InKalkTier-Bewertungsmethode Emissionspotenzial Ammoniak Milchkuhhaltung

Einführung

Zur 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.

Abb. 1: Stoffflussmodell für Liegeboxenlaufställe mit perforierten Laufflächen für Milchkühe (TAN: Total Ammoniacal Nitrogen; WD: Wirtschaftsdünger) (© KTBL)

Text

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

1.4 Einflussfaktoren

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)

1.4.2 Emissionsrelevante Fläche

Abb. 4: Jährliche NH₃-N-Emission je Tierplatz in Abhängigkeit der Lauffläche für Verfahren mit perforierten Böden (Ogink et al. 2014)

1.4.3 Emissionsmindernde Maßnahmen

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.

NH₃-N-Emissionsrate des Stalls oberflur

NH₃-N-Emissionsrate des Stalls unterflur

NH₃-N-Emissionsrate des Stalls

NH₃-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers

NH₃-Emissionsrate des Haltungsverfahrens

NH₃-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens

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.

NH₃-N-Emissionsrate des Stalls oberflur

NH₃-N-Emissionsrate des Stalls unterflur

NH₃-N-Emissionsrate des Stalls

NH₃-N-Emissionsrate des Wirtschaftsdüngeraußenlagers

NH₃-Emissionsrate des Haltungsverfahrens

NH₃-Emissionspotenzial des Haltungsverfahrens

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 „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

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