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Sep 01, 2023

Ansäuerung der Gülle zur Reduzierung der Ammoniak- und Methanemissionen

3. April 2023 Dieser Artikel wurde gemäß dem Redaktionsprozess und den Richtlinien von Science X überprüft. Die Redakteure haben die folgenden Attribute hervorgehoben und gleichzeitig die Glaubwürdigkeit des Inhalts sichergestellt:

3. April 2023

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von der Universität Bonn

Ein großes Problem ist die Freisetzung von Ammoniak in die Umwelt. Die Landwirtschaft gilt als größter Verursacher der Umweltverschmutzung – sie ist für 95 Prozent dieser Emissionen in Deutschland verantwortlich. Das farblose, ätzende Gas ist in höheren Konzentrationen giftig. Darüber hinaus kann es zur Eutrophierung von Gewässern beitragen und durch Reaktion mit anderen Luftschadstoffen Feinstaub bilden.

Als besonders problematisch gilt die Umwandlung in Lachgas, ein Treibhausgas, das etwa 300-mal klimaschädlicher ist als Kohlendioxid. Es wird geschätzt, dass Lachgas etwa zehn Prozent zur globalen Erwärmung beiträgt.

Die EU schreibt daher ihren Mitgliedsstaaten nun nationale Ammoniakemissionsgrenzwerte vor. Doch wie können diese erreicht werden, ohne dass Landwirte extrem kostspielige Neu- oder Umbauten ihrer Stallgebäude durchführen müssen?

„Wir haben in den letzten drei Jahren eine Technologie getestet, mit der sich bestehende Ställe nachrüsten lassen“, erklärt Dr. Veronika Overmeyer vom Institut für Agrartechnik (ILT) der Universität Bonn.

Gemeinsam mit ihren Projektpartnern, den Firmen SF-Soepenberg und Hölscher + Leuschner, nutzten die Forscher hierfür eine bewährte Methode: die Ansäuerung von Gülle mit Schwefelsäure. Schweine und Rinder werden häufig auf sogenannten Spaltenböden gehalten. Ihre Exkremente fallen durch Schlitze im Boden in den darunter liegenden Güllekanal. Dort werden sie gelagert, bis sie zu Beginn der nächsten Vegetationsperiode als Dünger verwendet werden.

„Aus dem Stuhl-Urin-Gemisch wird kontinuierlich Ammoniak freigesetzt“, sagt Overmeyer. „Durch die Zugabe von Säure liegt Ammoniak als Ammonium vor, das nicht gasförmig entweichen kann und somit in der Gülle verbleibt.“ Dieser Mechanismus ist seit langem bekannt. In Deutschland beispielsweise wird einem Teil der Gülle bereits beim Ausbringen auf den Feldern Säure zugesetzt. Dadurch wird jedoch nicht die Ausgasung kontrolliert, die im Stall oder bei der Güllelagerung auftritt.

Das Ansäuern der Fäkalien direkt im Güllekanal kann unter Umständen gefährlich sein, da giftiger Schwefelwasserstoff entstehen kann. „Deshalb haben wir diesen Prozess aus dem Stall verlagert“, betont Overmeyer: „Alle paar Tage pumpen wir die Gülle in einen speziellen Rührbehälter, wo sie mit Schwefelsäure vermischt wird. Anschließend wird die frisch angesäuerte Gülle wieder in die Gülle gepumpt.“ Kanal."

Dadurch kann es weiterhin im Stall gelagert werden, bei gleichzeitiger Reduzierung der Ammoniakemissionen. Diese sanken in der Studie um knapp 40 Prozent. Bei Optimierung der Methode sind sogar Werte von über 60 Prozent denkbar. Auch die Ammoniakemissionen durch die Düngung mit der vorbehandelten Gülle sind deutlich geringer. Da die angesäuerte Gülle zudem höhere Mengen an Stickstoff und Schwefel als normal enthält, hat sie eine noch bessere Düngewirkung.

Eine weitere Beobachtung war ebenfalls unerwartet: Durch die Versauerung wurde auch die Bildung von Methan, einem sehr starken Treibhausgas, unterdrückt. 10 bis 15 Prozent des künstlich erzeugten Methans stammen aus der Güllelagerung. „Mit unserer Methode konnten wir den Methanausstoß um zwei Drittel reduzieren“, erklärt Prof. Dr. Wolfgang Büscher vom ILT, der die Studie betreut hat. „Wir schlagen also zwei Fliegen mit einer Klappe.“

Die Nachrüstung ist nicht kostenlos. Allerdings ist es im Vergleich zu aufwändigen Um- oder gar Neubauten vergleichsweise kostengünstig, mit zusätzlichen Vorteilen für den Landwirt in Form einer verbesserten Düngung. Dennoch scheitert die Lösung derzeit an der deutschen Gesetzeslage. Darin ist festgelegt, dass die Zugabe von Säure zur gelagerten Gülle nur dann zulässig ist, wenn der Güllekanal zuvor mit einer speziellen Folie abgedichtet wurde.

„Das macht die Nachrüstung deutlich teurer“, sagt Overmeyer. „Studien zeigen jedoch, dass diese Maßnahme nicht notwendig ist, da trotz des etwas niedrigeren pH-Werts in der Gülle die Wände der Güllekanäle nicht wesentlich schneller verschleißen.“

Ihre Hoffnungen ruhen nun auf einem neuen Gesetzentwurf, der die Abschaffung der gesetzlichen Versiegelungspflicht vorsieht. Dies liegt jedoch schon seit Jahren auf dem Tisch und wurde bisher nicht in ein Gesetz umgesetzt. „Ich finde das etwas ärgerlich“, sagt Overmeyer: „Einerseits erwarten wir von den Landwirten mehr Umweltfreundlichkeit, andererseits legen wir ihnen Steine ​​in den Weg.“

Für ihre Studie hat sie anderthalb Jahre lang zwei Mastschweineställe (mit und ohne Gülleversäuerung) an der Lehr- und Versuchsstation der Landwirtschaftlichen Fakultät verglichen. „Langzeitstudien dieser Art sind eine Seltenheit, weil sie so kostspielig sind“, betont ihr Doktorvater Prof. Büscher. „Mit dem Campus Frankenforst haben wir eine der wenigen Einrichtungen hierzulande, wo das überhaupt möglich ist.“

Die Studie wurde im Journal of Environmental Management veröffentlicht.

Mehr Informationen: Veronika Overmeyer et al., Ansäuerung von Gülle zur Reduzierung von Ammoniak- und Methanemissionen: Einsatz eines nachrüstbaren Systems in Mastschweineställen, Journal of Environmental Management (2023). DOI: 10.1016/j.jenvman.2023.117263

Zeitschrifteninformationen:Zeitschrift für Umweltmanagement

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