich, etwa wenn Flüssigmist auch unter dem planbefestigten Boden gelagert wird.

Nicht berücksichtigt wird:

* Der Einfluss der Buchtengeometrie und der Gestaltung der Bucht auf die Einhaltung der Funktionsbereiche durch die Tiere: Es kann beispielsweise vorkommen, dass die Funktionsbereiche bei einer sehr weiten Entfernung zwischen Liege- und Kot-/Harnbereich weniger zuverlässig angenommen werden. In der Folge ist eine erhöhte Verschmutzung zu erwarten. Vorausgesetzt wird eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere unter der Prämisse einer entsprechenden Flächengröße und -gestaltung (DLG 2020).
* Der Einfluss eines geänderten Flächenangebots je Tier im Laufe der Mast: Wenn Schweine im [[Kontinuierliche Mast|kontinuierlichen Verfahren]] gemästet werden und nach Abschluss eines Mastabschnitts in Buchten mit einem größeren Flächenangebot je Tier umgetrieben werden oder die Buchten im [[Rein-Raus-Verfahren|Rein-Raus-Verfahren]] mit einer flexiblen Trennwand ausgestattet sind, wird in den Stoffflussmodellen mit der Fläche im letzten Mastabschnitt (Endmast) kalkuliert. In diesem Mastabschnitt sind nach Keck et al. (2010) die höchsten Emissionsraten zu erwarten. Indem für die Berechnungen des Emissionspotenzials das Flächenangebot der Endmast für die gesamte Mastdauer herangezogen wird, wird diese kritische Phase besonders berücksichtigt. Den verwendeten N-Ausscheidungen und Emissionsfaktoren liegt jedoch ein mittleres Mastgewicht zugrunde.

===== 1.4.2.2 Vollperforierte Buchten und Buchten mit Tiefstreu =====
Bei einer vollperforierten Bucht wird die gesamte Stallfläche aufgrund der darunterliegenden, offenen Flüssigmistoberfläche als emissionsrelevant betrachtet.

Für Tiefstreuverfahren werden auf Grund mangelnder Datengrundlage Abweichungen der emissionsrelevanten Fläche von der dem Emissionsfaktor zugrunde liegenden Stallfläche (Kap. 1.2.2, Tab. 4) nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.3 Teilperforierte und planbefestigte Buchten ≥ 1,3 m²/TP mit einem Innenbereich ≤ 2,0 m²/TP =====
Bei einem Flächenangebot ≥ 1,3 m²/TP wird von einer funktionierenden Buchtenstrukturierung durch die Tiere ausgegangen, sodass eine Fläche von 0,4 m²/TP für den Kot-/Harnbereich angesetzt werden kann. Diese Fläche des Kot-/Harnbereichs wird als emissionsrelevante Fläche betrachtet.

Dies gilt sowohl für Haltungsverfahren mit als auch ohne Auslauf und mit einem Flächenangebot von maximal 2,0 m²/TP im Innenbereich. Als Expertenschätzung lässt sich ableiten, dass Schweine ab diesem Flächenangebot nicht mehr zuverlässig Funktionsbereiche anlegen und nicht mehr ausschließlich den Auslauf als Kot-/Harnbereich nutzen.

Da bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen die gesamte perforierte Fläche Aper emissionsrelevant ist, kann für diese Verfahren die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP überschreiten. Dies ist der Fall, wenn die perforierte Fläche größer als 0,4 m²/TP ist.

===== 1.4.2.4 Teilperforierte und planbefestigte Buchten > 0,75 m²/TP und < 1,3 m²/TP =====
Mit zunehmender Stallfläche beginnen die Tiere auch in wenig strukturierten Buchten Kot-/Harnbereiche anzulegen, sodass davon auszugehen ist, dass die emissionsrelevante Fläche mit zunehmender Stallfläche sinkt.

Angenommen wird deshalb, dass Mastschweine bei einem Flächenangebot ≤ 1,0 m²/TP in einem kaum relevanten Maße Kot-/Harnbereiche anlegen und die insgesamt verschmutzte und damit emissionsrelevante Fläche mindestens 0,75 m²/TP groß ist. Ist die perforierte Fläche größer als 0,75 m²/TP, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevant angerechnet.

Ab einem Flächenangebot von 1,0 m²/TP stehen den Tieren die für einen Liegebereich erforderlichen 0,6 m²/TP (Ekkel et al. 2003) sowie die erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs von 0,4 m²/TP (Ocepek und Andersen 2022) zur Verfügung. Aufgrund des fehlenden Aktivitätsbereichs und der zu geringen Gesamtfläche lässt dieses Flächenangebot jedoch noch keine zuverlässige Buchtenstrukturierung durch die Tiere erwarten. Bei einem Flächenangebot > 1,0 m²/TP wird dennoch angenommen, dass die emissionsrelevante Stallfläche < 0,75 m²/TP wird. Ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Stallfläche 0,4 m²/TP (vgl. Buchten ≥ 1,3 m²/TP). Im Bereich > 1,0 m²/TP und < 1,3 m²/TP wird bei zunehmender Stallfläche eine lineare Abnahme der emissionsrelevanten Fläche von 0,75 m²/TP auf 0,4 m²/TP unterstellt und mit Gleichung 7 berechnet.

[[Datei:NH3 MS Gl. 7.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Übersteigt die perforierte Fläche je Tierplatz die mit Gleichung 7 berechnete Fläche Alin, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevante Fläche angerechnet.

===== 1.4.2.5 Buchten mit einem Innenbereich > 2,0 m²/TP =====
Für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot im Innenbereich > 2,0 m²/TP ist zu erwarten, dass eine Buchtenstrukturierung nicht mehr eingehalten wird und die emissionsrelevante Fläche gegenüber Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot < 2,0 m²/TP steigt. Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot dieser Größe sind jedoch nicht von Praxisrelevanz und werden daher in den vorliegenden Stoffflussmodellen nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.6 Zusammenfassung =====
Tabelle 6 fasst den Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall, der Flächengestaltung und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS zusammen. Wie die Größe der Flüssigmistoberfläche als Einflussfaktor auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers berücksichtigt wird, ist in Kapitel 1.3 beschrieben.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 6: Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS (Aper: perforierte Fläche (m²/TP); Alin (Gl. 7): linear abgeleitete Fläche für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot > 1,0 und < 1,3 m²/TP (m²/TP))
|'''Flächenangebot des Stalls'''
|'''Flächengestaltung'''
|'''Emissionsrelevante Stallfläche'''
|-
|'''AStall'''
|
|'''AemiS'''
|-
|m²/TP
|
|m²/TP
|-
| rowspan="2" |jede Flächengröße
|vollperforiert
|AemiS = AStall
|-
|planbefestigt, Tiefstreu
|― 1)
|-
| rowspan="3" |> 0,75 und ≤ 1,0
|planbefestigt
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,75 m²/TP
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper > 0,75 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |> 1,0 und < 1,3
|planbefestigt
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper < Alin
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper > Alin
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |≥ 1,3 (Innenbereich ≤ 2,0)
|planbefestigt
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,4 m²/TP
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper > 0,4 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
|> 2,0 (Innenbereich)
| colspan="2" |Haltungsverfahren können nicht bewertet werden
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.4.3 Emissionsmindernde Maßnahmen ====
Zunächst entscheiden die Fütterung und die Leistung der Tiere über die ausgeschiedene N-Menge und somit die mögliche Emissionsrate des Stalls. Neben einer N-reduzierten Fütterungsstrategie können verfahrensintegrierte oder dem Stall nachgeschaltete Maßnahmen sowie Maßnahmen am Wirtschaftsdüngeraußenlager die Emissionsrate von Ammoniak aus der Schweinemast mindern. Welche Minderungsmaßnahmen in welchen Haltungsformen eingesetzt werden können, ist Tabelle 7 zu entnehmen.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 7: Haltungsformen, in denen die verschiedenen emissionsmindernden Maßnahmen eingesetzt werden können (gekennzeichnet mit „x“)
| colspan="1" rowspan="1" |'''Emissionsmindernde Maßnahme'''
|'''Zwangslüftung, Einflächenbucht'''
|'''Freie Lüftung, perforierter Auslauf'''
|'''Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Auslauf'''
|'''Außenklimastall, Tiefstreuverfahren'''
|-
|[[Abluftreinigungsanlagen|Abluftreinigung]]
|x
|
|
|
|-
|[[Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung]]
|x
|x
|
|
|-
|[[Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände]]
|x
|
|
|
|-
|[[Güllekühlung]]
|x
|
|
|
|-
|[[Ureaseinhibitor]] (Oberflur-Applikation)
|x
|x
|x
|
|-
|[[Gülleansäuerung|Gülleansäuerung im Stall]]
|x
|
|
|
|-
|[[Lagerbehälterabdeckung|Lagerbehälterabdeckungen]]
|x
|x
|
|
|}
In den Stoffflussmodellen wird das Minderungspotenzial von Maßnahmen an der wirkungsrelevanten Stelle berücksichtigt. Beispielsweise beeinflusst eine Güllekanalverkleinerung die Emissionsrate unterflur, nicht jedoch die Emissionsrate oberflur. Bei der Untersuchung von Minderungsmaßnahmen in der Praxis wird die Emissionsminderung jedoch für den gesamten Stall bzw. ein Stallabteil gemessen. Sollen Ergebnisse aus Untersuchungen solcher Minderungsmaßnahmen nicht pauschal auf die Gesamtemissionsrate eines Stalles angerechnet, sondern in die Stoffflussmodelle integriert werden, dann ist es erforderlich die ermittelte Minderung unter Berücksichtigung der Emissionsanteile von ober- und unterflur (Kap. 1.2.1) auf den Effekt an der wirkungsrelevanten Stelle umzurechnen. Dadurch ergibt sich für die wirkungsrelevante Stelle eine höhere Emissionsminderung als für den Gesamtstall gemessen.

Es ist möglich, eine Fütterungsmaßnahme mit einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Stalls mindert, und einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers mindert, zu kombinieren. Der kombinierte Einsatz von Maßnahmen innerhalb des Stalls oder Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird jedoch nur berücksichtigt, wenn wissenschaftliche Untersuchungen bzgl. der Maßnahmenkombination vorliegen. Eine Ausnahme ist die Gülleansäuerung im Stall. Diese hat auch eine emissionsmindernde Wirkung auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Für das Wirtschaftsdüngeraußenlager kann im Stoffflussmodel der zugehörige Minderungsfaktor (Tab. 8) als Sonderfall multiplikativ mit dem Minderungsfaktor einer weiteren Maßnahme zur Minderung der Emissionsrate aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager verknüpft werden. Das Produkt aus beiden Minderungsfaktoren wird in Gleichung 6 (Kap. 1) als Minderungsfaktor der im Wirtschaftsdüngeraußenlager wirksamen Minderungsmaßnahme MFWD eingesetzt.

Ein Minderungsfaktor stellt im Zusammenhang mit den Stoffflussmodellen den Wert dar, der multipliziert mit der Emissionsrate, die um das Minderungspotenzial einer Maßnahme oder Maßnahmenkombination geminderte Emissionsrate ergibt. Die Minderungsfaktoren werden nach Gleichung 8 abgeleitet. Die berücksichtigten Minderungsmaßnahmen einschließlich ihrer Minderungspotenziale sowie der wirkungsrelevanten Stelle und der zugehörigen Minderungsfaktoren sind in Tabelle 8 aufgeführt. Die Minderungsfaktoren sind ausschließlich für die Verwendung in den Gleichungen aus Kapitel 1 vorgesehen.

[[Datei:NH3 MS Gl. 8.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 8: Relevante Maßnahmen zur Emissionsminderung in der Schweinehaltung, Emissionsminderungspotenzial laut Literatur und die Minderung an der wirkungsrelevanten Stelle der Stoffflussmodelle
| colspan="2" rowspan="3" |'''Emissionsmindernde Maßnahme'''
|'''NH3-Minderungspotenzial'''
|'''Quelle'''
|'''Wirkungsrelevante Stelle'''
|'''NH3-Minderungspotenzial an der wirkungsrelevanten Stelle'''
| colspan="2" |'''Minderungsfaktor'''
|-
|'''MP'''
|
|'''wS'''
|'''MPwS'''
| colspan="2" |'''MF'''
|-
|%
|
|
|%
| colspan="2" |
|-
| rowspan="3" |[[Abluftreinigungsanlagen|Abluftreinigung]]
|Biofilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
| rowspan="3" |Stall
|70
|MFS
|0,30
|-
|Rieselbettfilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
|Mehrstufiges Verfahren
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
| rowspan="2" |[[Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung|Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung]]
|Einzelmaßnahme im Auslauf
|49
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|75
|MFU
|0,25
|-
|kombiniert mit Ureaseinhibitor (Oberflur-Applikation)
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
| colspan="2" |[[Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände|Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände]] 2)
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|49
|MFU
|0,51
|-
| rowspan="2" |[[Güllekühlung|Güllekühlung]]
|Schwimmkühlkörper
|47
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|72
|MFU
|0,28
|-
|Kühlleitungen
|30 3)
|[https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)]
|unterflur
|46
|MFU
|0,54
|-
| rowspan="3" |[[Ureaseinhibitor|Ureaseinhibitor]] (Oberflur-Applikation)
|Zwangslüftung, perforierter Boden
|20
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|57
|MFO
|0,43
|-
|Auslauf, perforierter Boden; kombiniert mit einen Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
|Auslauf, planbefestigter Boden
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|91
|MFO
|0,09
|-
| rowspan="2" |[[Gülleansäuerung|Gülleansäuerung]]
|Ansäuerung im Stall
|64
|VERA (2016)
|unterflur
|99
|MFU
|0,01
|-
|Angesäuerte Gülle aus dem Stall im Flüssigmistaußenlager
|50
|Expertenschätzung auf Basis von Overmeyer et al. (2021) 4)
|Flüssigmistaußenlager
|50
|MFWD
|0,50
|-
| rowspan="4" |[[Lagerbehälterabdeckung|Lagerbehälterabdeckung]]
|Betonplatte
|90
|Döhler et al. (2002)
|Flüssigmistaußenlager
|90
|MFWD
|0,10
|-
|Schwimmfolie
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Schwimmkörper
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Zeltdach
|89
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|89
|MFWD
|0,11
|}
1) Vorläufige Ergebnisse des Verbundvorhabens Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin), Stand Oktober 2023. 
2) Höheres Minderungspotenzial durch Kombination mit Molke als Güllezusatz oder Benzoesäure als Futterzusatz möglich. 
3) Minderung für Ferkelerzeugung ermittelt. 
4) Wiederanstieg des pH-Wertes ohne Nachsäuerung. 

== 2 Übertragbarkeit der Emissionspotenziale auf die Anforderungen der TA Luft ==
Die TA Luft (2021) fordert eine stark N-reduzierte Fütterung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe c) und zusätzlich 40 % Emissionsminderung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe i), um eine maximale Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) zu erreichen (Anhang 11). Die in diesem Zusammenhang genannte prozentuale Emissionsminderung kann nicht mit den in der Web-Anwendung InKalkTier berechneten, prozentualen Emissionspotenzialen gleichgesetzt werden.

Dies liegt daran, dass in der TA Luft (2021) als Bezugswert im Sinne der Web-Anwendung InKalkTier ein Referenzwert angegeben ist (Anhang 1, Tab. 11: Mastschweine, Gülleverfahren: 3,64 kg NH3/(TP ‧ a)), der sich vom Bezugswert in den Stoffflussmodellen der Web-Anwendung InKalkTier (3,4 kg NH3/(TP ‧ a)) unterscheidet. Für einen Vergleich müssen daher die absoluten Ammoniakemissionsraten entsprechend Anhang 11 (TA Luft 2021) herangezogen werden, die dort als Emissionsfaktoren bezeichnet werden. Der Einsatz einer Maßnahme mit einem Minderungspotenzial von 40 % führt demnach zu unterschiedlichen Emissionsraten bei Zugrundelegung der Werte entsprechend der TA Luft und der Web-Anwendung InKalkTier.

Aufgrund dieser Zusammenhänge wird in der Web-Anwendung InKalkTier die in Anhang 11 (TA Luft 2021) genannte Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) erst bei einer Minderung der Emissionsrate des Stalls um 49 % erreicht. Die Ursache dafür ist neben dem unterschiedlichen Referenz- bzw. Bezugswert, dass die stark N-reduzierte Fütterung nicht separat berücksichtigt wird, sondern in der Minderung um 49 % bereits einkalkuliert ist.

Erreicht ein Haltungsverfahren in der Web-Anwendung InKalkTier ein Emissionspotenzial von -49 % bei gleichzeitig stark N-reduzierter Fütterung, erfüllt es die Anforderung der TA Luft (2021). Für tiergerechte Außenklimaställe kann analog vorgegangen werden.

== 3 Berechnungsbeispiele ==
Anhand von zwei Berechnungsbeispielen kann die Berechnung des Emissionspotenzials nachvollzogen werden.

=== 3.1 Berechnungsbeispiel 1 ===
Das Beispielverfahren 1 lässt sich folgendermaßen beschreiben:

* Vollperforierte Einflächenbucht mit Zwangslüftung
* N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 0,78 m²/TP
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,31 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Güllekühlung mit Schwimmkühlkörpern
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Zeltdach

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -55 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.1 bis 6.1 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 3.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

===3.2 Berechnungsbeispiel 2===
Das Beispielverfahren 2 lässt sich folgendermaßen beschreiben:
* Teilperforierte Mehrflächenbucht mit freier Lüftung ohne Auslauf
* Stark N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 1,22 m²/TP, davon 0,89 m²/TP planbefestigt und eingestreut und 0,33 m²/TP perforiert
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,4 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Betonplatte

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -69 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.2 bis 6.2 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 3.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

== 4 Methodenentwicklung ==
Die Entwicklung der Stoffflussmodelle zur Bewertung der Emissionspotenziale für Ammoniak aus Haltungsverfahren der Produktionsrichtung Schweinemast für die Web-Anwendung InKalkTier erfolgte in Abstimmung mit der projektbegleitenden KTBL-Arbeitsgruppe [[InKalkTier-Bewertungsmethoden Emissionspotenziale|„Bewertung von Haltungsverfahren hinsichtlich Emissionen“]].

Beteiligt waren:

* Dr. Frauke Hagenkamp-Korth, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel
* Martin Kamp, Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen, Münster
* Prof. Dr. Wilhelm Pflanz, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Weidenbach
* Dr. Manfred Trimborn, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn

Sowie aus der KTBL-Geschäftsstelle in Darmstadt:

* Franziska Christ
* Dr. Brigitte Eurich-Menden
* Dr. Dieter Horlacher
* Dr. Sebastian Wulf

== Literatur ==
Aarnink, A. J. A.; van den Berg, A. J.; Keen, A.; Hoeksma, P.; Verstegen, M. W. A. (1996): Effect of Slatted Floor Area on Ammonia Emission and on the Excretory and Lying Behaviour of Growing Pigs. Journal of Agricultural Engineering Research 64(4), https://doi.org/10.1006/jaer.1996.0071

Braam, C. R.; Swierstra, D. (1999): Volatilization of ammonia from dairy housing floors with different surface characteristics. Journal of Agricultural Engineering Research 72(1), https://doi.org/10.1006/jaer.1998.0345

Chowdhury, A.; Rong, L.; Feilberg, A.; Adamsen, A. P. (2014): Review of ammonia emissions from a pig house slurry pit and outside storage: Effects of emitting surface and slurry depth. The Danish Environmental Protection Agency, Copenhagen

DLG (2014): Bilanzierung der Nährstoffausscheidungen landwirtschaftlicher Nutztiere. Arbeiten der DLG, Band 199. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

DLG (2019): Leitfaden zur nachvollziehbaren Umsetzung stark N-/P-reduzierter Fütterungsverfahren bei Schweinen. DLG-Merkblatt 418. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

DLG (2020): Strukturierung von Buchten in Ferkelaufzucht und Schweinemast. DLG-Merkblatt 458. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

Döhler, H.; Eurich-Menden, B.; Dämmgen, U.; Osterburg, B.; Lüttich, M.; Bergschmidt, A.; Berg, W.; Brunsch, R. (2002): BMVEL/UBA-Ammoniak-Emissionsinventar der deutschen Landwirtschaft und Minderungsszenarien bis zum Jahr 2010. Forschungsbericht 299 42 256/02. Texte 05/02. Umweltbundesamt, Berlin

Ekkel, E. D.; Spoolder, H. A. M.; Hulsegge, I.; Hopster, H. (2003): Lying characteristics as determinants for space requirements in pigs. Applied Animal Behaviour Science 80(1), https://doi.org/10.1016/S0168-1591(02)00154-5

Elzing, A.; Monteny, G. J. (1997): Ammonia Emission in a Scale Model of a Dairy-cow House. Transactions of the ASABE 40(3), https://doi.org/10.13031/2013.21301

Fangueiro, D.; Hjorth, M.; Gioelli, F. (2015): Acidification of animal slurry – a review. Journal of Environmental Management 149, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.10.001

Guingand, N.; Rugani, A. (2012): Impact of the Reduction of Straw on Ammonia, GHG and Odors Emitted by Fattening Pigs Housed in a Deep-litter System. In: Ninth International Livestock Environment Symposium, ASABE, 08.–12.07.2012, Valencia, ASABE, https://doi.org/10.13031/2013.41614

Hagenkamp-Korth, F.; Dehler, G.; Eurich-Menden, B.; Gallmann, E.; Grimm, E.; Hartung, E.; Horlacher, D.; Rößner, A.; Schulte, H.; Smirnov, A.; Wagner, K.; Wolf, U.; Wokel, L. (2023): Ammoniak- und Treibhausgasemissionen der Nutztierhaltung und Minderung – Schweinehaltung. Vortrag, Emissionen der Tierhaltung 2023 – erheben, beurteilen, mindern, 10./11. Oktober 2023, Bonn, https://www.ktbl.de/fileadmin/user_upload/Allgemeines/Download/Tagungen_2023/Emissionen_Nutztierhaltung/Vortraege/Hagenkamp-Korth.pdf, Zugriff am 24.11.23

Keck, M.; Zeyer, K.; Emmenegger, L. (2010): Emissionen von Ammoniak und PM10 aus der Schweinemast im Vergleich zwischen Haltungssystemen. ART-Tagungsband IGN 24, https://ira.agroscope.ch/de-CH/publication/21579, Zugriff am 10.12.23

KTBL (2014): Festmist- und Jaucheanfall. KTBL-Schrift 502, Darmstadt, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V.

KTBL (2023a): Abluftreinigung für Schweinehaltungsanlagen. Verfahren – Leistungen – Kosten. KTBL-Schrift 11533, Darmstadt, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V.

KTBL (2023b): Berechnungen zum TAN-Anteil in Wirtschaftsdüngern. Interne Berechnungen, unveröffentlicht, Darmstadt, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V.

KTBL (2023c): Berechnungen zur Größe von Wirtschaftsdüngerlagern in Abhängigkeit der Tierzahl je Betrieb. Interne Berechnungen, unveröffentlicht, Darmstadt, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V.

Kupper, T.; Häni, C.; Neftel, A.; Kincaid, C.; Bühler, M.; Amon, B.; VanderZaag, A. (2020): Ammonia and greenhouse gas emissions from slurry storage - A review. Agriculture, Ecosystems and Environment 300, https://doi.org/10.1016/j.agee.2020.106963

Lagadec, S.; Quillien, J.-P.; Landrain, B.; Landrain, P.; Paboeuf, F.; Robin, P.; Hassouna, M. (2012): Incidence de la nature de la litière et du mode d’alimentation sur les émissions d’ammoniac et de gaz à effet de serre des porcs charcutiers. Journées Recherche Porcine 44, S. 137–138, http://www.journees-recherche-porcine.com/texte/2012/environnement/PE3f.pdf, Zugriff am 1.09.2023

Markus, J.; Broer, L.; Kosch, R.; Meyer, A.; Vogt, W.; Sagkob, S. (2023): Bestimmung von Emissionsraten bei praxisüblicher Proteinversorgung von Mastschweinen. In: Emissionen der Tierhaltung 2023 – erheben, beurteilen, mindern. KTBL, 10.–11.10.2023, Bonn, S. 64–66, https://www.ktbl.de/fileadmin/user_upload/Allgemeines/Download/Tagungen_2023/Emissionen_Nutztierhaltung/12642_Emissionen_der_Tierhaltung_2023_Buch_06102023.pdf, Zugriff am 24.11.23

Mehrens, E. (2021): Bestimmung der Ureaseaktivität und des Urinharnstoffes in der Schweinemast. Masterthesis, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel

Ni, J. Q.; Vinckier, C.; Coenegrachts, J.; Hendriks, J. (1999): Effect of manure on ammonia emission from a fattening pig house with partly slatted floor. Livestock Production Science 59(1), https://doi.org/10.1016/S0301-6226(99)00002-0

Ocepek, M.; Andersen, I. L. (2022): The Effects of Pen Size and Design, Bedding, Rooting Material and Ambient Factors on Pen and Pig Cleanliness and Air Quality in Fattening Pig Houses. Animals 12(12), p. 1580, https://doi.org/10.3390/ani12121580

Overmeyer, V.; Kube, A.; Clemens, J.; Büscher, W.; Trimborn, M. (2021): One-Time Acidification of Slurry: What Is the Most Effective Acid and Treatment Strategy?. Agronomy 11(7), https://doi.org/10.3390/agronomy11071319

Reidy, B.; Webb, J.; Misselbrook, T. H.; Menzi, H.; Luesink, H. H.; Hutchings, N. J.; Eurich-Menden, B.; Döhler, H.; Dämmgen, U. (2009): Comparison of models used for national agricultural ammonia emission inventories in Europe: Litter-based manure systems. Atmospheric Environment 43(9), https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2008.12.015

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TA Luft (2021): Neufassung der Ersten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft) vom 18. August 2021

TierHaltKennzG (2023): Tierhaltungskennzeichnungsgesetz vom 17. August 2023 (BGBl. 2023 I Nr. 220)

VDI 3894-1 (2011): Emissionen und Immissionen aus Tierhaltungsanlagen – Haltungsverfahren und Emissionen Schweine, Rinder, Geflügel, Pferde. VDI-Richtlinie 3894 Blatt 1: 2011-09, Berlin, Beuth Verlag GmbH

VERA (2016): VERA Verifizierungsurkunde für Gülleansäuerungssystem JH Forsuring NH4+. VERA Verifizierung Nr. 006. https://www.vera-verification.eu/vera-verification/, Zugriff am 31.08.23

Vos, C.; Rösemann, C.; Haenel, H.-D.; Dämmgen, U.; Döring, U.; Wulf, S.; Eurich-Menden, B.; Freibauer, A.; Döhler, H.; Schreiner, C.; Osterburg, B.; Fuß, R. (2022): Berechnung von gas- und partikelförmigen Emissionen aus der deutschen Landwirtschaft 1990–2020: Report zu Methoden und Daten (RMD) Berichterstattung 2022. Thünen Report 91, doi:10.3220/REP1646725833000

Wokel, L.; Gallmann, E. (2023): Güllekühlung und Güllekanalverkleinerung als Maßnahme zur Minderung von Ammoniakemissionen in zwangsgelüfteten Mastschweineställen. In: Emissionen der Tierhaltung 2023 – erheben, beurteilen, mindern. KTBL, 10.-11.10.2023, Bonn, S. 97–99, https://www.ktbl.de/fileadmin/user_upload/Allgemeines/Download/Tagungen_2023/Emissionen_Nutztierhaltung/12642_Emissionen_der_Tierhaltung_2023_Buch_06102023.pdf, Zugriff am 24.11.23

Wolf, U.; Eurich-Menden, B.; Dehler, G.; Smirnov, A.; Horlacher, D. (2023): Wie beeinflusst Auslaufhaltung die Ammoniakemissionen aus Mastschweineställen? LANDTECHNIK 78(3), https://doi.org/10.15150/lt.2023.3292

Ye, Z.; Zhang, G.; Li, B.; Strøm, J. S.; Dahl, P. J. (2008): Ammonia Emissions Affected by Airflow in a Model Pig House: Effects of Ventilation Rate, Floor Slat Opening, and Headspace Height in a Manure Storage Pit. Transactions of the ASABE 51(6), https://doi.org/10.13031/2013.25393

[[Kategorie:InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak]]

InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak Schweinemast

2025-08-21T13:29:04Z

Franziska Christ: /* 1.4.3 Emissionsmindernde Maßnahmen */

__FORCETOC__

== Einführung ==
Zur Bewertung der [[InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak|Emissionspotenziale von Ammoniak]] (NH3) für Haltungsverfahren der Schweinemast werden eigens erstellte Stoffflussmodelle verwendet. Sie ermöglichen die Bewertung des Emissionspotenzials von Ammoniak für Haltungsverfahren

* mit einem Flächenangebot von bis zu 2,0 m²/TP im Innenbereich (Kap. 1.4.2),
* mit unterschiedlichen Lüftungsverfahren (zwangs- und freigelüftete sowie Außenklimaställe),
* mit oder ohne Auslauf,
* mit oder ohne Kot-/Harnbereich (perforiert, planbefestigt oder eingestreut) sowie
* mit oder ohne Tiefstreu.

Beispielhaft ist in Abbildung 1 das verwendete Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich dargestellt.

[[Datei:NH3 MS Abb. 1.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 1: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren der Schweinemast mit voll- oder teilperforierten Böden (TAN: Total Ammoniacal Nitrogen; WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

Mit Stoffflussmodellen können Effekte auf die Emissionsraten der einzelnen Stufen innerhalb eines Modells abgebildet werden (Reidy et al. 2009). Zunächst wird die TAN-Menge je Mastschwein aus der ausgeschiedenen Menge an Stickstoff unter Verwendung von Bilanzierungsmodellen geschätzt (KTBL 2023b). Der sich aus den Stickstoffausscheidungen der Nutztiere bildende ammoniakalische Stickstoff ([[Abkürzungsverzeichnis|TAN]]) ist die Quelle für Stickstoffemissionen in Form von Ammoniak (NH3-N-Emissionen) (Reidy et al. 2009). Die Stickstoffausscheidung beeinflusst deshalb direkt die Emissionsrate des Stalls. Von der Stall-Emissionsrate wiederum hängt die TAN-Menge ab, die im Wirtschaftsdünger verbleibt und im Wirtschaftsdüngerlager emissionsrelevant wird. Die dortige Emissionsrate hat wiederum Einfluss auf den Stickstoffgehalt des Wirtschaftsdüngers bei der Ausbringung. Das Prinzip der Stoffflussmodelle und den Zusammenhang zwischen den Emissionsraten und der TAN-Menge verdeutlicht Abbildung 2.

[[Datei:NH3 MS Abb. 2.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 2: Darstellung der TAN-Mengen und NH3-N-Emissionsraten für die einzelnen Stufen des Stoffflussmodells am Beispiel eines zwangsgelüfteten Stalls mit Wirtschaftsdüngeraußenlager bei Universalfütterung (DLG 2014) für unterschiedliche Szenarien: ohne Einsatz von Minderungsmaßnahmen, bei Einsatz einer Minderungsmaßnahme im Stall und bei Einsatz jeweils einer Minderungsmaßnahme im Stall und im Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

== 1 Berechnung der Emissionspotenziale ==
Die für die Berechnung der Emissionspotenziale verwendeten Gleichungen sind nachfolgend aufgeführt. Hierbei wird auf die Kapitel verwiesen, in denen die einzelnen Variablen hergeleitet bzw. erläutert werden.

Die Emissionspotenziale für Haltungsverfahren der Schweinemast werden in der Web-Anwendung InKalkTier als prozentuale Relativwerte angegeben. Sie bezeichnen die Abweichung der NH3-Emissionsrate für das bewertete Haltungsverfahren von der NH3-Emissionsrate eines [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren|Bezugsverfahrens]] (Gl. 1).

[[Datei:NH3 MS Gl. 1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Die NH3-Emissionsrate eines Haltungsverfahrens setzt sich zusammen aus den Emissionsraten des Stalls – bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen aufgeteilt auf die Emissionen vom perforierten Boden (oberflur) und die Emissionen aus den Flüssigmistkanälen (unterflur) – sowie den Emissionsraten des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Der Begriff „Stall“ schließt den Auslauf ein, sofern vorhanden. Die Berechnungsschritte können den Gleichungen 2 bis 6 entnommen werden.

[[Datei:NH3 MS Gl. 2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 3.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

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[[Datei:NH3 MS Gl. 6.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

=== 1.1 Stickstoffausscheidung und TAN-Anteil ===
Die in den oben genannten Gleichungen zur Berechnung der Emissionsraten verwendete Stickstoffausscheidung von Mastschweinen variiert je nach Futtermenge, Rohproteingehalt der Ration und Leistung der Tiere (DLG 2014). Zur Modellierung des Ammoniakemissionspotenzials werden die von der DLG (2014, 2019) definierten Fütterungsstrategien herangezogen (Tab. 1). Die errechneten Emissionspotenziale gelten für Mastschweine von 28 bis 118 kg Lebendmasse (LM) bei 244 kg Zuwachs pro Tier und Jahr, Tageszunahmen von 850 g LM und 2,7 Mastdurchgängen pro Jahr.

In den verwendeten Stoffflussmodellen für Mastschweine wird ein TAN-Anteil von 66 % an den Gesamtstickstoffausscheidungen zugrunde gelegt (KTBL 2023b).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 1: Stickstoff-Standardausscheidung pro Tierplatz bei 850 g Tageszunahme in Abhängigkeit der Fütterungsstrategie sowie TAN-Mengenanteil an den Stickstoffausscheidungen
| rowspan="3" |'''Fütterungsstrategie'''
| colspan="2" |'''N-Ausscheidung'''
| colspan="2" |'''TAN-Anteil an der N-Ausscheidung'''
|-
|'''NAus'''
|'''Quelle'''
|'''rTAN'''
|'''Quelle'''
|-
|kg/(TP ‧ a)
|
|
|
|-
|Universalfutter, Universalmast mit Vormast
|12,2
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|N-/P-reduziert, 2-Phasen-Mast mit Vormast
|11,7
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|10,6
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Sehr stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|9,5
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|}

Die N-reduzierte Fütterung wirkt sich infolge einer verringerten Stickstoffausscheidung direkt auf die mit dem entsprechenden Stoffflussmodell berechneten NH3-Emissionsraten aus. Beispielsweise reduziert sich die mit dem Stoffflussmodell berechnete NH3-Emissionsrate für vollperforierte Buchten mit Zwangslüftung und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP von 3,4 kg NH3/(TP ‧ a) bei Universalfütterung

* auf 3,3 kg NH3/(TP ‧ a) bei N-/P-reduzierter Fütterung,
* auf 3,0 kg NH3/(TP ‧ a) bei stark N-/P-reduzierter Fütterung und
* auf 2,6 kg NH3/(TP ‧ a) bei sehr stark N-/P-reduzierter Fütterung.

Diese Ergebnisse des Stoffflussmodells wurden von Markus et al. (2023) bei ihren Messungen in Schweinemastställen bestätigt.

=== 1.2 Emissionsrate des Stalls ===
Die Emissionsrate des Stalls umfasst die Emissionen aus dem Innenbereich sowie die Emissionen des Auslaufs, sofern vorhanden. Verfügt ein Haltungsverfahren über einen Auslauf und ein entsprechend großes Flächenangebot je Tier (Kap. 1.4.2), wird von den Tieren meist ein Kot-/Harnbereich im Auslauf angelegt. Unter dieser Annahme wird davon ausgegangen, dass keine oder nur geringe Emissionsraten aus dem Innenbereich vorliegen. Eine Ausnahme stellen Haltungsverfahren mit Auslauf dar, die im Innenbereich über einen zusätzlichen Kot-/Harnbereich verfügen.

==== 1.2.1 Grundlagen ====
Bei Haltungsverfahren mit vollperforierten Buchten sowie perforierten Kot-/Harnbereichen teilt sich der Stofffluss im Stall auf die Bereiche oberflur und unterflur auf. Es wird eine Aufteilung der anfallenden TAN-Menge auf ober- und unterflur von 15 % bzw. 85 % angenommen. Sie wird in den Gleichungen aus Kapitel 1 mit den Werten aus Tabelle 2 berücksichtigt. In Ställen mit planbefestigten Kot-/Harnbereichen oder Tiefstreu entfällt der Unterflurbereich, sodass 100 % der TAN-Menge dem Oberflurbereich zugeordnet werden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 2: Aufteilung der TAN-Menge auf ober- und unterflur in Abhängigkeit der Haltungsform
| rowspan="3" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''Anteil an der TAN-Menge'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|-
|'''rO'''
|'''rU'''
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/Harnbereich
|1,00
|0,00
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|1,00
|0,00
|}
Ammoniakemissionsraten von Schweinemastställen mit Auslauf wurden im Projekt „Ermittlung von Emissionsdaten für die Beurteilung der Umweltwirkungen der Nutztierhaltung“ (EmiDaT) (Wolf et al. 2023) systematisch erhoben. Sie werden hier zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle herangezogen. Die Emissionsraten für die freigelüfteten Ställe mit Auslauf nach Wolf et al. (2023) wurden für freigelüftete Ställe ohne Auslauf sowie Außenklimaställe übernommen. Die Emissionsrate für die zwangsgelüftete Einflächenbucht nach Wolf et al. (2023) bildet die Grundlage für die Bewertung aller zwangsgelüfteten Verfahren.

Da in den letzten Jahren keine systematischen Emissionsmessungen von Tiefstreuverfahren durchgeführt wurden, wird für Außenklimaställe mit Tiefstreu der Konventionswert aus der Richtlinie VDI 3894-1 (2011) verwendet. Dieser Wert entspricht dem Emissionsfaktor im nationalen Emissionsinventar (Vos et al. 2022). Guingand und Rugani (2012) sowie Lagadec et al. (2012) haben in ihren Untersuchungen ähnliche Emissionsraten für zwangsgelüftete Tiefstreuverfahren gemessen.

In Tabelle 3 ist aufgeführt, welche Emissionsraten in Abhängigkeit der Haltungsform als Grundlage für die Ableitung von Emissionsfaktoren herangezogen wurden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 3: Liste der NH3-N-Emissionsraten für die Haltung von Mastschweinen, die zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle verwendet wurden
| rowspan="2" |'''Haltungsform'''
|'''Fütterungsstrategie'''
|'''Zugrunde liegende N-Ausscheidung'''
|'''Emissionsrate'''
|'''Quelle'''
|-
|
|kg/(TP ‧ a)
|kg NH3-N/(TP ‧ a)
|
|-
|Zwangslüftung, Einflächenbucht
|Universalfutter
|12,2
|2,8
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, perforierter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|2,0
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|3,2
|Wolf et al. (2023)
|-
|Außenklimastall, Tiefstreuverfahren
|Universalfutter
|12,2
|3,5
|VDI 3894-1 (2011)
|}
Bei Ställen mit perforierten Flächen werden 35 % der Gesamtemissionsrate dem Oberflurbereich zugeordnet und 65 % dem Unterflurbereich. Diese Aufteilung wurde aus dem Minderungspotenzial der Gülleansäuerung von 64 % (VERA 2016) sowie einem Übersichtsartikel von Chowdhury et al. (2014) abgeleitet. Bei einem pH-Wert des Flüssigmists von 5,5, der bei der Gülleansäuerung angestrebt wird, sind nach Berechnungen von Fangueiro et al. (2015) gegenüber einem Flüssigmist mit einem pH-Wert von 7,5 nur noch 1 % der NH3-Emissionen zu erwarten. Aus der Annahme, dass die Ansäuerung nur auf die Emissionsrate unterflur wirkt, ergibt sich die o.g. prozentuale Zuordnung der Gesamtemissionsrate.

==== 1.2.2 Emissionsfaktoren ====
Auf Basis der Emissionsraten aus der Literatur (Kap. 1.2.1, Tab. 3) und der Aufteilung der Emissionsrate (Kap. 1.2.1) sowie der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) auf ober- und unterflur lassen sich Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle berechnen. Diese werden in den Gleichungen aus Kapitel 1 eingesetzt. Der Bezug dieser Emissionsfaktoren auf emissionsrelevante Standardflächen, wie in Tabelle 4 dargestellt, ermöglicht die Bewertung unterschiedlicher Haltungsverfahren. Die emissionsrelevante Stallfläche von Haltungsverfahren wird in Kapitel 1.4.2 erläutert.

Beispielsweise kann für ein zwangsgelüftetes Verfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP (Tab. 4) ausgehend von der Emissionsrate von 2,8 kg NH3-N/(TP ‧ a) (Tab. 3) bei einer Zuordnung von 35 % der Emissionen oberflur (Kap. 1.2.1) eine Emissionsrate oberflur von 0,98 kg NH3-N/(TP ‧ a) kalkuliert werden. Die Emissionsrate des Stalls basiert auf einer Stickstoffausscheidung von 12,2 kg/(TP ‧ a) (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Unter Berücksichtigung des TAN-Anteils von 0,66 an der Stickstoffausscheidung (Kap. 1.1, Tab. 1) und dem Oberfluranteil von 0,15 an der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) errechnet sich eine TAN-Menge von 1,2 kg/(TP ‧ a) oberflur. Die Division der emittierenden Stickstoffmenge (0,98 kg N/(TP ‧ a)) durch die oberflur als TAN vorliegende Stickstoffmenge (1,2 kg N/(TP ‧ a)) ergibt den Emissionsfaktor oberflur von 0,81 (Tab. 4).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 4: NH3-N-Emissionsfaktoren ober- und unterflur für Schweinemastställe in Abhängigkeit der Haltungsform und der emissionsrelevanten Standardfläche sowie Angabe des zugrunde liegenden Flächenangebots
| rowspan="4" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
bezogen auf TAN 
| colspan="2" |'''Emissionsrelevante Standardfläche'''
|'''Zugrunde liegendes Flächenangebot'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|
|-
|'''EFO'''
|'''EFU'''
|'''AO'''
|'''AU'''
|
|-
|
|
|m²/TP
|m²/TP
|m²/TP
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,81
|0,27
|― 1)
|0,75
|0,75
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,60
|0,20
|― 1)
|0,4
|1,3
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/ Harnbereich
|0,41
|―
|0,4
|―
|1,3
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|0,43
|―
|― 1)
|―
|1,3
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.2.3 Wissenschaftliche Einordnung der Emissionsfaktoren ====
Die gegenüber zwangsgelüfteten Verfahren geringeren Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren lassen sich durch die Temperaturabhängigkeit der Emissionen (Elzing und Monteny 1997) erklären und gehen auf die Untersuchungsergebnisse von Wolf et al. (2023) zurück.

Bei perforierten Verfahren werden aufgrund der raschen Umsetzung des Harnstoffs nach dem Harnabsatz auf der reaktiven Oberfläche des perforierten Bodens oberflur höhere Emissionsfaktoren erwartet als unterflur. Elzing und Monteny (1997) konnten bei Untersuchungen im technischen Maßstab die höchsten Emissionsraten innerhalb der ersten zwei Stunden nach dem Aufbringen von Kot und Harn auf einen perforierten Boden messen. 24 Stunden nach dem Aufbringen entsprachen die Emissionsraten wieder dem Ausgangsniveau. Dies erklärt den geringeren Emissionsfaktor unterflur, denn dort lagert das Kot-Harn-Gemisch (Flüssigmist) in der Regel über längere Zeiträume. Für die Stoffflussmodelle wird außerdem eine geringe Luftaustauschrate über der Flüssigmistoberfläche im Kanal unterstellt, die mit geringeren Emissionsraten einhergeht. Ye et al. (2008) beschreiben den Zusammenhang zwischen dem Abstand der Flüssigmistoberfläche zum perforierten Boden und der Luftaustauschrate sowie deren Einfluss auf die Ammoniakemissionsraten.

Mehrens (2021) stellte fest, dass vollperforierte Buchten heterogen verschmutzt sind, und erhob mit zunehmender Verschmutzung eine steigende Ureaseaktivität. Die Aktivität von Urease beeinflusst die Harnstoffspaltung und damit die Emissionsraten von Ammoniak (Braam und Swierstra 1999). Durch die heterogene Verschmutzung kann oberflur kein Flächenbezug hergestellt werden, sodass in den Stoffflussmodellen mit perforierten Kot-/Harnbereichen oberflur ausschließlich die variierende TAN-Menge Berücksichtigung findet (Kap. 1, Gl. 4).

Im Unterflurbereich hingegen wird der Flächengröße in den Stoffflussmodellen aufgrund der weitgehend homogen emittierenden Fläche Einfluss auf die NH3-Emissionsraten beigemessen. Ni et al. (1999) konnten jedoch keinen Einfluss der Menge des unterflur gelagerten Flüssigmists auf die Ammoniakemissionsraten nachweisen. Die Autoren führen dies auf die Bedeutung des Massentransfers von Ammoniak bzw. Ammonium an die Flüssigmistoberfläche zurück. In den Stoffflussmodellen wird daher eine Abweichung der emissionsrelevanten Fläche von der Standardfläche AU in Form einer Zu- oder Abnahme der mit dem TAN-bezogenen Emissionsfaktor berechneten Emissionsrate einkalkuliert (Kap. 1, Gl. 5).

==== 1.2.4 Übertragbarkeit der Emissionsfaktoren ====
Für Haltungsverfahren mit planbefestigen, nicht eingestreuten Ausläufen liegen derzeit keine systematischen Untersuchungen vor. Diese Verfahren werden mit dem Emissionsfaktor für planbefestigte, eingestreute Ausläufe bewertet (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Hierbei ist jedoch zu beachten, dass befestigte, nicht eingestreute Bereiche laut TA Luft (2021; Nummer 5.4.7.1 Buchstabe a) bei Verschmutzung täglich zu reinigen sind. Das tägliche Abschieben der Exkremente bei planbefestigten, nicht eingestreuten Ausläufen wurde auch bei ersten Messungen im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] vorausgesetzt, deren Ergebnisse unter dieser Managementvoraussetzung auf geringere Emissionsraten als bei Ausläufen mit Einstreu hindeuten.

Die in den Stoffflussmodellen verwendeten Emissionsfaktoren basieren auf Untersuchungen außenliegender Ausläufe. Die entsprechenden Emissionsfaktoren können auch für Haltungsverfahren mit innenliegenden Ausläufen angewendet werden.

Für Haltungsverfahren mit Zwangslüftung und Auslauf wird unter Voraussetzung des permanenten Zugangs der Schweine zum Auslauf sowie selbstschließender Türen zwischen Innenbereich und Auslauf angenommen, dass die Schweine Kot und Harn überwiegend im Auslauf absetzen. Basierend auf dieser Annahme wird bei zwangsgelüfteten Verfahren mit Auslauf v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft. Aus diesem Grund können, je nach Bodengestaltung im Auslauf, die Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren mit perforierten oder planbefestigten, eingestreuten Ausläufen übernommen werden. Auch wenn bei ausreichendem Flächenangebot für eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft wird, sollte berücksichtigt werden, dass perforierte Flächen im Innenbereich zu zusätzlichen Emissionen aus dem Flüssigmistkanal führen.

=== 1.3 Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers ===
Die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird in den Stoffflussmodellen auf Basis der Emissionsfaktoren (Tab. 5) von Kupper et al. (2020) und Sommer et al. (2019) ermittelt. Bei Flüssigmistlagern hat neben dem TAN-Gehalt die Größe der Flüssigmistoberfläche im Außenlager Einfluss auf die Emissionsrate (Kupper et al. 2020). Unter Berücksichtigung der Betriebsstruktur in Deutschland wurde eine Standardoberfläche für Flüssigmistlager von 0,29 m²/TP ermittelt (KTBL 2023c). Aus dieser Standardoberfläche AWD und der Flüssigmistoberfläche AemiWD im Wirtschaftsdüngeraußenlager des zu bewertenden Haltungsverfahrens berechnet sich ein Faktor fWD (Kap. 1, Gl. 6). Dieser Faktor ermöglicht es, die Emissionsrate des Flüssigmistaußenlagers proportional an den Behälterdurchmesser anzupassen.

Bei Festmistaußenlagern wird ausschließlich der TAN-Gehalt als Einflussgröße auf die Emissionsrate berücksichtigt, da sich die Festmistoberfläche während der Lagerung fortwährend ändert.

Für Rottemist aus Tiefstreuverfahren ist die Lagerdauer in einem Außenlager in der Regel kurz und aufgrund der bereits im Stall erfolgten Rotte mit geringen mikrobiellen Umsetzungsprozessen verbunden. Aus diesem Grund werden nur geringe Ammoniakemissionsraten erwartet, sodass die Emissionsrate aus der Lagerung von Rottemist aus Tiefstreuverfahren zu vernachlässigen sind.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 5: NH3-N-Emissionsfaktoren für die Wirtschaftsdüngeraußenlagerung in Abhängigkeit der Art des Lagers
| rowspan="3" |'''Art des Lagers'''
|'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
|'''Quelle'''
|'''Standard-Flüssigmistoberfläche'''
|-
|'''EFWD'''
|
|'''AWD'''
|-
|bezogen auf TAN 
|
|m²/TP
|-
|Flüssigmistlager, nicht abgedeckt
|0,12
|Kupper et al. (2020)
|0,29
|-
|Festmistlager, nicht abgedeckt
|0,29
|abgeleitet von Sommer et al. (2019) 1)
|―
|-
|Lager für Rottemist aus Tiefstreuverfahren
|zu vernachlässigen
|Expertenschätzung
|―
|}
1) Veröffentlichter Wert um abgedeckte Festmistlager bereinigt. 

=== 1.4 Einflussfaktoren ===
Neben der Stickstoffausscheidung haben das Lüftungsverfahren, die Größe und Gestaltung der emissionsrelevanten Fläche sowie der Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen Einfluss auf die mit den Stoffflussmodellen berechneten Emissionsraten (Abb. 3).

[[Datei:NH3 MS Abb. 3.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 3: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforierten Kot-/Harnbereichen einschließlich der Einflussfaktoren (rot) auf die Emissionsraten oberflur, unterflur und aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

==== 1.4.1 Lüftungsverfahren und Flächengestaltung ====
Die Emissionsraten von Ammoniak sind u. a. temperaturabhängig (Elzing und Monteny 1997). Ob ein Haltungsverfahren über eine Zwangslüftung oder freie Lüftung verfügt, hat Einfluss auf die Stalltemperatur und damit auf die Emissionsraten. Auch die Flächengestaltung mit perforiertem Boden oder planbefestigtem Boden mit Einstreu hatte bei Wolf et al. (2023) Einfluss auf die NH3-Emissionsrate. Berücksichtigt werden diese Zusammenhänge in den Stoffflussmodellen über die Verwendung der Emissionsraten entsprechend Tabelle 3 (Kap. 1.2.1).

==== 1.4.2 Emissionsrelevante Fläche ====
Zwischen der Buchtenverschmutzung und der Höhe der NH3-Emissionsraten konnte von Ni et al. (1999) ein linearer Zusammenhang abgeleitet werden. Die Buchtenverschmutzung hängt u. a. von der Größe und Gestaltung der Bucht ab (Aarnink et al. 1996, Ocepek und Andersen 2022), denn Schweine legen bei ausreichendem Flächenangebot Funktionsbereiche an. Das heißt: Sie nutzen einen Teil der Fläche ausschließlich zum Liegen, einen anderen zum Fressen und wieder einen anderen zum Koten und Harnen. Bei Haltungsverfahren mit Auslauf erfolgt das Absetzen von Kot und Harn in der Regel im Auslauf. Legen die Tiere Funktionsbereiche an, ist eine verringerte Verschmutzung der angebotenen Fläche zu erwarten und die Emissionsraten je Tierplatz können im Vergleich zu nicht strukturierten Haltungsverfahren sinken.

Die Buchtenstrukturierung durch die Tiere ist u. a. abhängig vom Flächenangebot und wird ab einer Fläche von 1,3 m²/TP erwartet. Ab diesem Flächenangebot ist die Aufteilung in eine Liegefläche (0,6 m²/TP), eine Aktivitätsfläche (0,3 m²/TP) und eine Kot-/Harnfläche (0,4 m²/TP) möglich.

Die hier einkalkulierte Liegefläche von 0,6 m²/TP entspricht der nach Ekkel et al. (2003) für Mastschweine mit 80 kg Lebendmasse (LM) benötigten Fläche. Auch im Tierhaltungskennzeichnungsgesetz (TierHaltKennzG 2023) wird für Mastschweine von 50–110 kg LM eine Liegefläche von 0,6 m²/TP gefordert. Bei Ocepek und Andersen (2022) wurden von Mastschweinen meist ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP Kot-/Harnbereiche angelegt. Die hierfür erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs betrug 0,4 m²/TP. Für Haltungsverfahren mit mindestens 1,3 m²/TP kann folglich mit einer emissionsrelevanten Fläche von 0,4 m²/TP kalkuliert werden.

In den verwendeten Stoffflussmodellen sind die Emissionsfaktoren mit einer emissionsrelevanten Standardfläche AO oder AU verknüpft (Kap. 1.2.2, Tab. 4). Weicht die emissionsrelevante Stallfläche AemiS eines Haltungsverfahrens von dieser Standardfläche ab, wird die Abweichung mit der flächenspezifischen Emissionsrate eS einkalkuliert. Die Emissionsrate eS (2,04 kg NH3-N/(m²‧a)) stellt dabei eine Expertenschätzung auf Basis von Untersuchungsergebnissen zur Güllekanalverkleinerung (Wokel und Gallmann 2023) im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] dar. Sie wird für zwangsgelüftete und freigelüftete Verfahren verwendet. Konservativ wird sie auch auf planbefestigte Flächen übertragen. Bei einer Abweichung der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS von der emissionsrelevanten Standardfläche AO werden planbefestigte Flächen folglich wie eine Flüssigmistoberfläche im Kanal behandelt.

Die emissionsrelevante Stallfläche AemiS geht in den Gleichungen 4 und 5 in die Berechnung der Emissionspotenziale ein.

Das Flächenangebot des Stalls sowie die emissionsrelevante Stallfläche beziehen sich nachfolgend auf die Buchtenfläche einschließlich des Auslaufs, sofern vorhanden. Bei der Ermittlung des Flächenangebots und der emissionsrelevanten Stallfläche wird außerdem unterstellt, dass die einzelnen Buchten des Stalles gleich aufgebaut sind bei gleichem Tierbesatz je Bucht.

===== 1.4.2.1 Grundlegende Prinzipien zur Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche =====
Der Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche liegen folgende Prinzipien zugrunde:

* Schweine legen, wie in Kapitel 1.4.2 beschrieben, Funktionsbereiche an und es besteht ein Zusammenhang zwischen der Verschmutzung der angebotenen Fläche und der Emissionsrate eines Haltungsverfahrens.
* Ab einer angebotenen Fläche von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP, sofern das Flächenangebot im Innenbereich 2,0 m²/TP nicht überschreitet.
* Perforierte Flächen sind aufgrund der emittierenden Flüssigmistoberfläche unterflur unabhängig vom Flächenangebot und der Verschmutzung oberflur immer emissionsrelevant.
** Dies führt dazu, dass die emissionsrelevante Fläche größer sein kann als in den Kapiteln 1.4.2.3 bis 1.4.2.5 beschrieben. Zu berücksichtigen sind auch getrennte Flüssigmist- und Wasserkanäle sowie Kot-/Harnbereiche im Innenbereich von Buchten mit Auslauf. Einkalkuliert wird vereinfachend ausschließlich die Größe der perforierten Fläche. Abweichungen zur Größe der Flüssigmistoberfläche unterflur sind in Abhängigkeit des Verfahrens möglich, etwa wenn Flüssigmist auch unter dem planbefestigten Boden gelagert wird.

Nicht berücksichtigt wird:

* Der Einfluss der Buchtengeometrie und der Gestaltung der Bucht auf die Einhaltung der Funktionsbereiche durch die Tiere: Es kann beispielsweise vorkommen, dass die Funktionsbereiche bei einer sehr weiten Entfernung zwischen Liege- und Kot-/Harnbereich weniger zuverlässig angenommen werden. In der Folge ist eine erhöhte Verschmutzung zu erwarten. Vorausgesetzt wird eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere unter der Prämisse einer entsprechenden Flächengröße und -gestaltung (DLG 2020).
* Der Einfluss eines geänderten Flächenangebots je Tier im Laufe der Mast: Wenn Schweine im [[Kontinuierliche Mast|kontinuierlichen Verfahren]] gemästet werden und nach Abschluss eines Mastabschnitts in Buchten mit einem größeren Flächenangebot je Tier umgetrieben werden oder die Buchten im [[Rein-Raus-Verfahren|Rein-Raus-Verfahren]] mit einer flexiblen Trennwand ausgestattet sind, wird in den Stoffflussmodellen mit der Fläche im letzten Mastabschnitt (Endmast) kalkuliert. In diesem Mastabschnitt sind nach Keck et al. (2010) die höchsten Emissionsraten zu erwarten. Indem für die Berechnungen des Emissionspotenzials das Flächenangebot der Endmast für die gesamte Mastdauer herangezogen wird, wird diese kritische Phase besonders berücksichtigt. Den verwendeten N-Ausscheidungen und Emissionsfaktoren liegt jedoch ein mittleres Mastgewicht zugrunde.

===== 1.4.2.2 Vollperforierte Buchten und Buchten mit Tiefstreu =====
Bei einer vollperforierten Bucht wird die gesamte Stallfläche aufgrund der darunterliegenden, offenen Flüssigmistoberfläche als emissionsrelevant betrachtet.

Für Tiefstreuverfahren werden auf Grund mangelnder Datengrundlage Abweichungen der emissionsrelevanten Fläche von der dem Emissionsfaktor zugrunde liegenden Stallfläche (Kap. 1.2.2, Tab. 4) nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.3 Teilperforierte und planbefestigte Buchten ≥ 1,3 m²/TP mit einem Innenbereich ≤ 2,0 m²/TP =====
Bei einem Flächenangebot ≥ 1,3 m²/TP wird von einer funktionierenden Buchtenstrukturierung durch die Tiere ausgegangen, sodass eine Fläche von 0,4 m²/TP für den Kot-/Harnbereich angesetzt werden kann. Diese Fläche des Kot-/Harnbereichs wird als emissionsrelevante Fläche betrachtet.

Dies gilt sowohl für Haltungsverfahren mit als auch ohne Auslauf und mit einem Flächenangebot von maximal 2,0 m²/TP im Innenbereich. Als Expertenschätzung lässt sich ableiten, dass Schweine ab diesem Flächenangebot nicht mehr zuverlässig Funktionsbereiche anlegen und nicht mehr ausschließlich den Auslauf als Kot-/Harnbereich nutzen.

Da bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen die gesamte perforierte Fläche Aper emissionsrelevant ist, kann für diese Verfahren die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP überschreiten. Dies ist der Fall, wenn die perforierte Fläche größer als 0,4 m²/TP ist.

===== 1.4.2.4 Teilperforierte und planbefestigte Buchten > 0,75 m²/TP und < 1,3 m²/TP =====
Mit zunehmender Stallfläche beginnen die Tiere auch in wenig strukturierten Buchten Kot-/Harnbereiche anzulegen, sodass davon auszugehen ist, dass die emissionsrelevante Fläche mit zunehmender Stallfläche sinkt.

Angenommen wird deshalb, dass Mastschweine bei einem Flächenangebot ≤ 1,0 m²/TP in einem kaum relevanten Maße Kot-/Harnbereiche anlegen und die insgesamt verschmutzte und damit emissionsrelevante Fläche mindestens 0,75 m²/TP groß ist. Ist die perforierte Fläche größer als 0,75 m²/TP, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevant angerechnet.

Ab einem Flächenangebot von 1,0 m²/TP stehen den Tieren die für einen Liegebereich erforderlichen 0,6 m²/TP (Ekkel et al. 2003) sowie die erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs von 0,4 m²/TP (Ocepek und Andersen 2022) zur Verfügung. Aufgrund des fehlenden Aktivitätsbereichs und der zu geringen Gesamtfläche lässt dieses Flächenangebot jedoch noch keine zuverlässige Buchtenstrukturierung durch die Tiere erwarten. Bei einem Flächenangebot > 1,0 m²/TP wird dennoch angenommen, dass die emissionsrelevante Stallfläche < 0,75 m²/TP wird. Ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Stallfläche 0,4 m²/TP (vgl. Buchten ≥ 1,3 m²/TP). Im Bereich > 1,0 m²/TP und < 1,3 m²/TP wird bei zunehmender Stallfläche eine lineare Abnahme der emissionsrelevanten Fläche von 0,75 m²/TP auf 0,4 m²/TP unterstellt und mit Gleichung 7 berechnet.

[[Datei:NH3 MS Gl. 7.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Übersteigt die perforierte Fläche je Tierplatz die mit Gleichung 7 berechnete Fläche Alin, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevante Fläche angerechnet.

===== 1.4.2.5 Buchten mit einem Innenbereich > 2,0 m²/TP =====
Für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot im Innenbereich > 2,0 m²/TP ist zu erwarten, dass eine Buchtenstrukturierung nicht mehr eingehalten wird und die emissionsrelevante Fläche gegenüber Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot < 2,0 m²/TP steigt. Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot dieser Größe sind jedoch nicht von Praxisrelevanz und werden daher in den vorliegenden Stoffflussmodellen nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.6 Zusammenfassung =====
Tabelle 6 fasst den Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall, der Flächengestaltung und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS zusammen. Wie die Größe der Flüssigmistoberfläche als Einflussfaktor auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers berücksichtigt wird, ist in Kapitel 1.3 beschrieben.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 6: Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS (Aper: perforierte Fläche (m²/TP); Alin (Gl. 7): linear abgeleitete Fläche für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot > 1,0 und < 1,3 m²/TP (m²/TP))
|'''Flächenangebot des Stalls'''
|'''Flächengestaltung'''
|'''Emissionsrelevante Stallfläche'''
|-
|'''AStall'''
|
|'''AemiS'''
|-
|m²/TP
|
|m²/TP
|-
| rowspan="2" |jede Flächengröße
|vollperforiert
|AemiS = AStall
|-
|planbefestigt, Tiefstreu
|― 1)
|-
| rowspan="3" |> 0,75 und ≤ 1,0
|planbefestigt
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,75 m²/TP
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper > 0,75 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |> 1,0 und < 1,3
|planbefestigt
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper < Alin
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper > Alin
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |≥ 1,3 (Innenbereich ≤ 2,0)
|planbefestigt
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,4 m²/TP
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper > 0,4 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
|> 2,0 (Innenbereich)
| colspan="2" |Haltungsverfahren können nicht bewertet werden
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.4.3 Emissionsmindernde Maßnahmen ====
Zunächst entscheiden die Fütterung und die Leistung der Tiere über die ausgeschiedene N-Menge und somit die mögliche Emissionsrate des Stalls. Neben einer N-reduzierten Fütterungsstrategie können verfahrensintegrierte oder dem Stall nachgeschaltete Maßnahmen sowie Maßnahmen am Wirtschaftsdüngeraußenlager die Emissionsrate von Ammoniak aus der Schweinemast mindern. Welche Minderungsmaßnahmen in welchen Haltungsformen eingesetzt werden können, ist Tabelle 7 zu entnehmen.

'''Tab. 7: Haltungsformen, in denen die verschiedenen emissionsmindernden Maßnahmen eingesetzt werden können (gekennzeichnet mit „x“)'''
{| class="wikitable"
|'''Emissionsmindernde Maßnahme'''
|'''Zwangs-lüftung, Einflächen-bucht'''
|'''Freie Lüftung, perforierter Auslauf'''
|'''Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Auslauf'''
|'''Außenklima-stall, Tiefstreu-verfahren'''
|-
|[[Abluftreinigungsanlagen|Abluftreinigung]]
|'''x'''
|
|
|
|-
|[[Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung]]
|'''x'''
|'''x'''
|
|
|-
|[[Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände]]
|'''x'''
|
|
|
|-
|[[Güllekühlung]]
|'''x'''
|
|
|
|-
|[[Ureaseinhibitor]]

(Oberflur-Applikation)
|'''x'''
|'''x'''
|'''x'''
|
|-
|[[Gülleansäuerung]] im Stall
|'''x'''
|
|
|
|-
|[[Lagerbehälterabdeckung|Lagerbehälter-abdeckung]]<nowiki/>en
|'''x'''
|'''x'''
|
|
|}
In den Stoffflussmodellen wird das Minderungspotenzial von Maßnahmen an der wirkungsrelevanten Stelle berücksichtigt. Beispielsweise beeinflusst eine Güllekanalverkleinerung die Emissionsrate unterflur, nicht jedoch die Emissionsrate oberflur. Bei der Untersuchung von Minderungsmaßnahmen in der Praxis wird die Emissionsminderung jedoch für den gesamten Stall bzw. ein Stallabteil gemessen. Sollen Ergebnisse aus Untersuchungen solcher Minderungsmaßnahmen nicht pauschal auf die Gesamtemissionsrate eines Stalles angerechnet, sondern in die Stoffflussmodelle integriert werden, dann ist es erforderlich die ermittelte Minderung unter Berücksichtigung der Emissionsanteile von ober- und unterflur (Kap. 1.2.1) auf den Effekt an der wirkungsrelevanten Stelle umzurechnen. Dadurch ergibt sich für die wirkungsrelevante Stelle eine höhere Emissionsminderung als für den Gesamtstall gemessen.

Es ist möglich, eine Fütterungsmaßnahme mit einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Stalls mindert, und einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers mindert, zu kombinieren. Der kombinierte Einsatz von Maßnahmen innerhalb des Stalls oder Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird jedoch nur berücksichtigt, wenn wissenschaftliche Untersuchungen bzgl. der Maßnahmenkombination vorliegen. Eine Ausnahme ist die Gülleansäuerung im Stall. Diese hat auch eine emissionsmindernde Wirkung auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Für das Wirtschaftsdüngeraußenlager kann im Stoffflussmodel der zugehörige Minderungsfaktor (Tab. 7) als Sonderfall multiplikativ mit dem Minderungsfaktor einer weiteren Maßnahme zur Minderung der Emissionsrate aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager verknüpft werden. Das Produkt aus beiden Minderungsfaktoren wird in Gleichung 6 (Kap. 1) als Minderungsfaktor der im Wirtschaftsdüngeraußenlager wirksamen Minderungsmaßnahme MFWD eingesetzt.

Ein Minderungsfaktor stellt im Zusammenhang mit den Stoffflussmodellen den Wert dar, der multipliziert mit der Emissionsrate, die um das Minderungspotenzial einer Maßnahme oder Maßnahmenkombination geminderte Emissionsrate ergibt. Die Minderungsfaktoren werden nach Gleichung 8 abgeleitet. Die berücksichtigten Minderungsmaßnahmen einschließlich ihrer Minderungspotenziale sowie der wirkungsrelevanten Stelle und der zugehörigen Minderungsfaktoren sind in Tabelle 7 aufgeführt. Die Minderungsfaktoren sind ausschließlich für die Verwendung in den Gleichungen aus Kapitel 1 vorgesehen.

[[Datei:NH3 MS Gl. 8.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 7: Relevante Maßnahmen zur Emissionsminderung in der Schweinehaltung, Emissionsminderungspotenzial laut Literatur und die Minderung an der wirkungsrelevanten Stelle der Stoffflussmodelle
| colspan="2" rowspan="3" |'''Emissionsmindernde Maßnahme'''
|'''NH3-Minderungspotenzial'''
|'''Quelle'''
|'''Wirkungsrelevante Stelle'''
|'''NH3-Minderungspotenzial an der wirkungsrelevanten Stelle'''
| colspan="2" |'''Minderungsfaktor'''
|-
|'''MP'''
|
|'''wS'''
|'''MPwS'''
| colspan="2" |'''MF'''
|-
|%
|
|
|%
| colspan="2" |
|-
| rowspan="3" |[[Abluftreinigungsanlagen|Abluftreinigung]]
|Biofilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
| rowspan="3" |Stall
|70
|MFS
|0,30
|-
|Rieselbettfilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
|Mehrstufiges Verfahren
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
| rowspan="2" |[[Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung|Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung]]
|Einzelmaßnahme im Auslauf
|49
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|75
|MFU
|0,25
|-
|kombiniert mit Ureaseinhibitor (Oberflur-Applikation)
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
| colspan="2" |[[Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände|Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände]] 2)
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|49
|MFU
|0,51
|-
| rowspan="2" |[[Güllekühlung|Güllekühlung]]
|Schwimmkühlkörper
|47
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|72
|MFU
|0,28
|-
|Kühlleitungen
|30 3)
|[https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)]
|unterflur
|46
|MFU
|0,54
|-
| rowspan="3" |[[Ureaseinhibitor|Ureaseinhibitor]] (Oberflur-Applikation)
|Zwangslüftung, perforierter Boden
|20
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|57
|MFO
|0,43
|-
|Auslauf, perforierter Boden; kombiniert mit einen Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
|Auslauf, planbefestigter Boden
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|91
|MFO
|0,09
|-
| rowspan="2" |[[Gülleansäuerung|Gülleansäuerung]]
|Ansäuerung im Stall
|64
|VERA (2016)
|unterflur
|99
|MFU
|0,01
|-
|Angesäuerte Gülle aus dem Stall im Flüssigmistaußenlager
|50
|Expertenschätzung auf Basis von Overmeyer et al. (2021) 4)
|Flüssigmistaußenlager
|50
|MFWD
|0,50
|-
| rowspan="4" |[[Lagerbehälterabdeckung|Lagerbehälterabdeckung]]
|Betonplatte
|90
|Döhler et al. (2002)
|Flüssigmistaußenlager
|90
|MFWD
|0,10
|-
|Schwimmfolie
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Schwimmkörper
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Zeltdach
|89
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|89
|MFWD
|0,11
|}
1) Vorläufige Ergebnisse des Verbundvorhabens Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin), Stand Oktober 2023. 
2) Höheres Minderungspotenzial durch Kombination mit Molke als Güllezusatz oder Benzoesäure als Futterzusatz möglich. 
3) Minderung für Ferkelerzeugung ermittelt. 
4) Wiederanstieg des pH-Wertes ohne Nachsäuerung. 

== 2 Übertragbarkeit der Emissionspotenziale auf die Anforderungen der TA Luft ==
Die TA Luft (2021) fordert eine stark N-reduzierte Fütterung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe c) und zusätzlich 40 % Emissionsminderung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe i), um eine maximale Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) zu erreichen (Anhang 11). Die in diesem Zusammenhang genannte prozentuale Emissionsminderung kann nicht mit den in der Web-Anwendung InKalkTier berechneten, prozentualen Emissionspotenzialen gleichgesetzt werden.

Dies liegt daran, dass in der TA Luft (2021) als Bezugswert im Sinne der Web-Anwendung InKalkTier ein Referenzwert angegeben ist (Anhang 1, Tab. 11: Mastschweine, Gülleverfahren: 3,64 kg NH3/(TP ‧ a)), der sich vom Bezugswert in den Stoffflussmodellen der Web-Anwendung InKalkTier (3,4 kg NH3/(TP ‧ a)) unterscheidet. Für einen Vergleich müssen daher die absoluten Ammoniakemissionsraten entsprechend Anhang 11 (TA Luft 2021) herangezogen werden, die dort als Emissionsfaktoren bezeichnet werden. Der Einsatz einer Maßnahme mit einem Minderungspotenzial von 40 % führt demnach zu unterschiedlichen Emissionsraten bei Zugrundelegung der Werte entsprechend der TA Luft und der Web-Anwendung InKalkTier.

Aufgrund dieser Zusammenhänge wird in der Web-Anwendung InKalkTier die in Anhang 11 (TA Luft 2021) genannte Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) erst bei einer Minderung der Emissionsrate des Stalls um 49 % erreicht. Die Ursache dafür ist neben dem unterschiedlichen Referenz- bzw. Bezugswert, dass die stark N-reduzierte Fütterung nicht separat berücksichtigt wird, sondern in der Minderung um 49 % bereits einkalkuliert ist.

Erreicht ein Haltungsverfahren in der Web-Anwendung InKalkTier ein Emissionspotenzial von -49 % bei gleichzeitig stark N-reduzierter Fütterung, erfüllt es die Anforderung der TA Luft (2021). Für tiergerechte Außenklimaställe kann analog vorgegangen werden.

== 3 Berechnungsbeispiele ==
Anhand von zwei Berechnungsbeispielen kann die Berechnung des Emissionspotenzials nachvollzogen werden.

=== 3.1 Berechnungsbeispiel 1 ===
Das Beispielverfahren 1 lässt sich folgendermaßen beschreiben:

* Vollperforierte Einflächenbucht mit Zwangslüftung
* N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 0,78 m²/TP
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,31 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Güllekühlung mit Schwimmkühlkörpern
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Zeltdach

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -55 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.1 bis 6.1 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 3.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

===3.2 Berechnungsbeispiel 2===
Das Beispielverfahren 2 lässt sich folgendermaßen beschreiben:
* Teilperforierte Mehrflächenbucht mit freier Lüftung ohne Auslauf
* Stark N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 1,22 m²/TP, davon 0,89 m²/TP planbefestigt und eingestreut und 0,33 m²/TP perforiert
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,4 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Betonplatte

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -69 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.2 bis 6.2 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 3.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

== 4 Methodenentwicklung ==
Die Entwicklung der Stoffflussmodelle zur Bewertung der Emissionspotenziale für Ammoniak aus Haltungsverfahren der Produktionsrichtung Schweinemast für die Web-Anwendung InKalkTier erfolgte in Abstimmung mit der projektbegleitenden KTBL-Arbeitsgruppe [[InKalkTier-Bewertungsmethoden Emissionspotenziale|„Bewertung von Haltungsverfahren hinsichtlich Emissionen“]].

Beteiligt waren:

* Dr. Frauke Hagenkamp-Korth, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel
* Martin Kamp, Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen, Münster
* Prof. Dr. Wilhelm Pflanz, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Weidenbach
* Dr. Manfred Trimborn, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn

Sowie aus der KTBL-Geschäftsstelle in Darmstadt:

* Franziska Christ
* Dr. Brigitte Eurich-Menden
* Dr. Dieter Horlacher
* Dr. Sebastian Wulf

== Literatur ==
Aarnink, A. J. A.; van den Berg, A. J.; Keen, A.; Hoeksma, P.; Verstegen, M. W. A. (1996): Effect of Slatted Floor Area on Ammonia Emission and on the Excretory and Lying Behaviour of Growing Pigs. Journal of Agricultural Engineering Research 64(4), https://doi.org/10.1006/jaer.1996.0071

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DLG (2014): Bilanzierung der Nährstoffausscheidungen landwirtschaftlicher Nutztiere. Arbeiten der DLG, Band 199. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

DLG (2019): Leitfaden zur nachvollziehbaren Umsetzung stark N-/P-reduzierter Fütterungsverfahren bei Schweinen. DLG-Merkblatt 418. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

DLG (2020): Strukturierung von Buchten in Ferkelaufzucht und Schweinemast. DLG-Merkblatt 458. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

Döhler, H.; Eurich-Menden, B.; Dämmgen, U.; Osterburg, B.; Lüttich, M.; Bergschmidt, A.; Berg, W.; Brunsch, R. (2002): BMVEL/UBA-Ammoniak-Emissionsinventar der deutschen Landwirtschaft und Minderungsszenarien bis zum Jahr 2010. Forschungsbericht 299 42 256/02. Texte 05/02. Umweltbundesamt, Berlin

Ekkel, E. D.; Spoolder, H. A. M.; Hulsegge, I.; Hopster, H. (2003): Lying characteristics as determinants for space requirements in pigs. Applied Animal Behaviour Science 80(1), https://doi.org/10.1016/S0168-1591(02)00154-5

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Fangueiro, D.; Hjorth, M.; Gioelli, F. (2015): Acidification of animal slurry – a review. Journal of Environmental Management 149, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.10.001

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[[Kategorie:InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak]]

InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak Schweinemast

2025-08-21T13:27:44Z

Franziska Christ:

__FORCETOC__

== Einführung ==
Zur Bewertung der [[InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak|Emissionspotenziale von Ammoniak]] (NH3) für Haltungsverfahren der Schweinemast werden eigens erstellte Stoffflussmodelle verwendet. Sie ermöglichen die Bewertung des Emissionspotenzials von Ammoniak für Haltungsverfahren

* mit einem Flächenangebot von bis zu 2,0 m²/TP im Innenbereich (Kap. 1.4.2),
* mit unterschiedlichen Lüftungsverfahren (zwangs- und freigelüftete sowie Außenklimaställe),
* mit oder ohne Auslauf,
* mit oder ohne Kot-/Harnbereich (perforiert, planbefestigt oder eingestreut) sowie
* mit oder ohne Tiefstreu.

Beispielhaft ist in Abbildung 1 das verwendete Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich dargestellt.

[[Datei:NH3 MS Abb. 1.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 1: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren der Schweinemast mit voll- oder teilperforierten Böden (TAN: Total Ammoniacal Nitrogen; WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

Mit Stoffflussmodellen können Effekte auf die Emissionsraten der einzelnen Stufen innerhalb eines Modells abgebildet werden (Reidy et al. 2009). Zunächst wird die TAN-Menge je Mastschwein aus der ausgeschiedenen Menge an Stickstoff unter Verwendung von Bilanzierungsmodellen geschätzt (KTBL 2023b). Der sich aus den Stickstoffausscheidungen der Nutztiere bildende ammoniakalische Stickstoff ([[Abkürzungsverzeichnis|TAN]]) ist die Quelle für Stickstoffemissionen in Form von Ammoniak (NH3-N-Emissionen) (Reidy et al. 2009). Die Stickstoffausscheidung beeinflusst deshalb direkt die Emissionsrate des Stalls. Von der Stall-Emissionsrate wiederum hängt die TAN-Menge ab, die im Wirtschaftsdünger verbleibt und im Wirtschaftsdüngerlager emissionsrelevant wird. Die dortige Emissionsrate hat wiederum Einfluss auf den Stickstoffgehalt des Wirtschaftsdüngers bei der Ausbringung. Das Prinzip der Stoffflussmodelle und den Zusammenhang zwischen den Emissionsraten und der TAN-Menge verdeutlicht Abbildung 2.

[[Datei:NH3 MS Abb. 2.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 2: Darstellung der TAN-Mengen und NH3-N-Emissionsraten für die einzelnen Stufen des Stoffflussmodells am Beispiel eines zwangsgelüfteten Stalls mit Wirtschaftsdüngeraußenlager bei Universalfütterung (DLG 2014) für unterschiedliche Szenarien: ohne Einsatz von Minderungsmaßnahmen, bei Einsatz einer Minderungsmaßnahme im Stall und bei Einsatz jeweils einer Minderungsmaßnahme im Stall und im Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

== 1 Berechnung der Emissionspotenziale ==
Die für die Berechnung der Emissionspotenziale verwendeten Gleichungen sind nachfolgend aufgeführt. Hierbei wird auf die Kapitel verwiesen, in denen die einzelnen Variablen hergeleitet bzw. erläutert werden.

Die Emissionspotenziale für Haltungsverfahren der Schweinemast werden in der Web-Anwendung InKalkTier als prozentuale Relativwerte angegeben. Sie bezeichnen die Abweichung der NH3-Emissionsrate für das bewertete Haltungsverfahren von der NH3-Emissionsrate eines [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren|Bezugsverfahrens]] (Gl. 1).

[[Datei:NH3 MS Gl. 1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Die NH3-Emissionsrate eines Haltungsverfahrens setzt sich zusammen aus den Emissionsraten des Stalls – bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen aufgeteilt auf die Emissionen vom perforierten Boden (oberflur) und die Emissionen aus den Flüssigmistkanälen (unterflur) – sowie den Emissionsraten des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Der Begriff „Stall“ schließt den Auslauf ein, sofern vorhanden. Die Berechnungsschritte können den Gleichungen 2 bis 6 entnommen werden.

[[Datei:NH3 MS Gl. 2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 3.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 4.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 5.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 6.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

=== 1.1 Stickstoffausscheidung und TAN-Anteil ===
Die in den oben genannten Gleichungen zur Berechnung der Emissionsraten verwendete Stickstoffausscheidung von Mastschweinen variiert je nach Futtermenge, Rohproteingehalt der Ration und Leistung der Tiere (DLG 2014). Zur Modellierung des Ammoniakemissionspotenzials werden die von der DLG (2014, 2019) definierten Fütterungsstrategien herangezogen (Tab. 1). Die errechneten Emissionspotenziale gelten für Mastschweine von 28 bis 118 kg Lebendmasse (LM) bei 244 kg Zuwachs pro Tier und Jahr, Tageszunahmen von 850 g LM und 2,7 Mastdurchgängen pro Jahr.

In den verwendeten Stoffflussmodellen für Mastschweine wird ein TAN-Anteil von 66 % an den Gesamtstickstoffausscheidungen zugrunde gelegt (KTBL 2023b).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 1: Stickstoff-Standardausscheidung pro Tierplatz bei 850 g Tageszunahme in Abhängigkeit der Fütterungsstrategie sowie TAN-Mengenanteil an den Stickstoffausscheidungen
| rowspan="3" |'''Fütterungsstrategie'''
| colspan="2" |'''N-Ausscheidung'''
| colspan="2" |'''TAN-Anteil an der N-Ausscheidung'''
|-
|'''NAus'''
|'''Quelle'''
|'''rTAN'''
|'''Quelle'''
|-
|kg/(TP ‧ a)
|
|
|
|-
|Universalfutter, Universalmast mit Vormast
|12,2
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|N-/P-reduziert, 2-Phasen-Mast mit Vormast
|11,7
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|10,6
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Sehr stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|9,5
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|}

Die N-reduzierte Fütterung wirkt sich infolge einer verringerten Stickstoffausscheidung direkt auf die mit dem entsprechenden Stoffflussmodell berechneten NH3-Emissionsraten aus. Beispielsweise reduziert sich die mit dem Stoffflussmodell berechnete NH3-Emissionsrate für vollperforierte Buchten mit Zwangslüftung und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP von 3,4 kg NH3/(TP ‧ a) bei Universalfütterung

* auf 3,3 kg NH3/(TP ‧ a) bei N-/P-reduzierter Fütterung,
* auf 3,0 kg NH3/(TP ‧ a) bei stark N-/P-reduzierter Fütterung und
* auf 2,6 kg NH3/(TP ‧ a) bei sehr stark N-/P-reduzierter Fütterung.

Diese Ergebnisse des Stoffflussmodells wurden von Markus et al. (2023) bei ihren Messungen in Schweinemastställen bestätigt.

=== 1.2 Emissionsrate des Stalls ===
Die Emissionsrate des Stalls umfasst die Emissionen aus dem Innenbereich sowie die Emissionen des Auslaufs, sofern vorhanden. Verfügt ein Haltungsverfahren über einen Auslauf und ein entsprechend großes Flächenangebot je Tier (Kap. 1.4.2), wird von den Tieren meist ein Kot-/Harnbereich im Auslauf angelegt. Unter dieser Annahme wird davon ausgegangen, dass keine oder nur geringe Emissionsraten aus dem Innenbereich vorliegen. Eine Ausnahme stellen Haltungsverfahren mit Auslauf dar, die im Innenbereich über einen zusätzlichen Kot-/Harnbereich verfügen.

==== 1.2.1 Grundlagen ====
Bei Haltungsverfahren mit vollperforierten Buchten sowie perforierten Kot-/Harnbereichen teilt sich der Stofffluss im Stall auf die Bereiche oberflur und unterflur auf. Es wird eine Aufteilung der anfallenden TAN-Menge auf ober- und unterflur von 15 % bzw. 85 % angenommen. Sie wird in den Gleichungen aus Kapitel 1 mit den Werten aus Tabelle 2 berücksichtigt. In Ställen mit planbefestigten Kot-/Harnbereichen oder Tiefstreu entfällt der Unterflurbereich, sodass 100 % der TAN-Menge dem Oberflurbereich zugeordnet werden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 2: Aufteilung der TAN-Menge auf ober- und unterflur in Abhängigkeit der Haltungsform
| rowspan="3" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''Anteil an der TAN-Menge'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|-
|'''rO'''
|'''rU'''
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/Harnbereich
|1,00
|0,00
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|1,00
|0,00
|}
Ammoniakemissionsraten von Schweinemastställen mit Auslauf wurden im Projekt „Ermittlung von Emissionsdaten für die Beurteilung der Umweltwirkungen der Nutztierhaltung“ (EmiDaT) (Wolf et al. 2023) systematisch erhoben. Sie werden hier zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle herangezogen. Die Emissionsraten für die freigelüfteten Ställe mit Auslauf nach Wolf et al. (2023) wurden für freigelüftete Ställe ohne Auslauf sowie Außenklimaställe übernommen. Die Emissionsrate für die zwangsgelüftete Einflächenbucht nach Wolf et al. (2023) bildet die Grundlage für die Bewertung aller zwangsgelüfteten Verfahren.

Da in den letzten Jahren keine systematischen Emissionsmessungen von Tiefstreuverfahren durchgeführt wurden, wird für Außenklimaställe mit Tiefstreu der Konventionswert aus der Richtlinie VDI 3894-1 (2011) verwendet. Dieser Wert entspricht dem Emissionsfaktor im nationalen Emissionsinventar (Vos et al. 2022). Guingand und Rugani (2012) sowie Lagadec et al. (2012) haben in ihren Untersuchungen ähnliche Emissionsraten für zwangsgelüftete Tiefstreuverfahren gemessen.

In Tabelle 3 ist aufgeführt, welche Emissionsraten in Abhängigkeit der Haltungsform als Grundlage für die Ableitung von Emissionsfaktoren herangezogen wurden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 3: Liste der NH3-N-Emissionsraten für die Haltung von Mastschweinen, die zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle verwendet wurden
| rowspan="2" |'''Haltungsform'''
|'''Fütterungsstrategie'''
|'''Zugrunde liegende N-Ausscheidung'''
|'''Emissionsrate'''
|'''Quelle'''
|-
|
|kg/(TP ‧ a)
|kg NH3-N/(TP ‧ a)
|
|-
|Zwangslüftung, Einflächenbucht
|Universalfutter
|12,2
|2,8
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, perforierter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|2,0
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|3,2
|Wolf et al. (2023)
|-
|Außenklimastall, Tiefstreuverfahren
|Universalfutter
|12,2
|3,5
|VDI 3894-1 (2011)
|}
Bei Ställen mit perforierten Flächen werden 35 % der Gesamtemissionsrate dem Oberflurbereich zugeordnet und 65 % dem Unterflurbereich. Diese Aufteilung wurde aus dem Minderungspotenzial der Gülleansäuerung von 64 % (VERA 2016) sowie einem Übersichtsartikel von Chowdhury et al. (2014) abgeleitet. Bei einem pH-Wert des Flüssigmists von 5,5, der bei der Gülleansäuerung angestrebt wird, sind nach Berechnungen von Fangueiro et al. (2015) gegenüber einem Flüssigmist mit einem pH-Wert von 7,5 nur noch 1 % der NH3-Emissionen zu erwarten. Aus der Annahme, dass die Ansäuerung nur auf die Emissionsrate unterflur wirkt, ergibt sich die o.g. prozentuale Zuordnung der Gesamtemissionsrate.

==== 1.2.2 Emissionsfaktoren ====
Auf Basis der Emissionsraten aus der Literatur (Kap. 1.2.1, Tab. 3) und der Aufteilung der Emissionsrate (Kap. 1.2.1) sowie der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) auf ober- und unterflur lassen sich Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle berechnen. Diese werden in den Gleichungen aus Kapitel 1 eingesetzt. Der Bezug dieser Emissionsfaktoren auf emissionsrelevante Standardflächen, wie in Tabelle 4 dargestellt, ermöglicht die Bewertung unterschiedlicher Haltungsverfahren. Die emissionsrelevante Stallfläche von Haltungsverfahren wird in Kapitel 1.4.2 erläutert.

Beispielsweise kann für ein zwangsgelüftetes Verfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP (Tab. 4) ausgehend von der Emissionsrate von 2,8 kg NH3-N/(TP ‧ a) (Tab. 3) bei einer Zuordnung von 35 % der Emissionen oberflur (Kap. 1.2.1) eine Emissionsrate oberflur von 0,98 kg NH3-N/(TP ‧ a) kalkuliert werden. Die Emissionsrate des Stalls basiert auf einer Stickstoffausscheidung von 12,2 kg/(TP ‧ a) (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Unter Berücksichtigung des TAN-Anteils von 0,66 an der Stickstoffausscheidung (Kap. 1.1, Tab. 1) und dem Oberfluranteil von 0,15 an der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) errechnet sich eine TAN-Menge von 1,2 kg/(TP ‧ a) oberflur. Die Division der emittierenden Stickstoffmenge (0,98 kg N/(TP ‧ a)) durch die oberflur als TAN vorliegende Stickstoffmenge (1,2 kg N/(TP ‧ a)) ergibt den Emissionsfaktor oberflur von 0,81 (Tab. 4).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 4: NH3-N-Emissionsfaktoren ober- und unterflur für Schweinemastställe in Abhängigkeit der Haltungsform und der emissionsrelevanten Standardfläche sowie Angabe des zugrunde liegenden Flächenangebots
| rowspan="4" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
bezogen auf TAN 
| colspan="2" |'''Emissionsrelevante Standardfläche'''
|'''Zugrunde liegendes Flächenangebot'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|
|-
|'''EFO'''
|'''EFU'''
|'''AO'''
|'''AU'''
|
|-
|
|
|m²/TP
|m²/TP
|m²/TP
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,81
|0,27
|― 1)
|0,75
|0,75
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,60
|0,20
|― 1)
|0,4
|1,3
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/ Harnbereich
|0,41
|―
|0,4
|―
|1,3
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|0,43
|―
|― 1)
|―
|1,3
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.2.3 Wissenschaftliche Einordnung der Emissionsfaktoren ====
Die gegenüber zwangsgelüfteten Verfahren geringeren Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren lassen sich durch die Temperaturabhängigkeit der Emissionen (Elzing und Monteny 1997) erklären und gehen auf die Untersuchungsergebnisse von Wolf et al. (2023) zurück.

Bei perforierten Verfahren werden aufgrund der raschen Umsetzung des Harnstoffs nach dem Harnabsatz auf der reaktiven Oberfläche des perforierten Bodens oberflur höhere Emissionsfaktoren erwartet als unterflur. Elzing und Monteny (1997) konnten bei Untersuchungen im technischen Maßstab die höchsten Emissionsraten innerhalb der ersten zwei Stunden nach dem Aufbringen von Kot und Harn auf einen perforierten Boden messen. 24 Stunden nach dem Aufbringen entsprachen die Emissionsraten wieder dem Ausgangsniveau. Dies erklärt den geringeren Emissionsfaktor unterflur, denn dort lagert das Kot-Harn-Gemisch (Flüssigmist) in der Regel über längere Zeiträume. Für die Stoffflussmodelle wird außerdem eine geringe Luftaustauschrate über der Flüssigmistoberfläche im Kanal unterstellt, die mit geringeren Emissionsraten einhergeht. Ye et al. (2008) beschreiben den Zusammenhang zwischen dem Abstand der Flüssigmistoberfläche zum perforierten Boden und der Luftaustauschrate sowie deren Einfluss auf die Ammoniakemissionsraten.

Mehrens (2021) stellte fest, dass vollperforierte Buchten heterogen verschmutzt sind, und erhob mit zunehmender Verschmutzung eine steigende Ureaseaktivität. Die Aktivität von Urease beeinflusst die Harnstoffspaltung und damit die Emissionsraten von Ammoniak (Braam und Swierstra 1999). Durch die heterogene Verschmutzung kann oberflur kein Flächenbezug hergestellt werden, sodass in den Stoffflussmodellen mit perforierten Kot-/Harnbereichen oberflur ausschließlich die variierende TAN-Menge Berücksichtigung findet (Kap. 1, Gl. 4).

Im Unterflurbereich hingegen wird der Flächengröße in den Stoffflussmodellen aufgrund der weitgehend homogen emittierenden Fläche Einfluss auf die NH3-Emissionsraten beigemessen. Ni et al. (1999) konnten jedoch keinen Einfluss der Menge des unterflur gelagerten Flüssigmists auf die Ammoniakemissionsraten nachweisen. Die Autoren führen dies auf die Bedeutung des Massentransfers von Ammoniak bzw. Ammonium an die Flüssigmistoberfläche zurück. In den Stoffflussmodellen wird daher eine Abweichung der emissionsrelevanten Fläche von der Standardfläche AU in Form einer Zu- oder Abnahme der mit dem TAN-bezogenen Emissionsfaktor berechneten Emissionsrate einkalkuliert (Kap. 1, Gl. 5).

==== 1.2.4 Übertragbarkeit der Emissionsfaktoren ====
Für Haltungsverfahren mit planbefestigen, nicht eingestreuten Ausläufen liegen derzeit keine systematischen Untersuchungen vor. Diese Verfahren werden mit dem Emissionsfaktor für planbefestigte, eingestreute Ausläufe bewertet (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Hierbei ist jedoch zu beachten, dass befestigte, nicht eingestreute Bereiche laut TA Luft (2021; Nummer 5.4.7.1 Buchstabe a) bei Verschmutzung täglich zu reinigen sind. Das tägliche Abschieben der Exkremente bei planbefestigten, nicht eingestreuten Ausläufen wurde auch bei ersten Messungen im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] vorausgesetzt, deren Ergebnisse unter dieser Managementvoraussetzung auf geringere Emissionsraten als bei Ausläufen mit Einstreu hindeuten.

Die in den Stoffflussmodellen verwendeten Emissionsfaktoren basieren auf Untersuchungen außenliegender Ausläufe. Die entsprechenden Emissionsfaktoren können auch für Haltungsverfahren mit innenliegenden Ausläufen angewendet werden.

Für Haltungsverfahren mit Zwangslüftung und Auslauf wird unter Voraussetzung des permanenten Zugangs der Schweine zum Auslauf sowie selbstschließender Türen zwischen Innenbereich und Auslauf angenommen, dass die Schweine Kot und Harn überwiegend im Auslauf absetzen. Basierend auf dieser Annahme wird bei zwangsgelüfteten Verfahren mit Auslauf v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft. Aus diesem Grund können, je nach Bodengestaltung im Auslauf, die Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren mit perforierten oder planbefestigten, eingestreuten Ausläufen übernommen werden. Auch wenn bei ausreichendem Flächenangebot für eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft wird, sollte berücksichtigt werden, dass perforierte Flächen im Innenbereich zu zusätzlichen Emissionen aus dem Flüssigmistkanal führen.

=== 1.3 Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers ===
Die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird in den Stoffflussmodellen auf Basis der Emissionsfaktoren (Tab. 5) von Kupper et al. (2020) und Sommer et al. (2019) ermittelt. Bei Flüssigmistlagern hat neben dem TAN-Gehalt die Größe der Flüssigmistoberfläche im Außenlager Einfluss auf die Emissionsrate (Kupper et al. 2020). Unter Berücksichtigung der Betriebsstruktur in Deutschland wurde eine Standardoberfläche für Flüssigmistlager von 0,29 m²/TP ermittelt (KTBL 2023c). Aus dieser Standardoberfläche AWD und der Flüssigmistoberfläche AemiWD im Wirtschaftsdüngeraußenlager des zu bewertenden Haltungsverfahrens berechnet sich ein Faktor fWD (Kap. 1, Gl. 6). Dieser Faktor ermöglicht es, die Emissionsrate des Flüssigmistaußenlagers proportional an den Behälterdurchmesser anzupassen.

Bei Festmistaußenlagern wird ausschließlich der TAN-Gehalt als Einflussgröße auf die Emissionsrate berücksichtigt, da sich die Festmistoberfläche während der Lagerung fortwährend ändert.

Für Rottemist aus Tiefstreuverfahren ist die Lagerdauer in einem Außenlager in der Regel kurz und aufgrund der bereits im Stall erfolgten Rotte mit geringen mikrobiellen Umsetzungsprozessen verbunden. Aus diesem Grund werden nur geringe Ammoniakemissionsraten erwartet, sodass die Emissionsrate aus der Lagerung von Rottemist aus Tiefstreuverfahren zu vernachlässigen sind.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 5: NH3-N-Emissionsfaktoren für die Wirtschaftsdüngeraußenlagerung in Abhängigkeit der Art des Lagers
| rowspan="3" |'''Art des Lagers'''
|'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
|'''Quelle'''
|'''Standard-Flüssigmistoberfläche'''
|-
|'''EFWD'''
|
|'''AWD'''
|-
|bezogen auf TAN 
|
|m²/TP
|-
|Flüssigmistlager, nicht abgedeckt
|0,12
|Kupper et al. (2020)
|0,29
|-
|Festmistlager, nicht abgedeckt
|0,29
|abgeleitet von Sommer et al. (2019) 1)
|―
|-
|Lager für Rottemist aus Tiefstreuverfahren
|zu vernachlässigen
|Expertenschätzung
|―
|}
1) Veröffentlichter Wert um abgedeckte Festmistlager bereinigt. 

=== 1.4 Einflussfaktoren ===
Neben der Stickstoffausscheidung haben das Lüftungsverfahren, die Größe und Gestaltung der emissionsrelevanten Fläche sowie der Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen Einfluss auf die mit den Stoffflussmodellen berechneten Emissionsraten (Abb. 3).

[[Datei:NH3 MS Abb. 3.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 3: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforierten Kot-/Harnbereichen einschließlich der Einflussfaktoren (rot) auf die Emissionsraten oberflur, unterflur und aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

==== 1.4.1 Lüftungsverfahren und Flächengestaltung ====
Die Emissionsraten von Ammoniak sind u. a. temperaturabhängig (Elzing und Monteny 1997). Ob ein Haltungsverfahren über eine Zwangslüftung oder freie Lüftung verfügt, hat Einfluss auf die Stalltemperatur und damit auf die Emissionsraten. Auch die Flächengestaltung mit perforiertem Boden oder planbefestigtem Boden mit Einstreu hatte bei Wolf et al. (2023) Einfluss auf die NH3-Emissionsrate. Berücksichtigt werden diese Zusammenhänge in den Stoffflussmodellen über die Verwendung der Emissionsraten entsprechend Tabelle 3 (Kap. 1.2.1).

==== 1.4.2 Emissionsrelevante Fläche ====
Zwischen der Buchtenverschmutzung und der Höhe der NH3-Emissionsraten konnte von Ni et al. (1999) ein linearer Zusammenhang abgeleitet werden. Die Buchtenverschmutzung hängt u. a. von der Größe und Gestaltung der Bucht ab (Aarnink et al. 1996, Ocepek und Andersen 2022), denn Schweine legen bei ausreichendem Flächenangebot Funktionsbereiche an. Das heißt: Sie nutzen einen Teil der Fläche ausschließlich zum Liegen, einen anderen zum Fressen und wieder einen anderen zum Koten und Harnen. Bei Haltungsverfahren mit Auslauf erfolgt das Absetzen von Kot und Harn in der Regel im Auslauf. Legen die Tiere Funktionsbereiche an, ist eine verringerte Verschmutzung der angebotenen Fläche zu erwarten und die Emissionsraten je Tierplatz können im Vergleich zu nicht strukturierten Haltungsverfahren sinken.

Die Buchtenstrukturierung durch die Tiere ist u. a. abhängig vom Flächenangebot und wird ab einer Fläche von 1,3 m²/TP erwartet. Ab diesem Flächenangebot ist die Aufteilung in eine Liegefläche (0,6 m²/TP), eine Aktivitätsfläche (0,3 m²/TP) und eine Kot-/Harnfläche (0,4 m²/TP) möglich.

Die hier einkalkulierte Liegefläche von 0,6 m²/TP entspricht der nach Ekkel et al. (2003) für Mastschweine mit 80 kg Lebendmasse (LM) benötigten Fläche. Auch im Tierhaltungskennzeichnungsgesetz (TierHaltKennzG 2023) wird für Mastschweine von 50–110 kg LM eine Liegefläche von 0,6 m²/TP gefordert. Bei Ocepek und Andersen (2022) wurden von Mastschweinen meist ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP Kot-/Harnbereiche angelegt. Die hierfür erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs betrug 0,4 m²/TP. Für Haltungsverfahren mit mindestens 1,3 m²/TP kann folglich mit einer emissionsrelevanten Fläche von 0,4 m²/TP kalkuliert werden.

In den verwendeten Stoffflussmodellen sind die Emissionsfaktoren mit einer emissionsrelevanten Standardfläche AO oder AU verknüpft (Kap. 1.2.2, Tab. 4). Weicht die emissionsrelevante Stallfläche AemiS eines Haltungsverfahrens von dieser Standardfläche ab, wird die Abweichung mit der flächenspezifischen Emissionsrate eS einkalkuliert. Die Emissionsrate eS (2,04 kg NH3-N/(m²‧a)) stellt dabei eine Expertenschätzung auf Basis von Untersuchungsergebnissen zur Güllekanalverkleinerung (Wokel und Gallmann 2023) im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] dar. Sie wird für zwangsgelüftete und freigelüftete Verfahren verwendet. Konservativ wird sie auch auf planbefestigte Flächen übertragen. Bei einer Abweichung der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS von der emissionsrelevanten Standardfläche AO werden planbefestigte Flächen folglich wie eine Flüssigmistoberfläche im Kanal behandelt.

Die emissionsrelevante Stallfläche AemiS geht in den Gleichungen 4 und 5 in die Berechnung der Emissionspotenziale ein.

Das Flächenangebot des Stalls sowie die emissionsrelevante Stallfläche beziehen sich nachfolgend auf die Buchtenfläche einschließlich des Auslaufs, sofern vorhanden. Bei der Ermittlung des Flächenangebots und der emissionsrelevanten Stallfläche wird außerdem unterstellt, dass die einzelnen Buchten des Stalles gleich aufgebaut sind bei gleichem Tierbesatz je Bucht.

===== 1.4.2.1 Grundlegende Prinzipien zur Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche =====
Der Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche liegen folgende Prinzipien zugrunde:

* Schweine legen, wie in Kapitel 1.4.2 beschrieben, Funktionsbereiche an und es besteht ein Zusammenhang zwischen der Verschmutzung der angebotenen Fläche und der Emissionsrate eines Haltungsverfahrens.
* Ab einer angebotenen Fläche von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP, sofern das Flächenangebot im Innenbereich 2,0 m²/TP nicht überschreitet.
* Perforierte Flächen sind aufgrund der emittierenden Flüssigmistoberfläche unterflur unabhängig vom Flächenangebot und der Verschmutzung oberflur immer emissionsrelevant.
** Dies führt dazu, dass die emissionsrelevante Fläche größer sein kann als in den Kapiteln 1.4.2.3 bis 1.4.2.5 beschrieben. Zu berücksichtigen sind auch getrennte Flüssigmist- und Wasserkanäle sowie Kot-/Harnbereiche im Innenbereich von Buchten mit Auslauf. Einkalkuliert wird vereinfachend ausschließlich die Größe der perforierten Fläche. Abweichungen zur Größe der Flüssigmistoberfläche unterflur sind in Abhängigkeit des Verfahrens möglich, etwa wenn Flüssigmist auch unter dem planbefestigten Boden gelagert wird.

Nicht berücksichtigt wird:

* Der Einfluss der Buchtengeometrie und der Gestaltung der Bucht auf die Einhaltung der Funktionsbereiche durch die Tiere: Es kann beispielsweise vorkommen, dass die Funktionsbereiche bei einer sehr weiten Entfernung zwischen Liege- und Kot-/Harnbereich weniger zuverlässig angenommen werden. In der Folge ist eine erhöhte Verschmutzung zu erwarten. Vorausgesetzt wird eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere unter der Prämisse einer entsprechenden Flächengröße und -gestaltung (DLG 2020).
* Der Einfluss eines geänderten Flächenangebots je Tier im Laufe der Mast: Wenn Schweine im [[Kontinuierliche Mast|kontinuierlichen Verfahren]] gemästet werden und nach Abschluss eines Mastabschnitts in Buchten mit einem größeren Flächenangebot je Tier umgetrieben werden oder die Buchten im [[Rein-Raus-Verfahren|Rein-Raus-Verfahren]] mit einer flexiblen Trennwand ausgestattet sind, wird in den Stoffflussmodellen mit der Fläche im letzten Mastabschnitt (Endmast) kalkuliert. In diesem Mastabschnitt sind nach Keck et al. (2010) die höchsten Emissionsraten zu erwarten. Indem für die Berechnungen des Emissionspotenzials das Flächenangebot der Endmast für die gesamte Mastdauer herangezogen wird, wird diese kritische Phase besonders berücksichtigt. Den verwendeten N-Ausscheidungen und Emissionsfaktoren liegt jedoch ein mittleres Mastgewicht zugrunde.

===== 1.4.2.2 Vollperforierte Buchten und Buchten mit Tiefstreu =====
Bei einer vollperforierten Bucht wird die gesamte Stallfläche aufgrund der darunterliegenden, offenen Flüssigmistoberfläche als emissionsrelevant betrachtet.

Für Tiefstreuverfahren werden auf Grund mangelnder Datengrundlage Abweichungen der emissionsrelevanten Fläche von der dem Emissionsfaktor zugrunde liegenden Stallfläche (Kap. 1.2.2, Tab. 4) nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.3 Teilperforierte und planbefestigte Buchten ≥ 1,3 m²/TP mit einem Innenbereich ≤ 2,0 m²/TP =====
Bei einem Flächenangebot ≥ 1,3 m²/TP wird von einer funktionierenden Buchtenstrukturierung durch die Tiere ausgegangen, sodass eine Fläche von 0,4 m²/TP für den Kot-/Harnbereich angesetzt werden kann. Diese Fläche des Kot-/Harnbereichs wird als emissionsrelevante Fläche betrachtet.

Dies gilt sowohl für Haltungsverfahren mit als auch ohne Auslauf und mit einem Flächenangebot von maximal 2,0 m²/TP im Innenbereich. Als Expertenschätzung lässt sich ableiten, dass Schweine ab diesem Flächenangebot nicht mehr zuverlässig Funktionsbereiche anlegen und nicht mehr ausschließlich den Auslauf als Kot-/Harnbereich nutzen.

Da bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen die gesamte perforierte Fläche Aper emissionsrelevant ist, kann für diese Verfahren die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP überschreiten. Dies ist der Fall, wenn die perforierte Fläche größer als 0,4 m²/TP ist.

===== 1.4.2.4 Teilperforierte und planbefestigte Buchten > 0,75 m²/TP und < 1,3 m²/TP =====
Mit zunehmender Stallfläche beginnen die Tiere auch in wenig strukturierten Buchten Kot-/Harnbereiche anzulegen, sodass davon auszugehen ist, dass die emissionsrelevante Fläche mit zunehmender Stallfläche sinkt.

Angenommen wird deshalb, dass Mastschweine bei einem Flächenangebot ≤ 1,0 m²/TP in einem kaum relevanten Maße Kot-/Harnbereiche anlegen und die insgesamt verschmutzte und damit emissionsrelevante Fläche mindestens 0,75 m²/TP groß ist. Ist die perforierte Fläche größer als 0,75 m²/TP, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevant angerechnet.

Ab einem Flächenangebot von 1,0 m²/TP stehen den Tieren die für einen Liegebereich erforderlichen 0,6 m²/TP (Ekkel et al. 2003) sowie die erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs von 0,4 m²/TP (Ocepek und Andersen 2022) zur Verfügung. Aufgrund des fehlenden Aktivitätsbereichs und der zu geringen Gesamtfläche lässt dieses Flächenangebot jedoch noch keine zuverlässige Buchtenstrukturierung durch die Tiere erwarten. Bei einem Flächenangebot > 1,0 m²/TP wird dennoch angenommen, dass die emissionsrelevante Stallfläche < 0,75 m²/TP wird. Ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Stallfläche 0,4 m²/TP (vgl. Buchten ≥ 1,3 m²/TP). Im Bereich > 1,0 m²/TP und < 1,3 m²/TP wird bei zunehmender Stallfläche eine lineare Abnahme der emissionsrelevanten Fläche von 0,75 m²/TP auf 0,4 m²/TP unterstellt und mit Gleichung 7 berechnet.

[[Datei:NH3 MS Gl. 7.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Übersteigt die perforierte Fläche je Tierplatz die mit Gleichung 7 berechnete Fläche Alin, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevante Fläche angerechnet.

===== 1.4.2.5 Buchten mit einem Innenbereich > 2,0 m²/TP =====
Für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot im Innenbereich > 2,0 m²/TP ist zu erwarten, dass eine Buchtenstrukturierung nicht mehr eingehalten wird und die emissionsrelevante Fläche gegenüber Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot < 2,0 m²/TP steigt. Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot dieser Größe sind jedoch nicht von Praxisrelevanz und werden daher in den vorliegenden Stoffflussmodellen nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.6 Zusammenfassung =====
Tabelle 6 fasst den Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall, der Flächengestaltung und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS zusammen. Wie die Größe der Flüssigmistoberfläche als Einflussfaktor auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers berücksichtigt wird, ist in Kapitel 1.3 beschrieben.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 6: Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS (Aper: perforierte Fläche (m²/TP); Alin (Gl. 7): linear abgeleitete Fläche für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot > 1,0 und < 1,3 m²/TP (m²/TP))
|'''Flächenangebot des Stalls'''
|'''Flächengestaltung'''
|'''Emissionsrelevante Stallfläche'''
|-
|'''AStall'''
|
|'''AemiS'''
|-
|m²/TP
|
|m²/TP
|-
| rowspan="2" |jede Flächengröße
|vollperforiert
|AemiS = AStall
|-
|planbefestigt, Tiefstreu
|― 1)
|-
| rowspan="3" |> 0,75 und ≤ 1,0
|planbefestigt
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,75 m²/TP
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper > 0,75 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |> 1,0 und < 1,3
|planbefestigt
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper < Alin
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper > Alin
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |≥ 1,3 (Innenbereich ≤ 2,0)
|planbefestigt
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,4 m²/TP
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper > 0,4 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
|> 2,0 (Innenbereich)
| colspan="2" |Haltungsverfahren können nicht bewertet werden
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.4.3 Emissionsmindernde Maßnahmen ====
Zunächst entscheiden die Fütterung und die Leistung der Tiere über die ausgeschiedene N-Menge und somit die mögliche Emissionsrate des Stalls. Neben einer N-reduzierten Fütterungsstrategie können verfahrensintegrierte oder dem Stall nachgeschaltete Maßnahmen sowie Maßnahmen am Wirtschaftsdüngeraußenlager die Emissionsrate von Ammoniak aus der Schweinemast mindern. Welche Minderungsmaßnahmen in welchen Haltungsformen eingesetzt werden können, ist Tabelle 7 zu entnehmen.

In den Stoffflussmodellen wird das Minderungspotenzial von Maßnahmen an der wirkungsrelevanten Stelle berücksichtigt. Beispielsweise beeinflusst eine Güllekanalverkleinerung die Emissionsrate unterflur, nicht jedoch die Emissionsrate oberflur. Bei der Untersuchung von Minderungsmaßnahmen in der Praxis wird die Emissionsminderung jedoch für den gesamten Stall bzw. ein Stallabteil gemessen. Sollen Ergebnisse aus Untersuchungen solcher Minderungsmaßnahmen nicht pauschal auf die Gesamtemissionsrate eines Stalles angerechnet, sondern in die Stoffflussmodelle integriert werden, dann ist es erforderlich die ermittelte Minderung unter Berücksichtigung der Emissionsanteile von ober- und unterflur (Kap. 1.2.1) auf den Effekt an der wirkungsrelevanten Stelle umzurechnen. Dadurch ergibt sich für die wirkungsrelevante Stelle eine höhere Emissionsminderung als für den Gesamtstall gemessen.

Es ist möglich, eine Fütterungsmaßnahme mit einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Stalls mindert, und einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers mindert, zu kombinieren. Der kombinierte Einsatz von Maßnahmen innerhalb des Stalls oder Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird jedoch nur berücksichtigt, wenn wissenschaftliche Untersuchungen bzgl. der Maßnahmenkombination vorliegen. Eine Ausnahme ist die Gülleansäuerung im Stall. Diese hat auch eine emissionsmindernde Wirkung auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Für das Wirtschaftsdüngeraußenlager kann im Stoffflussmodel der zugehörige Minderungsfaktor (Tab. 7) als Sonderfall multiplikativ mit dem Minderungsfaktor einer weiteren Maßnahme zur Minderung der Emissionsrate aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager verknüpft werden. Das Produkt aus beiden Minderungsfaktoren wird in Gleichung 6 (Kap. 1) als Minderungsfaktor der im Wirtschaftsdüngeraußenlager wirksamen Minderungsmaßnahme MFWD eingesetzt.

Ein Minderungsfaktor stellt im Zusammenhang mit den Stoffflussmodellen den Wert dar, der multipliziert mit der Emissionsrate, die um das Minderungspotenzial einer Maßnahme oder Maßnahmenkombination geminderte Emissionsrate ergibt. Die Minderungsfaktoren werden nach Gleichung 8 abgeleitet. Die berücksichtigten Minderungsmaßnahmen einschließlich ihrer Minderungspotenziale sowie der wirkungsrelevanten Stelle und der zugehörigen Minderungsfaktoren sind in Tabelle 7 aufgeführt. Die Minderungsfaktoren sind ausschließlich für die Verwendung in den Gleichungen aus Kapitel 1 vorgesehen.

[[Datei:NH3 MS Gl. 8.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 7: Relevante Maßnahmen zur Emissionsminderung in der Schweinehaltung, Emissionsminderungspotenzial laut Literatur und die Minderung an der wirkungsrelevanten Stelle der Stoffflussmodelle
| colspan="2" rowspan="3" |'''Emissionsmindernde Maßnahme'''
|'''NH3-Minderungspotenzial'''
|'''Quelle'''
|'''Wirkungsrelevante Stelle'''
|'''NH3-Minderungspotenzial an der wirkungsrelevanten Stelle'''
| colspan="2" |'''Minderungsfaktor'''
|-
|'''MP'''
|
|'''wS'''
|'''MPwS'''
| colspan="2" |'''MF'''
|-
|%
|
|
|%
| colspan="2" |
|-
| rowspan="3" |[[Abluftreinigungsanlagen|Abluftreinigung]]
|Biofilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
| rowspan="3" |Stall
|70
|MFS
|0,30
|-
|Rieselbettfilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
|Mehrstufiges Verfahren
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
| rowspan="2" |[[Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung|Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung]]
|Einzelmaßnahme im Auslauf
|49
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|75
|MFU
|0,25
|-
|kombiniert mit Ureaseinhibitor (Oberflur-Applikation)
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
| colspan="2" |[[Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände|Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände]] 2)
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|49
|MFU
|0,51
|-
| rowspan="2" |[[Güllekühlung|Güllekühlung]]
|Schwimmkühlkörper
|47
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|72
|MFU
|0,28
|-
|Kühlleitungen
|30 3)
|[https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)]
|unterflur
|46
|MFU
|0,54
|-
| rowspan="3" |[[Ureaseinhibitor|Ureaseinhibitor]] (Oberflur-Applikation)
|Zwangslüftung, perforierter Boden
|20
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|57
|MFO
|0,43
|-
|Auslauf, perforierter Boden; kombiniert mit einen Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
|Auslauf, planbefestigter Boden
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|91
|MFO
|0,09
|-
| rowspan="2" |[[Gülleansäuerung|Gülleansäuerung]]
|Ansäuerung im Stall
|64
|VERA (2016)
|unterflur
|99
|MFU
|0,01
|-
|Angesäuerte Gülle aus dem Stall im Flüssigmistaußenlager
|50
|Expertenschätzung auf Basis von Overmeyer et al. (2021) 4)
|Flüssigmistaußenlager
|50
|MFWD
|0,50
|-
| rowspan="4" |[[Lagerbehälterabdeckung|Lagerbehälterabdeckung]]
|Betonplatte
|90
|Döhler et al. (2002)
|Flüssigmistaußenlager
|90
|MFWD
|0,10
|-
|Schwimmfolie
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Schwimmkörper
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Zeltdach
|89
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|89
|MFWD
|0,11
|}
1) Vorläufige Ergebnisse des Verbundvorhabens Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin), Stand Oktober 2023. 
2) Höheres Minderungspotenzial durch Kombination mit Molke als Güllezusatz oder Benzoesäure als Futterzusatz möglich. 
3) Minderung für Ferkelerzeugung ermittelt. 
4) Wiederanstieg des pH-Wertes ohne Nachsäuerung. 

== 2 Übertragbarkeit der Emissionspotenziale auf die Anforderungen der TA Luft ==
Die TA Luft (2021) fordert eine stark N-reduzierte Fütterung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe c) und zusätzlich 40 % Emissionsminderung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe i), um eine maximale Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) zu erreichen (Anhang 11). Die in diesem Zusammenhang genannte prozentuale Emissionsminderung kann nicht mit den in der Web-Anwendung InKalkTier berechneten, prozentualen Emissionspotenzialen gleichgesetzt werden.

Dies liegt daran, dass in der TA Luft (2021) als Bezugswert im Sinne der Web-Anwendung InKalkTier ein Referenzwert angegeben ist (Anhang 1, Tab. 11: Mastschweine, Gülleverfahren: 3,64 kg NH3/(TP ‧ a)), der sich vom Bezugswert in den Stoffflussmodellen der Web-Anwendung InKalkTier (3,4 kg NH3/(TP ‧ a)) unterscheidet. Für einen Vergleich müssen daher die absoluten Ammoniakemissionsraten entsprechend Anhang 11 (TA Luft 2021) herangezogen werden, die dort als Emissionsfaktoren bezeichnet werden. Der Einsatz einer Maßnahme mit einem Minderungspotenzial von 40 % führt demnach zu unterschiedlichen Emissionsraten bei Zugrundelegung der Werte entsprechend der TA Luft und der Web-Anwendung InKalkTier.

Aufgrund dieser Zusammenhänge wird in der Web-Anwendung InKalkTier die in Anhang 11 (TA Luft 2021) genannte Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) erst bei einer Minderung der Emissionsrate des Stalls um 49 % erreicht. Die Ursache dafür ist neben dem unterschiedlichen Referenz- bzw. Bezugswert, dass die stark N-reduzierte Fütterung nicht separat berücksichtigt wird, sondern in der Minderung um 49 % bereits einkalkuliert ist.

Erreicht ein Haltungsverfahren in der Web-Anwendung InKalkTier ein Emissionspotenzial von -49 % bei gleichzeitig stark N-reduzierter Fütterung, erfüllt es die Anforderung der TA Luft (2021). Für tiergerechte Außenklimaställe kann analog vorgegangen werden.

== 3 Berechnungsbeispiele ==
Anhand von zwei Berechnungsbeispielen kann die Berechnung des Emissionspotenzials nachvollzogen werden.

=== 3.1 Berechnungsbeispiel 1 ===
Das Beispielverfahren 1 lässt sich folgendermaßen beschreiben:

* Vollperforierte Einflächenbucht mit Zwangslüftung
* N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 0,78 m²/TP
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,31 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Güllekühlung mit Schwimmkühlkörpern
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Zeltdach

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -55 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.1 bis 6.1 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 3.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

===3.2 Berechnungsbeispiel 2===
Das Beispielverfahren 2 lässt sich folgendermaßen beschreiben:
* Teilperforierte Mehrflächenbucht mit freier Lüftung ohne Auslauf
* Stark N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 1,22 m²/TP, davon 0,89 m²/TP planbefestigt und eingestreut und 0,33 m²/TP perforiert
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,4 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Betonplatte

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -69 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.2 bis 6.2 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 3.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

== 4 Methodenentwicklung ==
Die Entwicklung der Stoffflussmodelle zur Bewertung der Emissionspotenziale für Ammoniak aus Haltungsverfahren der Produktionsrichtung Schweinemast für die Web-Anwendung InKalkTier erfolgte in Abstimmung mit der projektbegleitenden KTBL-Arbeitsgruppe [[InKalkTier-Bewertungsmethoden Emissionspotenziale|„Bewertung von Haltungsverfahren hinsichtlich Emissionen“]].

Beteiligt waren:

* Dr. Frauke Hagenkamp-Korth, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel
* Martin Kamp, Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen, Münster
* Prof. Dr. Wilhelm Pflanz, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Weidenbach
* Dr. Manfred Trimborn, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn

Sowie aus der KTBL-Geschäftsstelle in Darmstadt:

* Franziska Christ
* Dr. Brigitte Eurich-Menden
* Dr. Dieter Horlacher
* Dr. Sebastian Wulf

== Literatur ==
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DLG (2020): Strukturierung von Buchten in Ferkelaufzucht und Schweinemast. DLG-Merkblatt 458. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

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Ekkel, E. D.; Spoolder, H. A. M.; Hulsegge, I.; Hopster, H. (2003): Lying characteristics as determinants for space requirements in pigs. Applied Animal Behaviour Science 80(1), https://doi.org/10.1016/S0168-1591(02)00154-5

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Vos, C.; Rösemann, C.; Haenel, H.-D.; Dämmgen, U.; Döring, U.; Wulf, S.; Eurich-Menden, B.; Freibauer, A.; Döhler, H.; Schreiner, C.; Osterburg, B.; Fuß, R. (2022): Berechnung von gas- und partikelförmigen Emissionen aus der deutschen Landwirtschaft 1990–2020: Report zu Methoden und Daten (RMD) Berichterstattung 2022. Thünen Report 91, doi:10.3220/REP1646725833000

Wokel, L.; Gallmann, E. (2023): Güllekühlung und Güllekanalverkleinerung als Maßnahme zur Minderung von Ammoniakemissionen in zwangsgelüfteten Mastschweineställen. In: Emissionen der Tierhaltung 2023 – erheben, beurteilen, mindern. KTBL, 10.-11.10.2023, Bonn, S. 97–99, https://www.ktbl.de/fileadmin/user_upload/Allgemeines/Download/Tagungen_2023/Emissionen_Nutztierhaltung/12642_Emissionen_der_Tierhaltung_2023_Buch_06102023.pdf, Zugriff am 24.11.23

Wolf, U.; Eurich-Menden, B.; Dehler, G.; Smirnov, A.; Horlacher, D. (2023): Wie beeinflusst Auslaufhaltung die Ammoniakemissionen aus Mastschweineställen? LANDTECHNIK 78(3), https://doi.org/10.15150/lt.2023.3292

Ye, Z.; Zhang, G.; Li, B.; Strøm, J. S.; Dahl, P. J. (2008): Ammonia Emissions Affected by Airflow in a Model Pig House: Effects of Ventilation Rate, Floor Slat Opening, and Headspace Height in a Manure Storage Pit. Transactions of the ASABE 51(6), https://doi.org/10.13031/2013.25393

[[Kategorie:InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak]]

InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak Schweinemast

2025-08-21T11:40:13Z

Franziska Christ:

__FORCETOC__

== Einführung ==
Zur Bewertung der [[InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak|Emissionspotenziale von Ammoniak]] (NH3) für Haltungsverfahren der Schweinemast werden eigens erstellte Stoffflussmodelle verwendet. Sie ermöglichen die Bewertung des Emissionspotenzials von Ammoniak für Haltungsverfahren

* mit einem Flächenangebot von bis zu 2,0 m²/TP im Innenbereich (Kap. 1.4.2),
* mit unterschiedlichen Lüftungsverfahren (zwangs- und freigelüftete sowie Außenklimaställe),
* mit oder ohne Auslauf,
* mit oder ohne Kot-/Harnbereich (perforiert, planbefestigt oder eingestreut) sowie
* mit oder ohne Tiefstreu.

Beispielhaft ist in Abbildung 1 das verwendete Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich dargestellt.

[[Datei:NH3 MS Abb. 1.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 1: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren der Schweinemast mit voll- oder teilperforierten Böden (TAN: Total Ammoniacal Nitrogen; WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

Mit Stoffflussmodellen können Effekte auf die Emissionsraten der einzelnen Stufen innerhalb eines Modells abgebildet werden (Reidy et al. 2009). Zunächst wird die TAN-Menge je Mastschwein aus der ausgeschiedenen Menge an Stickstoff unter Verwendung von Bilanzierungsmodellen geschätzt (KTBL 2023b). Der sich aus den Stickstoffausscheidungen der Nutztiere bildende ammoniakalische Stickstoff ([[Abkürzungsverzeichnis|TAN]]) ist die Quelle für Stickstoffemissionen in Form von Ammoniak (NH3-N-Emissionen) (Reidy et al. 2009). Die Stickstoffausscheidung beeinflusst deshalb direkt die Emissionsrate des Stalls. Von der Stall-Emissionsrate wiederum hängt die TAN-Menge ab, die im Wirtschaftsdünger verbleibt und im Wirtschaftsdüngerlager emissionsrelevant wird. Die dortige Emissionsrate hat wiederum Einfluss auf den Stickstoffgehalt des Wirtschaftsdüngers bei der Ausbringung. Das Prinzip der Stoffflussmodelle und den Zusammenhang zwischen den Emissionsraten und der TAN-Menge verdeutlicht Abbildung 2.

[[Datei:NH3 MS Abb. 2.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 2: Darstellung der TAN-Mengen und NH3-N-Emissionsraten für die einzelnen Stufen des Stoffflussmodells am Beispiel eines zwangsgelüfteten Stalls mit Wirtschaftsdüngeraußenlager bei Universalfütterung (DLG 2014) für unterschiedliche Szenarien: ohne Einsatz von Minderungsmaßnahmen, bei Einsatz einer Minderungsmaßnahme im Stall und bei Einsatz jeweils einer Minderungsmaßnahme im Stall und im Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

== 1 Berechnung der Emissionspotenziale ==
Die für die Berechnung der Emissionspotenziale verwendeten Gleichungen sind nachfolgend aufgeführt. Hierbei wird auf die Kapitel verwiesen, in denen die einzelnen Variablen hergeleitet bzw. erläutert werden.

Die Emissionspotenziale für Haltungsverfahren der Schweinemast werden in der Web-Anwendung InKalkTier als prozentuale Relativwerte angegeben. Sie bezeichnen die Abweichung der NH3-Emissionsrate für das bewertete Haltungsverfahren von der NH3-Emissionsrate eines [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren|Bezugsverfahrens]] (Gl. 1).

[[Datei:NH3 MS Gl. 1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Die NH3-Emissionsrate eines Haltungsverfahrens setzt sich zusammen aus den Emissionsraten des Stalls – bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen aufgeteilt auf die Emissionen vom perforierten Boden (oberflur) und die Emissionen aus den Flüssigmistkanälen (unterflur) – sowie den Emissionsraten des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Der Begriff „Stall“ schließt den Auslauf ein, sofern vorhanden. Die Berechnungsschritte können den Gleichungen 2 bis 6 entnommen werden.

[[Datei:NH3 MS Gl. 2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 3.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 4.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 5.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 6.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

=== 1.1 Stickstoffausscheidung und TAN-Anteil ===
Die in den oben genannten Gleichungen zur Berechnung der Emissionsraten verwendete Stickstoffausscheidung von Mastschweinen variiert je nach Futtermenge, Rohproteingehalt der Ration und Leistung der Tiere (DLG 2014). Zur Modellierung des Ammoniakemissionspotenzials werden die von der DLG (2014, 2019) definierten Fütterungsstrategien herangezogen (Tab. 1). Die errechneten Emissionspotenziale gelten für Mastschweine von 28 bis 118 kg Lebendmasse (LM) bei 244 kg Zuwachs pro Tier und Jahr, Tageszunahmen von 850 g LM und 2,7 Mastdurchgängen pro Jahr.

In den verwendeten Stoffflussmodellen für Mastschweine wird ein TAN-Anteil von 66 % an den Gesamtstickstoffausscheidungen zugrunde gelegt (KTBL 2023b).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 1: Stickstoff-Standardausscheidung pro Tierplatz bei 850 g Tageszunahme in Abhängigkeit der Fütterungsstrategie sowie TAN-Mengenanteil an den Stickstoffausscheidungen
| rowspan="3" |'''Fütterungsstrategie'''
| colspan="2" |'''N-Ausscheidung'''
| colspan="2" |'''TAN-Anteil an der N-Ausscheidung'''
|-
|'''NAus'''
|'''Quelle'''
|'''rTAN'''
|'''Quelle'''
|-
|kg/(TP ‧ a)
|
|
|
|-
|Universalfutter, Universalmast mit Vormast
|12,2
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|N-/P-reduziert, 2-Phasen-Mast mit Vormast
|11,7
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|10,6
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Sehr stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|9,5
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|}

Die N-reduzierte Fütterung wirkt sich infolge einer verringerten Stickstoffausscheidung direkt auf die mit dem entsprechenden Stoffflussmodell berechneten NH3-Emissionsraten aus. Beispielsweise reduziert sich die mit dem Stoffflussmodell berechnete NH3-Emissionsrate für vollperforierte Buchten mit Zwangslüftung und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP von 3,4 kg NH3/(TP ‧ a) bei Universalfütterung

* auf 3,3 kg NH3/(TP ‧ a) bei N-/P-reduzierter Fütterung,
* auf 3,0 kg NH3/(TP ‧ a) bei stark N-/P-reduzierter Fütterung und
* auf 2,6 kg NH3/(TP ‧ a) bei sehr stark N-/P-reduzierter Fütterung.

Diese Ergebnisse des Stoffflussmodells wurden von Markus et al. (2023) bei ihren Messungen in Schweinemastställen bestätigt.

=== 1.2 Emissionsrate des Stalls ===
Die Emissionsrate des Stalls umfasst die Emissionen aus dem Innenbereich sowie die Emissionen des Auslaufs, sofern vorhanden. Verfügt ein Haltungsverfahren über einen Auslauf und ein entsprechend großes Flächenangebot je Tier (Kap. 1.4.2), wird von den Tieren meist ein Kot-/Harnbereich im Auslauf angelegt. Unter dieser Annahme wird davon ausgegangen, dass keine oder nur geringe Emissionsraten aus dem Innenbereich vorliegen. Eine Ausnahme stellen Haltungsverfahren mit Auslauf dar, die im Innenbereich über einen zusätzlichen Kot-/Harnbereich verfügen.

==== 1.2.1 Grundlagen ====
Bei Haltungsverfahren mit vollperforierten Buchten sowie perforierten Kot-/Harnbereichen teilt sich der Stofffluss im Stall auf die Bereiche oberflur und unterflur auf. Es wird eine Aufteilung der anfallenden TAN-Menge auf ober- und unterflur von 15 % bzw. 85 % angenommen. Sie wird in den Gleichungen aus Kapitel 1 mit den Werten aus Tabelle 2 berücksichtigt. In Ställen mit planbefestigten Kot-/Harnbereichen oder Tiefstreu entfällt der Unterflurbereich, sodass 100 % der TAN-Menge dem Oberflurbereich zugeordnet werden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 2: Aufteilung der TAN-Menge auf ober- und unterflur in Abhängigkeit der Haltungsform
| rowspan="3" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''Anteil an der TAN-Menge'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|-
|'''rO'''
|'''rU'''
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/Harnbereich
|1,00
|0,00
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|1,00
|0,00
|}
Ammoniakemissionsraten von Schweinemastställen mit Auslauf wurden im Projekt „Ermittlung von Emissionsdaten für die Beurteilung der Umweltwirkungen der Nutztierhaltung“ (EmiDaT) (Wolf et al. 2023) systematisch erhoben. Sie werden hier zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle herangezogen. Die Emissionsraten für die freigelüfteten Ställe mit Auslauf nach Wolf et al. (2023) wurden für freigelüftete Ställe ohne Auslauf sowie Außenklimaställe übernommen. Die Emissionsrate für die zwangsgelüftete Einflächenbucht nach Wolf et al. (2023) bildet die Grundlage für die Bewertung aller zwangsgelüfteten Verfahren.

Da in den letzten Jahren keine systematischen Emissionsmessungen von Tiefstreuverfahren durchgeführt wurden, wird für Außenklimaställe mit Tiefstreu der Konventionswert aus der Richtlinie VDI 3894-1 (2011) verwendet. Dieser Wert entspricht dem Emissionsfaktor im nationalen Emissionsinventar (Vos et al. 2022). Guingand und Rugani (2012) sowie Lagadec et al. (2012) haben in ihren Untersuchungen ähnliche Emissionsraten für zwangsgelüftete Tiefstreuverfahren gemessen.

In Tabelle 3 ist aufgeführt, welche Emissionsraten in Abhängigkeit der Haltungsform als Grundlage für die Ableitung von Emissionsfaktoren herangezogen wurden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 3: Liste der NH3-N-Emissionsraten für die Haltung von Mastschweinen, die zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle verwendet wurden
| rowspan="2" |'''Haltungsform'''
|'''Fütterungsstrategie'''
|'''Zugrunde liegende N-Ausscheidung'''
|'''Emissionsrate'''
|'''Quelle'''
|-
|
|kg/(TP ‧ a)
|kg NH3-N/(TP ‧ a)
|
|-
|Zwangslüftung, Einflächenbucht
|Universalfutter
|12,2
|2,8
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, perforierter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|2,0
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|3,2
|Wolf et al. (2023)
|-
|Außenklimastall, Tiefstreuverfahren
|Universalfutter
|12,2
|3,5
|VDI 3894-1 (2011)
|}
Bei Ställen mit perforierten Flächen werden 35 % der Gesamtemissionsrate dem Oberflurbereich zugeordnet und 65 % dem Unterflurbereich. Diese Aufteilung wurde aus dem Minderungspotenzial der Gülleansäuerung von 64 % (VERA 2016) sowie einem Übersichtsartikel von Chowdhury et al. (2014) abgeleitet. Bei einem pH-Wert des Flüssigmists von 5,5, der bei der Gülleansäuerung angestrebt wird, sind nach Berechnungen von Fangueiro et al. (2015) gegenüber einem Flüssigmist mit einem pH-Wert von 7,5 nur noch 1 % der NH3-Emissionen zu erwarten. Aus der Annahme, dass die Ansäuerung nur auf die Emissionsrate unterflur wirkt, ergibt sich die o.g. prozentuale Zuordnung der Gesamtemissionsrate.

==== 1.2.2 Emissionsfaktoren ====
Auf Basis der Emissionsraten aus der Literatur (Kap. 1.2.1, Tab. 3) und der Aufteilung der Emissionsrate (Kap. 1.2.1) sowie der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) auf ober- und unterflur lassen sich Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle berechnen. Diese werden in den Gleichungen aus Kapitel 1 eingesetzt. Der Bezug dieser Emissionsfaktoren auf emissionsrelevante Standardflächen, wie in Tabelle 4 dargestellt, ermöglicht die Bewertung unterschiedlicher Haltungsverfahren. Die emissionsrelevante Stallfläche von Haltungsverfahren wird in Kapitel 1.4.2 erläutert.

Beispielsweise kann für ein zwangsgelüftetes Verfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP (Tab. 4) ausgehend von der Emissionsrate von 2,8 kg NH3-N/(TP ‧ a) (Tab. 3) bei einer Zuordnung von 35 % der Emissionen oberflur (Kap. 1.2.1) eine Emissionsrate oberflur von 0,98 kg NH3-N/(TP ‧ a) kalkuliert werden. Die Emissionsrate des Stalls basiert auf einer Stickstoffausscheidung von 12,2 kg/(TP ‧ a) (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Unter Berücksichtigung des TAN-Anteils von 0,66 an der Stickstoffausscheidung (Kap. 1.1, Tab. 1) und dem Oberfluranteil von 0,15 an der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) errechnet sich eine TAN-Menge von 1,2 kg/(TP ‧ a) oberflur. Die Division der emittierenden Stickstoffmenge (0,98 kg N/(TP ‧ a)) durch die oberflur als TAN vorliegende Stickstoffmenge (1,2 kg N/(TP ‧ a)) ergibt den Emissionsfaktor oberflur von 0,81 (Tab. 4).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 4: NH3-N-Emissionsfaktoren ober- und unterflur für Schweinemastställe in Abhängigkeit der Haltungsform und der emissionsrelevanten Standardfläche sowie Angabe des zugrunde liegenden Flächenangebots
| rowspan="4" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
bezogen auf TAN 
| colspan="2" |'''Emissionsrelevante Standardfläche'''
|'''Zugrunde liegendes Flächenangebot'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|
|-
|'''EFO'''
|'''EFU'''
|'''AO'''
|'''AU'''
|
|-
|
|
|m²/TP
|m²/TP
|m²/TP
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,81
|0,27
|― 1)
|0,75
|0,75
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,60
|0,20
|― 1)
|0,4
|1,3
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/ Harnbereich
|0,41
|―
|0,4
|―
|1,3
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|0,43
|―
|― 1)
|―
|1,3
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.2.3 Wissenschaftliche Einordnung der Emissionsfaktoren ====
Die gegenüber zwangsgelüfteten Verfahren geringeren Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren lassen sich durch die Temperaturabhängigkeit der Emissionen (Elzing und Monteny 1997) erklären und gehen auf die Untersuchungsergebnisse von Wolf et al. (2023) zurück.

Bei perforierten Verfahren werden aufgrund der raschen Umsetzung des Harnstoffs nach dem Harnabsatz auf der reaktiven Oberfläche des perforierten Bodens oberflur höhere Emissionsfaktoren erwartet als unterflur. Elzing und Monteny (1997) konnten bei Untersuchungen im technischen Maßstab die höchsten Emissionsraten innerhalb der ersten zwei Stunden nach dem Aufbringen von Kot und Harn auf einen perforierten Boden messen. 24 Stunden nach dem Aufbringen entsprachen die Emissionsraten wieder dem Ausgangsniveau. Dies erklärt den geringeren Emissionsfaktor unterflur, denn dort lagert das Kot-Harn-Gemisch (Flüssigmist) in der Regel über längere Zeiträume. Für die Stoffflussmodelle wird außerdem eine geringe Luftaustauschrate über der Flüssigmistoberfläche im Kanal unterstellt, die mit geringeren Emissionsraten einhergeht. Ye et al. (2008) beschreiben den Zusammenhang zwischen dem Abstand der Flüssigmistoberfläche zum perforierten Boden und der Luftaustauschrate sowie deren Einfluss auf die Ammoniakemissionsraten.

Mehrens (2021) stellte fest, dass vollperforierte Buchten heterogen verschmutzt sind, und erhob mit zunehmender Verschmutzung eine steigende Ureaseaktivität. Die Aktivität von Urease beeinflusst die Harnstoffspaltung und damit die Emissionsraten von Ammoniak (Braam und Swierstra 1999). Durch die heterogene Verschmutzung kann oberflur kein Flächenbezug hergestellt werden, sodass in den Stoffflussmodellen mit perforierten Kot-/Harnbereichen oberflur ausschließlich die variierende TAN-Menge Berücksichtigung findet (Kap. 1, Gl. 4).

Im Unterflurbereich hingegen wird der Flächengröße in den Stoffflussmodellen aufgrund der weitgehend homogen emittierenden Fläche Einfluss auf die NH3-Emissionsraten beigemessen. Ni et al. (1999) konnten jedoch keinen Einfluss der Menge des unterflur gelagerten Flüssigmists auf die Ammoniakemissionsraten nachweisen. Die Autoren führen dies auf die Bedeutung des Massentransfers von Ammoniak bzw. Ammonium an die Flüssigmistoberfläche zurück. In den Stoffflussmodellen wird daher eine Abweichung der emissionsrelevanten Fläche von der Standardfläche AU in Form einer Zu- oder Abnahme der mit dem TAN-bezogenen Emissionsfaktor berechneten Emissionsrate einkalkuliert (Kap. 1, Gl. 5).

==== 1.2.4 Übertragbarkeit der Emissionsfaktoren ====
Für Haltungsverfahren mit planbefestigen, nicht eingestreuten Ausläufen liegen derzeit keine systematischen Untersuchungen vor. Diese Verfahren werden mit dem Emissionsfaktor für planbefestigte, eingestreute Ausläufe bewertet (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Hierbei ist jedoch zu beachten, dass befestigte, nicht eingestreute Bereiche laut TA Luft (2021; Nummer 5.4.7.1 Buchstabe a) bei Verschmutzung täglich zu reinigen sind. Das tägliche Abschieben der Exkremente bei planbefestigten, nicht eingestreuten Ausläufen wurde auch bei ersten Messungen im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] vorausgesetzt, deren Ergebnisse unter dieser Managementvoraussetzung auf geringere Emissionsraten als bei Ausläufen mit Einstreu hindeuten.

Die in den Stoffflussmodellen verwendeten Emissionsfaktoren basieren auf Untersuchungen außenliegender Ausläufe. Die entsprechenden Emissionsfaktoren können auch für Haltungsverfahren mit innenliegenden Ausläufen angewendet werden.

Für Haltungsverfahren mit Zwangslüftung und Auslauf wird unter Voraussetzung des permanenten Zugangs der Schweine zum Auslauf sowie selbstschließender Türen zwischen Innenbereich und Auslauf angenommen, dass die Schweine Kot und Harn überwiegend im Auslauf absetzen. Basierend auf dieser Annahme wird bei zwangsgelüfteten Verfahren mit Auslauf v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft. Aus diesem Grund können, je nach Bodengestaltung im Auslauf, die Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren mit perforierten oder planbefestigten, eingestreuten Ausläufen übernommen werden. Auch wenn bei ausreichendem Flächenangebot für eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft wird, sollte berücksichtigt werden, dass perforierte Flächen im Innenbereich zu zusätzlichen Emissionen aus dem Flüssigmistkanal führen.

=== 1.3 Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers ===
Die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird in den Stoffflussmodellen auf Basis der Emissionsfaktoren (Tab. 5) von Kupper et al. (2020) und Sommer et al. (2019) ermittelt. Bei Flüssigmistlagern hat neben dem TAN-Gehalt die Größe der Flüssigmistoberfläche im Außenlager Einfluss auf die Emissionsrate (Kupper et al. 2020). Unter Berücksichtigung der Betriebsstruktur in Deutschland wurde eine Standardoberfläche für Flüssigmistlager von 0,29 m²/TP ermittelt (KTBL 2023c). Aus dieser Standardoberfläche AWD und der Flüssigmistoberfläche AemiWD im Wirtschaftsdüngeraußenlager des zu bewertenden Haltungsverfahrens berechnet sich ein Faktor fWD (Kap. 1, Gl. 6). Dieser Faktor ermöglicht es, die Emissionsrate des Flüssigmistaußenlagers proportional an den Behälterdurchmesser anzupassen.

Bei Festmistaußenlagern wird ausschließlich der TAN-Gehalt als Einflussgröße auf die Emissionsrate berücksichtigt, da sich die Festmistoberfläche während der Lagerung fortwährend ändert.

Für Rottemist aus Tiefstreuverfahren ist die Lagerdauer in einem Außenlager in der Regel kurz und aufgrund der bereits im Stall erfolgten Rotte mit geringen mikrobiellen Umsetzungsprozessen verbunden. Aus diesem Grund werden nur geringe Ammoniakemissionsraten erwartet, sodass die Emissionsrate aus der Lagerung von Rottemist aus Tiefstreuverfahren zu vernachlässigen sind.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 5: NH3-N-Emissionsfaktoren für die Wirtschaftsdüngeraußenlagerung in Abhängigkeit der Art des Lagers
| rowspan="3" |'''Art des Lagers'''
|'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
|'''Quelle'''
|'''Standard-Flüssigmistoberfläche'''
|-
|'''EFWD'''
|
|'''AWD'''
|-
|bezogen auf TAN 
|
|m²/TP
|-
|Flüssigmistlager, nicht abgedeckt
|0,12
|Kupper et al. (2020)
|0,29
|-
|Festmistlager, nicht abgedeckt
|0,29
|abgeleitet von Sommer et al. (2019) 1)
|―
|-
|Lager für Rottemist aus Tiefstreuverfahren
|zu vernachlässigen
|Expertenschätzung
|―
|}
1) Veröffentlichter Wert um abgedeckte Festmistlager bereinigt. 

=== 1.4 Einflussfaktoren ===
Neben der Stickstoffausscheidung haben das Lüftungsverfahren, die Größe und Gestaltung der emissionsrelevanten Fläche sowie der Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen Einfluss auf die mit den Stoffflussmodellen berechneten Emissionsraten (Abb. 3).

[[Datei:NH3 MS Abb. 3.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 3: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforierten Kot-/Harnbereichen einschließlich der Einflussfaktoren (rot) auf die Emissionsraten oberflur, unterflur und aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

==== 1.4.1 Lüftungsverfahren und Flächengestaltung ====
Die Emissionsraten von Ammoniak sind u. a. temperaturabhängig (Elzing und Monteny 1997). Ob ein Haltungsverfahren über eine Zwangslüftung oder freie Lüftung verfügt, hat Einfluss auf die Stalltemperatur und damit auf die Emissionsraten. Auch die Flächengestaltung mit perforiertem Boden oder planbefestigtem Boden mit Einstreu hatte bei Wolf et al. (2023) Einfluss auf die NH3-Emissionsrate. Berücksichtigt werden diese Zusammenhänge in den Stoffflussmodellen über die Verwendung der Emissionsraten entsprechend Tabelle 3 (Kap. 1.2.1).

==== 1.4.2 Emissionsrelevante Fläche ====
Zwischen der Buchtenverschmutzung und der Höhe der NH3-Emissionsraten konnte von Ni et al. (1999) ein linearer Zusammenhang abgeleitet werden. Die Buchtenverschmutzung hängt u. a. von der Größe und Gestaltung der Bucht ab (Aarnink et al. 1996, Ocepek und Andersen 2022), denn Schweine legen bei ausreichendem Flächenangebot Funktionsbereiche an. Das heißt: Sie nutzen einen Teil der Fläche ausschließlich zum Liegen, einen anderen zum Fressen und wieder einen anderen zum Koten und Harnen. Bei Haltungsverfahren mit Auslauf erfolgt das Absetzen von Kot und Harn in der Regel im Auslauf. Legen die Tiere Funktionsbereiche an, ist eine verringerte Verschmutzung der angebotenen Fläche zu erwarten und die Emissionsraten je Tierplatz können im Vergleich zu nicht strukturierten Haltungsverfahren sinken.

Die Buchtenstrukturierung durch die Tiere ist u. a. abhängig vom Flächenangebot und wird ab einer Fläche von 1,3 m²/TP erwartet. Ab diesem Flächenangebot ist die Aufteilung in eine Liegefläche (0,6 m²/TP), eine Aktivitätsfläche (0,3 m²/TP) und eine Kot-/Harnfläche (0,4 m²/TP) möglich.

Die hier einkalkulierte Liegefläche von 0,6 m²/TP entspricht der nach Ekkel et al. (2003) für Mastschweine mit 80 kg Lebendmasse (LM) benötigten Fläche. Auch im Tierhaltungskennzeichnungsgesetz (TierHaltKennzG 2023) wird für Mastschweine von 50–110 kg LM eine Liegefläche von 0,6 m²/TP gefordert. Bei Ocepek und Andersen (2022) wurden von Mastschweinen meist ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP Kot-/Harnbereiche angelegt. Die hierfür erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs betrug 0,4 m²/TP. Für Haltungsverfahren mit mindestens 1,3 m²/TP kann folglich mit einer emissionsrelevanten Fläche von 0,4 m²/TP kalkuliert werden.

In den verwendeten Stoffflussmodellen sind die Emissionsfaktoren mit einer emissionsrelevanten Standardfläche AO oder AU verknüpft (Kap. 1.2.2, Tab. 4). Weicht die emissionsrelevante Stallfläche AemiS eines Haltungsverfahrens von dieser Standardfläche ab, wird die Abweichung mit der flächenspezifischen Emissionsrate eS einkalkuliert. Die Emissionsrate eS (2,04 kg NH3-N/(m²‧a)) stellt dabei eine Expertenschätzung auf Basis von Untersuchungsergebnissen zur Güllekanalverkleinerung (Wokel und Gallmann 2023) im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] dar. Sie wird für zwangsgelüftete und freigelüftete Verfahren verwendet. Konservativ wird sie auch auf planbefestigte Flächen übertragen. Bei einer Abweichung der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS von der emissionsrelevanten Standardfläche AO werden planbefestigte Flächen folglich wie eine Flüssigmistoberfläche im Kanal behandelt.

Die emissionsrelevante Stallfläche AemiS geht in den Gleichungen 4 und 5 in die Berechnung der Emissionspotenziale ein.

Das Flächenangebot des Stalls sowie die emissionsrelevante Stallfläche beziehen sich nachfolgend auf die Buchtenfläche einschließlich des Auslaufs, sofern vorhanden. Bei der Ermittlung des Flächenangebots und der emissionsrelevanten Stallfläche wird außerdem unterstellt, dass die einzelnen Buchten des Stalles gleich aufgebaut sind bei gleichem Tierbesatz je Bucht.

===== 1.4.2.1 Grundlegende Prinzipien zur Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche =====
Der Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche liegen folgende Prinzipien zugrunde:

* Schweine legen, wie in Kapitel 1.4.2 beschrieben, Funktionsbereiche an und es besteht ein Zusammenhang zwischen der Verschmutzung der angebotenen Fläche und der Emissionsrate eines Haltungsverfahrens.
* Ab einer angebotenen Fläche von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP, sofern das Flächenangebot im Innenbereich 2,0 m²/TP nicht überschreitet.
* Perforierte Flächen sind aufgrund der emittierenden Flüssigmistoberfläche unterflur unabhängig vom Flächenangebot und der Verschmutzung oberflur immer emissionsrelevant.
** Dies führt dazu, dass die emissionsrelevante Fläche größer sein kann als in den Kapiteln 1.4.2.3 bis 1.4.2.5 beschrieben. Zu berücksichtigen sind auch getrennte Flüssigmist- und Wasserkanäle sowie Kot-/Harnbereiche im Innenbereich von Buchten mit Auslauf. Einkalkuliert wird vereinfachend ausschließlich die Größe der perforierten Fläche. Abweichungen zur Größe der Flüssigmistoberfläche unterflur sind in Abhängigkeit des Verfahrens möglich, etwa wenn Flüssigmist auch unter dem planbefestigten Boden gelagert wird.

Nicht berücksichtigt wird:

* Der Einfluss der Buchtengeometrie und der Gestaltung der Bucht auf die Einhaltung der Funktionsbereiche durch die Tiere: Es kann beispielsweise vorkommen, dass die Funktionsbereiche bei einer sehr weiten Entfernung zwischen Liege- und Kot-/Harnbereich weniger zuverlässig angenommen werden. In der Folge ist eine erhöhte Verschmutzung zu erwarten. Vorausgesetzt wird eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere unter der Prämisse einer entsprechenden Flächengröße und -gestaltung (DLG 2020).
* Der Einfluss eines geänderten Flächenangebots je Tier im Laufe der Mast: Wenn Schweine im [[Kontinuierliche Mast|kontinuierlichen Verfahren]] gemästet werden und nach Abschluss eines Mastabschnitts in Buchten mit einem größeren Flächenangebot je Tier umgetrieben werden oder die Buchten im [[Rein-Raus-Verfahren|Rein-Raus-Verfahren]] mit einer flexiblen Trennwand ausgestattet sind, wird in den Stoffflussmodellen mit der Fläche im letzten Mastabschnitt (Endmast) kalkuliert. In diesem Mastabschnitt sind nach Keck et al. (2010) die höchsten Emissionsraten zu erwarten. Indem für die Berechnungen des Emissionspotenzials das Flächenangebot der Endmast für die gesamte Mastdauer herangezogen wird, wird diese kritische Phase besonders berücksichtigt. Den verwendeten N-Ausscheidungen und Emissionsfaktoren liegt jedoch ein mittleres Mastgewicht zugrunde.

===== 1.4.2.2 Vollperforierte Buchten und Buchten mit Tiefstreu =====
Bei einer vollperforierten Bucht wird die gesamte Stallfläche aufgrund der darunterliegenden, offenen Flüssigmistoberfläche als emissionsrelevant betrachtet.

Für Tiefstreuverfahren werden auf Grund mangelnder Datengrundlage Abweichungen der emissionsrelevanten Fläche von der dem Emissionsfaktor zugrunde liegenden Stallfläche (Kap. 1.2.2, Tab. 4) nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.3 Teilperforierte und planbefestigte Buchten ≥ 1,3 m²/TP mit einem Innenbereich ≤ 2,0 m²/TP =====
Bei einem Flächenangebot ≥ 1,3 m²/TP wird von einer funktionierenden Buchtenstrukturierung durch die Tiere ausgegangen, sodass eine Fläche von 0,4 m²/TP für den Kot-/Harnbereich angesetzt werden kann. Diese Fläche des Kot-/Harnbereichs wird als emissionsrelevante Fläche betrachtet.

Dies gilt sowohl für Haltungsverfahren mit als auch ohne Auslauf und mit einem Flächenangebot von maximal 2,0 m²/TP im Innenbereich. Als Expertenschätzung lässt sich ableiten, dass Schweine ab diesem Flächenangebot nicht mehr zuverlässig Funktionsbereiche anlegen und nicht mehr ausschließlich den Auslauf als Kot-/Harnbereich nutzen.

Da bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen die gesamte perforierte Fläche Aper emissionsrelevant ist, kann für diese Verfahren die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP überschreiten. Dies ist der Fall, wenn die perforierte Fläche größer als 0,4 m²/TP ist.

===== 1.4.2.4 Teilperforierte und planbefestigte Buchten > 0,75 m²/TP und < 1,3 m²/TP =====
Mit zunehmender Stallfläche beginnen die Tiere auch in wenig strukturierten Buchten Kot-/Harnbereiche anzulegen, sodass davon auszugehen ist, dass die emissionsrelevante Fläche mit zunehmender Stallfläche sinkt.

Angenommen wird deshalb, dass Mastschweine bei einem Flächenangebot ≤ 1,0 m²/TP in einem kaum relevanten Maße Kot-/Harnbereiche anlegen und die insgesamt verschmutzte und damit emissionsrelevante Fläche mindestens 0,75 m²/TP groß ist. Ist die perforierte Fläche größer als 0,75 m²/TP, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevant angerechnet.

Ab einem Flächenangebot von 1,0 m²/TP stehen den Tieren die für einen Liegebereich erforderlichen 0,6 m²/TP (Ekkel et al. 2003) sowie die erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs von 0,4 m²/TP (Ocepek und Andersen 2022) zur Verfügung. Aufgrund des fehlenden Aktivitätsbereichs und der zu geringen Gesamtfläche lässt dieses Flächenangebot jedoch noch keine zuverlässige Buchtenstrukturierung durch die Tiere erwarten. Bei einem Flächenangebot > 1,0 m²/TP wird dennoch angenommen, dass die emissionsrelevante Stallfläche < 0,75 m²/TP wird. Ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Stallfläche 0,4 m²/TP (vgl. Buchten ≥ 1,3 m²/TP). Im Bereich > 1,0 m²/TP und < 1,3 m²/TP wird bei zunehmender Stallfläche eine lineare Abnahme der emissionsrelevanten Fläche von 0,75 m²/TP auf 0,4 m²/TP unterstellt und mit Gleichung 7 berechnet.

[[Datei:NH3 MS Gl. 7.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Übersteigt die perforierte Fläche je Tierplatz die mit Gleichung 7 berechnete Fläche Alin, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevante Fläche angerechnet.

===== 1.4.2.5 Buchten mit einem Innenbereich > 2,0 m²/TP =====
Für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot im Innenbereich > 2,0 m²/TP ist zu erwarten, dass eine Buchtenstrukturierung nicht mehr eingehalten wird und die emissionsrelevante Fläche gegenüber Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot < 2,0 m²/TP steigt. Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot dieser Größe sind jedoch nicht von Praxisrelevanz und werden daher in den vorliegenden Stoffflussmodellen nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.6 Zusammenfassung =====
Tabelle 6 fasst den Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall, der Flächengestaltung und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS zusammen. Wie die Größe der Flüssigmistoberfläche als Einflussfaktor auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers berücksichtigt wird, ist in Kapitel 1.3 beschrieben.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 6: Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS (Aper: perforierte Fläche (m²/TP); Alin (Gl. 7): linear abgeleitete Fläche für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot > 1,0 und < 1,3 m²/TP (m²/TP))
|'''Flächenangebot des Stalls'''
|'''Flächengestaltung'''
|'''Emissionsrelevante Stallfläche'''
|-
|'''AStall'''
|
|'''AemiS'''
|-
|m²/TP
|
|m²/TP
|-
| rowspan="2" |jede Flächengröße
|vollperforiert
|AemiS = AStall
|-
|planbefestigt, Tiefstreu
|― 1)
|-
| rowspan="3" |> 0,75 und ≤ 1,0
|planbefestigt
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,75 m²/TP
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper > 0,75 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |> 1,0 und < 1,3
|planbefestigt
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper < Alin
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper > Alin
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |≥ 1,3 (Innenbereich ≤ 2,0)
|planbefestigt
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,4 m²/TP
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper > 0,4 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
|> 2,0 (Innenbereich)
| colspan="2" |Haltungsverfahren können nicht bewertet werden
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.4.3 Emissionsmindernde Maßnahmen ====
Zunächst entscheiden die Fütterung und die Leistung der Tiere über die ausgeschiedene N-Menge und somit die mögliche Emissionsrate des Stalls. Neben einer N-reduzierten Fütterungsstrategie können verfahrensintegrierte oder dem Stall nachgeschaltete Maßnahmen sowie Maßnahmen am Wirtschaftsdüngeraußenlager die Emissionsrate von Ammoniak aus der Schweinemast mindern.

In den Stoffflussmodellen wird das Minderungspotenzial von Maßnahmen an der wirkungsrelevanten Stelle berücksichtigt. Beispielsweise beeinflusst eine Güllekanalverkleinerung die Emissionsrate unterflur, nicht jedoch die Emissionsrate oberflur. Bei der Untersuchung von Minderungsmaßnahmen in der Praxis wird die Emissionsminderung jedoch für den gesamten Stall bzw. ein Stallabteil gemessen. Sollen Ergebnisse aus Untersuchungen solcher Minderungsmaßnahmen nicht pauschal auf die Gesamtemissionsrate eines Stalles angerechnet, sondern in die Stoffflussmodelle integriert werden, dann ist es erforderlich die ermittelte Minderung unter Berücksichtigung der Emissionsanteile von ober- und unterflur (Kap. 1.2.1) auf den Effekt an der wirkungsrelevanten Stelle umzurechnen. Dadurch ergibt sich für die wirkungsrelevante Stelle eine höhere Emissionsminderung als für den Gesamtstall gemessen.

Es ist möglich, eine Fütterungsmaßnahme mit einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Stalls mindert, und einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers mindert, zu kombinieren. Der kombinierte Einsatz von Maßnahmen innerhalb des Stalls oder Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird jedoch nur berücksichtigt, wenn wissenschaftliche Untersuchungen bzgl. der Maßnahmenkombination vorliegen. Eine Ausnahme ist die Gülleansäuerung im Stall. Diese hat auch eine emissionsmindernde Wirkung auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Für das Wirtschaftsdüngeraußenlager kann im Stoffflussmodel der zugehörige Minderungsfaktor (Tab. 7) als Sonderfall multiplikativ mit dem Minderungsfaktor einer weiteren Maßnahme zur Minderung der Emissionsrate aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager verknüpft werden. Das Produkt aus beiden Minderungsfaktoren wird in Gleichung 6 (Kap. 1) als Minderungsfaktor der im Wirtschaftsdüngeraußenlager wirksamen Minderungsmaßnahme MFWD eingesetzt.

Ein Minderungsfaktor stellt im Zusammenhang mit den Stoffflussmodellen den Wert dar, der multipliziert mit der Emissionsrate, die um das Minderungspotenzial einer Maßnahme oder Maßnahmenkombination geminderte Emissionsrate ergibt. Die Minderungsfaktoren werden nach Gleichung 8 abgeleitet. Die berücksichtigten Minderungsmaßnahmen einschließlich ihrer Minderungspotenziale sowie der wirkungsrelevanten Stelle und der zugehörigen Minderungsfaktoren sind in Tabelle 7 aufgeführt. Die Minderungsfaktoren sind ausschließlich für die Verwendung in den Gleichungen aus Kapitel 1 vorgesehen.

[[Datei:NH3 MS Gl. 8.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 7: Relevante Maßnahmen zur Emissionsminderung in der Schweinehaltung, Emissionsminderungspotenzial laut Literatur und die Minderung an der wirkungsrelevanten Stelle der Stoffflussmodelle
| colspan="2" rowspan="3" |'''Emissionsmindernde Maßnahme'''
|'''NH3-Minderungspotenzial'''
|'''Quelle'''
|'''Wirkungsrelevante Stelle'''
|'''NH3-Minderungspotenzial an der wirkungsrelevanten Stelle'''
| colspan="2" |'''Minderungsfaktor'''
|-
|'''MP'''
|
|'''wS'''
|'''MPwS'''
| colspan="2" |'''MF'''
|-
|%
|
|
|%
| colspan="2" |
|-
| rowspan="3" |[[Abluftreinigungsanlagen|Abluftreinigung]]
|Biofilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
| rowspan="3" |Stall
|70
|MFS
|0,30
|-
|Rieselbettfilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
|Mehrstufiges Verfahren
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
| rowspan="2" |[[Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung|Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung]]
|Einzelmaßnahme im Auslauf
|49
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|75
|MFU
|0,25
|-
|kombiniert mit Ureaseinhibitor (Oberflur-Applikation)
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
| colspan="2" |[[Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände|Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände]] 2)
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|49
|MFU
|0,51
|-
| rowspan="2" |[[Güllekühlung|Güllekühlung]]
|Schwimmkühlkörper
|47
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|72
|MFU
|0,28
|-
|Kühlleitungen
|30 3)
|[https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhaben Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)]
|unterflur
|46
|MFU
|0,54
|-
| rowspan="3" |[[Ureaseinhibitor|Ureaseinhibitor]] (Oberflur-Applikation)
|Zwangslüftung, perforierter Boden
|20
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|57
|MFO
|0,43
|-
|Auslauf, perforierter Boden; kombiniert mit einen Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
|Auslauf, planbefestigter Boden
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|91
|MFO
|0,09
|-
| rowspan="2" |[[Gülleansäuerung|Gülleansäuerung]]
|Ansäuerung im Stall
|64
|VERA (2016)
|unterflur
|99
|MFU
|0,01
|-
|Angesäuerte Gülle aus dem Stall im Flüssigmistaußenlager
|50
|Expertenschätzung auf Basis von Overmeyer et al. (2021) 4)
|Flüssigmistaußenlager
|50
|MFWD
|0,50
|-
| rowspan="4" |[[Lagerbehälterabdeckung|Lagerbehälterabdeckung]]
|Betonplatte
|90
|Döhler et al. (2002)
|Flüssigmistaußenlager
|90
|MFWD
|0,10
|-
|Schwimmfolie
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Schwimmkörper
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Zeltdach
|89
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|89
|MFWD
|0,11
|}
1) Vorläufige Ergebnisse des Verbundvorhabens Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin), Stand Oktober 2023. 
2) Höheres Minderungspotenzial durch Kombination mit Molke als Güllezusatz oder Benzoesäure als Futterzusatz möglich. 
3) Minderung für Ferkelerzeugung ermittelt. 
4) Wiederanstieg des pH-Wertes ohne Nachsäuerung. 

== 2 Übertragbarkeit der Emissionspotenziale auf die Anforderungen der TA Luft ==
Die TA Luft (2021) fordert eine stark N-reduzierte Fütterung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe c) und zusätzlich 40 % Emissionsminderung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe i), um eine maximale Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) zu erreichen (Anhang 11). Die in diesem Zusammenhang genannte prozentuale Emissionsminderung kann nicht mit den in der Web-Anwendung InKalkTier berechneten, prozentualen Emissionspotenzialen gleichgesetzt werden.

Dies liegt daran, dass in der TA Luft (2021) als Bezugswert im Sinne der Web-Anwendung InKalkTier ein Referenzwert angegeben ist (Anhang 1, Tab. 11: Mastschweine, Gülleverfahren: 3,64 kg NH3/(TP ‧ a)), der sich vom Bezugswert in den Stoffflussmodellen der Web-Anwendung InKalkTier (3,4 kg NH3/(TP ‧ a)) unterscheidet. Für einen Vergleich müssen daher die absoluten Ammoniakemissionsraten entsprechend Anhang 11 (TA Luft 2021) herangezogen werden, die dort als Emissionsfaktoren bezeichnet werden. Der Einsatz einer Maßnahme mit einem Minderungspotenzial von 40 % führt demnach zu unterschiedlichen Emissionsraten bei Zugrundelegung der Werte entsprechend der TA Luft und der Web-Anwendung InKalkTier.

Aufgrund dieser Zusammenhänge wird in der Web-Anwendung InKalkTier die in Anhang 11 (TA Luft 2021) genannte Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) erst bei einer Minderung der Emissionsrate des Stalls um 49 % erreicht. Die Ursache dafür ist neben dem unterschiedlichen Referenz- bzw. Bezugswert, dass die stark N-reduzierte Fütterung nicht separat berücksichtigt wird, sondern in der Minderung um 49 % bereits einkalkuliert ist.

Erreicht ein Haltungsverfahren in der Web-Anwendung InKalkTier ein Emissionspotenzial von -49 % bei gleichzeitig stark N-reduzierter Fütterung, erfüllt es die Anforderung der TA Luft (2021). Für tiergerechte Außenklimaställe kann analog vorgegangen werden.

== 3 Berechnungsbeispiele ==
Anhand von zwei Berechnungsbeispielen kann die Berechnung des Emissionspotenzials nachvollzogen werden.

=== 3.1 Berechnungsbeispiel 1 ===
Das Beispielverfahren 1 lässt sich folgendermaßen beschreiben:

* Vollperforierte Einflächenbucht mit Zwangslüftung
* N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 0,78 m²/TP
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,31 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Güllekühlung mit Schwimmkühlkörpern
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Zeltdach

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -55 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.1 bis 6.1 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 3.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

===3.2 Berechnungsbeispiel 2===
Das Beispielverfahren 2 lässt sich folgendermaßen beschreiben:
* Teilperforierte Mehrflächenbucht mit freier Lüftung ohne Auslauf
* Stark N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 1,22 m²/TP, davon 0,89 m²/TP planbefestigt und eingestreut und 0,33 m²/TP perforiert
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,4 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Betonplatte

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -69 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.2 bis 6.2 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 3.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

== 4 Methodenentwicklung ==
Die Entwicklung der Stoffflussmodelle zur Bewertung der Emissionspotenziale für Ammoniak aus Haltungsverfahren der Produktionsrichtung Schweinemast für die Web-Anwendung InKalkTier erfolgte in Abstimmung mit der projektbegleitenden KTBL-Arbeitsgruppe [[InKalkTier-Bewertungsmethoden Emissionspotenziale|„Bewertung von Haltungsverfahren hinsichtlich Emissionen“]].

Beteiligt waren:

* Dr. Frauke Hagenkamp-Korth, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel
* Martin Kamp, Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen, Münster
* Prof. Dr. Wilhelm Pflanz, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Weidenbach
* Dr. Manfred Trimborn, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn

Sowie aus der KTBL-Geschäftsstelle in Darmstadt:

* Franziska Christ
* Dr. Brigitte Eurich-Menden
* Dr. Dieter Horlacher
* Dr. Sebastian Wulf

== Literatur ==
Aarnink, A. J. A.; van den Berg, A. J.; Keen, A.; Hoeksma, P.; Verstegen, M. W. A. (1996): Effect of Slatted Floor Area on Ammonia Emission and on the Excretory and Lying Behaviour of Growing Pigs. Journal of Agricultural Engineering Research 64(4), https://doi.org/10.1006/jaer.1996.0071

Braam, C. R.; Swierstra, D. (1999): Volatilization of ammonia from dairy housing floors with different surface characteristics. Journal of Agricultural Engineering Research 72(1), https://doi.org/10.1006/jaer.1998.0345

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DLG (2014): Bilanzierung der Nährstoffausscheidungen landwirtschaftlicher Nutztiere. Arbeiten der DLG, Band 199. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

DLG (2019): Leitfaden zur nachvollziehbaren Umsetzung stark N-/P-reduzierter Fütterungsverfahren bei Schweinen. DLG-Merkblatt 418. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

DLG (2020): Strukturierung von Buchten in Ferkelaufzucht und Schweinemast. DLG-Merkblatt 458. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

Döhler, H.; Eurich-Menden, B.; Dämmgen, U.; Osterburg, B.; Lüttich, M.; Bergschmidt, A.; Berg, W.; Brunsch, R. (2002): BMVEL/UBA-Ammoniak-Emissionsinventar der deutschen Landwirtschaft und Minderungsszenarien bis zum Jahr 2010. Forschungsbericht 299 42 256/02. Texte 05/02. Umweltbundesamt, Berlin

Ekkel, E. D.; Spoolder, H. A. M.; Hulsegge, I.; Hopster, H. (2003): Lying characteristics as determinants for space requirements in pigs. Applied Animal Behaviour Science 80(1), https://doi.org/10.1016/S0168-1591(02)00154-5

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Fangueiro, D.; Hjorth, M.; Gioelli, F. (2015): Acidification of animal slurry – a review. Journal of Environmental Management 149, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.10.001

Guingand, N.; Rugani, A. (2012): Impact of the Reduction of Straw on Ammonia, GHG and Odors Emitted by Fattening Pigs Housed in a Deep-litter System. In: Ninth International Livestock Environment Symposium, ASABE, 08.–12.07.2012, Valencia, ASABE, https://doi.org/10.13031/2013.41614

Hagenkamp-Korth, F.; Dehler, G.; Eurich-Menden, B.; Gallmann, E.; Grimm, E.; Hartung, E.; Horlacher, D.; Rößner, A.; Schulte, H.; Smirnov, A.; Wagner, K.; Wolf, U.; Wokel, L. (2023): Ammoniak- und Treibhausgasemissionen der Nutztierhaltung und Minderung – Schweinehaltung. Vortrag, Emissionen der Tierhaltung 2023 – erheben, beurteilen, mindern, 10./11. Oktober 2023, Bonn, https://www.ktbl.de/fileadmin/user_upload/Allgemeines/Download/Tagungen_2023/Emissionen_Nutztierhaltung/Vortraege/Hagenkamp-Korth.pdf, Zugriff am 24.11.23

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[[Kategorie:InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak]]

InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak Milchkuhhaltung

2025-02-17T14:39:52Z

Franziska Christ: /* 1.4.1 Flächengestaltung */

__FORCETOC__

== Einführung ==

Zur [[InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak|Bewertung der Emissionspotenziale von Ammoniak]] (NH3) für Haltungsverfahren der Milchkuhhaltung werden für InKalkTier eigens erstellte Stoffflussmodelle verwendet. Sie ermöglichen die Bewertung des Emissionspotenzials von Ammoniak für

* Liegeboxenlaufställe mit planbefestigter Lauffläche,
* Liegeboxenlaufställe mit perforierter Lauffläche,
* Liegeboxenlaufställe mit perforierter Lauffläche und Flüssigmistlagerung im Stall,
* Zweiraumlaufställe als Tiefstreustall,
* Zweiraumlaufställe als Flachstreustall und
* Zweiraumlaufställe als Kompostierungsstall

jeweils kombinierbar mit einem Laufhof sowie Weidegang.

Beispielhaft ist in Abbildung 1 das verwendete Stoffflussmodell für Liegeboxenlaufställe mit perforierten Laufflächen dargestellt.

[[Datei:NH3 MV Abb. 1.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 1: Stoffflussmodell für Liegeboxenlaufställe mit perforierten Laufflächen für Milchkühe (TAN: Total Ammoniacal Nitrogen; WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

Mit Stoffflussmodellen können Effekte auf die Emissionsraten der einzelnen Stufen innerhalb eines Modells abgebildet werden (Reidy et al. 2009). Zunächst wird die TAN-Menge je Milchkuh aus der ausgeschiedenen Menge an Stickstoff unter Verwendung von Bilanzierungsmodellen geschätzt (KTBL 2023a). Der sich aus den Stickstoffausscheidungen der Nutztiere bildende ammoniakalische Stickstoff ([[Abkürzungsverzeichnis|TAN]]) ist die Quelle für Stickstoffemissionen in Form von Ammoniak (NH3-N-Emissionen) (Reidy et al. 2009). Die Stickstoffausscheidung beeinflusst deshalb direkt die Emissionsrate des Stalls. Von der Stall-Emissionsrate hängt die TAN-Menge ab, die im Wirtschaftsdünger verbleibt und im Wirtschaftsdüngerlager emissionsrelevant wird. Die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngerlagers hat einen Einfluss auf den Stickstoffgehalt des Wirtschaftsdüngers bei der Ausbringung. Das Prinzip der Stoffflussmodelle und den Zusammenhang zwischen den Emissionsraten und der TAN-Menge verdeutlicht Abbildung 2.

[[Datei:NH3 MV Abb. 2.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 2: Darstellung der TAN-Mengen und NH3-N-Emissionsraten für die einzelnen Stufen des Stoffflussmodells am Beispiel eines Liegeboxenlaufstalls mit perforierter Lauffläche, Wirtschaftsdüngeraußenlager und ganzjähriger Stallhaltung für unterschiedliche Szenarien: ohne Einsatz von Minderungsmaßnahmen, bei Einsatz einer Minderungsmaßnahme im Stall und bei Einsatz jeweils einer Minderungsmaßnahme im Stall und im Wirtschaftsdüngeraußenlager (TAN: Total Ammoniacal Nitrogen; WD: Wirtschaftsdünger) (©KTBL)]]

== 1 Berechnung der Emissionspotenziale ==
Die Gleichungen zur Berechnung der Emissionspotenziale sind nachfolgend aufgeführt. Dabei wird auf die Kapitel verwiesen, in denen die einzelnen Variablen hergeleitet bzw. erläutert werden.

Die Emissionspotenziale für Haltungsverfahren der Milchkuhhaltung werden in der Web-Anwendung InKalkTier als prozentuale Relativwerte angegeben. Sie bezeichnen die Abweichung der NH3-Emissionsrate für das bewertete Haltungsverfahren von der NH3-Emissionsrate eines [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren|Bezugsverfahrens]] (Gl. 1).

[[Datei:NH3 MV Gl. 1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Die NH3-Emissionsrate eines Haltungsverfahrens setzt sich zusammen aus den Emissionen des Stalls und den Emissionen des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Dabei gilt: Der Begriff „Stall“ ist einschließlich des Laufhofs zu verstehen, sofern vorhanden, und bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen werden die Emissionen in jene vom perforierten Boden (oberflur) und jene aus den Flüssigmistkanälen (unterflur) aufgeteilt. Die Berechnungsschritte können den Gleichungen 2 bis 6 entnommen werden.

[[Datei:NH3 MV Gl. 2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MV Gl. 3.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MV Gl. 4.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MV Gl. 5.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MV Gl. 6.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

=== 1.1 Stickstoffausscheidung und TAN-Anteil ===

Die Stickstoffausscheidung von Milchkühen variiert je nach Rationszusammenstellung, Rohproteingehalt der Ration und Leistung der Tiere (DLG 2014). Zur Modellierung des Ammoniakemissionspotenzials werden die von der DLG (2014) definierten Fütterungsstrategien herangezogen (Tab. 1). Die errechneten Emissionspotenziale gelten somit für mittelschwere und schwere Rassen auf Ackerfutterbaubetrieben und basieren auf einer Milchleistung von 8.000 kg [[Abkürzungsverzeichnis|ECM]] (ECM: 4,0 % Fett und 3,4 % Eiweiß) plus 0,9 Kalb pro Jahr.

In den verwendeten Stoffflussmodellen für Milchkühe wird ein TAN-Anteil von 58 (ohne Weidegang) bzw. 59 % (mit Weidegang) an den Gesamtstickstoffausscheidungen zugrunde gelegt (KTBL 2023a).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 1: Stickstoff(N)-Standardausscheidung pro Tierplatz auf einem Ackerfutterbaubetrieb bei einer Milchleistung von 8.000 kg ECM plus 0,9 Kalb pro Jahr in Abhängigkeit der Fütterungsstrategie sowie TAN-Anteil an den Gesamtstickstoffausscheidungen
| rowspan="3" |'''Fütterungsstrategie'''
| colspan="2" |'''N-Ausscheidung'''
| colspan="2" |'''TAN-Anteil an der N-Ausscheidung'''
|-
|'''NAus'''
|'''Quelle'''
|'''rTAN'''
|'''Quelle'''
|-
|kg/(TP ‧ a)
|
|
|
|-
|Ohne Weidegang mit Heu
|115
|DLG (2014)
|0,58
|KTBL (2023a)
|-
|Mit Weidegang
|117
|DLG (2014)
|0,59
|KTBL (2023a)
|}

=== 1.2 Emissionen des Stalls ===

Die Emissionen des Stalls umfassen die Emissionen aus dem Innenbereich sowie die Emissionen des Laufhofs (sofern vorhanden). Emissionsrelevant sind alle Laufflächen, freie Liegeflächen in Zweiraumlaufställen sowie die Flüssigmistoberfläche unter perforierten Böden.

Als nicht emissionsrelevant werden hingegen Liegeboxen und erhöhte Fressstände betrachtet. Diese werden so dimensioniert und gestaltet, dass sie von den Kühen im Idealfall nicht verschmutzt werden. Hierfür kommen sowohl in den Liegeboxen (DLG 2012) als auch den erhöhten Fressständen (Zähner und Schrade 2020) Steuerungselemente zum Einsatz.

Die Sonderbereiche, wie der Abkalbebereich, Selektionsbereiche oder der Wartebereich, finden in den Stoffflussmodellen indirekt Berücksichtigung. Die Emissionsrate für diese Bereiche wird nicht verfahrensspezifisch berechnet, jedoch werden die Sonderbereiche bei Emissionsmessungen von Milchkuhlaufställen miterfasst. Dadurch sind die Emissionen aus diesen Bereichen bereits in den Emissionsraten für die Laufställe enthalten. In der Regel sind die Sonderbereiche zudem in den Ställen ähnlich gestaltet und werden je nach Bereich nur zeitweise genutzt.

==== 1.2.1 Grundlagen ====

Bei Haltungsverfahren mit perforierten Laufflächen teilt sich der Stofffluss auf die Bereiche oberflur und unterflur auf (Tab. 2). Es wird in den Stoffflussmodellen eine Aufteilung der anfallenden TAN-Menge auf ober- und unterflur von 10 % bzw. 90 % angenommen.

In Laufställen mit planbefestigten Laufflächen entfällt der Unterflurbereich, sodass 100 % der TAN-Menge dem Oberflurbereich zugeordnet werden. Für Zweiraumlaufställe mit perforierten Laufflächen erfolgt aufgrund der geringen Datenverfügbarkeit keine Aufteilung auf ober- und unterflur. Rechnerisch werden 100 % der TAN-Menge dem Oberflurbereich zugeordnet.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 2: Aufteilung der TAN-Menge auf ober- und unterflur in Abhängigkeit von der Haltungsform (WD: Wirtschaftsdünger)
| rowspan="3" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''Anteil an der TAN-Menge'''
|-
|'''Laufbereich oberflur'''
|'''Laufbereich unterflur'''
|-
|'''rO'''
|'''rU'''
|-
|Liegeboxenlaufstall, perforierter Laufbereich
|0,10
|0,90
|-
|Liegeboxenlaufstall, perforierter Laufbereich, WD-Lagerung unterflur
|0,10
|0,90
|-
|Liegeboxenlaufstall, planbefestigter Laufbereich
|1,00
|0,00
|-
|Zweiraumlaufstall
|1,00
|0,00
|}

Ammoniakemissionsraten von Liegeboxenlaufställen wurden im Projekt „Ermittlung von Emissionsdaten für die Beurteilung der Umweltwirkungen der Nutztierhaltung“ (EmiDaT) (KTBL 2024) systematisch unter Praxisbedingungen in Deutschland erhoben. Der für Liegeboxenlaufställe ermittelte Mittelwert wird in InKalkTier zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle herangezogen. Die Milchharnstoffgehalte lagen auf den Untersuchungsbetrieben zwischen 15 und 25 mg/100 ml Milch. In den Ställen mit stallinterner Flüssigmistlagerung im Slalomsystem unter dem perforierten Boden wurde in der Regel einmal wöchentlich die Gülle aufgerührt.

Da in den letzten Jahren keine systematischen Emissionsmessungen von Zweiraumlaufställen mit Tiefstreu oder Flachstreu durchgeführt wurden, wird für diese Haltungsverfahren der Konventionswert für Tiefstreuverfahren aus der Richtlinie VDI 3894-1 (2011) verwendet. Für Kompostierungsställe ist aufgrund der Studienlage (Kap. 1.2.3) unklar, ob und inwiefern sich die Emissionsrate von denen für Liegeboxenlaufställe unterscheidet. Aus diesem Grund wird der von KTBL (2024) erhobene Mittelwert für Liegeboxenlaufställe verwendet.

In Tabelle 3 ist aufgeführt, welche Emissionsraten in Abhängigkeit von der Haltungsform als Grundlage für die Ableitung von Emissionsfaktoren herangezogen wurden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 3: Liste der NH3-N-Emissionsraten für die Haltung von Milchkühen, die zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle verwendet wurden (WD: Wirtschaftsdünger)
| rowspan="2"|'''Haltungsform'''
|'''Zugrunde liegende N-Ausscheidung'''
|'''Emissionsrate'''
|'''Quelle'''
|-
|kg/(TP ‧ a)
|kg NH3-N/(TP ‧ a)
|
|-
|Liegeboxenlaufstall, perforierter Laufbereich
|115
|10,0
|KTBL (2024)
|-
|Liegeboxenlaufstall, perforierter Laufbereich, WD-Lagerung unterflur
|115
|10,0
|KTBL (2024)
|-
|Liegeboxenlaufstall, planbefestigter Laufbereich
|115
|10,0
|KTBL (2024)
|-
|Zweiraumlaufstall, Tiefstreu- oder Flachstreustall
|115
|12,0
|VDI 3894-1 (2011)
|-
|Zweiraumlaufstall, Kompostierungsstall
|115
|10,0
|Expertenschätzung
|}

Bei Verfahren mit perforierten Laufflächen werden 60 % der Emissionen dem Oberflurbereich und 40 % dem Unterflurbereich zugeordnet. Die Literaturangaben schwanken je nach Quelle und Flächengröße. Monteny (2000) modellierte beispielsweise 25–40 % der Emissionen aus dem Unterflurbereich und gab an, dass der Anteil kurzfristig jedoch auf bis zu 80 % steigen kann. Laut Ogink und Kroodsma (1996) gehen 60–65 % der Emissionen vom perforierten Boden aus. Bei Mosquera et al. (2017) werden 30–50 % der Emissionen dem Unterflurbereich und 50–70 % dem Oberflurbereich zugeordnet.

Die Zuordnung von 60 % der Emissionen oberflur und 40 % der Emissionen unterflur für die Stoffflussmodelle liegt damit im Bereich der Literaturangaben. Außerdem kann auf Basis von Kupper (2017) und der VDI-Richtlinie 3894-1 (2011) ein Minderungspotenzial von ca. 40 % für die Gülleansäuerung abgeleitet werden. Bei dem angestrebten pH-Wert des Flüssigmistes von 5,5 sind nach Berechnungen von Fangueiro et al. (2015) gegenüber einem Flüssigmist mit einem pH-Wert von 7,5 nur noch 1 % der NH3-Emissionen zu erwarten. Dies sowie die Annahme, dass die Ansäuerung nur auf die Emissionsrate unterflur wirkt, spricht für die oben genannte prozentuale Zuordnung der Gesamtemissionsrate.

==== 1.2.2 Emissionsfaktoren ====

Auf Basis der Emissionsraten aus der Literatur (Kap. 1.2.1, Tab. 3) und der Aufteilung der Emissionsrate (Kap. 1.2.1) sowie der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) auf ober- und unterflur lassen sich Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle berechnen. Diese werden in den Gleichungen aus Kapitel 1 verwendet. Der Bezug dieser Emissionsfaktoren auf emissionsrelevante Standardflächen, wie in Tabelle 4 dargestellt, ermöglicht die Bewertung unterschiedlicher Haltungsverfahren. Der Einfluss der emissionsrelevanten Stallfläche wird in Kapitel 1.4.2 erläutert.

Beispiel: Für einen perforierten Liegeboxenlaufstall kann bei Lagerung des Flüssigmistes im Außenlager, einer Laufflächengröße von 4,4 m²/TP (Tab. 4), einer Emissionsrate von 10 kg NH3-N/(TP ‧ a) (Tab. 3) und einer Zuordnung von 60 % der Emissionen oberflur (Kap. 1.2.1) eine Oberflur-Emissionsrate von 6,0 kg NH3-N/(TP ‧ a) kalkuliert werden. Die Emissionsrate des Stalls basiert auf einer Stickstoffausscheidung von 115 kg/(TP ‧ a) (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Unter Berücksichtigung des TAN-Anteils von 0,58 an der Stickstoffausscheidung (Kap. 1.1, Tab. 1) und dem Oberfluranteil von 0,10 an der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) errechnet sich eine TAN-Menge von 6,7 kg/(TP ‧ a) oberflur. Die Division der emittierenden Stickstoffmenge (6,0 kg N/(TP ‧ a)) durch die oberflur als TAN vorliegende Stickstoffmenge (6,7 kg N/(TP ‧ a)) ergibt den Emissionsfaktor oberflur von 0,90 (Tab. 4).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 4: NH3-N-Emissionsfaktoren ober- und unterflur für Milchkuhlaufställe in Abhängigkeit der Haltungsform sowie Angabe des zugrunde liegenden Flächenangebots (WD: Wirtschaftsdünger)
| rowspan="4" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
bezogen auf TAN 
| colspan="2" |'''Emissionsrelevante Standardfläche'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|-
|'''EFO'''
|'''EFU'''
|'''AO'''
|'''AU'''
|-
|
|
|m²/TP
|m²/TP
|-
|Liegeboxenlaufstall, perforierter Laufbereich
|0,90
|0,07
|4,4
|4,4
|-
|Liegeboxenlaufstall, perforierter Laufbereich, WD-Lagerung unterflur
|0,90
|0,07
|4,4
|4,4
|-
|Liegeboxenlaufstall, planbefestigter Laufbereich
|0,15
|―
|4,4
|―
|-
|Zweiraumlaufstall, Tiefstreu- oder Flachstreustall
|0,18
|―
|― 1)
|―
|-
|Zweiraumlaufstall, Kompostierungsstall
|0,15
|―
|― 1)
|―
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.2.3 Wissenschaftliche Einordnung der Emissionsfaktoren ====

Laut van Duinkerken et al. (2011) beeinflussen hohe Milchharnstoffgehalte die Emissionsraten von Ammoniak. Bei der Erhebung der Emissionsraten im Projekt „Ermittlung von Emissionsdaten für die Beurteilung der Umweltwirkungen der Nutztierhaltung“ (EmiDaT) (KTBL 2024) entsprachen die Milchharnstoffgehalte der vorgegebenen Empfehlung zur bedarfsdeckenden Futterrohproteinversorgung und lagen im Sollbereich von 15 bis 25 mg Harnstoff pro 100 ml Milch (DLG 2022). Die an den untersuchten Ställen erhobenen durchschnittlichen Emissionsraten ermöglichen daher eine Übertragung der Ergebnisse auf andere Betriebe. Die Notwendigkeit einer weiteren Berücksichtigung der Milchharnstoffgehalte in den Stoffflussmodellen ist nicht gegeben.

Für die Liegeboxenlaufställe wurden im Projekt „EmiDaT“ (KTBL 2024) folgende mittlere NH3-N-Emissionsraten ermittelt: 8,5 kg/(TP ‧ a) bei perforierter Lauffläche, 10,4 kg/(TP ‧ a) bei perforierter Lauffläche und stallinterne Wirtschaftsdüngerlagerung unterflur sowie 11,2 kg/(TP ‧ a) bei planbefestigter Lauffläche. Die Emissionsraten für diese drei Untersuchungsvarianten unterschieden sich jedoch nicht statistisch signifikant voneinander, sodass der Mittelwert über alle drei Varianten in den Stoffflussmodellen verwendet wird. Auch Poteko et al. (2019), Schiefler (2013) und Schrade et al. (2019) konnten keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen planbefestigten und perforierten Laufflächen feststellen.

Bei perforierten Verfahren werden höhere Emissionsfaktoren oberflur erwartet als unterflur. Dies liegt an der raschen Umsetzung des Harnstoffs nach dem Harnabsatz auf der Oberfläche des perforierten Bodens und den günstigeren Bedingungen der NH3-Freisetzung aus den Harnpfützen aufgrund des höheren Luftaustausches. Elzing und Monteny (1997) konnten bei Untersuchungen im technischen Maßstab die höchsten Emissionsraten innerhalb der ersten zwei Stunden nach dem Aufbringen von Kot und Harn auf einen perforierten Boden messen. 24 Stunden nach dem Aufbringen entsprachen die Emissionsraten wieder dem Ausgangsniveau.

Der Emissionsfaktor unterflur ist geringer als oberflur, da oberflur die Grenzschicht zwischen dem Kot-Harn-Gemisch und der Stallluft aufgrund höherer Luftgeschwindigkeiten dünner ist. Dies begünstigt eine schnellere Verdunstung von Ammoniak und führt dazu, dass Ammoniak effizienter und kontinuierlich aus dieser dünneren Grenzschicht in die Stallluft abgeführt wird. Ni et al. (1999) konnten außerdem keinen Einfluss der Menge des unterflur gelagerten Flüssigmistes auf die Ammoniakemissionsraten nachweisen. Die Autoren führen dies auf die Bedeutung des Massentransfers von Ammoniak bzw. Ammonium an die Flüssigmistoberfläche zurück, der weitgehend unabhängig von der Tiefe des gelagerten Flüssigmistes bzw. dem Füllstand des Lagers ist.

Für Zweiraumlaufställe mit Kompostierungsfläche liegen hauptsächlich Haubenmessungen aus den Niederlanden (Galama et al. 2014, van Dooren et al. 2016), Dänemark (Bjerg und Klaas 2014) und Österreich (Pöllinger und Pöllinger-Zierler 2017) vor. Diese deuten darauf hin, dass die Emissionen pro Flächeneinheit geringer sind, die berechneten Emissionen pro Tierplatz aufgrund der größeren emissionsrelevanten Fläche je Tier jedoch höher sind als im Liegeboxenlaufstall. Wird die Kompostierungsfläche hingegen deutlich kleiner dimensioniert, steigt die Emission pro Flächeneinheit (Pöllinger und Pöllinger-Zierler 2017). Im Rahmen einer weiteren Untersuchung aus den Niederlanden führten van Dooren et al. (2019a) Messungen mit der Tracer-Ratio-Methode (Tracer: CO2) durch und ermittelten im Vergleich zu Liegeboxenlaufställen geringere NH3-Emissionen für die Kompostierungsställe. Diese Untersuchung weist jedoch nach Kupper et al. (2023) methodische Schwächen auf. Die Emissionsrate für Kompostierungsställe bleibt damit unsicher, sodass zunächst die Emissionsrate für Liegeboxenlaufställe zugrunde gelegt wurde. Gleichzeitig sollten jedoch die in allen erwähnten Untersuchungen deutlich höheren Lachgasemissionen aus Kompostierungsställen im Vergleich zu Liegeboxenlaufställen berücksichtigt werden.

==== 1.2.4 Übertragbarkeit der Emissionsfaktoren ====

Die verwendeten Emissionsfaktoren können ausschließlich für die beschriebenen Haltungsverfahren angewendet werden. Auch Mischformen der beschriebenen Haltungsverfahren, etwa Liegeboxenlaufställe mit teilweise planbefestigten und teilweise perforierten Böden, können bewertet werden, da sich die Emissionsrate für diese Verfahren nicht unterscheidet. Für die Anwendbarkeit der Stoffflussmodelle wird außerdem keine einheitliche Laufflächengestaltung im Innenbereich und auf dem Laufhof vorausgesetzt.

Eine Übertragbarkeit auf andere als die in der Einführung aufgeführten Haltungsverfahren ist nicht gegeben. Daher ist eine Bewertung von anderen Haltungsformen, wie Anbindeställen oder Einraumlaufställen, mit diesen Emissionsfaktoren nicht möglich.

=== 1.3 Emissionen des Wirtschaftsdüngeraußenlagers ===

Bei Flüssigmistlagern hat neben dem TAN-Gehalt des Flüssigmistes die Größe der Flüssigmistoberfläche im Außenlager Einfluss auf die Höhe der Emissionen (Kupper et al. 2020). Unter Berücksichtigung der Betriebsstruktur in Deutschland wurde für die Milchkuhhaltung eine Standardoberfläche für Flüssigmistaußenlager von 3,75 m²/TP ermittelt (KTBL 2023b). Aus dieser Standardoberfläche AFL und der Flüssigmistoberfläche AemiFL im Flüssigmistaußenlager des zu bewertenden Haltungsverfahrens berechnet sich ein Faktor fFL (Kap. 1, Gl. 6). Dieser Faktor ermöglicht es, die mit dem TAN-bezogenen Emissionsfaktor (Kupper et al. 2020) aus Tabelle 5 berechnete Emissionsrate aus dem Flüssigmistaußenlager proportional an den Behälterdurchmesser anzupassen. Dies gilt jedoch ausschließlich für Flüssigmistbehälter und ist nicht auf die Lagerung von Flüssigmist in Lagunen übertragbar.

Für Festmistaußenlager wird eine absolute Emissionsrate angesetzt. Auf Basis von Mosquera et al. (2006), Sommer et al. (2019) und Almeida et al. (2022) kann eine mittlere Emissionsrate von 4,5 kg NH3-N/(TP ‧ a) bei einer Einstreumenge von 4,0 kg Stroh/(TP ‧ d) abgeleitet werden. Angewandt wird diese Emissionsrate für die Außenlagerung von Festmist aus Flachstreuverfahren, die regelmäßig entmistet und mit entsprechenden Mengen Stroh eingestreut werden. Die Festmistoberfläche im Außenlager findet im Gegensatz zur Flüssigmistoberfläche in der hier beschriebenen Methode keine Berücksichtigung, da sie sich anders als die Flüssigmistoberfläche im Verlauf der Lagerdauer fortwährend ändert.

Rottemist aus Tiefstreuverfahren sowie Kompost aus Kompostierungsställen werden meist direkt ausgebracht und, wenn überhaupt, nur kurz in einem Außenlager zwischengelagert. Zudem ist die Außenlagerung aufgrund der bereits im Stall erfolgten Rotte bzw. Kompostierung mit geringen mikrobiellen Umsetzungsprozessen verbunden. Es werden daher für eine kurzzeitige Außenlagerung nur geringe Ammoniakemissionen erwartet, die zu vernachlässigen sind.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 5: NH3-N-Emissionsfaktor bzw. -rate für die Wirtschaftsdüngeraußenlagerung in Abhängigkeit von der Art des Lagers
| rowspan="2"|'''Art des Lagers'''
|'''NH3-N-Emissionsfaktor'''

'''EFFL'''
|'''NH3-N-Emissionsrate'''

'''ERFE'''
|'''Quelle'''
|'''Standard-Flüssigmistoberfläche'''

'''AFL'''
|-
|bezogen auf TAN
|kg/(TP ‧ a)
|
|m²/TP
|-
|Flüssigmistlager, nicht abgedeckt
|0,13
|―
|Kupper et al. (2020)
|3,75
|-
|Festmistlager, nicht abgedeckt
|―
|4,5
|Ableitung auf Basis von Mosquera et al. (2006), Sommer et al. (2019) und Almeida et al. (2022)
|―
|-
|Lager für Rottemist aus Tiefstreuverfahren sowie Kompost aus Kompostierungsställen
| colspan="2" |zu vernachlässigen
|Expertenschätzung
|―
|}

In Zweiraumlaufställen fallen sowohl Fest- als auch Flüssigmist an. Bei eingestreuten Flächen und Festmistlagern entsteht außerdem Jauche, die bei Zweiraumlaufställen mit dem Flüssigmist im vorhandenen Flüssigmistaußenlager gelagert und deshalb auch mit dem Emissionsfaktor für Flüssigmistlager einkalkuliert wird. Für die Berechnung der Emissionen des Flüssigmistaußenlagers bei Zweiraumlaufställen wird die Annahme getroffen, dass 50 % der TAN-Menge, die nicht im Stall emittiert wird, ins Flüssigmistaußenlager gelangt (Tab. 6).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 6: Anteil der TAN-Menge, die in das Flüssigmistaußenlager gelangt
|'''Haltungsform'''
|'''Anteil an der TAN-Menge im Flüssigmistaußenlager'''

'''rFL'''
|-
|Liegeboxenlaufstall
|1,0
|-
|Zweiraumlaufstall
|0,5
|}

=== 1.4 Einflussfaktoren ===

Neben der Stickstoffausscheidung haben in den genutzten Stoffflussmodellen die Größe und Gestaltung der emissionsrelevanten Fläche sowie der Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen Einfluss auf die mit den Stoffflussmodellen berechneten Emissionsraten (Abb. 3).

[[Datei:NH3 MV Abb. 3.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 3: Stoffflussmodell für Liegeboxenlaufställe mit perforierten Laufflächen einschließlich der Einflussfaktoren (rot) auf die Emissionsraten oberflur, unterflur und aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager (TAN: Total Ammoniacal Nitrogen; WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

==== 1.4.1 Flächengestaltung ====

Die Flächengestaltung beeinflusst die Ergebnisse der Stoffflussmodelle insofern, dass je nach Haltungsform unterschiedliche Emissionsraten zugrunde gelegt werden (Kap. 1.2.1). Ausschlaggebend ist insbesondere, ob ausschließlich Laufflächen emissionsrelevant sind oder zusätzliche emissionsrelevante Flächen in Form von freien Liegeflächen in Zweiraumlaufställen vorliegen.

Ob die emissionsrelevanten Flächen überdacht oder nicht überdacht sind, findet in den Stoffflussmodellen keine Berücksichtigung, da keine Untersuchungen zum Einfluss einer Überdachung, beispielsweise des Laufhofs, auf die Emissionsraten vorliegen. Mit derselben Begründung wird auch die Anordnung eines Laufhofs (außenliegend/integriert) in den Stoffflussmodellen nicht berücksichtigt.

==== 1.4.2 Emissionsrelevante Fläche ====

Rinder koten und harnen diffus, d. h. sie setzen Kot und Harn ortsunabhängig ab (Richter 2006). Dies führt dazu, dass unabhängig vom Flächenangebot die gesamte den Milchkühen zur Verfügung stehende Fläche emissionsrelevant ist. Ausgenommen hiervon sind lediglich Liegeboxen und erhöhte Fressstände, die so gestaltet werden, dass sie von den Kühen möglichst wenig verschmutzt werden (Kap. 1.2). Laufhöfe vergrößern meist die emissionsrelevante Fläche.

Die Ammoniakemissionen von Laufhöfen wurden bisher mittels Hauben- (Winter und Linke 2017, Pereira et al. 2010) oder Tunnelmessungen (Neser et al. 2024) erfasst oder aber in Kombination mit Liegeboxenlaufställen mit Tracer-Ratio-Methoden gemessen (Schrade et al. 2012). Systematische Messungen der Emissionsrate von Laufhöfen, die in den Stoffflussmodellen zur Bewertung der Laufhoffläche herangezogen werden können, liegen jedoch nicht vor. Die erwähnten Studien ermöglichen es nicht, Unterschiede bezüglich der Emissionsrate von Laufflächen im Innenbereich und auf dem Laufhof abzuleiten. Die Laufflächen des Laufhofs werden deshalb konservativ wie Laufflächen im Innenbereich bewertet.

Bei Liegeboxenlaufställen berechnet sich die emissionsrelevante Stallfläche AemiS (Gl. 4 und 5) folglich aus der Lauffläche im Innenbereich und der Lauffläche auf dem Laufhof. In Zweiraumlaufställen sind sowohl die Lauffläche im Innenbereich und auf dem Laufhof als auch die Liegefläche emissionsrelevant. Da es sich bei den Emissionsraten für Zweiraumlaufställe um Konventionswerte und Expertenschätzungen handelt, werden diese Emissionsraten pauschal für alle Zweiraumlaufställe angewandt, unabhängig von der tatsächlich emissionsrelevanten Fläche. Die Qualität der Datengrundlage erlaubt keine weitere Differenzierung. Die Laufhofflächen von Zweiraumlaufställen werden hingegen in Abhängigkeit der emissionsrelevanten Fläche analog zu Laufhofflächen von Liegeboxenlaufställen angerechnet. Tabelle 7 erläutert, welche Flächen in Liegeboxenlaufställen und Zweiraumlaufställen zu berücksichtigen sind.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 7: Emissionsrelevante Fläche in Abhängigkeit der Haltungsform
| rowspan="3"|'''Haltungsform'''
|'''Emissionsrelevante Innenfläche'''
| colspan="2" |'''Emissionsrelevante Laufhoffläche'''
|-
|
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|-
|'''AI'''
|'''ALHO'''
|'''ALHU'''
|-
|Liegeboxenlaufstall
|Größe der Lauffläche im Innenbereich
|Größe der planbefestigten oder perforierten Lauffläche auf dem Laufhof
|Größe der perforierten Lauffläche auf dem Laufhof
|-
|Zweiraumlaufstall
|― 1)
|Größe der planbefestigten oder perforierten Lauffläche auf dem Laufhof
|Größe der perforierten Lauffläche auf dem Laufhof
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

Bislang liegen keine Messungen zum Einfluss des Flächenangebots auf die Emissionsrate vor, die zur Anpassung der Emissionsrate in Abhängigkeit der emissionsrelevanten Fläche in den Stoffflussmodellen herangezogen werden könnten. In den Niederlanden wurden von Ogink et al. (2014) jedoch Berechnungen für perforierte Laufflächen auf Basis des Emissionsmodells von Monteny (2000) durchgeführt. Insbesondere die Flüssigmistoberfläche unterflur hat bei einer Änderung der emissionsrelevanten Fläche laut diesem Modell Einfluss auf die Gesamtemissionen. Abbildung 4 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen der Größe der Lauffläche und den Emissionen. Aus der Steigung der Trendlinien in der Abbildung lässt sich ableiten, dass pro zusätzlichem Quadratmeter Fläche weitere 0,79 kg NH3-N/(TP ‧ a) unterflur und weitere 0,12 kg NH3-N/(TP ‧ a) oberflur emittieren. Vergleichbare Berechnungen für planbefestigte Laufflächen wurden nicht durchgeführt. In bisherigen Messungen konnten allerdings keine signifikanten Unterschiede zwischen Emissionen aus Verfahren mit planbefestigten und perforierten Laufflächen nachgewiesen werden (Kap. 1.2.3), was jedoch auch an der geringen Anzahl untersuchter Ställe liegen kann. In Ermangelung einer Datengrundlage für die Ausweisung eines eigenen Ansatzes für planbefestigte Laufflächen wird deshalb die Gesamtemission pro zusätzlichem Quadratmeter Fläche (0,91 kg NH3-N/(TP ‧ a)) auf diese übertragen. Ogink et al. (2014) geben als Anwendungsbereich für die Ergebnisse der Modellierung Laufflächen von 2,5 bis 7,0 m²/TP an. Für die Stoffflussmodelle wird die Annahme getroffen, dass die Emissionen bis zu einer emissionsrelevanten Fläche von 10 m²/TP weiter linear ansteigen.

Der Einfluss der emissionsrelevanten Fläche auf die Emissionsrate ist grundsätzlich mit einer großen Unsicherheit verbunden. Nicht nur fehlen Untersuchungen hierzu, sondern es ist darüber hinaus nicht bekannt, ob das von Ogink et al. (2014) verwendete Modell auch auf Basis von realen Messungen validiert wurde. Die Modellierungsergebnisse von Ogink et al. (2014) sind daher als Annahmen für die Stoffflussmodelle zu verstehen.[[Datei:NH3 MV Abb. 4.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 4: Jährliche NH3-N-Emission je Tierplatz in Abhängigkeit der Lauffläche für Verfahren mit perforierten Böden (Ogink et al. 2014)]]

'''Flächenänderung in Liegeboxenlaufställen'''

Bei der Bewertung von Liegeboxenlaufställen wird eine Abweichung der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS (Gl. 4 und 5) von der emissionsrelevanten Standardfläche oberflur AO bzw. unterflur AU (Kap. 1.2.2) mit den in Tabelle 8 zusammengestellten Emissionsraten angerechnet.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 8: Emissionsraten zur Berücksichtigung einer Abweichung von der emissionsrelevanten Standardfläche in Liegeboxenlaufställen in Abhängigkeit der Laufflächengestaltung
| rowspan="2" |'''Laufflächengestaltung'''
| colspan="2" |'''Emissionsrate zur Berücksichtigung einer Abweichung von der emissionsrelevanten Standardfläche'''
|'''Quelle'''
|-
|'''oberflur'''

'''eSO'''

kg NH3-N/(m² ‧ a)
|'''unterflur'''

'''eSU'''

kg NH3-N/(m² ‧ a)
|
|-
|Perforierte Lauffläche
|0,12
|0,79
|Ogink et al. (2014)
|-
|Planbefestigte Lauffläche
|0,91
|―
|Expertenschätzung auf Basis von Ogink et al. (2014)
|}

'''Flächenänderung in Zweiraumlaufställen'''

Bei der Bewertung von Zweiraumlaufställen wird die emissionsrelevante Fläche im Innenbereich nicht berücksichtigt. Die emissionsrelevante Laufhoffläche, oberflur ALHO bzw. unterflur ALHU (Kap. 1.4.2), wird hingegen mit den in Tabelle 9 dargestellten Emissionsraten angerechnet.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 9: Emissionsraten zur Berücksichtigung der Laufflächen des Laufhofs von Zweiraumlaufställen in Abhängigkeit der Laufflächengestaltung
| rowspan="2" |'''Laufflächengestaltung'''
| colspan="2" |'''Emissionsrate zur Berücksichtigung emissionsrelevanter Laufhofflächen'''
|'''Quelle'''
|-
|'''oberflur'''

'''ELHO'''

kg NH3-N/(m² ‧ a)
|'''unterflur'''

'''ELHU'''

kg NH3-N/(m² ‧ a)
|
|-
|Perforierte Lauffläche
|0,12
|0,79
|Expertenschätzung auf Basis von Ogink et al. (2014)
|-
|Planbefestigte Lauffläche
|0,91
|―
|Expertenschätzung auf Basis von Ogink et al. (2014)
|}

==== 1.4.3 Emissionsmindernde Maßnahmen ====

Zunächst entscheiden die Fütterung und Leistung der Tiere über die ausgeschiedene Stickstoffmenge und somit die mögliche Höhe der Ammoniakemissionen aus dem Stall. Darüber hinaus können verfahrensintegrierte oder dem Stall nachgeschaltete Maßnahmen sowie Maßnahmen am Wirtschaftsdüngeraußenlager die Emissionen von Ammoniak aus der Milchkuhhaltung mindern. Hierbei ist es möglich, eine Fütterungsmaßnahme mit einer Maßnahme, die die Emissionen des Stalls mindert, und einer Maßnahme, die die Emissionen des Wirtschaftsdüngeraußenlagers mindert, zu kombinieren. Der kombinierte Einsatz von Maßnahmen innerhalb des Stalls bzw. Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird in den Stoffflussmodellen nur berücksichtigt, wenn wissenschaftliche Untersuchungen bzgl. der Effekte der Maßnahmenkombination vorliegen. Eine Ausnahme ist die Gülleansäuerung im Stall. Diese Maßnahme hat auch eine emissionsmindernde Wirkung auf die Emissionen des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Als Sonderfall kann der zugehörige Minderungsfaktor (Tab. 11) für das Wirtschaftsdüngeraußenlager im Stoffflussmodell multiplikativ mit dem Minderungsfaktor einer weiteren Maßnahme zur Minderung der Emissionen aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager verknüpft werden. Auch der Weidegang kann unter Einhaltung der Mindestanforderungen an die Weidedauer mit allen anderen Maßnahmen im Stall kombiniert werden. Dies gilt ebenso für erhöhte Fressstände.

Ein Minderungsfaktor stellt im Zusammenhang mit den Stoffflussmodellen den Wert dar, der multipliziert mit der Emissionsrate, die um das Minderungspotenzial einer Maßnahme oder Maßnahmenkombination geminderte Emissionsrate ergibt. Die Minderungsfaktoren werden nach Gleichung 7 abgeleitet.

In den Stoffflussmodellen wird das Minderungspotenzial von Maßnahmen an der wirkungsrelevanten Stelle berücksichtigt. Beispielsweise beeinflusst eine Gülleansäuerung im Stall die Emissionen unterflur, nicht jedoch die Emissionen oberflur. Bei der Untersuchung von Minderungsmaßnahmen in der Praxis wird die Emissionsminderung jedoch für den gesamten Stall bzw. ein Stallabteil gemessen. Es ist daher erforderlich, die NH3-Minderung unter Berücksichtigung der Emissionsanteile von ober- und unterflur (Kap. 1.2.1) auf den Effekt an der wirkungsrelevanten Stelle umzurechnen. Dadurch ergibt sich für die wirkungsrelevante Stelle eine höhere Emissionsminderung als für den Gesamtstall gemessen.[[Datei:NH3 MV Gl. 7.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]Die berücksichtigten Minderungsmaßnahmen einschließlich ihrer Minderungspotenziale sowie der wirkungsrelevanten Stelle und der zugehörigen Minderungsfaktoren sind in Tabelle 11 aufgeführt. Die Minderungsfaktoren sind ausschließlich für die Verwendung in den Gleichungen aus Kapitel 1 vorgesehen.

Um eine Minderungsmaßnahme mit den Stoffflussmodellen berücksichtigen zu können, muss diese im gesamten Stall eingesetzt werden. Der Maßnahmeneinsatz in Teilbereichen des Stalls kann nicht angerechnet werden.

'''Berücksichtige Minderungsmaßnahmen'''

[[Erhöhte Fressstände mit Fressplatzabtrennungen|Erhöhte Fressstände mit Fressplatzabtrennungen]] wurden von Zähner et al. (2019) untersucht und konnten im Emissionsversuchsstall eine Minderung der Ammoniakemissionen von rund 8 % im Sommer, 19 % im Herbst und 16 % im Winter erreichen. Diese Minderung beruht auf einer Reduktion der emissionsrelevanten Fläche von 9 % (Zähner und Schrade 2020) durch die Verkleinerung der Laufgangbreite bei Einbau der Fressstände. Die Fressplatzabtrennungen verhindern, dass sich die Kühe auf der Fressstandfläche umdrehen, sodass dort in der Regel kein Kot und Harn anfallen. In den Stoffflussmodellen wird die erhöhte Fressstandfläche deshalb als nicht emissionsrelevant betrachtet (Kap. 1.4.2).

Die Emissionsminderung des Stalles bei Weidegang wurde bisher nur unzureichend ermittelt. In den Niederlanden wurde sie zunächst modelliert (Ogink et al. 2014) und später dann Messungen bei simuliertem Weidegang durchgeführt (van Dooren et al. 2019b). Die Minderung bei simuliertem Weidegang von 4 bis 12 Stunden pro Tag lag für den zwangsgelüfteten Versuchsstall mit perforierter Lauffläche im niedrigen einstelligen Prozentbereich. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass die Flächen auch nach dem Weideaustrieb und entsprechender Reinigung für eine gewisse Zeit weiter emittieren. Insbesondere die Flüssigmistoberfläche unterflur in Ställen mit perforierten Laufflächen bleibt auch bei Abwesenheit der Kühe emissionsrelevant. Gilhespy et al. (2006) konnten mittels Polytunnel-Messungen bei planbefestigtem Boden ebenfalls erst ab einer Weidedauer von mehr als 12 Stunden eine Minderung der Emissionen erheben. In den Stoffflussmodellen ist der Weidegang, angelehnt an van Dooren et al. (2019b) und Gilhespy et al. (2006), ab einer Mindestdauer von 10 Stunden, ohne Unterbrechungen oder Zugang zum Stall, und bei jährlich mindestens 180 Weidetagen mit einer Minderung von 5 % anrechenbar.

Die neben den erhöhten Fressständen und dem Weidegang berücksichtigten Maßnahmen sind in den Tabellen 10 und 11 aufgeführt. Diese Maßnahmen sind in Abhängigkeit der Haltungsform einsetzbar und können nur für die entsprechenden Haltungsformen in den Stoffflussmodellen angerechnet werden (Tab. 10).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 10: Haltungsformen, in denen die verschiedenen emissionsmindernden Maßnahmen eingesetzt werden können (gekennzeichnet mit „x“)
|'''Emissionsmindernde Maßnahme'''
|'''Liegeboxenlaufstall, perforierter Laufbereich'''
|'''Liegeboxenlaufstall, perforierter Laufbereich, WD-Lagerung unterflur'''
|'''Liegeboxenlaufstall, planbefestigter Laufbereich'''
|'''Zweiraumlaufstall'''
|-
|Weidegang
|x
|x
|x
|x
|-
|[[Planbefestigter Boden mit Quergefälle und Harnsammelrinne|Planbefestigter Boden mit Quergefälle und Harnsammelrinne]]
|
|
|x
|
|-
|[[Ureaseinhibitor|Ureaseinhibitor]]

(Applikation auf planbefestigtem Boden)
|
|
|x
|
|-
|[[Gülleansäuerung|Gülleansäuerung im Stall]]
|x
|x
|
|
|-
|[[Gülleansäuerung|Gülleansäuerung im Flüssigmistaußenlager]]
|
|
|x
|
|-
|[[Lagerbehälterabdeckung|Lagerbehälterabdeckungen]]
|x
|
|x
|x
|}

'''Nicht berücksichtige Minderungsmaßnahmen'''

Neben den oben aufgeführten emissionsmindernden Böden werden weitere Böden als emissionsmindernd beworben. Für diese Böden liegen jedoch keine Messungen unter Praxisbedingungen in Deutschland vor oder aber die Messungen konnten die beworbene bzw. im Ausland ermittelte Minderung nicht bestätigen. Hierunter fallen der [[Perforierter Boden mit Profil und Dichtungsklappen|perforierte Boden mit Profil und Dichtungsklappen]], der [[Perforierter Boden mit Profil, reduziertem Schlitzanteil und Dichtungsklappen|perforierte Boden mit Profil, reduziertem Schlitzanteil und Dichtungsklappen]], der [[Planbefestigter Rillenboden mit Profil|planbefestigte Rillenboden mit Profil]] und die [[Gummiauflage mit konvexer Wölbung zum Schlitz für perforierten Boden|Gummiauflage mit konvexer Wölbung zum Schlitz für perforierte Böden]].

Die sogenannte Kuhtoilette ist mit einer Kraftfutterstation zu vergleichen, in der die Kühe durch Stimulation entlang des Euterzentralbandes zum Harnabsatz angeregt werden. Der Harn wird aufgefangen und kann separat gelagert werden. Ziel ist es, möglichst viel Harn aufzufangen, um eine Kot-Harn-Trennung zu erreichen. In ersten Untersuchungen auf Haus Düsse wurde die Häufigkeit des Harnabsatzes in der Kuhtoilette sowie außerhalb erfasst. Dabei erfolgten 56 % der Uriniervorgänge innerhalb der Kuhtoilette (Werner et al. 2022). Die erfasste Harnmenge je Tier betrug allerdings nur 3,5 l/(TP ‧ d). Auch liegen 2024 noch keine Emissionsmessungen vor. Darüber hinaus bedarf es einer verfahrenstechnischen Optimierung, um die Kuhtoilette in die Praxisbetriebe integrieren zu können, insbesondere in Bezug auf die Kraftfutterkonkurrenz zum automatischen Melksystem. Die Kuhtoilette wird aus diesen Gründen als eine Technik in der Entwicklung eingeordnet und es wird keine Emissionsminderung angerechnet.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 11: In der Milchkuhhaltung relevante Maßnahmen zur Emissionsminderung, deren Minderungspotenzial laut Literatur sowie die Minderung an der wirkungsrelevanten Stelle der Stoffflussmodelle
| colspan="2" rowspan="2" |'''Emissionsmindernde Maßnahme'''
|'''NH3-Minderungspotenzial'''

'''MP'''
|'''Quelle'''
|'''Wirkungsrelevante Stelle'''

'''wS'''
|'''NH3-Minderungspotenzial an der wirkungsrelevanten Stelle'''

'''MPwS'''
|colspan="2" |'''Minderungsfaktor'''

'''MF'''
|-
|%
|
|
|%
|colspan="2" |
|-
|colspan="2" |Weidegang
|5
|Expertenschätzung auf Basis von Gilhespy et al. (2006) und van Dooren et al. (2019b)
|Stall
|5
|MFS
|0,95
|-
|colspan="2" |[[Planbefestigter Boden mit Quergefälle und Harnsammelrinne|Planbefestigter Boden mit Quergefälle und Harnsammelrinne]]
|20
|Schrade et al. (2017)
|oberflur
|20
|MFO
|0,80
|-
|colspan="2" |[[Ureaseinhibitor|Ureaseinhibitor]]
(Applikation auf planbefestigtem Boden)
|58
|Bobrowski et al. (2021)
|oberflur
|58
|MFO
|0,42
|-
|rowspan="3" |[[Gülleansäuerung|Gülleansäuerung]]
|Gülleansäuerung im Stall
|40
|VDI 3894-1 (2011), Kupper (2017)
|unterflur
|100
|MFU
|0,00
|-
|angesäuerte Gülle aus dem Stall im Flüssigmistaußenlager
|50
|Expertenschätzung auf Basis von Overmeyer et al. (2021)1‚ Kupper (2017)
|Flüssigmistaußenlager
|50
|MFFL
|0,50
|-
|Gülleansäuerung im Flüssigmistaußenlager
|90
|Kupper (2017)
|Flüssigmist-außenlager
|90
|MFFL
|0,10
|-
| rowspan="2" |[[Lagerbehälterabdeckung|Lagerbehälterabdeckung]]
|Betonplatte
|90
|Döhler et al. (2002)
|Flüssigmistaußenlager
|90
|MFFL
|0,10
|-
|Zeltdach
|90
|Döhler et al. (2002)
|Flüssigmistaußenlager
|90
|MFFL
|0,10
|}
1) Wiederanstieg des pH-Wertes ohne Nachsäuerung. 

== 2 Berechnungsbeispiele ==

Anhand von zwei Berechnungsbeispielen wird die Berechnung des Emissionspotenzials erläutert.

=== 2.1 Berechnungsbeispiel 1 ===

Das Beispielverfahren 1 lässt sich folgendermaßen beschreiben:

* Liegeboxenlaufstall mit perforierter Lauffläche
* Lauffläche: 4,8 m²/TP
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 3,4 m²/TP
* Gülleansäuerung im Stall
* Lagerbehälterabdeckung (Zeltdach)

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -63 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.1 bis 6.1 nachvollzogen werden.
Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#1 Bezugsverfahren Milchkuhhaltung|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 4.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MV Gl. 4.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 5.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MV Gl. 5.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 3.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 6.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 2.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 1.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

===2.2 Berechnungsbeispiel 2===

Das Beispielverfahren 2 lässt sich folgendermaßen beschreiben:

* Zweiraumlaufstall, Flachstreustall
* Planbefestigter Laufhof
* Lauffläche auf dem Laufhof: 4,5 m²/TP
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 3,0 m²/TP
* kein Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen

Die Berechnung des Emissionspotenzials von +34 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.2 bis 6.2 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#1 Bezugsverfahren Milchkuhhaltung|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 4.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MV Gl. 4.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 5.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MV Gl. 5.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 3.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 6.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 2.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MV Gl. 1.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

== 3 Methodenentwicklung ==

Die Entwicklung der Stoffflussmodelle zur Bewertung der Emissionspotenziale für Ammoniak aus Haltungsverfahren der Produktionsrichtung Milchkuhhaltung für die Web-Anwendung InKalkTier erfolgte in Abstimmung mit der projektbegleitenden KTBL-Arbeitsgruppe [[InKalkTier-Bewertungsmethoden Emissionspotenziale|„Bewertung von Haltungsverfahren hinsichtlich Emissionen“]].

Beteiligt waren:

* Dr. Frauke Hagenkamp-Korth, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel
* Dr. Sabine Schrade, Agroscope, Tänikon (Schweiz)
* Dr. Manfred Trimborn, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn

Sowie aus der KTBL-Geschäftsstelle in Darmstadt:

* Franziska Christ
* Dr. Brigitte Eurich-Menden
* Dr. Dieter Horlacher
* Dr. Sebastian Wulf

== Literatur ==

Almeida, J. G. R; Lorinquer, E.; Robin, P.; Ribeiro-Filho, H. M. N.; Edouard, N. (2022): Ammonia and Nitrous Oxide Emissions from Dairy Cows on Straw-Based Litter Systems. Atmosphere 13(2), https://doi.org/10.3390/atmos13020283

Bjerg, B.; Klaas, I. (2014): Water and ammonia evaporation in a compost bedded pack dairy barn with under floor aeration. In: ASABE and CSBE/SCGAB Annual International Meeting, 13.-16. Juli 2014, Quebec, Paper number 141899106, https://doi.org/10.13031/aim.20141899106

Bobrowski, A. B.; Willink, D.; Janke, D.; Amon, T.; Hagenkamp-Korth, F.; Hasler, M.; Hartung, E. (2021): Reduction of ammonia emissions by applying a urease inhibitor in naturally ventilated dairy barns. Biosystems Engineering 204, https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2021.01.011

DLG (2022): Milchkontrolldaten zur Fütterungs- und Gesundheitskontrolle bei Milchkühen. DLG-Merkblatt 451, Frankfurt am Main, DLG-Verlag

DLG (2014): Bilanzierung der Nährstoffausscheidungen landwirtschaftlicher Nutztiere. Arbeiten der DLG, Band 199, Frankfurt am Main, DLG-Verlag

DLG (2012): Planungshinweise zur Liegeboxengestaltung für Milchkühe. DLG-Merkblatt 379, Frankfurt am Main, DLG-Verlag

Döhler, H.; Eurich-Menden, B.; Dämmgen, U.; Osterburg, B.; Lüttich, M.; Bergschmidt, A.; Berg, W.; Brunsch, R. (2002): BMVEL/UBA-Ammoniak-Emissionsinventar der deutschen Landwirtschaft und Minderungsszenarien bis zum Jahr 2010. Forschungsbericht 299 42 256/02. Texte 05/02. Umweltbundesamt, Berlin

Elzing, A.; Monteny, G. J. (1997): Ammonia Emission in a Scale Model of a Dairy-cow House. Transactions of the ASABE 40(3), https://doi.org/10.13031/2013.21301

Fangueiro, D.; Hjorth, M.; Gioelli, F. (2015): Acidification of animal slurry – a review. Journal of Environmental Management 149, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2014.10.001

Galama, P. J.; Driehuis, F.; van Dooren, H. J.; De Boer, H.; Ouweltjes, W. (2014): Bedding and housing in relation to cow comfort, milk quality and emissions. Annual Meeting of the European Federation of Animal Science, 25.-29. August 2014, Kopenhagen, S. 393

Gilhespy, S. L.; Webb, J.; Retter, A.; Chadwick, D. (2006): Dependence of ammonia emissions from housing on the time cattle spent inside. Journal of Environmental Quality 35(5), https://doi.org/10.2134/jeq2005.0294

KTBL (2024): Ermittlung von Emissionsdaten für die Beurteilung der Umweltwirkungen der Nutztierhaltung (EmiDaT). Abschlussbericht, Darmstadt, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V. (KTBL), https://www.ktbl.de/themen/emidat, Zugriff am 06.06.24

KTBL (2023a): Berechnungen zum TAN-Anteil in Wirtschaftsdüngern. Interne Berechnungen, unveröffentlicht, Darmstadt, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V. (KTBL)

KTBL (2023b): Berechnungen zur Größe von Wirtschaftsdüngerlagern in Abhängigkeit der Tierzahl je Betrieb. Interne Berechnungen, unveröffentlicht, Darmstadt, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V. (KTBL)

Kupper, T. (2017): Beurteilung der Ansäuerung von Gülle als Massnahme zur Reduktion von Ammoniakemissionen in der Schweiz - Aktueller Stand. Bericht erstellt im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt (BAFU), Bern

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Overmeyer, V.; Kube, A.; Clemens, J.; Büscher, W.; Trimborn, M. (2021): One-Time Acidification of Slurry: What Is the Most Effective Acid and Treatment Strategy?. Agronomy 11(7), https://doi.org/10.3390/agronomy11071319

Pereira, J.; Misselbrook, T. H.; Chadwick, D. R.; Coutinho, J.; Trindade, H. (2010): Ammonia emissions from naturally ventilated dairy cattle buildings and outdoor concrete yards in Portugal. Atmospheric Environment 44, pp. 3413–3421, https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2010.06.008

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Reidy, B.; Webb, J.; Misselbrook, T. H.; Menzi, H.; Luesink, H. H.; Hutchings, N. J.; Eurich-Menden, B.; Döhler, H.; Dämmgen, U. (2009): Comparison of models used for national agricultural ammonia emission inventories in Europe: Litter-based manure systems. Atmospheric Environment 43(9), https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2008.12.015

Richter, T. (2006): Krankheitsursache Haltung, Beurteilung von Nutztierställen – Ein tierärztlicher Leitfaden. https://doi.org/10.1055/b-002-46952

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Schrade, S.; Zeyer, K.; Mohn, J.; Leinweber, T.; Zähner, M. (2019): Vergleich von perforierten und planbefestigten Laufflächen in der Milchviehhaltung: NH3- und CH4-Emissionen. In: 14. Tagung Bau, Technik und Umwelt in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung 2019, VDI-MEG, KTBL, EurAgEng, 24.-26.09.2019, Bonn, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V., S. 51–56

Sommer, S. G.; Webb, J.; Hutchings, N. D. (2019): New Emission Factors for Calculation of Ammonia Volatilization from European Livestock Manure Management Systems. Frontiers in Sustainable Food Systems 3(101), https://doi.org/10.3389/fsufs.2019.00101

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van Dooren, H. J. C.; Ogink, N. W. M.; van Riel, J. W.; Mosquera, J.; Zonderland, J. L. (2019b): Beïnvloeding van de ammoniakemissie uit melkveestallen met roostervloer door beweiding: Onderzoek op Dairy Campus. Livestock Research Rapport 1130, Wageningen Livestock Research, Wageningen, https://doi.org/10.18174/462994

van Duinkerken, G.; Smits, M. C. J.; André, G.; Šebek, L. B. J.; Dijkstra, J. (2011): Milk urea concentration as an indicator of ammonia emission from dairy cow barn under restricted grazing. Journal of Dairy Science 94(1), https://doi.org/10.3168/jds.2009-2263

VDI 3894-1 (2011): Emissionen und Immissionen aus Tierhaltungsanlagen – Haltungsverfahren und Emissionen Schweine, Rinder, Geflügel, Pferde. VDI-Richtlinie 3894 Blatt 1: 2011-09, Berlin, Beuth Verlag GmbH

Werner, D.; Baumeister, A.; Asseburg, K.; Pelzer, A. (2022): CowToilet: Kot-Harn-Trennung im Milchviehstall. In: 15. Tagung Bau, Technik und Umwelt in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung 2022, VDI-MEG, KTBL, EurAgEng, 13.–15.09.2022, Soest, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V., S. 30–34

Winter, T.; Linke, S. (2017): Erfassung gasförmiger Emissionen in Auslaufflächen eines Jungviehstalles mittels aktiver Probenahmehaube. In: 13. Tagung Bau, Technik und Umwelt in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung 2017, VDI-MEG, KTBL, EurAgEng, 18.-20.09.2017, Stuttgart-Hohenheim, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V., S. 358–363

Zähner, M.; Schrade, S. (2020): Erhöhter Fressbereich mit Fressplatzabtrennungen (Fressstände) für Milchkühe. Agroscope Merkblatt 81, https://ira.agroscope.ch/de-CH/publication/43460

Zähner, M.; Zeyer, K.; Mohn, J.; Hildebrandt, F.; Burla, J.-B.; Schrade, S. (2019): Fressstände für Milchkühe: Ammoniakemissionen, Sauberkeit und Verhalten. In: 14. Tagung Bau, Technik und Umwelt in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung 2019, VDI-MEG, KTBL, EurAgEng, 24.-26.09.2019, Bonn, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V., S. 45–50

[[Kategorie:InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak]]

Änderungshistorie InKalkTier-Web-Anwendung

2025-02-17T10:33:01Z

Franziska Christ:

{| class="wikitable"
|+
!Datum
!Änderung
!Kommentar
|-
|17.02.2025
|Emissionspotenzial Schweinemast: NH3-N-Emissionsfaktor für Festmistlager korrigiert
|Umrechnungsfehler
|-
|06.11.2024
|Großes Datenupdate
|Fehler in der Beschreibung aller Haltungsverfahren behoben
|-
|01.08.2024
|Emissionspotenziale: Vergleich Bezugsverfahren und aktuelles Haltungsverfahren in Pop-Up-Fenster ergänzt
|
|-
|19.03.2024
|Erster Release zu den KTBL-Tagen 2024
|
|}

Hauptseite

2025-02-13T12:54:24Z

Franziska Christ:

== Willkommen in der InKalkTier-Infothek ==
Die InKalkTier-Infothek ist eine Ergänzung zur KTBL-Web-Anwendung [https://ktbl.inkalktier.de/ "InKalkTier - Interaktives Kalkulations- und Informationssystem für Tierhaltungsverfahren"].

Hier finden Sie weiterführende Fachinformationen zur Haltung von Rindern, Schweinen, Hühnern und Puten sowie emissionsmindernden Maßnahmen. Darüber hinaus werden die Bewertungsmethoden aus der Web-Anwendung InKalkTier erläutert.

{| style="margin: auto;" cellpadding="5"
| [[Datei: Rind.png|150px|verweis=Kategorie:Rind]]
| [[Datei: Schwein.png|150px|verweis=Kategorie:Schwein]]
| [[Datei: Huhn.png|150px|verweis=Kategorie:Huhn]]
| [[Datei: Pute.png|150px|verweis=Kategorie:Pute]]
|}
 

==== Erläuterungen zu den Bewertungsmethoden in InKalkTier ====
{| style="margin: auto;"
| style="padding:15px 0 0 15px" | [[Datei: Tiergerechtheit.png|200px|verweis=InKalkTier-Bewertungsmethode_Tiergerechtheit]]
| style="padding:15px 0 0 15px" | [[Datei: Emissionspotenziale.png|200px|verweis=InKalkTier-Bewertungsmethoden_Emissionspotenziale]]
| style="padding:15px 0 0 15px" | [[Datei: Investitionskosten.png|200px|verweis=InKalkTier-Bewertungsaspekt_Investitionskosten]]
|-
|
| style="padding:15px 0 0 15px" | [[Datei: Emissionsmindernd.png|200px|verweis=Kategorie:Emissionsmindernde_Maßnahmen]]
|} 

== Über das Projekt InKalkTier ==
{| style="margin-top: 40px;"
| style="width: 15%;"|
| style="width: 70%; text-align: center; padding-bottom: 5px;"| [[Datei: InKalkTier_Logo_neu.svg|190px|verweis=http://www.ktbl.inkalktier.de]]
| style="width: 15%;"|
|-
| style="width: 15%;"|
| style="width: 70%; padding-bottom: 20px; text-align:center;"| InKalkTier ist ein interaktives Kalkulations- und Informationssystem, das qualitative und quantitative Aussagen zu Tiergerechtheit, Emissionspotenzialen und Investitionskosten ermöglicht. Die Nutzenden können eine Vielzahl an Haltungsverfahren finden und hinsichtlich der genannten Aspekte bewerten lassen. Das Kalkulations- und Informationssystem richtet sich insbesondere an Experten aus der landwirtschaftlichen Praxis, Beratung, Behörden, Fachverbänden, Wissenschaft und Ausbildung sowie Politik.
| style="width: 15%;"|
|}

InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak Schweinemast

2025-02-13T12:50:48Z

Franziska Christ: NH3-N-Emissionsfaktor für Festmistlager korrigiert; Grund: Umrechnungsfehler

__FORCETOC__

== Einführung ==
Zur Bewertung der [[InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak|Emissionspotenziale von Ammoniak]] (NH3) für Haltungsverfahren der Schweinemast werden eigens erstellte Stoffflussmodelle verwendet. Sie ermöglichen die Bewertung des Emissionspotenzials von Ammoniak für Haltungsverfahren

* mit einem Flächenangebot von bis zu 2,0 m²/TP im Innenbereich (Kap. 1.4.2),
* mit unterschiedlichen Lüftungsverfahren (zwangs- und freigelüftete sowie Außenklimaställe),
* mit oder ohne Auslauf,
* mit oder ohne Kot-/Harnbereich (perforiert, planbefestigt oder eingestreut) sowie
* mit oder ohne Tiefstreu.

Beispielhaft ist in Abbildung 1 das verwendete Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich dargestellt.

[[Datei:NH3 MS Abb. 1.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 1: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren der Schweinemast mit voll- oder teilperforierten Böden (TAN: Total Ammoniacal Nitrogen; WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

Mit Stoffflussmodellen können Effekte auf die Emissionsraten der einzelnen Stufen innerhalb eines Modells abgebildet werden (Reidy et al. 2009). Zunächst wird die TAN-Menge je Mastschwein aus der ausgeschiedenen Menge an Stickstoff unter Verwendung von Bilanzierungsmodellen geschätzt (KTBL 2023b). Der sich aus den Stickstoffausscheidungen der Nutztiere bildende ammoniakalische Stickstoff ([[Abkürzungsverzeichnis|TAN]]) ist die Quelle für Stickstoffemissionen in Form von Ammoniak (NH3-N-Emissionen) (Reidy et al. 2009). Die Stickstoffausscheidung beeinflusst deshalb direkt die Emissionsrate des Stalls. Von der Stall-Emissionsrate wiederum hängt die TAN-Menge ab, die im Wirtschaftsdünger verbleibt und im Wirtschaftsdüngerlager emissionsrelevant wird. Die dortige Emissionsrate hat wiederum Einfluss auf den Stickstoffgehalt des Wirtschaftsdüngers bei der Ausbringung. Das Prinzip der Stoffflussmodelle und den Zusammenhang zwischen den Emissionsraten und der TAN-Menge verdeutlicht Abbildung 2.

[[Datei:NH3 MS Abb. 2.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 2: Darstellung der TAN-Mengen und NH3-N-Emissionsraten für die einzelnen Stufen des Stoffflussmodells am Beispiel eines zwangsgelüfteten Stalls mit Wirtschaftsdüngeraußenlager bei Universalfütterung (DLG 2014) für unterschiedliche Szenarien: ohne Einsatz von Minderungsmaßnahmen, bei Einsatz einer Minderungsmaßnahme im Stall und bei Einsatz jeweils einer Minderungsmaßnahme im Stall und im Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

== 1 Berechnung der Emissionspotenziale ==
Die für die Berechnung der Emissionspotenziale verwendeten Gleichungen sind nachfolgend aufgeführt. Hierbei wird auf die Kapitel verwiesen, in denen die einzelnen Variablen hergeleitet bzw. erläutert werden.

Die Emissionspotenziale für Haltungsverfahren der Schweinemast werden in der Web-Anwendung InKalkTier als prozentuale Relativwerte angegeben. Sie bezeichnen die Abweichung der NH3-Emissionsrate für das bewertete Haltungsverfahren von der NH3-Emissionsrate eines [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren|Bezugsverfahrens]] (Gl. 1).

[[Datei:NH3 MS Gl. 1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Die NH3-Emissionsrate eines Haltungsverfahrens setzt sich zusammen aus den Emissionsraten des Stalls – bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen aufgeteilt auf die Emissionen vom perforierten Boden (oberflur) und die Emissionen aus den Flüssigmistkanälen (unterflur) – sowie den Emissionsraten des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Der Begriff „Stall“ schließt den Auslauf ein, sofern vorhanden. Die Berechnungsschritte können den Gleichungen 2 bis 6 entnommen werden.

[[Datei:NH3 MS Gl. 2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 3.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 4.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 5.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

[[Datei:NH3 MS Gl. 6.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

=== 1.1 Stickstoffausscheidung und TAN-Anteil ===
Die in den oben genannten Gleichungen zur Berechnung der Emissionsraten verwendete Stickstoffausscheidung von Mastschweinen variiert je nach Futtermenge, Rohproteingehalt der Ration und Leistung der Tiere (DLG 2014). Zur Modellierung des Ammoniakemissionspotenzials werden die von der DLG (2014, 2019) definierten Fütterungsstrategien herangezogen (Tab. 1). Die errechneten Emissionspotenziale gelten für Mastschweine von 28 bis 118 kg Lebendmasse (LM) bei 244 kg Zuwachs pro Tier und Jahr, Tageszunahmen von 850 g LM und 2,7 Mastdurchgängen pro Jahr.

In den verwendeten Stoffflussmodellen für Mastschweine wird ein TAN-Anteil von 66 % an den Gesamtstickstoffausscheidungen zugrunde gelegt (KTBL 2023b).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 1: Stickstoff-Standardausscheidung pro Tierplatz bei 850 g Tageszunahme in Abhängigkeit der Fütterungsstrategie sowie TAN-Mengenanteil an den Stickstoffausscheidungen
| rowspan="3" |'''Fütterungsstrategie'''
| colspan="2" |'''N-Ausscheidung'''
| colspan="2" |'''TAN-Anteil an der N-Ausscheidung'''
|-
|'''NAus'''
|'''Quelle'''
|'''rTAN'''
|'''Quelle'''
|-
|kg/(TP ‧ a)
|
|
|
|-
|Universalfutter, Universalmast mit Vormast
|12,2
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|N-/P-reduziert, 2-Phasen-Mast mit Vormast
|11,7
|DLG (2014)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|10,6
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|-
|Sehr stark N-/P-reduziert, 3-Phasen-Mast mit Vormast
|9,5
|DLG (2019)
|0,66
|KTBL (2023b)
|}

Die N-reduzierte Fütterung wirkt sich infolge einer verringerten Stickstoffausscheidung direkt auf die mit dem entsprechenden Stoffflussmodell berechneten NH3-Emissionsraten aus. Beispielsweise reduziert sich die mit dem Stoffflussmodell berechnete NH3-Emissionsrate für vollperforierte Buchten mit Zwangslüftung und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP von 3,4 kg NH3/(TP ‧ a) bei Universalfütterung

* auf 3,3 kg NH3/(TP ‧ a) bei N-/P-reduzierter Fütterung,
* auf 3,0 kg NH3/(TP ‧ a) bei stark N-/P-reduzierter Fütterung und
* auf 2,6 kg NH3/(TP ‧ a) bei sehr stark N-/P-reduzierter Fütterung.

Diese Ergebnisse des Stoffflussmodells wurden von Markus et al. (2023) bei ihren Messungen in Schweinemastställen bestätigt.

=== 1.2 Emissionsrate des Stalls ===
Die Emissionsrate des Stalls umfasst die Emissionen aus dem Innenbereich sowie die Emissionen des Auslaufs, sofern vorhanden. Verfügt ein Haltungsverfahren über einen Auslauf und ein entsprechend großes Flächenangebot je Tier (Kap. 1.4.2), wird von den Tieren meist ein Kot-/Harnbereich im Auslauf angelegt. Unter dieser Annahme wird davon ausgegangen, dass keine oder nur geringe Emissionsraten aus dem Innenbereich vorliegen. Eine Ausnahme stellen Haltungsverfahren mit Auslauf dar, die im Innenbereich über einen zusätzlichen Kot-/Harnbereich verfügen.

==== 1.2.1 Grundlagen ====
Bei Haltungsverfahren mit vollperforierten Buchten sowie perforierten Kot-/Harnbereichen teilt sich der Stofffluss im Stall auf die Bereiche oberflur und unterflur auf. Es wird eine Aufteilung der anfallenden TAN-Menge auf ober- und unterflur von 15 % bzw. 85 % angenommen. Sie wird in den Gleichungen aus Kapitel 1 mit den Werten aus Tabelle 2 berücksichtigt. In Ställen mit planbefestigten Kot-/Harnbereichen oder Tiefstreu entfällt der Unterflurbereich, sodass 100 % der TAN-Menge dem Oberflurbereich zugeordnet werden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 2: Aufteilung der TAN-Menge auf ober- und unterflur in Abhängigkeit der Haltungsform
| rowspan="3" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''Anteil an der TAN-Menge'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|-
|'''rO'''
|'''rU'''
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/Harnbereich
|0,15
|0,85
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/Harnbereich
|1,00
|0,00
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|1,00
|0,00
|}
Ammoniakemissionsraten von Schweinemastställen mit Auslauf wurden im Projekt „Ermittlung von Emissionsdaten für die Beurteilung der Umweltwirkungen der Nutztierhaltung“ (EmiDaT) (Wolf et al. 2023) systematisch erhoben. Sie werden hier zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle herangezogen. Die Emissionsraten für die freigelüfteten Ställe mit Auslauf nach Wolf et al. (2023) wurden für freigelüftete Ställe ohne Auslauf sowie Außenklimaställe übernommen. Die Emissionsrate für die zwangsgelüftete Einflächenbucht nach Wolf et al. (2023) bildet die Grundlage für die Bewertung aller zwangsgelüfteten Verfahren.

Da in den letzten Jahren keine systematischen Emissionsmessungen von Tiefstreuverfahren durchgeführt wurden, wird für Außenklimaställe mit Tiefstreu der Konventionswert aus der Richtlinie VDI 3894-1 (2011) verwendet. Dieser Wert entspricht dem Emissionsfaktor im nationalen Emissionsinventar (Vos et al. 2022). Guingand und Rugani (2012) sowie Lagadec et al. (2012) haben in ihren Untersuchungen ähnliche Emissionsraten für zwangsgelüftete Tiefstreuverfahren gemessen.

In Tabelle 3 ist aufgeführt, welche Emissionsraten in Abhängigkeit der Haltungsform als Grundlage für die Ableitung von Emissionsfaktoren herangezogen wurden.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 3: Liste der NH3-N-Emissionsraten für die Haltung von Mastschweinen, die zur Ableitung von Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle verwendet wurden
| rowspan="2" |'''Haltungsform'''
|'''Fütterungsstrategie'''
|'''Zugrunde liegende N-Ausscheidung'''
|'''Emissionsrate'''
|'''Quelle'''
|-
|
|kg/(TP ‧ a)
|kg NH3-N/(TP ‧ a)
|
|-
|Zwangslüftung, Einflächenbucht
|Universalfutter
|12,2
|2,8
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, perforierter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|2,0
|Wolf et al. (2023)
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Auslauf
|N-/P-reduziert
|11,7
|3,2
|Wolf et al. (2023)
|-
|Außenklimastall, Tiefstreuverfahren
|Universalfutter
|12,2
|3,5
|VDI 3894-1 (2011)
|}
Bei Ställen mit perforierten Flächen werden 35 % der Gesamtemissionsrate dem Oberflurbereich zugeordnet und 65 % dem Unterflurbereich. Diese Aufteilung wurde aus dem Minderungspotenzial der Gülleansäuerung von 64 % (VERA 2016) sowie einem Übersichtsartikel von Chowdhury et al. (2014) abgeleitet. Bei einem pH-Wert des Flüssigmists von 5,5, der bei der Gülleansäuerung angestrebt wird, sind nach Berechnungen von Fangueiro et al. (2015) gegenüber einem Flüssigmist mit einem pH-Wert von 7,5 nur noch 1 % der NH3-Emissionen zu erwarten. Aus der Annahme, dass die Ansäuerung nur auf die Emissionsrate unterflur wirkt, ergibt sich die o.g. prozentuale Zuordnung der Gesamtemissionsrate.

==== 1.2.2 Emissionsfaktoren ====
Auf Basis der Emissionsraten aus der Literatur (Kap. 1.2.1, Tab. 3) und der Aufteilung der Emissionsrate (Kap. 1.2.1) sowie der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) auf ober- und unterflur lassen sich Emissionsfaktoren für die Stoffflussmodelle berechnen. Diese werden in den Gleichungen aus Kapitel 1 eingesetzt. Der Bezug dieser Emissionsfaktoren auf emissionsrelevante Standardflächen, wie in Tabelle 4 dargestellt, ermöglicht die Bewertung unterschiedlicher Haltungsverfahren. Die emissionsrelevante Stallfläche von Haltungsverfahren wird in Kapitel 1.4.2 erläutert.

Beispielsweise kann für ein zwangsgelüftetes Verfahren mit perforiertem Kot-/Harnbereich und einem Flächenangebot von 0,75 m²/TP (Tab. 4) ausgehend von der Emissionsrate von 2,8 kg NH3-N/(TP ‧ a) (Tab. 3) bei einer Zuordnung von 35 % der Emissionen oberflur (Kap. 1.2.1) eine Emissionsrate oberflur von 0,98 kg NH3-N/(TP ‧ a) kalkuliert werden. Die Emissionsrate des Stalls basiert auf einer Stickstoffausscheidung von 12,2 kg/(TP ‧ a) (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Unter Berücksichtigung des TAN-Anteils von 0,66 an der Stickstoffausscheidung (Kap. 1.1, Tab. 1) und dem Oberfluranteil von 0,15 an der TAN-Menge (Kap. 1.2.1, Tab. 2) errechnet sich eine TAN-Menge von 1,2 kg/(TP ‧ a) oberflur. Die Division der emittierenden Stickstoffmenge (0,98 kg N/(TP ‧ a)) durch die oberflur als TAN vorliegende Stickstoffmenge (1,2 kg N/(TP ‧ a)) ergibt den Emissionsfaktor oberflur von 0,81 (Tab. 4).

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 4: NH3-N-Emissionsfaktoren ober- und unterflur für Schweinemastställe in Abhängigkeit der Haltungsform und der emissionsrelevanten Standardfläche sowie Angabe des zugrunde liegenden Flächenangebots
| rowspan="4" |'''Haltungsform'''
| colspan="2" |'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
bezogen auf TAN 
| colspan="2" |'''Emissionsrelevante Standardfläche'''
|'''Zugrunde liegendes Flächenangebot'''
|-
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|'''oberflur'''
|'''unterflur'''
|
|-
|'''EFO'''
|'''EFU'''
|'''AO'''
|'''AU'''
|
|-
|
|
|m²/TP
|m²/TP
|m²/TP
|-
|Zwangslüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,81
|0,27
|― 1)
|0,75
|0,75
|-
|Freie Lüftung, perforierter Kot-/ Harnbereich
|0,60
|0,20
|― 1)
|0,4
|1,3
|-
|Freie Lüftung, planbefestigter, eingestreuter Kot-/ Harnbereich
|0,41
|―
|0,4
|―
|1,3
|-
|Freie Lüftung, Tiefstreu
|0,43
|―
|― 1)
|―
|1,3
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.2.3 Wissenschaftliche Einordnung der Emissionsfaktoren ====
Die gegenüber zwangsgelüfteten Verfahren geringeren Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren lassen sich durch die Temperaturabhängigkeit der Emissionen (Elzing und Monteny 1997) erklären und gehen auf die Untersuchungsergebnisse von Wolf et al. (2023) zurück.

Bei perforierten Verfahren werden aufgrund der raschen Umsetzung des Harnstoffs nach dem Harnabsatz auf der reaktiven Oberfläche des perforierten Bodens oberflur höhere Emissionsfaktoren erwartet als unterflur. Elzing und Monteny (1997) konnten bei Untersuchungen im technischen Maßstab die höchsten Emissionsraten innerhalb der ersten zwei Stunden nach dem Aufbringen von Kot und Harn auf einen perforierten Boden messen. 24 Stunden nach dem Aufbringen entsprachen die Emissionsraten wieder dem Ausgangsniveau. Dies erklärt den geringeren Emissionsfaktor unterflur, denn dort lagert das Kot-Harn-Gemisch (Flüssigmist) in der Regel über längere Zeiträume. Für die Stoffflussmodelle wird außerdem eine geringe Luftaustauschrate über der Flüssigmistoberfläche im Kanal unterstellt, die mit geringeren Emissionsraten einhergeht. Ye et al. (2008) beschreiben den Zusammenhang zwischen dem Abstand der Flüssigmistoberfläche zum perforierten Boden und der Luftaustauschrate sowie deren Einfluss auf die Ammoniakemissionsraten.

Mehrens (2021) stellte fest, dass vollperforierte Buchten heterogen verschmutzt sind, und erhob mit zunehmender Verschmutzung eine steigende Ureaseaktivität. Die Aktivität von Urease beeinflusst die Harnstoffspaltung und damit die Emissionsraten von Ammoniak (Braam und Swierstra 1999). Durch die heterogene Verschmutzung kann oberflur kein Flächenbezug hergestellt werden, sodass in den Stoffflussmodellen mit perforierten Kot-/Harnbereichen oberflur ausschließlich die variierende TAN-Menge Berücksichtigung findet (Kap. 1, Gl. 4).

Im Unterflurbereich hingegen wird der Flächengröße in den Stoffflussmodellen aufgrund der weitgehend homogen emittierenden Fläche Einfluss auf die NH3-Emissionsraten beigemessen. Ni et al. (1999) konnten jedoch keinen Einfluss der Menge des unterflur gelagerten Flüssigmists auf die Ammoniakemissionsraten nachweisen. Die Autoren führen dies auf die Bedeutung des Massentransfers von Ammoniak bzw. Ammonium an die Flüssigmistoberfläche zurück. In den Stoffflussmodellen wird daher eine Abweichung der emissionsrelevanten Fläche von der Standardfläche AU in Form einer Zu- oder Abnahme der mit dem TAN-bezogenen Emissionsfaktor berechneten Emissionsrate einkalkuliert (Kap. 1, Gl. 5).

==== 1.2.4 Übertragbarkeit der Emissionsfaktoren ====
Für Haltungsverfahren mit planbefestigen, nicht eingestreuten Ausläufen liegen derzeit keine systematischen Untersuchungen vor. Diese Verfahren werden mit dem Emissionsfaktor für planbefestigte, eingestreute Ausläufe bewertet (Kap. 1.2.1, Tab. 3). Hierbei ist jedoch zu beachten, dass befestigte, nicht eingestreute Bereiche laut TA Luft (2021; Nummer 5.4.7.1 Buchstabe a) bei Verschmutzung täglich zu reinigen sind. Das tägliche Abschieben der Exkremente bei planbefestigten, nicht eingestreuten Ausläufen wurde auch bei ersten Messungen im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhanden Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] vorausgesetzt, deren Ergebnisse unter dieser Managementvoraussetzung auf geringere Emissionsraten als bei Ausläufen mit Einstreu hindeuten.

Die in den Stoffflussmodellen verwendeten Emissionsfaktoren basieren auf Untersuchungen außenliegender Ausläufe. Die entsprechenden Emissionsfaktoren können auch für Haltungsverfahren mit innenliegenden Ausläufen angewendet werden.

Für Haltungsverfahren mit Zwangslüftung und Auslauf wird unter Voraussetzung des permanenten Zugangs der Schweine zum Auslauf sowie selbstschließender Türen zwischen Innenbereich und Auslauf angenommen, dass die Schweine Kot und Harn überwiegend im Auslauf absetzen. Basierend auf dieser Annahme wird bei zwangsgelüfteten Verfahren mit Auslauf v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft. Aus diesem Grund können, je nach Bodengestaltung im Auslauf, die Emissionsfaktoren für freigelüftete Verfahren mit perforierten oder planbefestigten, eingestreuten Ausläufen übernommen werden. Auch wenn bei ausreichendem Flächenangebot für eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere v. a. der Auslauf als emissionsrelevant eingestuft wird, sollte berücksichtigt werden, dass perforierte Flächen im Innenbereich zu zusätzlichen Emissionen aus dem Flüssigmistkanal führen.

=== 1.3 Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers ===
Die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird in den Stoffflussmodellen auf Basis der Emissionsfaktoren (Tab. 5) von Kupper et al. (2020) und Sommer et al. (2019) ermittelt. Bei Flüssigmistlagern hat neben dem TAN-Gehalt die Größe der Flüssigmistoberfläche im Außenlager Einfluss auf die Emissionsrate (Kupper et al. 2020). Unter Berücksichtigung der Betriebsstruktur in Deutschland wurde eine Standardoberfläche für Flüssigmistlager von 0,29 m²/TP ermittelt (KTBL 2023c). Aus dieser Standardoberfläche AWD und der Flüssigmistoberfläche AemiWD im Wirtschaftsdüngeraußenlager des zu bewertenden Haltungsverfahrens berechnet sich ein Faktor fWD (Kap. 1, Gl. 6). Dieser Faktor ermöglicht es, die Emissionsrate des Flüssigmistaußenlagers proportional an den Behälterdurchmesser anzupassen.

Bei Festmistaußenlagern wird ausschließlich der TAN-Gehalt als Einflussgröße auf die Emissionsrate berücksichtigt, da sich die Festmistoberfläche während der Lagerung fortwährend ändert.

Für Rottemist aus Tiefstreuverfahren ist die Lagerdauer in einem Außenlager in der Regel kurz und aufgrund der bereits im Stall erfolgten Rotte mit geringen mikrobiellen Umsetzungsprozessen verbunden. Aus diesem Grund werden nur geringe Ammoniakemissionsraten erwartet, sodass die Emissionsrate aus der Lagerung von Rottemist aus Tiefstreuverfahren zu vernachlässigen sind.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 5: NH3-N-Emissionsfaktoren für die Wirtschaftsdüngeraußenlagerung in Abhängigkeit der Art des Lagers
| rowspan="3" |'''Art des Lagers'''
|'''NH3-N-Emissionsfaktor'''
|'''Quelle'''
|'''Standard-Flüssigmistoberfläche'''
|-
|'''EFWD'''
|
|'''AWD'''
|-
|bezogen auf TAN 
|
|m²/TP
|-
|Flüssigmistlager, nicht abgedeckt
|0,12
|Kupper et al. (2020)
|0,29
|-
|Festmistlager, nicht abgedeckt
|0,29
|abgeleitet von Sommer et al. (2019) 1)
|―
|-
|Lager für Rottemist aus Tiefstreuverfahren
|zu vernachlässigen
|Expertenschätzung
|―
|}
1) Veröffentlichter Wert um abgedeckte Festmistlager bereinigt. 

=== 1.4 Einflussfaktoren ===
Neben der Stickstoffausscheidung haben das Lüftungsverfahren, die Größe und Gestaltung der emissionsrelevanten Fläche sowie der Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen Einfluss auf die mit den Stoffflussmodellen berechneten Emissionsraten (Abb. 3).

[[Datei:NH3 MS Abb. 3.jpg|mini|800x800px|zentriert|Abb. 3: Stoffflussmodell für Haltungsverfahren mit perforierten Kot-/Harnbereichen einschließlich der Einflussfaktoren (rot) auf die Emissionsraten oberflur, unterflur und aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager (WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)]]

==== 1.4.1 Lüftungsverfahren und Flächengestaltung ====
Die Emissionsraten von Ammoniak sind u. a. temperaturabhängig (Elzing und Monteny 1997). Ob ein Haltungsverfahren über eine Zwangslüftung oder freie Lüftung verfügt, hat Einfluss auf die Stalltemperatur und damit auf die Emissionsraten. Auch die Flächengestaltung mit perforiertem Boden oder planbefestigtem Boden mit Einstreu hatte bei Wolf et al. (2023) Einfluss auf die NH3-Emissionsrate. Berücksichtigt werden diese Zusammenhänge in den Stoffflussmodellen über die Verwendung der Emissionsraten entsprechend Tabelle 3 (Kap. 1.2.1).

==== 1.4.2 Emissionsrelevante Fläche ====
Zwischen der Buchtenverschmutzung und der Höhe der NH3-Emissionsraten konnte von Ni et al. (1999) ein linearer Zusammenhang abgeleitet werden. Die Buchtenverschmutzung hängt u. a. von der Größe und Gestaltung der Bucht ab (Aarnink et al. 1996, Ocepek und Andersen 2022), denn Schweine legen bei ausreichendem Flächenangebot Funktionsbereiche an. Das heißt: Sie nutzen einen Teil der Fläche ausschließlich zum Liegen, einen anderen zum Fressen und wieder einen anderen zum Koten und Harnen. Bei Haltungsverfahren mit Auslauf erfolgt das Absetzen von Kot und Harn in der Regel im Auslauf. Legen die Tiere Funktionsbereiche an, ist eine verringerte Verschmutzung der angebotenen Fläche zu erwarten und die Emissionsraten je Tierplatz können im Vergleich zu nicht strukturierten Haltungsverfahren sinken.

Die Buchtenstrukturierung durch die Tiere ist u. a. abhängig vom Flächenangebot und wird ab einer Fläche von 1,3 m²/TP erwartet. Ab diesem Flächenangebot ist die Aufteilung in eine Liegefläche (0,6 m²/TP), eine Aktivitätsfläche (0,3 m²/TP) und eine Kot-/Harnfläche (0,4 m²/TP) möglich.

Die hier einkalkulierte Liegefläche von 0,6 m²/TP entspricht der nach Ekkel et al. (2003) für Mastschweine mit 80 kg Lebendmasse (LM) benötigten Fläche. Auch im Tierhaltungskennzeichnungsgesetz (TierHaltKennzG 2023) wird für Mastschweine von 50–110 kg LM eine Liegefläche von 0,6 m²/TP gefordert. Bei Ocepek und Andersen (2022) wurden von Mastschweinen meist ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP Kot-/Harnbereiche angelegt. Die hierfür erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs betrug 0,4 m²/TP. Für Haltungsverfahren mit mindestens 1,3 m²/TP kann folglich mit einer emissionsrelevanten Fläche von 0,4 m²/TP kalkuliert werden.

In den verwendeten Stoffflussmodellen sind die Emissionsfaktoren mit einer emissionsrelevanten Standardfläche AO oder AU verknüpft (Kap. 1.2.2, Tab. 4). Weicht die emissionsrelevante Stallfläche AemiS eines Haltungsverfahrens von dieser Standardfläche ab, wird die Abweichung mit der flächenspezifischen Emissionsrate eS einkalkuliert. Die Emissionsrate eS (2,04 kg NH3-N/(m²‧a)) stellt dabei eine Expertenschätzung auf Basis von Untersuchungsergebnissen zur Güllekanalverkleinerung (Wokel und Gallmann 2023) im [https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhanden Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)] dar. Sie wird für zwangsgelüftete und freigelüftete Verfahren verwendet. Konservativ wird sie auch auf planbefestigte Flächen übertragen. Bei einer Abweichung der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS von der emissionsrelevanten Standardfläche AO werden planbefestigte Flächen folglich wie eine Flüssigmistoberfläche im Kanal behandelt.

Die emissionsrelevante Stallfläche AemiS geht in den Gleichungen 4 und 5 in die Berechnung der Emissionspotenziale ein.

Das Flächenangebot des Stalls sowie die emissionsrelevante Stallfläche beziehen sich nachfolgend auf die Buchtenfläche einschließlich des Auslaufs, sofern vorhanden. Bei der Ermittlung des Flächenangebots und der emissionsrelevanten Stallfläche wird außerdem unterstellt, dass die einzelnen Buchten des Stalles gleich aufgebaut sind bei gleichem Tierbesatz je Bucht.

===== 1.4.2.1 Grundlegende Prinzipien zur Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche =====
Der Bestimmung der emissionsrelevanten Fläche liegen folgende Prinzipien zugrunde:

* Schweine legen, wie in Kapitel 1.4.2 beschrieben, Funktionsbereiche an und es besteht ein Zusammenhang zwischen der Verschmutzung der angebotenen Fläche und der Emissionsrate eines Haltungsverfahrens.
* Ab einer angebotenen Fläche von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP, sofern das Flächenangebot im Innenbereich 2,0 m²/TP nicht überschreitet.
* Perforierte Flächen sind aufgrund der emittierenden Flüssigmistoberfläche unterflur unabhängig vom Flächenangebot und der Verschmutzung oberflur immer emissionsrelevant.
** Dies führt dazu, dass die emissionsrelevante Fläche größer sein kann als in den Kapiteln 1.4.2.3 bis 1.4.2.5 beschrieben. Zu berücksichtigen sind auch getrennte Flüssigmist- und Wasserkanäle sowie Kot-/Harnbereiche im Innenbereich von Buchten mit Auslauf. Einkalkuliert wird vereinfachend ausschließlich die Größe der perforierten Fläche. Abweichungen zur Größe der Flüssigmistoberfläche unterflur sind in Abhängigkeit des Verfahrens möglich, etwa wenn Flüssigmist auch unter dem planbefestigten Boden gelagert wird.

Nicht berücksichtigt wird:

* Der Einfluss der Buchtengeometrie und der Gestaltung der Bucht auf die Einhaltung der Funktionsbereiche durch die Tiere: Es kann beispielsweise vorkommen, dass die Funktionsbereiche bei einer sehr weiten Entfernung zwischen Liege- und Kot-/Harnbereich weniger zuverlässig angenommen werden. In der Folge ist eine erhöhte Verschmutzung zu erwarten. Vorausgesetzt wird eine Buchtenstrukturierung durch die Tiere unter der Prämisse einer entsprechenden Flächengröße und -gestaltung (DLG 2020).
* Der Einfluss eines geänderten Flächenangebots je Tier im Laufe der Mast: Wenn Schweine im [[Kontinuierliche Mast|kontinuierlichen Verfahren]] gemästet werden und nach Abschluss eines Mastabschnitts in Buchten mit einem größeren Flächenangebot je Tier umgetrieben werden oder die Buchten im [[Rein-Raus-Verfahren|Rein-Raus-Verfahren]] mit einer flexiblen Trennwand ausgestattet sind, wird in den Stoffflussmodellen mit der Fläche im letzten Mastabschnitt (Endmast) kalkuliert. In diesem Mastabschnitt sind nach Keck et al. (2010) die höchsten Emissionsraten zu erwarten. Indem für die Berechnungen des Emissionspotenzials das Flächenangebot der Endmast für die gesamte Mastdauer herangezogen wird, wird diese kritische Phase besonders berücksichtigt. Den verwendeten N-Ausscheidungen und Emissionsfaktoren liegt jedoch ein mittleres Mastgewicht zugrunde.

===== 1.4.2.2 Vollperforierte Buchten und Buchten mit Tiefstreu =====
Bei einer vollperforierten Bucht wird die gesamte Stallfläche aufgrund der darunterliegenden, offenen Flüssigmistoberfläche als emissionsrelevant betrachtet.

Für Tiefstreuverfahren werden auf Grund mangelnder Datengrundlage Abweichungen der emissionsrelevanten Fläche von der dem Emissionsfaktor zugrunde liegenden Stallfläche (Kap. 1.2.2, Tab. 4) nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.3 Teilperforierte und planbefestigte Buchten ≥ 1,3 m²/TP mit einem Innenbereich ≤ 2,0 m²/TP =====
Bei einem Flächenangebot ≥ 1,3 m²/TP wird von einer funktionierenden Buchtenstrukturierung durch die Tiere ausgegangen, sodass eine Fläche von 0,4 m²/TP für den Kot-/Harnbereich angesetzt werden kann. Diese Fläche des Kot-/Harnbereichs wird als emissionsrelevante Fläche betrachtet.

Dies gilt sowohl für Haltungsverfahren mit als auch ohne Auslauf und mit einem Flächenangebot von maximal 2,0 m²/TP im Innenbereich. Als Expertenschätzung lässt sich ableiten, dass Schweine ab diesem Flächenangebot nicht mehr zuverlässig Funktionsbereiche anlegen und nicht mehr ausschließlich den Auslauf als Kot-/Harnbereich nutzen.

Da bei Haltungsverfahren mit perforierten Bereichen die gesamte perforierte Fläche Aper emissionsrelevant ist, kann für diese Verfahren die emissionsrelevante Fläche 0,4 m²/TP überschreiten. Dies ist der Fall, wenn die perforierte Fläche größer als 0,4 m²/TP ist.

===== 1.4.2.4 Teilperforierte und planbefestigte Buchten > 0,75 m²/TP und < 1,3 m²/TP =====
Mit zunehmender Stallfläche beginnen die Tiere auch in wenig strukturierten Buchten Kot-/Harnbereiche anzulegen, sodass davon auszugehen ist, dass die emissionsrelevante Fläche mit zunehmender Stallfläche sinkt.

Angenommen wird deshalb, dass Mastschweine bei einem Flächenangebot ≤ 1,0 m²/TP in einem kaum relevanten Maße Kot-/Harnbereiche anlegen und die insgesamt verschmutzte und damit emissionsrelevante Fläche mindestens 0,75 m²/TP groß ist. Ist die perforierte Fläche größer als 0,75 m²/TP, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevant angerechnet.

Ab einem Flächenangebot von 1,0 m²/TP stehen den Tieren die für einen Liegebereich erforderlichen 0,6 m²/TP (Ekkel et al. 2003) sowie die erforderliche Fläche des Kot-/Harnbereichs von 0,4 m²/TP (Ocepek und Andersen 2022) zur Verfügung. Aufgrund des fehlenden Aktivitätsbereichs und der zu geringen Gesamtfläche lässt dieses Flächenangebot jedoch noch keine zuverlässige Buchtenstrukturierung durch die Tiere erwarten. Bei einem Flächenangebot > 1,0 m²/TP wird dennoch angenommen, dass die emissionsrelevante Stallfläche < 0,75 m²/TP wird. Ab einem Flächenangebot von 1,3 m²/TP beträgt die emissionsrelevante Stallfläche 0,4 m²/TP (vgl. Buchten ≥ 1,3 m²/TP). Im Bereich > 1,0 m²/TP und < 1,3 m²/TP wird bei zunehmender Stallfläche eine lineare Abnahme der emissionsrelevanten Fläche von 0,75 m²/TP auf 0,4 m²/TP unterstellt und mit Gleichung 7 berechnet.

[[Datei:NH3 MS Gl. 7.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

Übersteigt die perforierte Fläche je Tierplatz die mit Gleichung 7 berechnete Fläche Alin, wird die gesamte perforierte Fläche Aper als emissionsrelevante Fläche angerechnet.

===== 1.4.2.5 Buchten mit einem Innenbereich > 2,0 m²/TP =====
Für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot im Innenbereich > 2,0 m²/TP ist zu erwarten, dass eine Buchtenstrukturierung nicht mehr eingehalten wird und die emissionsrelevante Fläche gegenüber Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot < 2,0 m²/TP steigt. Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot dieser Größe sind jedoch nicht von Praxisrelevanz und werden daher in den vorliegenden Stoffflussmodellen nicht berücksichtigt.

===== 1.4.2.6 Zusammenfassung =====
Tabelle 6 fasst den Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall, der Flächengestaltung und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS zusammen. Wie die Größe der Flüssigmistoberfläche als Einflussfaktor auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers berücksichtigt wird, ist in Kapitel 1.3 beschrieben.

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 6: Zusammenhang zwischen dem Flächenangebot des Stalls AStall und der emissionsrelevanten Stallfläche AemiS (Aper: perforierte Fläche (m²/TP); Alin (Gl. 7): linear abgeleitete Fläche für Haltungsverfahren mit einem Flächenangebot > 1,0 und < 1,3 m²/TP (m²/TP))
|'''Flächenangebot des Stalls'''
|'''Flächengestaltung'''
|'''Emissionsrelevante Stallfläche'''
|-
|'''AStall'''
|
|'''AemiS'''
|-
|m²/TP
|
|m²/TP
|-
| rowspan="2" |jede Flächengröße
|vollperforiert
|AemiS = AStall
|-
|planbefestigt, Tiefstreu
|― 1)
|-
| rowspan="3" |> 0,75 und ≤ 1,0
|planbefestigt
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,75 m²/TP
|AemiS = 0,75
|-
|teilperforiert, Aper > 0,75 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |> 1,0 und < 1,3
|planbefestigt
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper < Alin
|AemiS = Alin
|-
|teilperforiert, Aper > Alin
|AemiS = Aper
|-
| rowspan="3" |≥ 1,3 (Innenbereich ≤ 2,0)
|planbefestigt
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper ≤ 0,4 m²/TP
|AemiS = 0,4
|-
|teilperforiert, Aper > 0,4 m²/TP
|AemiS = Aper
|-
|> 2,0 (Innenbereich)
| colspan="2" |Haltungsverfahren können nicht bewertet werden
|}
1) Flächengröße für die Stoffflussmodelle nicht von Relevanz. 

==== 1.4.3 Emissionsmindernde Maßnahmen ====
Zunächst entscheiden die Fütterung und die Leistung der Tiere über die ausgeschiedene N-Menge und somit die mögliche Emissionsrate des Stalls. Neben einer N-reduzierten Fütterungsstrategie können verfahrensintegrierte oder dem Stall nachgeschaltete Maßnahmen sowie Maßnahmen am Wirtschaftsdüngeraußenlager die Emissionsrate von Ammoniak aus der Schweinemast mindern.

In den Stoffflussmodellen wird das Minderungspotenzial von Maßnahmen an der wirkungsrelevanten Stelle berücksichtigt. Beispielsweise beeinflusst eine Güllekanalverkleinerung die Emissionsrate unterflur, nicht jedoch die Emissionsrate oberflur. Bei der Untersuchung von Minderungsmaßnahmen in der Praxis wird die Emissionsminderung jedoch für den gesamten Stall bzw. ein Stallabteil gemessen. Sollen Ergebnisse aus Untersuchungen solcher Minderungsmaßnahmen nicht pauschal auf die Gesamtemissionsrate eines Stalles angerechnet, sondern in die Stoffflussmodelle integriert werden, dann ist es erforderlich die ermittelte Minderung unter Berücksichtigung der Emissionsanteile von ober- und unterflur (Kap. 1.2.1) auf den Effekt an der wirkungsrelevanten Stelle umzurechnen. Dadurch ergibt sich für die wirkungsrelevante Stelle eine höhere Emissionsminderung als für den Gesamtstall gemessen.

Es ist möglich, eine Fütterungsmaßnahme mit einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Stalls mindert, und einer Maßnahme, die die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers mindert, zu kombinieren. Der kombinierte Einsatz von Maßnahmen innerhalb des Stalls oder Wirtschaftsdüngeraußenlagers wird jedoch nur berücksichtigt, wenn wissenschaftliche Untersuchungen bzgl. der Maßnahmenkombination vorliegen. Eine Ausnahme ist die Gülleansäuerung im Stall. Diese hat auch eine emissionsmindernde Wirkung auf die Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers. Für das Wirtschaftsdüngeraußenlager kann im Stoffflussmodel der zugehörige Minderungsfaktor (Tab. 7) als Sonderfall multiplikativ mit dem Minderungsfaktor einer weiteren Maßnahme zur Minderung der Emissionsrate aus dem Wirtschaftsdüngeraußenlager verknüpft werden. Das Produkt aus beiden Minderungsfaktoren wird in Gleichung 6 (Kap. 1) als Minderungsfaktor der im Wirtschaftsdüngeraußenlager wirksamen Minderungsmaßnahme MFWD eingesetzt.

Ein Minderungsfaktor stellt im Zusammenhang mit den Stoffflussmodellen den Wert dar, der multipliziert mit der Emissionsrate, die um das Minderungspotenzial einer Maßnahme oder Maßnahmenkombination geminderte Emissionsrate ergibt. Die Minderungsfaktoren werden nach Gleichung 8 abgeleitet. Die berücksichtigten Minderungsmaßnahmen einschließlich ihrer Minderungspotenziale sowie der wirkungsrelevanten Stelle und der zugehörigen Minderungsfaktoren sind in Tabelle 7 aufgeführt. Die Minderungsfaktoren sind ausschließlich für die Verwendung in den Gleichungen aus Kapitel 1 vorgesehen.

[[Datei:NH3 MS Gl. 8.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

{| class="wikitable"
|+ style="text-align:left|Tab. 7: Relevante Maßnahmen zur Emissionsminderung in der Schweinehaltung, Emissionsminderungspotenzial laut Literatur und die Minderung an der wirkungsrelevanten Stelle der Stoffflussmodelle
| colspan="2" rowspan="3" |'''Emissionsmindernde Maßnahme'''
|'''NH3-Minderungspotenzial'''
|'''Quelle'''
|'''Wirkungsrelevante Stelle'''
|'''NH3-Minderungspotenzial an der wirkungsrelevanten Stelle'''
| colspan="2" |'''Minderungsfaktor'''
|-
|'''MP'''
|
|'''wS'''
|'''MPwS'''
| colspan="2" |'''MF'''
|-
|%
|
|
|%
| colspan="2" |
|-
| rowspan="3" |[[Abluftreinigungsanlagen|Abluftreinigung]]
|Biofilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
| rowspan="3" |Stall
|70
|MFS
|0,30
|-
|Rieselbettfilter
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
|Mehrstufiges Verfahren
|70
|TA Luft (2021), KTBL (2023a)
|70
|MFS
|0,30
|-
| rowspan="2" |[[Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung|Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung]]
|Einzelmaßnahme im Auslauf
|49
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|75
|MFU
|0,25
|-
|kombiniert mit Ureaseinhibitor (Oberflur-Applikation)
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
| colspan="2" |[[Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände|Güllekanalverkleinerung durch geneigte Seitenwände]] 2)
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|49
|MFU
|0,51
|-
| rowspan="2" |[[Güllekühlung|Güllekühlung]]
|Schwimmkühlkörper
|47
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|unterflur
|72
|MFU
|0,28
|-
|Kühlleitungen
|30 3)
|[https://www.ktbl.de/themen/emimin Verbundvorhanden Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin)]
|unterflur
|46
|MFU
|0,54
|-
| rowspan="3" |[[Ureaseinhibitor|Ureaseinhibitor]] (Oberflur-Applikation)
|Zwangslüftung, perforierter Boden
|20
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|57
|MFO
|0,43
|-
|Auslauf, perforierter Boden; kombiniert mit einen Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
|64
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|Stall
|64
|MFS
|0,36
|-
|Auslauf, planbefestigter Boden
|32
|Hagenkamp-Korth et al. (2023) 1)
|oberflur
|91
|MFO
|0,09
|-
| rowspan="2" |[[Gülleansäuerung|Gülleansäuerung]]
|Ansäuerung im Stall
|64
|VERA (2016)
|unterflur
|99
|MFU
|0,01
|-
|Angesäuerte Gülle aus dem Stall im Flüssigmistaußenlager
|50
|Expertenschätzung auf Basis von Overmeyer et al. (2021) 4)
|Flüssigmistaußenlager
|50
|MFWD
|0,50
|-
| rowspan="4" |[[Lagerbehälterabdeckung|Lagerbehälterabdeckung]]
|Betonplatte
|90
|Döhler et al. (2002)
|Flüssigmistaußenlager
|90
|MFWD
|0,10
|-
|Schwimmfolie
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Schwimmkörper
|88
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|88
|MFWD
|0,12
|-
|Zeltdach
|89
|Döhler et al. (2002), Kupper et al. (2020)
|Flüssigmistaußenlager
|89
|MFWD
|0,11
|}
1) Vorläufige Ergebnisse des Verbundvorhandens Emissionsminderung Nutztierhaltung (EmiMin), Stand Oktober 2023. 
2) Höheres Minderungspotenzial durch Kombination mit Molke als Güllezusatz oder Benzoesäure als Futterzusatz möglich. 
3) Minderung für Ferkelerzeugung ermittelt. 
4) Wiederanstieg des pH-Wertes ohne Nachsäuerung. 

== 2 Übertragbarkeit der Emissionspotenziale auf die Anforderungen der TA Luft ==
Die TA Luft (2021) fordert eine stark N-reduzierte Fütterung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe c) und zusätzlich 40 % Emissionsminderung (Nummer 5.4.7.1 Buchstabe i), um eine maximale Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) zu erreichen (Anhang 11). Die in diesem Zusammenhang genannte prozentuale Emissionsminderung kann nicht mit den in der Web-Anwendung InKalkTier berechneten, prozentualen Emissionspotenzialen gleichgesetzt werden.

Dies liegt daran, dass in der TA Luft (2021) als Bezugswert im Sinne der Web-Anwendung InKalkTier ein Referenzwert angegeben ist (Anhang 1, Tab. 11: Mastschweine, Gülleverfahren: 3,64 kg NH3/(TP ‧ a)), der sich vom Bezugswert in den Stoffflussmodellen der Web-Anwendung InKalkTier (3,4 kg NH3/(TP ‧ a)) unterscheidet. Für einen Vergleich müssen daher die absoluten Ammoniakemissionsraten entsprechend Anhang 11 (TA Luft 2021) herangezogen werden, die dort als Emissionsfaktoren bezeichnet werden. Der Einsatz einer Maßnahme mit einem Minderungspotenzial von 40 % führt demnach zu unterschiedlichen Emissionsraten bei Zugrundelegung der Werte entsprechend der TA Luft und der Web-Anwendung InKalkTier.

Aufgrund dieser Zusammenhänge wird in der Web-Anwendung InKalkTier die in Anhang 11 (TA Luft 2021) genannte Emissionsrate von 1,74 kg NH3/(TP ‧ a) erst bei einer Minderung der Emissionsrate des Stalls um 49 % erreicht. Die Ursache dafür ist neben dem unterschiedlichen Referenz- bzw. Bezugswert, dass die stark N-reduzierte Fütterung nicht separat berücksichtigt wird, sondern in der Minderung um 49 % bereits einkalkuliert ist.

Erreicht ein Haltungsverfahren in der Web-Anwendung InKalkTier ein Emissionspotenzial von -49 % bei gleichzeitig stark N-reduzierter Fütterung, erfüllt es die Anforderung der TA Luft (2021). Für tiergerechte Außenklimaställe kann analog vorgegangen werden.

== 3 Berechnungsbeispiele ==
Anhand von zwei Berechnungsbeispielen kann die Berechnung des Emissionspotenzials nachvollzogen werden.

=== 3.1 Berechnungsbeispiel 1 ===
Das Beispielverfahren 1 lässt sich folgendermaßen beschreiben:

* Vollperforierte Einflächenbucht mit Zwangslüftung
* N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 0,78 m²/TP
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,31 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Güllekühlung mit Schwimmkühlkörpern
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Zeltdach

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -55 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.1 bis 6.1 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
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'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.1 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.1.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

===3.2 Berechnungsbeispiel 2===
Das Beispielverfahren 2 lässt sich folgendermaßen beschreiben:
* Teilperforierte Mehrflächenbucht mit freier Lüftung ohne Auslauf
* Stark N-reduzierte Fütterung
* Flächenangebot des Stalls: 1,22 m²/TP, davon 0,89 m²/TP planbefestigt und eingestreut und 0,33 m²/TP perforiert
* Flüssigmistoberfläche Wirtschaftsdüngeraußenlager: 0,4 m²/TP
* Einsatz emissionsmindernder Maßnahmen:
** Stall: Unterflurschieber mit Kot-Harn-Trennung
** WD-Außenlager: Lagerbehälterabdeckung mit Betonplatte

Die Berechnung des Emissionspotenzials von -69 % für dieses Verfahren kann anhand der Gleichungen 1.2 bis 6.2 nachvollzogen werden. Die Emissionsraten des Bezugsverfahrens sind auf der Seite [[InKalkTier-Bewertung Emissionspotenziale - Bezugsverfahren#2 Bezugsverfahren Schweinemast|"Bezugsverfahren"]] zu finden.

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls oberflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 4.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls unterflur'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 5.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Stalls'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 3.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]
[[Datei:NH3 MS Gl. 6.2 Legende.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionsrate des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 2.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

'''NH3-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens'''
[[Datei:NH3 MS Gl. 1.2.jpg|zentriert|rahmenlos|1000x1000px]]

== 4 Methodenentwicklung ==
Die Entwicklung der Stoffflussmodelle zur Bewertung der Emissionspotenziale für Ammoniak aus Haltungsverfahren der Produktionsrichtung Schweinemast für die Web-Anwendung InKalkTier erfolgte in Abstimmung mit der projektbegleitenden KTBL-Arbeitsgruppe [[InKalkTier-Bewertungsmethoden Emissionspotenziale|„Bewertung von Haltungsverfahren hinsichtlich Emissionen“]].

Beteiligt waren:

* Dr. Frauke Hagenkamp-Korth, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel
* Martin Kamp, Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen, Münster
* Prof. Dr. Wilhelm Pflanz, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Weidenbach
* Dr. Manfred Trimborn, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn

Sowie aus der KTBL-Geschäftsstelle in Darmstadt:

* Franziska Christ
* Dr. Brigitte Eurich-Menden
* Dr. Dieter Horlacher
* Dr. Sebastian Wulf

== Literatur ==
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DLG (2019): Leitfaden zur nachvollziehbaren Umsetzung stark N-/P-reduzierter Fütterungsverfahren bei Schweinen. DLG-Merkblatt 418. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

DLG (2020): Strukturierung von Buchten in Ferkelaufzucht und Schweinemast. DLG-Merkblatt 458. Frankfurt am Main, DLG-Verlag

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Hagenkamp-Korth, F.; Dehler, G.; Eurich-Menden, B.; Gallmann, E.; Grimm, E.; Hartung, E.; Horlacher, D.; Rößner, A.; Schulte, H.; Smirnov, A.; Wagner, K.; Wolf, U.; Wokel, L. (2023): Ammoniak- und Treibhausgasemissionen der Nutztierhaltung und Minderung – Schweinehaltung. Vortrag, Emissionen der Tierhaltung 2023 – erheben, beurteilen, mindern, 10./11. Oktober 2023, Bonn, https://www.ktbl.de/fileadmin/user_upload/Allgemeines/Download/Tagungen_2023/Emissionen_Nutztierhaltung/Vortraege/Hagenkamp-Korth.pdf, Zugriff am 24.11.23

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KTBL (2023c): Berechnungen zur Größe von Wirtschaftsdüngerlagern in Abhängigkeit der Tierzahl je Betrieb. Interne Berechnungen, unveröffentlicht, Darmstadt, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V.

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[[Kategorie:InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak]]

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2025-02-13T12:36:42Z

Franziska Christ:

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|13.02.2025
|Emissionspotenzial Schweinemast: NH3-N-Emissionsfaktor für Festmistlager korrigiert
|Umrechnungsfehler
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|06.11.2024
|Großes Datenupdate
|Fehler in der Beschreibung aller Haltungsverfahren behoben
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|01.08.2024
|Emissionspotenziale: Vergleich Bezugsverfahren und aktuelles Haltungsverfahren in Pop-Up-Fenster ergänzt
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|19.03.2024
|Erster Release zu den KTBL-Tagen 2024
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Franziska Christ:

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|14.02.2025
|Emissionspotenzial Schweinemast: NH3-N-Emissionsfaktor für Festmistlager korrigiert
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|06.11.2024
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|Fehler in der Beschreibung aller Haltungsverfahren behoben
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|Emissionspotenzial Milchkuhhaltung: Vergleich Bezugsverfahren und aktuelles Haltungsverfahren in Pop-Up-Fenster ergänzt
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|Erster Release zu den KTBL-Tagen 2024
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Franziska Christ:

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|Emissionspotenzial Schweinemast: NH3-N-Emissionsfaktor für Festmistlager korrigiert
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Franziska Christ:

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