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Ammoniak-Emissionen: Eine Minderung ist dringend notwendig Senkung von Stickstoffüberschüssen, Verbesserung der Düngeeffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen

Die Landwirtschaft verursacht etwa 95 Prozent der Ammoniak-Emissionen. Ammoniak und das aus ihm entstehende Ammonium schädigen Ökosysteme durch Versauerung und Eutrophierung, außerdem sind sie Vorläufersubstanzen von gesundheitsschädlichem Feinstaub.

Traktor mit Güllefass und Schleppschlauch
Mit verbesserten Ausbringmethoden für Wirtschaftsdünger können NH3-Emissionen wirksam gemindert werden. Quelle: Landpixel

Deutschland muss die Ammoniak-Emissionen in den kommenden Jahren drastisch reduzieren: bis 2030 um 29 Prozent gegenüber dem Referenzjahr 2005. So fordert es die Ende 2016 in Kraft getretene NEC-Richtlinie. Der Grund: Ammoniak (NH3) schadet der Umwelt und der menschlichen Gesundheit. Betroffen von den Verschärfungen ist vor allem die Landwirtschaft. Ihr allein sind 95 Prozent aller NH3-Emissionen zuzuschreiben. 2²

Eine große Herausforderung für die Landwirtschaft

Die geplanten Minderungen stellen die Branche vor eine große Herausforderung. Deutschland hat sich im Rahmen des internationalen Abkommens zur Luftreinhaltung (NEC-Richtlinie) dazu verpflichtet, ab 2010 eine Emissionshöchstmenge von jährlich 550 Kilotonnen NH3 einzuhalten. Dieses Ziel wurde seitdem jedoch nicht immer erreicht. In einigen Jahren wurde der Grenzwert knapp überschritten. Für die Einhaltung der NEC-Richtlinie sind dabei die gesamten NH3-Emissionen abzüglich des energiepflanzenbedingten Beitrags maßgeblich. 2019 lagen die gesamten Ammoniak-Emissionen bei 586,6 Kilotonnen, davon wurden 557,8 Kilotonnen von der Landwirtschaft verursacht, darin enthalten sind 57,8 Kilotonnen NH3-Emissionen aus der Energiepflanzenvergärung.

Eine Grafik, die zeigt, aus welchen Bereichen der Landwirtschaft wie viele Ammoniak-Emissionen stammen. Die Obergrenze nach NEC-Richtlinie fällt für die kommenden Jahre deutlich ab.
NH3-Emissionen aus der deutschen Landwirtschaft von 1990 bis 2019. Schwarz gestrichelt ist der Minderungspfad nach aktualisierter NEC-Richtlinie eingezeichnet, der für 2030 eine Minderung von 29 % gegenüber 2005 vorsieht. Quelle: Thünen-Institut für Agrarklimaschutz

Hauptemissionsquelle: Landwirtschaftliche Tierhaltung sowie Wirtschaftsdüngermanagement

Die weitaus wichtigste Emissionsquelle für Ammoniak war 2019 die landwirtschaftliche Tierhaltung sowie der Wirtschaftsdüngermanagement mit insgesamt rund 77 Prozent der landwirtschaftlichen NH3-Emissionen. Die Ausscheidungen von Nutztieren enthalten hohe Anteile an Ammoniumstickstoff, der bei Kontakt mit der Atmosphäre in gasförmiges NH3 umgewandelt wird. 20 Prozent der landwirtschaftlichen NH3-Emissionen stammen aus der Rinderhaltung, 16 Prozent aus der Schweinehaltung, 6 Prozent aus der Geflügelhaltung und rund 1 Prozent aus der Haltung anderer Nutztiere. Die Weidehaltung von Nutztieren verursacht 2 Prozent der landwirtschaftlichen NH3-Emissionen. Die Ausbringung von Wirtschaftsdüngern verursacht 31 Prozent der landwirtschaftlichen NH3-Emissionen und die Ausbringung von harnstoffhaltigen Mineraldüngern weitere 12 Prozent. Rund ein Zehntel der landwirtschaftlichen NH3-Emissionen geht auf die Vergärung von Energiepflanzen inklusive der Gärrestausbringung zurück.

Ammoniak: Schadet Umwelt und Gesundheit

NH3 ist ein Gas, das negative Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit hat. Es schädigt naturnahe Ökosysteme durch Versauerung und Nährstoffüberversorgung, einhergehend mit einer Veränderung und Abnahme der Artenvielfalt. Ammoniak gilt zudem als indirektes Treibhausgas, denn es kann zu Lachgas umgewandelt werden. Lachgas ist rund 300-mal so klimaschädlich wie Kohlendioxid.

Die Emission von NH3 verursacht außerdem Feinstaubbildung und gefährdet damit die menschliche Gesundheit. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz identifizierten Ammoniak in einer 2017 veröffentlichten Studie als wichtigste Ursache für die Luftbelastung, speziell in weiten Teilen Europas. Laut der Forscher könnten pro Jahr weltweit 250.000 Todesfälle, die auf Luftverschmutzung zurückzuführen sind, vermieden werden, wenn die landwirtschaftlichen Ammoniakemissionen um 50 Prozent niedriger wären.

Wie können NH3-Emissionen reduziert werden?

Die größten Minderungspotenziale bestehen im Wirtschafts- und Mineraldüngermanagement, dabei geht es vor allem darum den Kontakt mit der Atmosphäre möglichst kurz zu halten. Die Umsetzung einiger Maßnahmen ist bereits in der 2017 novellierten Düngeverordnung vorgesehen, allerdings mit unterschiedlichen Einführungsfristen. So sind einige Verfahren zur Breitverteilung von flüssigen Wirtschaftsdüngern, die zu hohen Emissionen führen, seit 2016 verboten.

Von Feldern umgebener See
Naturnahe Ökosysteme wie dieses Feuchtbiotop werden durch NH3-Emissionen geschädigt Quelle: Landpixel

Ebenso ist in der neuen Düngeverordnung geregelt, dass flüssige Wirtschaftsdünger auf unbestelltem Ackerland innerhalb von vier Stunden eingearbeitet werden müssen. Seit 2020 gilt diese Einarbeitungspflicht auch für Geflügelmist und für harnstoffhaltige Mineraldünger, wenn kein Ureasehemmstoff zugegeben wurde. Flüssige Wirtschaftsdünger dürfen darüber hinaus seit 2020 auf bestelltem Ackerland und ab 2025 auf Grünland nur noch streifenförmig ausgebracht oder direkt in den Boden eingebracht werden.

Generell gilt: Je schneller Wirtschaftsdünger eingearbeitet wird, umso mehr NH3-Emissionen können vermieden werden. Würde auch auf unbestelltem Ackerland nur noch eine streifenförmige Ausbringung durchgeführt, würde das ebenfalls die NH3-Emissionen senken. Teuer, aber sehr effektiv, sind außerdem Scheibenschlitzgeräte und Güllegrubber. Mit Ihnen kann die Gülle auf direktem Wege in den Boden eingebracht werden. Weiteres Emissionsminderungspotenzial besteht in der gasdichten Abdeckung von Gülle- und Gärrest-Außenlagern. In Betracht kommen darüber hinaus Maßnahmen wie Güllekühlung oder Gülleansäuerung oder eine verbesserte Abluftreinigung von Schweine- und Hähnchenställen.

Von der Umsetzung solcher Schritte ist die deutsche Landwirtschaft teilweise jedoch noch weit entfernt. Entweder weil sie zu teuer oder noch nicht weit genug entwickelt sind. Oder, weil für ihre Einführung weitreichende Änderungen des bestehenden Rechts nötig wären. Ein Hindernis ist sicherlich auch, dass verschiedene Minderungspotenziale in Konflikt mit den zunehmenden Tierwohlanforderungen stehen: So werden künftig zum Beispiel Haltungsverfahren mit Auslauf an Bedeutung gewinnen, die ein erhöhtes NH3-Emissionspotenzial haben.

BZL-Broschüre "Die neue Düngeverordnung"

Was die Düngeverordnung für die landwirtschaftliche und gärtnerische Praxis bedeutet, ist Inhalt der neuen Broschüre „Düngeverordnung 2020“. Die überarbeitete Düngeverordnung ist am 1. Mai 2020 in Kraft getreten. Zum 1. Januar 2021 werden auch die neuen Regelungen für die „roten“ Gebiete (mit Nitrat belastete und eutrophierte Gebiete) wirksam.

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Andere EU-Länder sind schon weiter

Andere EU-Länder sind Deutschland in Sachen NH3-Emissionsminderung teilweise weit voraus. Laut DLG (DLG-Mitteilungen 4/2018) konnte Dänemark zum Beispiel seine NH3-Emissionen aus der Landwirtschaft zwischen 2005 und 2016 um knapp 15 Prozent senken. In besonderem Maße dazu beigetragen hat die bereits 2002 in Dänemark eingeführte Verpflichtung, dass Gülle bodennah ausgebracht werden muss. Hinzu kommt, dass die dänischen Behörden seit gut zehn Jahren keine Baugenehmigung für Schweineställe mehr ohne Auflagen für emissionsmindernde Maßnahmen bewilligt haben.

In der Milchproduktion konnten die Dänen durch eine Verbesserung der Fütterung, des Managements und der Zucht die Effizienz der Milchproduktion steigern, sodass je Kilogramm Milch nur noch 2,9 Gramm NH3-Emissionen produziert würden. Deutschland liegt hier bei 5 Gramm NH3 pro Kilogramm Milch. Das heißt, die dänischen Milchkühe sind im Hinblick auf ihre Umweltwirkung deutlich effizienter.

Auch andere EU-Länder konnten ihre NH3-Emissionen aus der Landwirtschaft zwischen 2005 und 2016 merklich mindern. Rumänien beispielsweise um etwa 19 Prozent, die Niederlande, Finnland und Kroatien um rund 17 Prozent. Zum Vergleich: In Deutschland sind die NH3-Emissionen in diesem Zeitraum um 6 Prozent gestiegen.