Wie man Emissionen in Offenstallsystemen korrekt erfasst

Projekt

 (c) Thünen-Institut/Tatjana Winter

Emissionstechnische Bewertung der Auslaufhaltung von Rindern im ökologischen Landbau

Im ökologischen Landbau werden Rinder in Offenstallsystemen mit Auslauf gehalten. Für Ausläufe von Rinder- bzw. Milchviehställen existieren bislang in Deutschland keine Emissionsfaktoren. Für eine objektive Bewertung der Emissionen, z.B. für Baugenehmigungsverfahren, werden diese Daten aber dringend benötigt.

Beteiligte Thünen-Partner


Zeitraum

4.2015 - 10.2017

Hintergrund und Zielsetzung

Im ökologischen Landbau ist der Auslauf  fester Bestandteil eines Rinderstalls, besonders wenn kein Weidegang möglich ist (EG-Öko-Basis-Verordnung 834/2007). Die Bewertung der Emissionen eines Auslaufs ist allerdings schwierig. Genehmigungsbehörden sehen Ausläufe als Flächenquelle an und verwenden Emissionsfaktoren, die z.T. nur auf Annahmen beruhen.

Ziel des Projektes ist, die Emissionen der klimarelevanten Gase aus dem Auslauf eines Rinderstalls zu erfassen, um einerseits objektive Daten für Baugenehmigungsverfahren zu erhalten und andererseits die bestehenden Ställe auf „Umweltfreundlichkeit“ zu prüfen. Dabei können mögliche Veränderungen im Stallmanagement vorgeschlagen werden, die zur Verbesserung des Emissionsverhaltens führen können, ohne den Tierschutz zu vernachlässigen.

Vorgehensweise

In Zusammenarbeit mit dem Thünen-Institut für Agrartechnologie untersuchen wir in einem Jungviehstall die Emissionen gasförmiger Stoffe, Stäube und Bioaerosole aus dem Stall und dem Auslauf.

Die Emissionen gasförmiger Stoffe (NH3, CO2, N2O und CH4) sind aufgrund der Größe des Auslaufs und des direkten Zugriffs durch Wind und Wetter nur schwer zu erfassen. Eine Möglichkeit zur Messung dieser Emissionen ist der Einsatz einer aktiven Probenahmehaube.

Daten und Methoden

Der Auslauf wird in ein virtuelles 1 m²-Raster unterteilt und bonitiert. Jeder Rasterfläche wird ein Verschmutzungsgrad zugewiesen. Mit der aktiven Probenahmehaube, die in der Richtlinie VDI 3475 Blatt 1 beschrieben ist, werden Messungen stichprobenartig auf der Rasterfläche durchgeführt. Zusätzlich wird die Wirkung des Schiebers, der die Oberfläche des Auslaufs reinigt, überprüft, indem die Messungen sowohl vor als auch nach dem Schiebereinsatz stattfinden.

Parallel zu den Messungen mit der aktiven Probenahmehaube im Auslauf erfolgen kontinuierliche Messungen der gasförmigen Stoffe im Stall mittels Multigasmonitor, gesteuert durch einen Messtellenumschalter. Außerdem werden weitere Parameter wie Windrichtung und Windgeschwindigkeit in verschiedenen Höhen im Stall und in der Nähe des Stalls aufgenommen. Die ermittelten Werte sind für die näherungsweise Berechnung des Volumenstroms notwendig, der wiederum für die Ermittlung der Emissionen aus dem Stall Voraussetzung ist.

Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht es, die Umweltrelevanz der gasförmigen Emissionen aus dem offenen Stall und dem Auslauf getrennt zu beurteilen.

Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigen, dass die NH3-Konzentrationen aus dem Auslauf gegenüber denen des Hintergrunds im Stallumfeld erhöht sind. Dabei traten vereinzelt höhere Werte nach dem Einsatz des Schiebers auf. Als Grund hierfür wird das Aufreißen der getrockneten Kotoberflächen vermutet. Bei den anderen untersuchten Gasen war kein deutlicher Unterschied zum Hintergrund sichtbar. Somit trägt NH3 primär Emissionen in die Umwelt ein.

 

Zeitraum

4.2015 - 10.2017

Messhaube zur Erfassung der Emissionen im Auslauf (© Thünen-Institut/Tatjana Winter)
Raster zur Emissionsmessung im Auslauf (© Thünen-Institut/Tatjana Winter)

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte Thünen-Partner


Zeitraum

4.2015 - 10.2017

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektstatus: abgeschlossen

Publikationen

Anzahl der Datensätze: 2

  1. Winter T, Linke S (2017) Erfassung gasförmiger Emissionen in Auslaufflächen eines Jungviehstalles mittels aktiver Probenahmehaube. In: 13. Tagung: Bau, Technik und Umwelt in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung 18.-20. September 2017 in Stuttgart-Hohenheim. Darmstadt: KTBL, pp 358-363
  2. Winter T, Linke S (2017) Erfassung gasförmiger Emissionen vom Auslauf eines Jungviehstalles mittels aktiver Probenahmehaube. In: Wolfrum S, Heuwinkel H, Reents HJ, Hülsbergen KJ (eds) Ökologischen Landbau weiterdenken - Verantwortung übernehmen, Vertrauen stärken : Beiträge zur 14. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Freising-Weihenstephan, 7. bis 10. März 2017. Berlin: Köster, pp 492-495