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Methanemissionen deutlich gesenkt, Stickstoffeffizienz gesteigert
Ein Additiv auf Kalkstickstoffbasis kann klimarelevante Emissionen aus der Wirtschaftsdüngerlagerung stark mindern, die Stickstoffeffizienz verbessern und nachfolgend Methanerträge in der Biogasanlage steigern. Diese Ergebnisse erzielten das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) und die Alzchem Trostberg GmbH. Sie entwickelten das Additiv, das bereits für die Praxis zur Verfügung steht, weiter und untersuchten seine Verwendung systematisch.
2023 ging knapp ein Fünftel der Methanemissionen aus der hiesigen Nutztierhaltung auf das Konto der Lagerung und Ausbringung von Wirtschaftsdüngern (UBA 2025). Es existieren verschiedene technische Ansätze, diese Emissionen zu mindern, die jedoch oft mit hohem baulichem und finanziellem Aufwand verbunden sind, wie die gasdichte Abdeckung von Güllelagern. Im Vorhaben EMeRGE nahmen die Forschenden mit dem Kalkstickstoff-Additiv gezielt ein technisch einfaches Verfahren in den Blick, das sich praktisch in jedem Betrieb umsetzen lässt.
Minderung der Methan- und Lachgasemissionen
Im Technikumsmaßstab konnte das Forscherteam bei sommerlichen Temperaturen einen fast vollständigen Rückgang der Methanemissionen durch das Additiv nachweisen: Rinder- oder Schweinegülle emittierten bis zu 97 Prozent weniger Methan als herkömmlich gelagerte. Im Winter und bei Gärresten fiel der Rückgang zwar geringer aus oder benötigte höhere Kalkstickstoffzugaben, war aber immer noch erheblich. Ähnliche Ergebnisse erzielten realitätsnahe Versuche im 1.000-Liter-Maßstab.
Die Lachgas(N2O)emissionen ließen sich durch Kalkstickstoff vor allem während der Lagerung senken. Bei der Ausbringung additivierter Wirtschaftsdünger auf dem Acker gingen die N2O- Emissionen hingegen nicht signifikant zurück.
Höhere Methanerträge
Auf die Vergärung der Wirtschaftsdünger sind unter bestimmten Voraussetzungen ebenfalls positive Auswirkungen möglich: Bei höheren Temperaturen, einem nicht zu hoch dosierten Additiv und einer ausreichend langen Lagerung ab 14 Tagen steigen die Methanerträge gegenüber unbehandelt gelagertem Wirtschaftsdünger. Im Projekt lag das Plus bei bis zu 11 Prozent. Sind diese Voraussetzungen hingegen nicht gegeben, kann es auch zu einer Hemmung des Biogasprozesses und sinkenden Methanerträgen kommen.
Höhere Stickstoffeffizienz
Kalkstickstoff verzögert die Stickstoff(N)-Umsetzung in Gülle und Gärresten durch eine vorübergehende Inaktivierung der Mikroorganismen. In der Forschungsliteratur wird über eine Senkung der N-Verluste im Lager um 96 Prozent berichtet. Die damit in den Wirtschaftsdüngern verbleibende größere N-Menge kann potenziell Mineraldünger ersetzen und die N-Effizienz und Wirtschaftlichkeit verbessern. Die Forschenden berechneten in Szenarien, dass die Mineraldüngerkosten so insbesondere in Landkreisen mit einem hohen Anteil an Nutztierhaltung deutlich – um bis zu 22 Prozent – sinken können.
Mikrobiologie
Im Projekt wurden auch die Auswirkungen auf die in den jeweiligen Systemen vorhandenen mikrobiellen Gemeinschaften genauer untersucht. Im Ergebnis kommt es als Folge der Kalkstickstoffzugabe zu erheblichen Umstrukturierungen; einige prozessrelevante Mikroorganismen werden inaktiviert, andere beginnen sich im System neu zu etablieren – man spricht von funktioneller Redundanz, so dass im Ergebnis wichtige Leistungen wie die Methanogenese oder essentielle Nährstoffkreisläufe im Boden erhalten bleiben.
Projektbericht
Das Vorhaben EMeRGE wurde vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht steht unter diesem Link zur Verfügung: https://projekte.fnr.de/projektverzeichnis?fkzserie=2220WD016.
Er enthält auch Anwendungs- und Dosierempfehlungen und eine Beispielkalkulation zur Treibhausgasminderung im Produktionsverfahren Milchkuhhaltung.
Vortrag von Dr. Christiane Herrmann/ATB zum Einsatz von Kalkstickstoff bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern:
https://veranstaltungen.fnr.de/seminarreihe-biogas/rueckschau/einsatz-von-zusatz...
Mehr Informationen zum Thema „Emissionsminderung aus Wirtschaftsdüngern“:
Das BMLEH fördert mit Mitteln aus dem Sondervermögen „Klima- und Transformationsfonds“ (KTF) über die FNR verschiedene Maßnahmen, um den Einsatz von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen zu steigern und Emissionen aus deren Lagerung zu vermindern. EMeRGE gehört zu den in diesem Rahmen geförderten Projekten, weitere Projekte finden Sie unter den folgenden Links:
https://biogas.fnr.de/wirtschaftsduenger/fue-projekte
https://biogas.fnr.de/wirtschaftsduenger/mud-projekte
Fachlicher Kontakt:
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.
Dr. Simon Zielonka
Tel.: +49 3843 6930-365
E-Mail: d.zielonka@fnr.de
Pressekontakt:
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.
Nicole Paul
Tel.: +49 3843 6930-142
Mail: n.paul@fnr.de
https://www.fnr.de/fnr-struktur-aufgaben-lage/fachagentur-nachwachsende-rohstoff...
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler
Energie, Tier / Land / Forst
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
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