Geschäftsbereich Landwirtschaft
Fachbereich 3.12
Phosphorrecycling – eine existentielle
Frage der Landwirtschaft,
dargestellt am Beispiel Niedersachsen
Franz Jansen-Minßen
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Globale Herausforde-
rungen
Landwirtschaft zur Ernährungssicherung einer wachsenden Bevölkerung
Klimawandel
Biodiversität
Boden-, Wasser-, Phosphatreserven
Erneuerbare Energien, Urbanisierung,
Liberalisierung der Märkte
Hintergrund und
Rahmenbedingungen
• 40% der landwirtschaftlichen
Flächen in der EU sind von
Nitratbelastung betroffen
• WRRL:
guter ökologischer
Gewässerzustand bis 2015;
Erschöpfung der weltweiten
Phosphatreservern
Geschäftsbereich Landwirtschaft
Fachbereich 3.12
Boden
landwirtschaftliche Betriebe
Agrarregionen
Urbane Zentren
Global
Geschäftsbereich Landwirtschaft
Phosphor: Kreisläufe schließen –
Ressourcen schützen
Geschäftsbereich Landwirtschaft
Fachbereich 3.12
Globaler P-Mineraldünger Verbrauch 1961 - 2010
Quelle : FAOSTAT
Geschäftsbereich Landwirtschaft
Fachbereich 3.12
Geschäftsbereich Landwirtschaft
Fachbereich 3.12
Phosphor Bergbau-Reserven 2013
Geschäftsbereich Landwirtschaft
Fachbereich 3.12
86,5%
13,5%
0,03%
stabile Fraktion - 2250 kg P/ha
labile Fraktion - 350 kg P/ha
gelöste Fraktion - 0,8 kg P/ha
Phosphor-Fraktionen in der Ackerkrume
Geschäftsbereich Landwirtschaft
Fachbereich 3.12
Geschäftsbereich LandwirtschaftFranz Jansen-Minßen
AckerStall Nährstoff-
kreislauf
Wirtschaftsdünger
Getreide
Prinzip der nachhaltigen
Nährstoffkreislaufwirtschaft
Geschäftsbereich LandwirtschaftFranz Jansen-Minßen
Dynamische Agrarregionen
Schwerpunkt Veredlung
Schwerpunkt Grünlandwirtschaft
Schwerpunkt Weizenanbau
Schwerpunkt Kartoffelanbau
keine ausgeprägten Schwerpunkte in Tierhaltung / Ackerbau
Osnabrück
Oldenburg
Hannover
Schwerpunkt
Futterbau/
Milchwirtschaft
Schwerpunkt
Veredlung
Schwerpunkt
Marktfruchtanbau:
Getreide, ZR, Kartoffeln
20
25
30
35
40
45
50
55
60
2003 2007 2010 2011 2012 2013
Dunganfall Gärrestanfallpflanzlicher Anteil
= Anzahl Biogasanlagen in
* Quelle: 3N Kompetenzzentrum
250
600
1140
14051476
Mio. t
Entwicklung des Dung- und Gärrestanfalls aus
Tierhaltung und Biogasanlagen 2003 – 20131)
1546
1) auf Basis des Gärrestanfalls aus pflanzlichen Substratinput einer Standardanlage mit 500 kWel. (bis 2012); ab
2013 der NaWaRo-Anlagen nach Nährstoffbericht 2013/2014
Fachbereich 3.12
38,8 Mio. t Gülle
8,8 Mio. t Festmist u. HTK
47,6 Mio. t Dunganfall
abzüglich 6,98 Mio. t als
Input in Biogasanlagen
18,6 Mio. t Gärreste (einschl.
pflanzlicher Substrate)
59,2 Mio. t Dung- und
Gärrestanfall
Nährstoffanfall
Niedersachsen
Gesamt-N
323.476 t N**= 126 kg N / ha
N-anrechenbar
197.301t N= 77 kg N/ ha
Phosphor P2O5
163.958 t P2O5
= 64 kg P2O5 / ha
2,6 Mio.
10,7 Mio.
105 Mio.
1.510
Zunahme gleichbleibend (gegenüber 2012/2013)
Anzahl Dung- und Gärrestanfall Nährstoffanfall
* vor Verbringung in andere
Bundesländer
**nach Abzug von Stall- und
Lagerverlusten
Dung-, Gärrest- und Nährstoffanfall aus Tierhaltung
und Biogasanlagen auf Landesebene*
Fachbereich 3.12
Fachbereich 3.12
Aufgaben
Fachbereich 3.12
• Soll-/Ist-Vergleich der
Düngung mit
organischen Düngern
• Ermittlung des
Düngebedarfs (=Soll)
• Ermittlung des
Nährstoffanfalls (=Ist)
• anrechenbarer Stickstoff
• Berechnung eines
Nährstoffsaldos auf
Ebene der Landkreise
(Soll-/Ist-Vergleich)
• Gefährdungsabschätzun
g für das Grundwasser
in Bezug auf Nitrat
• Ermittlung des
potentiellen N-Eintrages
über verschiedene N-
Quellen
• Brutto-N und NH3-
Verluste
• Berechnung der
potentiellen NO3-
Konzentration im
Sickerwasser
Basis-
Emissionsmonitoring
gemeinsame
Schluss-
folgerungen im
Hinblick auf
Einhaltung von
Vorgaben des
Düngerechts
und den Schutz
des
Grundwassers
Nährstoffbericht und Basis-Emissionsmonitoring
Datengrundlagen und -quellen,
Erhebungszeiträume
• Wirtschaftsdünger tierischer Herkunft
• Gärreste aus NaWaRo-Biogasanlagen
• Gärreste aus Abfallanlagen (teilweise)
• Klärschlamm
• Pilzkultursubstrate
• Importe-und Exporte von Wirtschaftsdüngern
• Gärreste (=Bioabfälle) aus reinen Abfallanlagen (ca. 965.400 t auf Landesebene)
• Grüngutabfälle / Kompost auf Kreisebene (ca. 4000 t auf Landesebene)
• Bioabfälle aus Importen Niederlande
• Filterwasser aus Abluftreinigungsanlagen
• Prozessabwasser (Rüben- /Kartoffelindustrie)
• Mineraldünger auf Kreisebene (ca. 290.000 t Handelsmenge auf Landesebene)
Welche Nährstoffträger wurden erfasst?
Welche Nährstoffträger wurden nicht erfasst?
Fachbereich 3.12
+ 0,97 Mio. t
Exporte
in andere
Bundesländer/
Ausland (Netto)(+0,2 Mio. t)
16,8 Mio.t Aufnahmemenge (Netto)
17.300 Aufnehmer(+1,9 Mio. t / + 1.847 Aufnehmer)
17,7 Mio.t Abgabemenge (Netto)
8.400 Abgeber(+2,1 Mio. t / + 1.235 Abgeber)
Anzahl Betriebe mit Abgaben / Aufnahmen aus den
133.000 Einzelmeldungen (Abgabemeldungen):
Berechnung Abgabemenge (Netto)01.07.2013-30.06.2014, Stand 01.10.2014
Abgeber
11.573
(+1.235)
Aufnehmer21.660
(+3.782)
davon sind
5.807 Abgeber
und Aufnehmer
„nu
r A
bge
ber
„
5.7
64
„Ab
ga
be
n >
Au
f-
na
hm
en„
2
.63
5
„Au
fna
hm
en
> A
b-
ga
be
n„ 3
.12
0
„nu
r Au
fnehm
er „
14
.21
6
7,5 Mio. t 10,2 Mio. t 5,1Mio. t 11,7 Mio. t
25.800 Betriebe
31,5 Mio.t
Abgabemenge
(Brutto)(+ 2.744 Betriebe / + 4,1 Mio. t)
17,7 Mio. t
Abgabemenge
(Netto)(+ 2,1 Mio. t)
Braunschweig1798%
Hannover84737%
Lüneburg48621%
andere BL76534% Braunschweig
Hannover
Lüneburg
andere BL
Abgaben
aus der
Region
Weser-
Ems
insgesamt
2,3 Mio. t
(+ 0,5 Mio.
in t Frischmasse
Abgaben aus der Region Weser-Ems in andere
Regionen bzw. andere Bundesländer
Fachbereich 3.12
Fachbereich 3.12
Nährstoffsaldo für Phosphor auf Grundlage
§ 3 Düngeverordnung inkl. „20-kg Regelung“
Braun-
schweig
-73
Salz-
gitter
-83
Wolfs-
burg
-70
Gifhorn
-44
Göttingen
-64
Goslar
-57
Helm-
stedt
-65
Northeim
-62Osterode
-67
Peine
-70
Wolfen-
büttel
-75
Region Hannover
-59
Diepholz
-13
Hameln-
Pyrmont
-28
Hildesheim
-65
Holzminden
-49
Nienburg
-29
Schaumburg
-41
Celle
-23
Cuxhaven
-21
Harburg
-41
Lüchow-
Dannenberg
-49
Lüneburg
-52Osterholz
-27
Rotenburg
-8
Heide-
kreis
-18
Stade
-22
Uelzen
-48Verden
-23
Delmen-
horst
-39
Emden
-46
Olden-
burg
-43
Osnabrück
-29
Wilhelms-
haven
-36
Ammer-
land
-11
Aurich
-30
Cloppen-
burg
31
Emsland
4
Fries-
land
-22
Grafschaft
Bentheim
3
Leer
-25
LK
Oldenburg
5
LK
Osnabrück
-1
Vechta
27
Weser-
marsch
-32
Witt-
mund
-31
Nährstoffsaldo Phosphor gem. §3
Düngeverordnung*
inkl. der "20 kg Regelung" (§ 6 Abs. 2 Nr. 2
DüV**)
Ø Niedersachsen: - 26,5 kg P2O5 je ha LF WD
Nährstoffbericht 2013/2014
unter -80
-80 bis unter -60
-60 bis unter -40
-40 bis unter -20
-20 bis unter 0
0 bis unter 20
20 und mehr
kg/ha
* nach Verbringungen, ohne Mineraldünger bis auf
20 kg P2O5 /ha Maisunterfussdüngung mineralisch
** der zulässige Saldoüberschuss für P2O5 gilt
über alle Dünger
Ausblick gem. novellierte DüV: Phosphorsaldo auf
Basis des P-Entzuges (bei hoch versorgten Böden)
Braun-
schweig
-53
Salz-
gitter
-63
Wolfs-
burg
-50
Gifhorn
-24
Göttingen
-44
Goslar
-37
Helm-
stedt
-45
Northeim
-42Osterode
-47
Peine
-50
Wolfen-
büttel
-55
Region Hannover
-39
Diepholz
7
Hameln-
Pyrmont
-8
Hildesheim
-45
Holzminden
-29
Nienburg
-9
Schaumburg
-21
Celle
-3
Cuxhaven
-1
Harburg
-21
Lüchow-
Dannenberg
-29
Lüneburg
-32Osterholz
-7
Rotenburg
12
Heide-
kreis
2
Stade
-2
Uelzen
-28Verden
-3
Delmen-
horst
-19
Emden
-26
Olden-
burg
-23
Osnabrück
-9
Wilhelms-
haven
-16
Ammer-
land
9
Aurich
-10
Cloppen-
burg
51
Emsland
24
Fries-
land
-2
Grafschaft
Bentheim
23
Leer
-5
LK
Oldenburg
25
LK
Osnabrück
19
Vechta
47
Weser-
marsch
-12
Witt-
mund
-11
Ausblick: Phosphorsaldo auf Basis Entzug
gemäß § 3 Düngeverordnung*
Ø Niedersachsen:- 6,5 kg P2O5 je ha LF WD
Nährstoffbericht 2013/2014
* nach Verbringungen, ohne Mineraldünger bis auf
20 kg P2O5 /ha Maisunterfussdüngung mineralisch
-80 bis unter -60
-60 bis unter -40
-40 bis unter -20
-20 bis unter -5
-5 bis unter 0
0 bis unter 20
20 bis unter 40
40 und mehr
kg/ha
Fachbereich 3.12
Überschuss-
betrieb
Schlepper mit
Güllewagen
Gülle
Lkw
Dickgülle
Lkw
Biogas
Feststoff+
Dickgülle
Lkw
Biogas
Bonus
Verfahren für den überregionalen Nährstofftransport
bis
400 km
bis
250 km
bis
100 km
Transportkosten bei unterschiedlicher LKW-Nutzung
16 € 13 € 11 € 9 €
Transportkosten pro t Gülle
mit Rückfracht und Zwischenfahrten
2 x 50 km 2 x 25 km 2 x 1 km
Normaler LKW Ladung = 26,0 t Stundensatz 70 €
Kombi-Liner Ladung = 24,5 t Stundensatz 74 €
11 € 10 € 9 € 7 €
20 € 16 € 15 € 13 €
100 km
150 km
200 km
ohne
Rückfracht
Ent-
fernung
LKW
Möglichkeiten zur Eindickung von Gülle
Einbehälterverfahren Zweibehälterverfahren
Doppelbehälterverfahren
Gülle-
wagen
LKWGülle-
wagen
Dünngülle
Dickgülle
Dünngülle
Dickgülle
Dünngülle
Einbehälterverfahren
Dünngülle
Dickgülle
Schwimmer
Nges in kg 5,66
P2O5 in kg 3,34
K2O in kg 3,53
GülleMenge 1000kg
TS in % 7,0
9
150
1,7
1,3
0,6
6
150
2,36
0,14
2,03
P2O5
Anreicherung Transportgut 2-fach
Entlastung Vered.betrieb - 100 %
Totalaufbereitung
Kosten:
extrem hoch
Nges in kg 0
P2O5 in kg 0
K2O in kg 0
WasserMenge 500kg
TS in % 0
TS in % 25
Menge in kg 200
. Nges in kg 1,6 .
. P2O5 in kg 1,9
K2O in kg 0,9
PermeatRetentatFeststoffe
100 %
80 %
65 %
50 %
Woran die Totalaufbereitung bislang gescheitert ist
- Kosten der Aufbereitung zu hoch
- Vorfluterreife nicht erreicht
- zu wenig Belieferungszusagen von Landwirten
- kein geeigneter Standort gefunden
- Einsatz von Fällungs- und Flockungsmitteln problematisch
- Anfall verschiedener Aufbereitungsprodukte
- Düngewirkung vieler Aufbereitungsprodukte unklar
Fachbereich 3.12
Forschungs- und Entwicklungsbedarf beim
Nährstoffmanagement