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Gasförmige Emissionen aus der Denitrifikation (Stickoxid, NO, Lachgas, N2O und molekularer Stickstoff, N2) verursachen pflanzenbaulich relevante Stickstoffverluste (N-Verluste) und direkte N2O-Emissionen. Die Höhe ist extrem variabel und abhängig von Klimafaktoren, Management und Bodeneigenschaften. Pflanzenbauliche Klimaschutzmaßnahmen im Bereich der Düngung, Bodenbearbeitung und Fruchtfolge sind im Hinblick auf die Rolle der Denitrifikation kaum erforscht, da der Prozess komplex geregelt und auf der Feldskala schwer messbar ist. Ziel des vorliegenden Antrags ist es daher, pflanzenbaulich praktikable Minderungsmaßnahmen im Hinblick auf N2- und N2O-Emissionen der Denitrifikation für Ackerbausysteme in Deutschland zu identifizieren. In diesem Teilprojekt werden Feld- und Laborexperimente durchgeführt, um Maßnahmen zur Optimierung der flüssig-organischen Düngung und der Einarbeitung von Ernteresten und Zwischenfrüchten auf ihre Wirksamkeit zur Vermeidung von N-Verlusten aus der Denitrifikation hin zu prüfen. Zur Prüfung der Maßnahmen zur Optimierung der flüssig-organischen Düngung wird in einem Parzellenversuch über mehrere Jahre hinweg der der Effekt der Applikation von Rindergülle in einer Mais-Weizen-Fruchtfolge durch Schlitzen mit oder ohne Nitrifikationsinhibitor bzw. Ansäuerung untersucht. N2 und N2O-Emissionen sowie N-Bilanzverluste werden mit verbesserten 15N-Techniken erfasst, zusätzlich erfasst werden u.a. Ammoniakemission, Nitratauswaschung und N-Aufnahme durch die Pflanze. Um die Einarbeitung von Ernteresten und Zwischenfrüchten zu prüfen werden in voll-faktoriellen Laborinkubationsversuchen die Effekte von Einarbeitungsmethoden sowie der Vorzerkleinerung von Ernteresten und Zwischenfrüchten in Abhängigkeit vom Bodenwassergehalt untersucht.
Im Rahmen des Verbundprojektes 'Weiterentwicklung von Methoden zur Erfassung, Modellierung und Beurteilung des Emissionsgeschehens in Nutztierställen' (EmiMod) sollen Methoden zur Bestimmung der Emissionen von diffusen Flächenquellen untersucht und weiterentwickelt werden. Das betrifft beispielsweise frei gelüftete Schweine- und Rinderställe mit Auslaufflächen (z.B.Tierwohlställe) sowie weitere externe Emissionsquellen (insbesondere Flüssigmistlagerbehälter). Im Fokus des Vorhabens stehen die Emissionen von Ammoniak, klimawirksamen Gasen, Geruch und Bioaerosolen. Ziel ist die Vereinfachung der Untersuchungsmethodik und die Entwicklung eines differenzierten Verfahrens zur Beurteilung des Emissionsgeschehens von diffusen Flächenquellen für verschiedene Untersuchungszwecke (Bestimmung von Emissionsfaktoren, Ermittlung von Emissions-minderungsleistungen, Emissionsmonitoring in der Praxis). Die Überarbeitung und Anpassung der Messstrategien erfolgt in einem iterativen Prozess basierend auf den erhobenen Messdaten und verknüpft mit Erkenntnissen aus mechanistischen Modellierungen, numerischen Strömungssimulationen und Künstliche-Intelligenz-Anwendungen. Nach Abschluss des Vorhabens sollen die vereinfachten Mess- und Beurteilungsmethoden Anwendung in der Praxis finden. Die detaillierte Beschreibung der Vorgehensweisen in Form eines Methodenhandbuchs werden mit Hilfe geeigneter Kommunikationsstrategien und über angepasste Web-Anwendungen an die (Fach-)Öffentlichkeit vermittelt. Zudem werden die Projektergebnisse im Fachrepositorium Lebenswissenschaften veröffentlicht und damit für weitere Forschungszwecke zur Verfügung gestellt.
Im Rahmen des Verbundprojektes 'Weiterentwicklung von Methoden zur Erfassung, Modellierung und Beurteilung des Emissionsgeschehens in Nutztierställen' (EmiMod) sollen Methoden zur Bestimmung der Emissionen von diffusen Flächenquellen untersucht und weiterentwickelt werden. Das betrifft beispielsweise frei gelüftete Schweine- und Rinderställe mit Auslaufflächen (z.B.Tierwohlställe) sowie weitere externe Emissionsquellen (insbesondere Flüssigmistlagerbehälter). Im Fokus des Vorhabens stehen die Emissionen von Ammoniak, klimawirksamen Gasen, Geruch und Bioaerosolen. Ziel ist die Vereinfachung der Untersuchungsmethodik und die Entwicklung eines differenzierten Verfahrens zur Beurteilung des Emissionsgeschehens von diffusen Flächenquellen für verschiedene Untersuchungszwecke (Bestimmung von Emissionsfaktoren, Ermittlung von Emissions-minderungsleistungen, Emissionsmonitoring in der Praxis). Die Überarbeitung und Anpassung der Messstrategien erfolgt in einem iterativen Prozess basierend auf den erhobenen Messdaten und verknüpft mit Erkenntnissen aus mechanistischen Modellierungen, numerischen Strömungssimulationen und Künstliche-Intelligenz-Anwendungen. Nach Abschluss des Vorhabens sollen die vereinfachten Mess- und Beurteilungsmethoden Anwendung in der Praxis finden. Die detaillierte Beschreibung der Vorgehensweisen in Form eines Methodenhandbuchs werden mit Hilfe geeigneter Kommunikationsstrategien und über angepasste Web-Anwendungen an die (Fach-)Öffentlichkeit vermittelt. Zudem werden die Projektergebnisse im Fachrepositorium Lebenswissenschaften veröffentlicht und damit für weitere Forschungszwecke zur Verfügung gestellt.
Im Rahmen des Verbundprojektes 'Weiterentwicklung von Methoden zur Erfassung, Modellierung und Beurteilung des Emissionsgeschehens in Nutztierställen' (EmiMod) sollen Methoden zur Bestimmung der Emissionen von diffusen Flächenquellen (z.B.frei gelüftete Schweine- und Rinderställe mit Ausläufen/Laufhöfen und weitere externe Emissionsquellen wie Güllebehälter) untersucht und weiterentwickelt werden. Im Fokus des Vorhabens stehen die Emissionen von Ammoniak, klimawirksamen Gasen, Geruch und Bioaerosolen. Ziel ist die Vereinfachung der Untersuchungsmethodik und die Entwicklung eines differenzierten Verfahrens zur Beurteilung des Emissionsgeschehens von diffusen Flächenquellen für verschiedene Untersuchungszwecke (Bestimmung von Emissionsfaktoren, Ermittlung von Emissionsminderungsleistungen, Emissionsmonitoring in der Praxis). Die Überarbeitung und Anpassung der Messstrategien erfolgt in einem iterativen Prozess basierend auf den erhobenen Messdaten verknüpft mit Erkenntnissen aus mechanistischen Modellierungen, numerischen Strömungssimulationen und Künstliche-Intelligenz-(KI)-Anwendungen. Nach Abschluss des Vorhabens sollen die vereinfachten Mess- und Beurteilungsmethoden Anwendung in der Praxis finden. Die detaillierte Beschreibung der Vorgehensweisen in Form eines Methodenhandbuchs werden mit Hilfe geeigneter Kommunikationsstrategien und über angepasste Web-Anwendungen an die (Fach-)Öffentlichkeit vermittelt. Zudem werden die Projektergebnisse im Fachrepositorium Lebenswissenschaften veröffentlicht und damit für weitere Forschungszwecke zur Verfügung gestellt.
Im Rahmen des Verbundprojektes 'Weiterentwicklung von Methoden zur Erfassung, Modellierung und Beurteilung des Emissionsgeschehens in Nutztierställen' (EmiMod) sollen Methoden zur Bestimmung der Emissionen von diffusen Flächenquellen (z.B.frei gelüftete Schweine- und Rinderställe mit Ausläufen/Laufhöfen und weitere externe Emissionsquellen wie Güllebehälter) untersucht und weiterentwickelt werden. Im Fokus des Vorhabens stehen die Emissionen von Ammoniak, klimawirksamen Gasen, Geruch und Bioaerosolen. Ziel ist die Vereinfachung der Untersuchungsmethodik und die Entwicklung eines differenzierten Verfahrens zur Beurteilung des Emissionsgeschehens von diffusen Flächenquellen für verschiedene Untersuchungszwecke (Bestimmung von Emissionsfaktoren, Ermittlung von Emissionsminderungsleistungen, Emissionsmonitoring in der Praxis). Die Überarbeitung und Anpassung der Messstrategien erfolgt in einem iterativen Prozess basierend auf den erhobenen Messdaten verknüpft mit Erkenntnissen aus mechanistischen Modellierungen, numerischen Strömungssimulationen und Künstliche-Intelligenz-(KI)-Anwendungen. Nach Abschluss des Vorhabens sollen die vereinfachten Mess- und Beurteilungsmethoden Anwendung in der Praxis finden. Die detaillierte Beschreibung der Vorgehensweisen in Form eines Methodenhandbuchs werden mit Hilfe geeigneter Kommunikationsstrategien und über angepasste Web-Anwendungen an die (Fach-)Öffentlichkeit vermittelt. Zudem werden die Projektergebnisse im Fachrepositorium Lebenswissenschaften veröffentlicht und damit für weitere Forschungszwecke zur Verfügung gestellt.
Die aktuelle Düngegesetzgebung stößt mittlerweile an ihre Grenzen, da sie mit jeder neuen Novellierung komplexer geworden ist und die Umsetzung als auch der Vollzug vor große Herausforderungen gestellt sind, während ihre Wirksamkeit unsicher bleibt. Dies liegt u.a. daran, dass die Anforderungen des Umwelt- und Klimaschutzes stetig gestiegen sind, aber diese übergreifenden Anforderungen gegenwärtig nur unzureichend berücksichtigt werden. Zum anderen hat die gegenwärtige Düngegesetzgebung den Nachteil, dass sie nicht nach wissenschaftlichen Ansätzen aus den zu erreichenden Umweltzielen abgeleitet ist. Ziel des Vorhabens ist es deshalb, eine übergreifende, langfristig wirksame und für Landwirtschaft wie Vollzug praktikable Lösung der Nährstoffproblematik zu entwickeln, die alle Umweltwirkungen adressiert (Gewässerbelastung, Wirkung auf Luftqualität und Landökosysteme, Klimagasemissionen und Bodenschutz). Hierzu soll A) zunächst ein fachliches Konzept für eine integrierte Nährstoffgesetzgebung unter Berücksichtigung von ordnungsrechtlichen, förderrechtlichen und ökonomischen Instrumenten erstellt werden. Anschließend soll B) ein Indikatorenset zur Bewertung des betrieblichen Nährstoffmanagements und zur Bestimmung des Verlustpotentials für die Emission von Nitrat, Ammoniak, Lachgas und Phosphor zusammengestellt werden. In einem nächsten Schritt wird dann C) ein schutzgutbezogener Ansatz zur Ausweisung von Gebietskulissen mit unterschiedlicher Nährstoffproblematik entwickelt. Die gleichzeitige Betrachtung von Emissionen und Immissionen dient dann als Grundlage für die Festlegung von spezifischen Maßnahmen zur Reduktion von Nährstoffeinträgen. Das Indikatorenset und der schutzgutbezogene Ansatz zur Ausweisung von Gebietskulissen sollen zentrale Bestandteile einer integrierten Nährstoffgesetzgebung sein, mit dem Ziel statt der bisherigen einheitlichen, flächendeckenden Maßnahmen, verstärkt lokale, zielgerichtete und verursachergerechte Maßnahmen einführen zu können.
Die Verbesserung des Tierwohls und die Reduktion umwelt- und klimarelevanter Emissionen sind wichtige Schlüsselelemente für eine nachhaltige Schweinehaltung. Das Projekt verfolgt daher das Ziel, die für eine Emissionsminderung notwendige häufige und regelmäßige Reinigung verschmutzter Flächen von Außenklimaställen und Ausläufen automatisiert auszuführen. Durch den Einsatz neu entwickelter innovativer Reinigungsroboter und Oberflurschieberentmistungsanlagen sowie durch kombinierte Entmistungstechniken soll die Entfernung von Kot, Harn und organischen Materialien zur Einstreu und Beschäftigung in den Buchten automatisiert ablaufen. Darüber hinaus soll durch die Einstreu die Attraktivität des Auslaufs für die Schweine gesteigert werden. Auf die Entmistungssysteme abgestimmte Buchtensysteme mit digital steuerbaren Türen und Toren stellen eine weitere Innovation dar. Die autonomen Entmistungssysteme sollen die Tieraktivität berücksichtigen und das Tierverhalten durch intervallgesteuerte Elemente, wie Einstreu und Kühlen unterstützten. Mit der Unterstützung von künstlicher Intelligenz-Algorithmen zur Erkennung verschiedener Merkmale und deren Verknüpfung mit der Steuerung der Entmistungstechnik sollen die emissionsrelevanten Bereiche in der Fläche verkleinert, die zeitliche Aktivität der Entmistungstechnik optimiert und die Emissionen (insbesondere Ammoniak) stark vermindert werden.
Die Verbesserung des Tierwohls und die Reduktion umwelt- und klimarelevanter Emissionen sind wichtige Schlüsselelemente für eine nachhaltige Schweinehaltung. Das Projekt verfolgt daher das Ziel, die für eine Emissionsminderung notwendige häufige und regelmäßige Reinigung verschmutzter Flächen von Außenklimaställen und Ausläufen automatisiert auszuführen. Durch den Einsatz neu entwickelter innovativer Reinigungsroboter und Oberflurschieberentmistungsanlagen sowie durch kombinierte Entmistungstechniken soll die Entfernung von Kot, Harn und organischen Materialien zur Einstreu und Beschäftigung in den Buchten automatisiert ablaufen. Darüber hinaus soll durch die Einstreu die Attraktivität des Auslaufs für die Schweine gesteigert werden. Auf die Entmistungssysteme abgestimmte Buchtensysteme mit digital steuerbaren Türen und Toren stellen eine weitere Innovation dar. Die autonomen Entmistungssysteme sollen die Tieraktivität berücksichtigen und das Tierverhalten durch intervallgesteuerte Elemente, wie Einstreu und Kühlen unterstützten. Mit der Unterstützung von künstlicher Intelligenz-Algorithmen zur Erkennung verschiedener Merkmale und deren Verknüpfung mit der Steuerung der Entmistungstechnik sollen die emissionsrelevanten Bereiche in der Fläche verkleinert, die zeitliche Aktivität der Entmistungstechnik optimiert und die Emissionen (insbesondere Ammoniak) stark vermindert werden.
<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>Die bevölkerungsgewichtete Feinstaubbelastung (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a>) in Deutschland war 2023 deutlich geringer als 2010.</li> <li>2023 lag die bevölkerungsgewichtete Feinstaubbelastung bei 11,3 µg/m³ im Jahresdurchschnitt. Das sind ca. 42 % weniger als noch im Jahr 2010.</li> <li>Der Rückgang der Belastung ist auf rückläufige Emissionen bei stationären Quellen (z.B. Kraftwerken, Abfallverbrennungsanlagen, beim Hausbrand und Industrieanlagen) sowie auf Maßnahmen im Verkehrsbereich zurückzuführen.</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>Für die Bewertung von Gesundheitsrisiken durch Feinstaub ist es notwendig, die Belastung (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/exposition">Exposition</a>) der Bevölkerung mit Feinstaub in Deutschland zu erfassen und diese im Hinblick auf potentielle gesundheitliche Folgen zu bewerten. Der vorliegende <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> ist ein Maß für die durchschnittliche jährliche Feinstaubbelastung der Gesamtbevölkerung in Deutschland (angegeben in µg/m³). Er bezieht sich auf Feinstaubpartikel in der Außenluft mit einem Durchmesser bis zu 10 µm (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a>). Durch die kontinuierliche Erfassung des Indikators lassen sich zeitliche Trends für die durchschnittliche Feinstaubbelastung der Bevölkerung in Deutschland ableiten.</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>Über den betrachteten Zeitraum hinweg ist zu erkennen, dass die Feinstaubbelastung der Bevölkerung in Deutschland tendenziell abgenommen hat: 2010 betrug der Indikatorwert 19,5 µg/m³; 2023 hingegen lag der Wert bei 11,3 µg/m³. Dies entspricht einer Reduktion um ca. 42 %.</p> <p>Der sich abzeichnende Rückgang der Belastung durch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a> ist überwiegend auf die Minderungsmaßnahmen bei Emissionen aus stationären Quellen (z.B. Kraftwerken, Abfallverbrennungsanlagen, Haushalten / Kleinverbrauchern und diversen Industrieprozessen) sowie auf Maßnahmen im Verkehrsbereich zurückzuführen (nähere Informationen zu den Beiträgen einzelner Quellen finden Sie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11026#entwicklung-der-luftschadstoffbelastung-">hier</a>). Ein weiterer Rückgang der Belastung bis 2030 ist durch die Emissionsreduktionsverpflichtungen der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32016L2284">NEC-Richtlinie</a> zu erwarten. Bei Umsetzung der Maßnahmen aus den nationalen Luftreinhalteprogrammen (in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/78895#die-emissionshochstmengen-der-alten-nec-richtlinie">Deutschland</a> u. a. der „Kohleausstieg“, die Verringerung der Ammoniak-Emissionen aus der Landwirtschaft und die Verkehrswende (E-Mobilität)) können die Emissionen von Feinstaub und seinen Vorläufergasen bis 2030 weiter reduziert werden.</p> <p>Ferner hat die variable <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/witterung">Witterung</a> einen direkten Einfluss auf die Feinstaubkonzentrationen. Dies kann in einzelnen Jahren zu einer Senkung oder einem Anstieg der Feinstaubbelastung führen und somit zeitgleiche Veränderungen bei den Emissionen überlagern (nähere Informationen hierzu finden Sie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/479/publikationen/2025_uba_hgp_luftqualitaet_2024_dt.pdf">hier</a>).</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Für den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> werden Modelldaten des chemischen Transportmodells REM-CALGRID mit <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a>-Messdaten der Immissionsmessnetze der Bundesländer und des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> kombiniert und auf die gesamte Fläche Deutschlands übertragen. Dies erfolgt in einer räumlichen Auflösung von 2 x 2 km². Die PM10-Daten werden anschließend mit Informationen zur räumlichen Verteilung der Bevölkerungsdichte kombiniert. Für die Berechnung des Indikators werden danach die Feinstaubkonzentrationen je Gitterzelle mit der jeweiligen Anzahl der zugeordneten Bevölkerung multipliziert, insgesamt aufsummiert und im Anschluss durch die Summe der Gesamtbevölkerung Deutschlands geteilt.</p> <p>Für die Berechnung des Indikators werden nur die Messstationen im ländlichen und städtischen Hintergrund berücksichtigt. Messstationen, die einem direkten Feinstaubausstoß z.B. aus dem Verkehr ausgesetzt sind, fließen in die Berechnung hingegen nicht ein. Daher könnte der Indikator die Belastungssituation in Deutschland tendenziell leicht unterschätzen. Der methodische Ansatz ist im Fachartikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/4031/publikationen/artikel_5_dnk.pdf">Kienzler et al. 2024</a> näher beschrieben.</p> <p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel </strong>„<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/28087#ermittlung-der-feinstaubbelastung">Bedeutung der Feinstaubbelastung für die Gesundheit</a>“<strong>.</strong></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
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| Bund | 351 |
| Europa | 4 |
| Land | 29 |
| Weitere | 9 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 112 |
| Zivilgesellschaft | 10 |
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| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 271 |
| Gesetzestext | 1 |
| Text | 79 |
| Umweltprüfung | 2 |
| unbekannt | 23 |
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| Geschlossen | 89 |
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| Deutsch | 364 |
| Englisch | 97 |
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| Bild | 28 |
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