Gärrestausbringung unter den Vorzeichen der neuen Düngeverordnung Helmut Döhler, DöhlerAgrar, Untermerzbach TLL/FvB/TBV Biogas–Fachtagung Thüringen Stadtroda; 11 06. 2015 Inhalt • Das EU Umweltrecht als Grundlage für die Dünge-Verordnung • Kernpunkte der neuen Dünge-Verordnung • Konsequenzen, Zwänge und Anpassungsmöglichkeiten • Kosten DöhlerAgrar • Zusammenfassung 1 EU Vorgaben und deren Umsetzung in D EU Gesetz Zielsetzung Umsetzung national Regelungen Gärrest Emissionsarme Ausbringung Zusätzliche Lagerkapazitäten EG NEC Richtlinie NH3 Emissionen vermindern Ausbringung nur zu Zeiten hohen Nährstoffbedarfes DÜV TA Luft BImschG . . . Ausbringung mit Grenzstreuvorrichtung (Prallteller passé) Begrenzung Ausbringmenge im Herbst Obergrenzen Ausbringmenge EG Nitrat Richtlinie DöhlerAgrar Nährstoffeinträge in Gewässer minimieren Döhler Agrar Einsatz anerkannter Technik Obergrenzen N-Saldo ……. Ammoniak Emissionen in D 2012 und 2013 (NIR 2015) NH3 kt NEC RL Obergrenze Neue NEC RL Obergrenze ? DöhlerAgrar Haenel et al. 2015 2 Ammoniak Emissionen in D 2012 und 2013 (NIR 2015) NH3 kt NEC RL Obergrenze • • • • DöhlerAgrar 95 % der Ammoniakemissionen in D aus Landwirtschaft D hat sich zur Einhaltung von jährlich max. 550 kt Neue NEC RL Obergrenze ? Ammoniakemissionen verpflichtet Da aktuell um mehr als 100 kt überschritten, droht empfindl. Vertragsstrafe seitens EU Derzeit Verhandlungen um deutl. Absenkung der Höchstgrenzen Haenel et al. 2015 Die neue Düngeverordnung 2015 (2016?) • Lagerzeit für Gülle/ Gärrest bis zu 9 Monate – jeder Betrieb hat eigene Lagerkapazitätsvorgaben • Lagerzeit für Festmist mind. 4 Monate • 170 kgN/ha –Nährstoffobergrenze für alle Wirtschaftsdünger auch Gärreste ! • Nährstoffvergleich stringenter, Berechnungsmethode wird vorgeschrieben, Sollwerte • Keine Anreicherung von Phosphat in Versorgungsstufe D (Düngung nur 50% des Bedarfes) und E (keine P –Düngung) DöhlerAgrar • Sperrfristen für flüssige Wirtschaftsdünger um 2 Wochen nach vorne. Allgemein keine Düngung nach der Ernte 01.10-31.01 / 01.11.-31.01 für Grünland 3 Die neue Düngeverordnung 2015 (2016?) • Gülleausbringung in wachsende Bestände mit Schleppschlauch / Grünland Schleppschuh (Prallteller nur in Ausnahmefällen) • Herbst-Ausbringung nur noch auf Kulturen mit signifikantem Nährstoffbedarf : Raps (und evtl.) Wi-Gerste • Einhaltung ausreichender Abstände zu Gewässern (1m ab Böschungsoberkante) und nur mit Geräten mit Grenzstreueinrichtung • Bei der sehr frühen N1-Düngung ausgangs Winter (zu Vegetationsbeginn) dürfen max. 60 kg N/ha gedüngt werden! DöhlerAgrar Konsequenzen der Kernbereiche der neuen DüV Verschiebung der Ausbringung ins Frühjahr Wachsende Bestände (Getreide/Mais ?) Begrenzung Begrenzung Ausbringung Herbst Ausbringung Herbst Verfügbare Arbeitstage /Bodendruck /Bodenverdichtung Verbesserung N-Ausnutzung Zusätzl. Lagerraum Mehraufwand - Management - Investition - Kosten Export von Nährstoffen Nährstoffbegrenzung DöhlerAgrar • • • Rohgülle Transport Behandlung (Separ.)-> Export Aufbereitung (Vollaufbereitung) -> Export Döhler Agrar 4 Biogas- und Gärrestaufbereitungsanlage Vipiteno EU LIFE plus Projekt (Döhler, 2014) Aufbereitung von Überschussgülle von ca. 5000 GV zu organisch-mineralischem Mischdünger und Flüssigkonzentrat/ Inbetriebnahme 2015 DöhlerAgrar Nährstoffkonzentration [kg/t ] Nährstoffkonzentrationen von NPK-Dünger, Gülle und Gärrest DöhlerAgrar (Döhler, 1988, verändert) 5 Anpassungsmöglichkeiten • Applikation vom Herbst ins Frühjahr (Zwang) • Biomasseanbau überdenken • Nährstoffe (insbes. N) besser ausnutzen (besser dosieren und besser applizieren) • Dabei Ammoniakemissionen vermeiden (= mehr als mindern) • Bodenschonend Gärrest applizieren DöhlerAgrar Gülleausbringung nach alter und neuer Düngeverordnung m³ 6000 Mais 5000 GPS-Getreide Grünland 4000 3000 2000 1000 0 23.03. bis 15.05. alt 23.03. bis 15.05. neu Frühjahrsbestellung DöhlerAgrar Döhler Agrar 15.05. bis 06.07. alt 15.05. bis 06.07. neu Halmfrucht und Heu 06.07. bis 06.09. alt 06.07. bis 06.09. neu Getreideernte 06.09. bis 10.11. alt 06.09. bis 10.11. neu Hackfruchternte Annahmen: 500 kW NawaRo Biogasanlage mit 35 % Gülle Gärrestmenge -> 11435 m³ pro Jahr inkl. Sickersaft Flächennutzung: 60 % Mais, 30 % Getreideganzpflanzensilage, 10 % Grünland (Bleisteiner 2015, verändert) 6 Gülleausbringung nach alter und neuer Düngeverordnung m³ Verfügbare Feldarbeitstage 34 43 21 37 9000 Zusätzlicher Lagerraum 8000 Invest: 100.000 € mit Abd. u. Tech. Kosten: 8.000 p.a. 0,7 €/ m3 Gesamtgärrest 0,2 Ct/kWh + 2235 m³ -> 20 % 7000 6000 Benötigte Schlagkraft 5000 4000 319 m³ 425 m³ -> Erhöhung um 40 % 3000 2000 1000 0 alt neu Frühjahrsbestellung DöhlerAgrar Döhler Agrar alt neu Hackfrucht und Heu alt neu Getreideernte alt neu Hackfruchternt e Annahmen: 500 kW NawaRo Biogasanlage mit 35 % Gülle Gärrestmenge -> 11435 m³ pro Jahr inkl. Sickersaft Flächennutzung: 60 % Mais, 30 % Getreideganzpflanzensilage, 10 % Grünland (Bleisteiner 2015, verändert) Konsequenzen der Düngeverordnung • Beispiel Italien I Welcome and introduction II General information on identification of BAT III BATIdentification Umstellung der Biomasse Fruchtfolge sowie Kombination mit Greening und Agrarumweltprogrammen IV Further steps DöhlerAgrar Döhler Agrar Durch Optimierung evtl. keine Verluste im Unternehmensertrag 7 Verlauf der mittelfristigen N-Ausnutzung nach einmaliger Gülle/Gärrest-Applikation Jährliche N-Ausnutzung in % 120 141 kg Nt/ha aus Gülle/Gärrest 100 gutes Management 10% Ammoniakverlust 80 60 40 schlechtes Management 90% Ammoniakverlust 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jahr Annahmen: jährliche Applikation von 93 kg N/ha NH4-N + 48 kg N/ha org. geb. N mit 10 Nur mit weitgehender Verhinderung % Mineralisation im 1. Jahr, 5 % Mineralisation im 2. Jahr und 3 % Mineralisation ab DöhlerAgrar von Ammoniakemissionen sind dem 3. Jahr rote Linie: 90 % NH3-Verlust bei Ausbringung Mineraldüngeräquivalente von 70 % blaue Linie: 10 % NH3-Verlust bei Ausbringung erreichbar (nach Döhler 1996) Ammoniakverluste von Gülle und Biogasgülle nach der Ausbringung 45 Gülle 40 35 Biogasgülle 30 25 20 Ammoniakverluste von Biogasgülle /Gärrest und Rohgülle sind vergleichbar. Man muss bei beiden was dagegen tun ! 15 10 5 DöhlerAgrar 0 0 5 10 15 20 25 Zeit (h) 30 35 40 45 50 (Döhler 1989, verändert) 8 Ammoniakfreisetzung von oberflächig ausgebrachtem und breitverteiltem Rind- und Schweineflüssigmist bei unterschiedlichen Temperaturen (Döhler, 1990) Ammoniakverluste von Rindergülle und dickflüssigen Gärresten höher als bei Schweinegülle und bei dünnflüssigen Gärresten DöhlerAgrar Spanne der Ammoniakverluste von EnergiepflanzenGärresten im Vergleich zu Gülle Ammoniakverluste [% NH4-N] 30 DM DöhlerAgrar [% FM] pH NH 4-N [kg/t FM] 25 20 15 10 5 0 Rindergülle Schweinegülle Gärrest (Gülle und Energiepflanzen) Gärrest (nur Energie pflanzen) 4,1 5,8 5,6 3,8 7 7,2 7,6 7,6 1,8 2,6 2,0 1,9 (Pacholski, 2010) 9 120 100 80 60 40 20 bb er gr u G ül le G ül le sc hl it z ps ch uh ch le p S Sc hl ep ps ch l lt el le au ch r 0 P ra l DöhlerAgrar Ammoniakverluste [%] des appl. NH4- N % Minderung der NH3-Verluste (in % d. appl. NH4) nach der Ausbringung von Gülle und Gärresten (Referenz Prallteller) (Döhler et al. 2002 / KTBL, 2009) Regelungen Dünge-Verordnung • folie prallteller • scher DöhlerAgrar 10 Regelungen Dünge-Verordnung • folie prallteller • scher DöhlerAgrar Verbreitung von Ausbringtechniken (Destatis, 2012) DöhlerAgrar 11 DöhlerAgrar Foto Foto Foto Gliederung DöhlerAgrar Schleppschlauch Schleppschuh Schlitzgerät Arbeitsbreite 6-36 m 6-12 m 4-9m Gewicht gering mittel-gering hoch Zugkraftbedarf gering gering – mittel hoch gut / sehr gut gut / sehr gut gut / sehr gut Hangneigung unkritisch unkritisch bedingt geeignet Schwere Böden unkritisch unkritisch bedingt geeignet mittel-hoch mittel niedrig Verteilungsgenauigkeit Emissionen Ammoniak Emissionen Lachgas höher (?) Investition mittel mittel – hoch hoch Verfahrensmehrkosten gering gering mittel N-Min-Düngereinsparung mittel mittel hoch DöhlerAgrar Foto Foto Foto Gliederung DöhlerAgrar Schleppschlauch Schleppschuh Schlitzgerät Arbeitsbreite 6-36 m 6-12 m 4-9m Gewicht gering mittel-gering hoch Verfahrensmehrkosten gering gering mittel N-Min-Düngereinsparung mittel mittel hoch • keine der gering Technikengering ist perfekt Zugkraftbedarf – mittel hoch • keine besitzt die Flexibilität des gut / sehr gut Verteilungsgenauigkeit gut / sehr gut gut / sehr gut Pralltellers Hangneigung unkritisch unkritisch bedingt geeignet • Nur das Zusammenspiel der Techniken Schwere Böden unkritisch unkritisch bedingt geeignet mit entsprechender Organisation und Emissionen mittel-hoch mittel niedrig Logistik (überbetrieblich) macht Ammoniak effiziente Ausbringung möglich Emissionen höher (?) Lachgas • Bodenschonung ermöglicht eine Investition mitteldes – hochGärrests hoch effiziente mittel Ausbringung 12 Logistik und Technik Ausbringketten – Trennung AusbringenEinarbeiten Foto: Fa. Lemken DöhlerAgrar Nährstoffgehalt der Rindergülle (Landkreis Schwandorf 2003) Gesamt-N 6 kg N/m³ 5 Max. 5,2 4 Durch. 3,42 3 2 Min. 2,0 1 0 0 DöhlerAgrar 10 20 30 Zahl der Proben 40 50 60 Zunhammer Durchschnitt: 3,42 N/m³ (bei 7,6% TS) +52% / -41% 13 DöhlerAgrar Die bedarfsgerechte Dosierung von Gärresten muss an Bedeutung gewinnen, da 27 Nährstoffverluste geringer werden müssen DöhlerAgrar Zunhammer Der Zwang zur Verschiebung der Ausbringung ins Frühjahr erfordert mehr Aufwand zur Verringerung des Bodendrucks / hier mit verstellbarer Achse 14 Titel DöhlerAgrar Döhler Agrar Kaweco, 2015 DöhlerAgrar Kaweco, 2015 15 DöhlerAgrar Bodenschonung auf großen Schlägen Kaweco, 2015 DöhlerAgrar „Leichtfahrzeuge“ könnten auf kleineren Schlägen eine Lösung sein Horsch, 2015 16 DöhlerAgrar „Leichtfahrzeuge“ könnten auf kleineren Schlägen eine Lösung sein Horsch, 2015 DöhlerAgrar Strip Till Verfahren im Mais als Vorsaatvariante ist eine wichtige Alternative zur Düngung in den Maisbestand 17 DöhlerAgrar Strip - Till und Piadin DöhlerAgrar Döhler Agrar Gülle-/ Gärrestausbringung • Ansäuerung während der Ausbringung / Biocover DöhlerAgrar Säurezugabe während der Ausbringung zur Minimierung der Ammoniakverluste mit Schleppschläuchen / in D (noch) nich zugelassen aber in der Testphase. 18 120 100 80 60 40 Ansäuerung 20 G ül bb er gr u G ül le le sc hl it z ps ch uh S ch le p Sc hl ep ps ch l lt el le au ch r 0 P ra l DöhlerAgrar Ammoniakverluste [%] des appl. NH4- N % Minderung der NH3-Verluste (in % d. appl. NH4) nach der Ausbringung von Gülle und Gärresten (Referenz Prallteller) (Döhler et al. 2002 / KTBL, 2009) Ausbringung: - Kostenstruktur 1 000 m³/a kontinuierlich 100 000 m³/a geteilt Arbeit 11 Ausbringkosten [€/m3 ] Reparatur Grubber 7 Transportanhänger 8,74 3 6,8 6,61 2,47 1,38 2,66 Pumptankwagen oder Trägerfahrzeug Traktoren -1 Bonus Bodenbearb. Bonus N-Wert -5 DöhlerAgrar e Br er it v r il e te G le ül be ub gr r E b ar in .( ) 4h P e ll t ra lle r ) r 4h be .( ub b r r g na l le Ei Gü Nettokosten (Döhler et al. 2011 / UBA Texte) 19 Kostenstruktur Ausbringung mit Schlitzgerät 11 Arbeit Reparatur 10 T raktoren Gülletransportanhänger 9 T auchmotorpumpe Elektromotor, 25 kW Schlitz (Scheibensech) 8 Pumptankwagen/Trägerfahrzeug €/m ³ 7 Referenz Breitverteilung 6 5 4 3 Mehrkosten für Schlitzgerät je 2 nach Ausbringverfahren 0,4 bis 3,5 Euro/m31 Gärrest 0 1.000 3.000 10.000 m³/a DöhlerAgrar 30.000 100.000 (Döhler et al. 2011 / UBA Texte) Kosten einer Gülle-/Gärrest-Düngungsstrategie im Vergleich (4-gliedrige Fruchtfolge) 1.400 € Org. Dünger Lagern 1.200 € Min. Dünger Lagern 1139 € Mineraldünger Kosten [€/ha] 1.000 € 800 € Zins 854 € Afa 600 € Reparat urkost en 400 € Arbeit skost en Sc hmierölv erbrauch 200 € Diesel 0 € DöhlerAgrar Gärrest/Gülle Mineraldünger Gärrest sorgfältig und gut in der FF verteilt ausgebracht spart 50 bis 100 €/ha und Jahr im Vergl. zum Mineraldünger 20 Zusammenfassung • Die DüV und andere Regelungen werden deutliche zusätzliche Anforderungen an Ausbringung und Lagerung (zusätzl. Lagerraum) stellen • Technik bietet vielfältige Ansätze, die mit Mehraufwand und Mehrkosten (0,3 bis 1 €/m3) verbunden sein werden • Anpassung der FF mit Nutzung von Greening und AUM bietet für viele Betriebe eine sinnvolle Alternative DöhlerAgrar • Gutes Betriebsmanagement kann die zusätzlichen Kosten minimieren Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! Helmut Döhler DöhlerAgrar Untermerzbach [email protected] 21
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