Massnahmen zur Reduzierung des Eintrags klimarelevanter Gase

Bildungs- und Wissenszentrum Boxberg
- Schweinehaltung, Schweinezucht (Landesanstalt für Schweinezucht - LSZ)
Mai 07
Massnahmen zur Reduzierung des Eintrags klimarelevanter Gase aus der Schweinehaltung in den ökologischen Kreislauf
Dr. Bernhard Zacharias, LSZ Boxberg
Als klimawirksame Gase gelten Methan (CH4), Distickstoffoxid oder Lachgas (N2O) und Kohlendioxid. Ammoniak (NH3 ) zählt zu den indirekt wirksamen klimarelevanten Gasen und wird in größerem Umfang durch schweinehaltende Betriebe freigesetzt. Indirekt klimawirksame Spurengase beeinflussen chemische Vorgänge in der
Atmosphäre oder Biosphäre, die zur Bildung direkt klimawirksamer Spurengase führen oder deren Lebensdauer
beeinflussen.
Methan entsteht bei anaeroben, bakteriellen Umsetzungen für die, die Güllelagerung ideale Bedingungen bietet.
Gemäß der Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages (1994) bestehen demgegenüber im Festmist
lediglich begrenzte Entwicklungsmöglichkeiten. Die Schweineproduktion ist mit knapp 40 % an der Methanfreisetzung aus Tierexkrementen in Deutschland beteiligt. Im Gegensatz zum Wiederkäuer spielt die durch mikrobielle Umsetzungen im Gastrointestinaltrakt gebildete Methanmenge beim Schwein nur eine untergeordnete
Rolle.
Ebenso wie bei Methan ist laut der Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages (1994) die Freisetzung
von Ammoniak in Festmistsystemen geringer als bei Güllewirtschaft. Durch Ammoniak und Distickstoffoxid wird
Stickstoff in die Atmosphäre, in den Boden sowie in das Oberflächen- und schließlich in das Grundwasser abgegeben. Bei sehr hohen Konzentrationen kommt es zu einer Versäuerung der Böden mit Nährstoffungleichgewichten. Dies hat Veränderungen von Ökosystemen zur Folge wie die Eutrophierung von Gewässern und
Waldschäden, letztere vor allem bedingt durch Wurzelschädigungen. Stehende Oberflächengewässer können
infolge starker Biomassebildung eintrüben. Nach anhaltendem Sauerstoffmangel laufen anschließend überwiegend anaerobe Prozesse ab (Fäulnis). Durch die Eutrophierung wird die Emission von Distickstoffoxid verstärkt.
Maßnahmen zur Reduzierung klimawirksamer Spurengase bis 2050 wurden auf der UN-Konferenz in Rio de
Janeiro weltweit vereinbart, mit dem Ziel, die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre zu stabilisieren.
Die Tierhaltung kann hierzu einen wesentlichen Beitrag durch bestmögliche Nutzung der vorhandenen Techniken und Rohstoffe leisten. Hierzu wurden von der Enquete-Kommission des Bundestages (1994) Vorschläge
erarbeitet von denen nachfolgend 3 Punkte wiedergegeben sind, die in der Schweinehaltung zu berücksichtigen
wären:
1.
2.
3.
Reduzierung des Eiweißüberschusses bei Tier und Mensch
Wirtschaftliche Dungverwertung bei angemessener Besatzdichte
Reintegration von Tierhaltung und Pflanzenbau mit verstärkter Wiedereinführung der Festmistwirtschaft
1. Die Reduzierung des Eiweißüberschusses bei Schweinen kann durch eine, dem Rohprotein- bzw. Aminosäurebedarf angepasste Fütterung erfolgen. Die Zusammensetzung des Güllestickstoffs hängt wesentlich
von der Menge und Qualität des Futterproteins ab. So werden bei einer bedarfsüberschreitenden Proteinaufnahme diejenigen Aminosäuren, die für den Erhaltungsumsatz und die Neusynthese von Protein nicht
mehr verwendet werden können, vollständig desaminiert. Liegt zudem ein ungünstiges Aminosäuremuster in
der Ration vor, erfolgt eine zusätzliche Desaminierung von Aminosäuren. Der dabei anfallende Stickstoff gelangt über den Harn in die Gülle, so dass der Anteil an Stickstoff in der Gülle mit zunehmender Proteinmenge und sinkender Proteinqualität zunimmt. Deshalb werden die Proteingehalte im Futter an den sich ändernden physiologischen Proteinbedarf angepasst. Zudem wird durch Ergänzung der Ration mit reinen Aminosäuren und einer damit einhergehenden Verbesserung der Aminosäurerelation eine weitere Absenkung des
Proteingehaltes erreicht.
2. Eine wirtschaftliche Dungverwertung kann über den Betrieb einer Biogasanlage erfolgen. In derartigen Anlagen wird Gülle unter Luftabschluss bei erhöhter Temperatur vergoren. Mit die weiteste Verbreitung in der
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Landwirtschaft haben einfache Durchflussanlagen. Bei diesem Verfahren ist der Faulbehälter zu jedem Zeitpunkt gleichmäßig gefüllt und es werden die zu vergärenden Substrate kontinuierlich in gleichmäßigen Abständen in den Fermenter eingegeben. Die Gülle ist danach fließfähiger, es kommt zu einer Verringerung
der Methan-Emissionen aus Güllelagerbehältern und zu einer deutlichen Reduzierung geruchsbildender
Substanzen.
3. In Deutschland halten etwa 20 % der Betriebe die Schweine in Stallsystemen mit Stroheinstreu. Dabei fällt
Festmist an, der ein Gemisch aus Kot, Harn und unterschiedlichen Mengen an Einstreumaterial ist.
Für Festmistverfahren in der Mastschweinehaltung werden mittlere Ammoniakemissionen in zwangsgelüfte-1 -1
ten Ställen zwischen 66 und 203 g GV d (g pro Großvieheinheit und Tag) angegeben. Die Werte bei Flüs-1 -1
sigmistverfahren in zwangsgelüfteten Ställen liegen zwischen 40 und 355 g GV d .
Die Methanemissionen bei Flüssig- und Festmistverfahren liegen nach Angaben des KTBL (2006) zwischen
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0,7 und 30 kg TP a (kg pro Tierplatz und Jahr). Eine eindeutige Zuordnung von Haltungstechnischen Aspekten zur Methanemission wurde hier im Gegensatz zu den oben genannten Angaben der EnqueteKommission des Deutschen Bundestages (1994) nicht festgestellt.
Die Distickstoffoxidemission aus der Tierhaltung ist relativ gering. Die Distickstoffoxidbildung und freisetzung findet in erster Linie in den Böden statt. Die Höhe ist abhängig vom Stickstoffeintrag durch Düngemittel sowie dem Bodentyp. In der Mastschweinehaltung scheinen jedoch Tiefstreusysteme mit höheren
Distickstoffoxidemissionen verbunden zu sein, als alle anderen Haltungsverfahren. Für Tiefstreusysteme
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werden mittlere Distickstoffoxidemissionen zwischen 0,59 und 3,73 kg TP a angegeben. Bei Schrägmist
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wurden Werte zwischen 1,6 bis 2,4 kg TP a gefunden. Bei anderen Haltungsverfahren liegen die Werte
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zwischen 0,02 und 0,8 kg TP a .
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass durch eine nährstoffangepasste Fütterung eine gute Möglichkeit
besteht, die Ammoniak- und Methanemission zu vermindern. Eine geschlossene Lagerung der Exkremente,
Methanisierung und gezielte Nutzung des gebildeten Methans in Biogasanlagen ist ein weiterer möglicher Weg
zur gleichzeitigen Minderung aller drei klimarelevanten Gase. Durch den Einsatz von Stroh erhöht sich jedoch
das Potential für Distickstoffoxidemissionen, besonders wenn es sich um Tiefstreuverfahren handelt. Minderungsmaßnahmen lassen sich für Distickstoffoxid in diesem Zusammenhang nicht ableiten. Es muss jedoch
berücksichtigt werden, dass bei Methan und Ammoniak geringere Werte bei Festmistverfahren auftreten.
An der LSZ Boxberg werden Informationen und Daten zur Freisetzung von klimarelevanten Gasen aus der
Schweinehaltung erhoben und die daraus abgeleiteten Erkenntnisse schnellstmöglichst an die schweinehaltenden Betriebe in Baden-Württemberg weitergegeben.
Quellen:
Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages (1994). Schutz der Erdatmosphäre. Klimaschutz durch umweltgerechte Landwirtschaft und Erhalt der Wälder. Economica Verlag, Bonn.
KirchgessnerM., Roth, F. X., Windisch, W. (1993). Verminderung der Stickstoff- und Methanausscheidung von
Schwein und Rind durch die Fütterung. Übers. Tierernährung, 21, 89-120.
KTBL 2006. Nationaler Bewertungsrahmen Tierhaltungsverfahren. KTBL-Schrift 446.
Prange, H. (2004). Gesundheitsmanagement Schweinehaltung. Ulmer Verlag Stuttgart.
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