Überschreitung der Belastungsgrenzen für Eutrophierung Nährstoffeinträge (vor allem Stickstoff) aus der Luft belasten Land-Ökosysteme und gefährden die biologische Vielfalt. Zur Bewertung dieser Belastung stellt man ökosystemspezifische Belastungsgrenzen (Critical Loads) den aktuellen Stoffeinträgen aus der Luft gegenüber. Trotz rückläufiger Stickstoffbelastungen in Deutschland besteht weiterhin Handlungsbedarf – vor allem bei den Ammoniak-Emissionen. Situation in Deutschland Im Jahr 2019 (letzte verfügbare Daten) wurden die ökologischen Belastungsgrenzen für Eutrophierung durch Stickstoff in Deutschland auf 69 % der Flächen empfindlicher Ökosysteme überschritten (siehe Karte „Überschreitung des Critical Load für Eutrophierung durch die Stickstoffeinträge im Jahr 2019“). Die zur Flächenstatistik dieser Überschreitung herangezogenen Ökosystemtypen stammen aus dem CORINE-Landbedeckungsdatensatz von 2012 und bilden vor allem Waldökosysteme ab (ca. 96 %). Besonders drastisch sind die Überschreitungen in Teilen Nordwestdeutschlands. Aufgrund der dort ansässigen Landwirtschaft und intensiv betriebenen Tierhaltung ist der Stickstoffeintrag dort besonders hoch. So sind etwa zwei Drittel der Stickstoffeinträge auf Ammoniakemissionen zurückzuführen. Im Rahmen eines UBA -Vorhabens zur Modellierung der Stickstoffdeposition (PINETI-4, Abschlussbericht in prep.) konnte die Entwicklung der Belastung methodisch konsistent für eine lange Zeitreihe (2000 bis 2019) rückgerechnet werden. Die nationalen Zeitreihendaten zeigen, dass der Anteil der Flächen in Deutschland, auf denen die ökologischen Belastungsgrenzen überschritten wurden, von 84 % im Jahr 2000 auf 69 % im Jahr 2019 zurückging (siehe Abb. „Anteil der Fläche empfindlicher Land-Ökosysteme mit Überschreitung der Belastungsgrenzen für Eutrophierung“). Die Abnahme der Belastungen spiegelt größtenteils den Rückgang der Emissionen durch Luftreinhaltemaßnahmen wider. Karte: Überschreitung des Critical Load für Eutrophierung durch Stickstoffeinträge im Jahr 2019 Quelle: Kranenburg et al. (2024) Flächenanteil empfindlicher Land-Ökosysteme mit Überschreitung der Belastungsgrenzen Eutrophierung Quelle: Kranenburg et al. (2024) Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Handlungsbedarf trotz sinkender Stickstoffeinträge Auch in den nächsten Jahren ist wegen der bisher nur unwesentlich abnehmenden Ammoniak-Emissionen – vornehmlich aus der Tierhaltung – mit einer weiträumigen Eutrophierung naturnaher Ökosysteme zu rechnen. Bei der Minderung von diffusen Stickstoffemissionen in die Luft besteht daher erheblicher Handlungsbedarf. Was sind ökologische Belastungsgrenzen für Eutrophierung? Zur Bewertung der Stoffeinträge werden ökologische Belastungsgrenzen ( Critical Loads ) ermittelt. Nach heutigem Stand des Wissens ist bei deren Einhaltung nicht mit schädlichen Wirkungen auf Struktur und Funktion eines Ökosystems zu rechnen. Ökologische Belastungsgrenzen sind somit ein Maß für die Empfindlichkeit eines Ökosystems und erlauben eine räumlich differenzierte Gegenüberstellung der Belastbarkeit eines Ökosystems mit aktuellen atmosphärischen Stoffeinträgen. Das dadurch angezeigte Risiko bedeutet nicht, dass in dem betrachteten Jahr tatsächlich schädliche chemische Kennwerte erreicht oder biologische Wirkungen sichtbar sind. Es kann Jahrzehnte dauern, bis Ökosysteme auf Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen reagieren. Im Rückschluss ist auch die Erholung des Ökosystems auf vorindustrielles Niveau sehr langwierig, wenn nicht sogar eine irreversible Schädigung des Ökosystems vorliegt. Beide Prozesse sind abhängig von Stoffeintragsraten, meteorologischen und anderen Randbedingungen sowie von chemischen Ökosystemeigenschaften. Daher sind absolute Schadprognosen mittels der Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen prinzipiell nicht möglich. Stickstoffdepositionen – ein Treiber des Biodiversitätsverlusts Ein übermäßiger atmosphärischer Eintrag ( Deposition ) von Nährstoffen (vor allem Stickstoff) und deren Anreicherung in Land-Ökosystemen kann auf lange Sicht Ökosysteme stark beeinträchtigen. So kann es zu chronischen Schäden der Ökosystemfunktionen (wie der Primärproduktivität und des Stickstoffkreislaufs) kommen. Auch Veränderungen des Pflanzenwachstums und der Artenzusammensetzung zugunsten stickstoffliebender Arten ( Eutrophierung ) können hervorrufen werden. Außerdem wird die Anfälligkeit vieler Pflanzen gegenüber Frost, Dürre und Schädlingsbefall erhöht. Atmosphärische Einträge führen zu einer weiträumigen Angleichung der Stickstoffkonzentrationen im Boden auf einem nährstoffreichen Niveau. Die derzeit hohen Stickstoffeinträge in natürliche und naturnahe Land-Ökosysteme sind eine Folge menschlicher Aktivitäten, wie Landwirtschaft oder Verbrennungsprozesse. Diese sind mit hohen Emissionen von chemisch und biologisch wirksamen (reaktiven) Stickstoffverbindungen in die Luft verbunden. Aus der Atmosphäre werden diese Stickstoffverbindungen über Regen, Schnee, Nebel, Raureif, Gase und trockene Partikel wieder in Land-Ökosysteme eingetragen. Die resultierende Überdüngung ist eine der Hauptursachen für den Rückgang der Biodiversität . Fast die Hälfte der in der Roten Liste für Deutschland aufgeführten Farn- und Blütenpflanzen sind durch Stickstoffeinträge gefährdet. Ziele und Maßnahmen zur Verringerung der Stickstoffeinträge Ein langfristiges Ziel der Europäischen Union (EU) und der Genfer Luftreinhaltekonvention ( UNECE Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution, CLRTAP) ist die dauerhafte und vollständige Unterschreitung der ökologischen Belastungsgrenzen für Eutrophierung . International wurden deshalb in der sog. neuen NEC-Richtlinie ( Richtlinie (EU) 2016/2284 vom 14.12.2016) für alle Mitgliedstaaten weitere Minderungen der Emission von reaktiven Stickstoffverbindungen (NH x , Stickstoffoxide (NO x )) vereinbart, die bis 2030 erreicht werden müssen. Für Deutschland ergeben sich folgende nationale Emissionsminderungsverpflichtungen für Stickstoff für das Jahr 2030 und darüber hinaus im Vergleich zum Basisjahr 2005: Ammoniak (NH 3 ): minus 29 % Stickstoffoxide (NO x ): minus 65 % (siehe auch „Emissionen von Luftschadstoffen“ ). Konkrete nationale Maßnahmen, die zum Erreichen der oben genannten Minderungsverpflichtungen geeignet sind, werden derzeit in einem Nationalen Luftreinhalteprogramm zusammengestellt. Maßnahmen zur Begrenzung der negativen Auswirkungen des reaktiven Stickstoffs, zu denen auch die Eutrophierung von Ökosystemen zählt, sind in der Veröffentlichung des Umweltbundesamtes "Reaktiver Stickstoff in Deutschland" enthalten. Auch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit ( BMU ) verfolgt den Ansatz einer nationalen Stickstoffminderungsstrategie . Weitere Informationen bietet auch das Sondergutachten des SRU „Stickstoff: Lösungen für ein drängendes Umweltproblem“ . Hintergrundwissen zur Modellierung von atmosphärischen Stoffeinträgen bietet der Bericht zum Forschungsvorhaben „PINETI-4: Modelling and assessment of acidifying and eutrophying atmospheric deposition to terrestrial ecosystems“.
Stickstoffeintrag aus der Landwirtschaft und Stickstoffüberschuss Stickstoff ist ein essenzieller Nährstoff für alle Lebewesen. Im Übermaß in die Umwelt eingebrachter Stickstoff führt aber zu enormen Belastungen von Ökosystemen. Stickstoffüberschuss der Landwirtschaft Eine Maßzahl für die Stickstoffeinträge in Grundwasser, Oberflächengewässer, Böden und die Luft aus der Landwirtschaft ist der aus der landwirtschaftlichen Stickstoff-Gesamtbilanz ermittelte Stickstoffüberschuss (siehe Abb. „Saldo der landwirtschaftlichen Stickstoff-Gesamtbilanz in Bezug auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche“). Die Stickstoff-Gesamtbilanz setzt sich zusammen aus den Komponenten Flächenbilanz (Bilanzierung der Pflanzen- bzw. Bodenproduktion), Stallbilanz (Bilanzierung der tierischen Erzeugung) und der Biogasbilanz (Bilanzierung der Erzeugung von Biogas in landwirtschaftlichen Biogasanlagen). Der Stickstoffüberschuss der Gesamtbilanz ergibt sich aus der Differenz von Stickstoffzufuhr in und Stickstoffabfuhr aus dem gesamten Sektor Landwirtschaft (siehe Schaubild „Schema der Stickstoff-Gesamtbilanz der Landwirtschaft“). Der Indikator wird vom Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde des Julius Kühn-Instituts und dem Umweltbundesamt berechnet und jährlich vom BMEL veröffentlicht (siehe BMEL, Tabellen zur Landwirtschaft, MBT-0111-260-0000 ). Der Stickstoffüberschuss der Gesamtbilanz ist als mittlerer Überschuss aller landwirtschaftlicher Betriebe in Deutschland zu interpretieren. Regional können sich die Überschüsse jedoch sehr stark unterscheiden. Grund dafür sind vorrangig unterschiedliche Viehbesatzdichten und daraus resultierende Differenzen beim Anfall von Wirtschaftsdünger. Um durch Witterung und Düngerpreis verursachte jährliche Schwankungen auszugleichen wird ein gleitendes 5-Jahresmittel errechnet. ___ * jährlicher Überschuss bezogen auf das mittlere Jahr des 5-Jahres-Zeitraums (aus gerundeten Jahreswerten berechnet) ** 1990: Daten zum Teil unsicher, nur eingeschränkt vergleichbar mit Folgejahren. *** Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung, bezogen auf das 5-Jahres-Mittel, d.h. auf den Zeitraum 2028 bis 2032 Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) 2024, Statistischer Monatsbericht Kap. A Nährstoffbilanzen und Düngemittel, Nährstoffbilanz insgesamt von 1990 bis 2022 (MBT-0111260-0000) Die Ergebnisse der Bilanzierung zeigen einen abnehmenden Trend bei den Stickstoffüberschüssen über die erfasste Zeitreihe (siehe Abb. „Saldo der landwirtschaftlichen Stickstoff-Gesamtbilanz in Bezug auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche“). Im Zeitraum 1992 bis 2020 ist der Stickstoffüberschuss im gleitenden 5-Jahresmittel von 117 Kilogramm Stickstoff pro Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche und Jahr (kg N/ha*a) auf 77 kg N/ha*a gesunken. Das entspricht einem jährlichen Rückgang von 1 % sowie einem Rückgang über die Zeit um 34 %. Die Reduktion des Stickstoffüberschusses zu Beginn der 1990er Jahre ist größtenteils auf den Abbau der Tierbestände in den neuen Bundesländern zurückzuführen. Der durchschnittliche Rückgang des Stickstoffüberschusses über die gesamte Zeit von 1992 bis 2020 beruht auf Effizienzgewinnen bei der Stickstoffnutzung (Effizienterer Einsatz von Stickstoff-Düngemitteln, Ertragssteigerungen in der Pflanzenproduktion und höhere Futterverwertung bei Nutztieren). In den Jahren seit 2015 ist der Überschuss besonders stark gesunken. Grund dafür sind neben einer veränderten und wirksameren Gesetzgebung, gesunkene Tierzahlen sowie Dürrejahre und höhere Mineraldüngerpreise und der damit einhergehende verminderte Einsatz von Mineraldüngern. Im Jahr 2016 wurde in der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung (BReg 2016) ein Zielwert von 70 kg N/ha*a für das gleitende 5-Jahresmittel von 2028-2032 verankert. Von 2016 bis 2020, also in 4 Jahren, wurde somit bereits etwa dreiviertel der angestrebten Reduktion erreicht. Bewertung der Entwicklung Wenn die Stickstoffüberschüsse weiterhin so schnell sinken wie in den letzten Jahren bzw. auf dem aktuellen Niveau bleiben wird das Ziel der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie voraussichtlich in den nächsten zwei bis drei Jahren erreicht werden. Für einen umfassenden Schutz von Umwelt und Klima ist dies aber noch nicht ausreichend. Die in 2016 in Kraft getretene EU-Richtlinie über nationale Emissionshöchstmengen für bestimmte Luftschadstoffe ( NEC-Richtlinie ) verpflichtet Deutschland bis 2030 dazu 29 % der Ammoniak-Emissionen im Vergleich zum Jahr 2005 zu reduzieren. Bis zum Jahr 2022 wurde hier nur eine Minderung von 18 % erreicht. Da der Sektor Landwirtschaft der größte Verursacher von Ammoniak-Emissionen ist, sind hier also noch weitere Maßnahmen für die Zielerreichung nötig. Aber auch für das Erreichen von weiteren Zielen, wie Nitrat im Grundwasser, Stickstoffeintrag über die Zuflüsse in Nord- und Ostsee und Eutrophierung der Ökosysteme wird voraussichtlich das Erreichen des 70 kg-Ziels nicht ausreichen, denn hier kommt es weniger auf den durchschnittlichen nationalen Stickstoffüberschuss, sondern eher auf die regionale Verteilung der Stickstoffüberschüsse an. Einen Überblick über die Verteilung der Überschüsse finden Sie hier . Stickstoffzufuhr und Stickstoffabfuhr in der Landwirtschaft Die Stickstoffzufuhr zur landwirtschaftlichen Gesamtbilanz berücksichtigt Mineraldünger, Wirtschaftsdüngerimporte, Kompost und Klärschlamm, atmosphärische Stickstoffdeposition, Stickstoffbindung von Leguminosen, Co-Substrate für die Bioenergieproduktion sowie Futtermittelimporte. Die Stickstoffabfuhr berücksichtigt pflanzliche und tierische Marktprodukte. Im Durchschnitt lag die Stickstoffzufuhr zwischen 1990 und 2022 bei 187 Kilogramm pro Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche und Jahr (kg N/ha*a), mit einem Maximum von 209 kg N/ha*a im Jahr 1990 und einem Minimum von 151 kg N/ha*a im Jahr 2022. Die Zufuhr hat sich bis 2017 kaum verändert. Lediglich in den letzten 5 Jahren gab es einen mittleren Rückgang von 8 kg N/ha*a. Die Stickstoffabfuhr betrug im gesamten Betrachtungszeitraum durchschnittlich 87 kg N/ha*a, mit einem Maximum von 103 kg N/ha*a im Jahr 2014 und einem Minimum von 67 kg N/ha*a im Jahr 1990. Im gleitenden 5-Jahresmittel stieg die Abfuhr von 73 kg N/ha*a im Jahr 1992 auf 88 kg N/ha*a im Jahr 2020 an. Dies entspricht einem Anstieg des über tierische und pflanzliche Produkte abgefahrenen Stickstoffs von etwa 21 %. 2022 stammten 44 % der Stickstoffzufuhr der Landwirtschaft aus Mineraldüngern, 25 % aus inländischem Tierfutter sowie 14 % aus Futtermittelimporten. Wirtschaftsdünger und betriebseigene Futtermittel werden in der Flächenbilanz, nicht aber in der Gesamtbilanz berücksichtigt. 3 % des Stickstoffs wurden über den Luftpfad eingetragen ( Deposition aus Verkehrsabgasen und Verbrennungsanlagen) und 2 % stammte aus Kofermenten für die Biogasproduktion. 10 % sind der biologischen Stickstofffixierung von Leguminosen (zum Beispiel Klee oder Erbsen) anzurechnen, die Luftstickstoff in erheblichem Maße binden. Etwa 1 % der Stickstoffzufuhr stammte aus Saat- und Pflanzgut. Die Stickstoffabfuhr fand zu 32 % über Fleisch, Schlachtabfälle und sonstige Tierprodukte und zu 68 % über pflanzliche Marktprodukte statt. Umweltwirkungen der Stickstoffüberschüsse Überschüssiger Stickstoff aus landwirtschaftlichen Quellen gelangt als Nitrat in Grund- und Oberflächengewässer und als Ammoniak und Lachgas in die Luft. Lachgas trägt als hochwirksames Treibhausgas zur Klimaerwärmung bei. Der Eintrag von Nitrat und Ammoniak in Land- oder Wasser-Ökosysteme kann weitreichende Auswirkungen auf den Naturhaushalt haben. Diese sind unter anderem eine Nitratbelastung des Grundwassers, eine Versauerung der Böden und Gewässer und somit eine Beeinträchtigung der biologischen Vielfalt sowie eine Nährstoffanreicherung ( Eutrophierung ) in Wäldern, Mooren, Heiden, Oberflächengewässern und Meeren. Im Mittel der Jahre 2012 bis 2016 wurden rund 480 Kilotonnen Stickstoff pro Jahr in die deutschen Oberflächengewässer eingetragen (siehe „Einträge von Nähr- und Schadstoffen in die Oberflächengewässer“ ). Durchschnittlich stammten in diesem Zeitraum 74 % dieser Einträge aus landwirtschaftlich genutzten Flächen. Die Düngeverordnung Die Düngeverordnung definiert „die gute fachliche Praxis der Düngung“ und gibt vor, wie die mit der Düngung verbundenen Risiken zu minimieren sind. Sie ist wesentlicher Bestandteil des nationalen Aktionsprogramms zur Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie . Nach der Düngeverordnung dürfen Landwirtinnen und Landwirte Pflanzen nur entsprechend ihres Nährstoffbedarfs düngen. Die Düngeverordnung wurde 2017 und 2020 novelliert um Strafzahlungen als Folge des Urteils des EuGHs gegen Deutschland wegen Verletzung der EU-Nitratrichtlinie zu verhindern. Dieses Ziel wurde vorerst erreicht. Die kurzfristige Wirkung der Maßnahmen der novellierten Düngeverordnung werden aktuell im Rahmen eines Effizienzmonitorings geprüft, um die mit Nitrat belasteten und von Eutrophierung betroffenen Gebiete zu identifizieren und eine schnelle Nachsteuerung von Maßnahmen in diesen Gebieten zu erreichen. Informationen zu den Novellierungen finden Sie hier . Weitere Maßnahmen zur Verringerung der Überschüsse Um das Ziel der Bundesregierung zum Stickstoffüberschuss und der damit untrennbar verbundenen Umweltziele zu Nitrat im Grundwasser, Eutrophierung von Ökosystemen sowie Oberflächengewässern und zu Emissionen von Luftschadstoffen zu erreichen, muss die Gesamtstickstoffzufuhr in der Landwirtschaft verringert und der eingesetzte Stickstoff effizienter genutzt werden. Die Voraussetzung dafür ist das Schließen des Stickstoffkreislaufs. Dafür müssen Maßnahmen umgesetzt werden, die dazu führen, dass die Anwendung von Mineraldünger reduziert wird, importierte Futtermittel durch heimische ersetzt werden und die Anzahl von Nutztieren reduziert wird. Zudem muss die Effizienz der Stickstoffnutzung durch weitere Optimierungen des betrieblichen Nährstoffmanagements, wie standortangepasste Bewirtschaftungsmaßnahmen, geeignete Nutzpflanzensorten und passende, vielfältige Fruchtfolgen verbessert werden. Dabei ist am Ende nicht nur die Verringerung der durchschnittlichen Überschüsse entscheidend, sondern auch die Verteilung der Nährstoffe in die Fläche, denn nur so können die genannten Umweltziele erreicht werden. Um diese Verteilung zu erreichen müssen große Tierbestände reduziert und die Tiere gleichmäßiger auf die gesamte landwirtschaftliche Fläche verteilt werden.
Emissionen reaktiven Stickstoffs als Ammoniak, Lachgas, Nitrat und Stickstoffoxid beeinträchtigen Umwelt, Klima und Gesundheit. Mit einer aufeinander abgestimmten Analyse von sektorübergreifenden Maßnahmen- und Instrumentenoptionen lassen sich negative Wechselwirkungen vermeiden und die Kosteneffizienz von Maßnahmenpaketen steigern. Mit dem Projekt wurde ein umfassender Katalog entwickelt, mit dem sich Maßnahmenoptionen nach einheitlichen Kriterien und Bewertungsstufen auswählen lassen. Erstmals für Deutschland wurde auch eine Kosten-Nutzen-Analyse des Stickstoffkreislaufs vorgelegt, die anzeigt, dass die mit Stickstoffemissionen verbundenen Umwelt- und Gesundheitskosten den ökonomischen Nutzen in Landwirtschaft übersteigen. Veröffentlicht in Texte | 78/2021.
Die Freisetzung reaktiver Stickstoffverbindungen wie Ammoniak, Stickstoffoxide, Nitrat oder Lachgas in die Umwelt hat massive Auswirkungen auf den natürlichen Stickstoffkreislauf. Neben zahlreichen negativen ökologischen Auswirkungen auf Luft, Böden, Gewässer und die Biodiversität schlagen sich die Emissionen reaktiven Stickstoffs auch in erheblichen sozioökonomischen Kosten Auswirkungen nieder. Bisher adressiert die Umweltpolitik die negativen Auswirkungen von Stickstoffüberschüssen vor allem auf der Ebene einzelner Verursachersektoren. Hierdurch sind ausdifferenzierte gesetzliche Regelungen entstanden, die jeweils nur spezifische Aspekte des Stickstoffproblems adressieren und dabei eine mögliche Verlagerung des Stickstoffs in andere Umweltbereiche nicht ausreichend berücksichtigen. Vor dem Hintergrund eines integrierten Ansatzes wurde deshalb ein übergreifendes Maßnahmenpaket entwickelt, welches die Stickstoffemissionen bis zum Jahr 2030 so reduziert, dass ein integriertes Stickstoffziel, das vom Umweltbundesamt entwickelt wurde, erreicht wird. Der Vergleich einer Referenzentwicklung mit dem integrierten Stickstoffziel ergibt dabei die Zielstellung für das zu entwickelnde Maßnahmenpaket. Um die Ziele im Jahr 2030 zu erreichen, wurde zunächst eine breite Zusammenstellung möglicher Maßnahmen erstellt. Darüber hinaus, wurden im Zuge einer rechtlichen Betrachtung systematisch und umfassend alle bestehenden Regelungen mit Relevanz für den Eintrag reaktiver Stickstoffverbindungen in die Umwelt sowohl im internationalen und europäischen Recht als auch im nationalen Recht ermittelt, dargestellt sowie hinsichtlich ihrer Kohärenz und Steuerungseffektivität analysiert. Um die Ziellücke zwischen Referenz- und Ziel-Szenario zu schließen, wurde dann, basierend auf dem Maßnameninventar, ein Maßnahmenpaket entwickelt. Aus dem Inventar von insgesamt knapp 100 Maßnahmen wurden 19 technisch und politisch besonders gut umsetzbare Maßnahmen aus den Bereichen Verkehr, Landwirtschaft und Industrie mit der Prämisse ausgewählt, die erforderliche Menge Stickstoff zu möglichst geringen Kosten zu reduzieren. Die vereinfachte Kosten-Nutzen-Analyse des Maßnahmenpaketes zeigt, dass der Nutzen aufgrund der Reduktion der externen Kosten deutlich höher sein dürfte, als die Vermeidungs- und Umsetzungskosten der Maßnahmen. Die Zielstellungen für das Jahr 2030 und somit die sowohl ökologisch als auch ökonomisch positiven Effekte können jedoch nur gewährleistet werden, wenn das vollständige Paket umgesetzt wird. Quelle: Forschungsbericht
Der Eintrag von reaktivem Stickstoff in die Umwelt beeinträchtigt die Luft- und Grundwasserqualität, den guten Zustand von Land- und Meeresökosystemen, sowie das Klima und die Biodiversität . Die Verminderung von Stickstoffemissionen ist daher eine zentrale Aufgabe der Umweltpolitik. Im Bericht werden die relevanten Quellen, Senken und Flüsse des Stickstoffkreislaufs in Deutschland dargestellt. Insgesamt werden rund 150 Flüsse von Ammoniak, Stickstoffoxiden, Lachgas und Nitrat zwischen Boden, Pflanzen, Tieren, Nahrungs- und Futtermitteln, Industrieprodukten usw. quantifiziert. Damit können Strategien zu Minderung von Stickstoffemissionen entwickelt und die Wirkung von Maßnahmen abgeschätzt werden. Veröffentlicht in Texte | 64/2020.
Reaktiver Stickstoff im Übermaß beeinträchtigt die Luft- und Grundwasserqualität, den guten Zustand von Land- und Meeresökosystemen, sowie das Klima und die Biodiversität . Verschiedene Wirtschafts- und Konsumbereiche setzen unterschiedliche Stickstoffverbindungen frei, die über den Stickstoffkreislauf miteinander verbunden sind. Um das öffentliche Bewusstsein für diese komplexe Problemsituation und die Sensibilität und für dringende politische Maßnahmen zu stärken, wurde erstmals ein wirkungsorientiertes integriertes Ziel für Stickstoff entwickelt. Ziel ist es, die Stickstofffreisetzung in Deutschland auf 1.000 kt N a-1 zu begrenzen. Gegenüber der Referenzsituation im Jahr 2015 muss die jährliche Gesamtfreisetzung an reaktivem Stickstoff in Deutschland um rund ein Drittel reduziert werden. Veröffentlicht in Texte | 96/2020.
8. Globale Stickstoffkonferenz Die 8. Globale Stickstoffkonferenz der International Nitrogen Initiative (INI) vom 3. bis 7. Mai 2020 in Berlin knüpft an die bisherigen Stickstoffkonferenzen seit 1998 an. Diesmal wird sie unter der Überschrift "Stickstoff und die UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDG)" stehen. Die meisten SDGs sind eng mit dem Stickstoffkreislauf verknüpft. Nachhaltiges Stickstoffmanagement ist daher ein Schlüsselelement, um ökologische und gesellschaftliche Probleme auf globaler Ebene anzugehen. Die Teilnehmenden erwartet ein Programm mit hochkarätigen Referentinnen und Referenten, interessanten Konferenzformaten, einer Posterausstellung und hervorragenden Möglichkeiten zum Networking innerhalb und außerhalb der Community der Stickstoffexpertinnen und -experten zu folgenden Themen: Nachhaltige Landwirtschaft, Lebensmittel- und Ernährungssysteme im Hinblick auf ein effektives Stickstoffmanagement Bedrohungen für Gesundheit, Umwelt und Biodiversität und Lösungen zur Bekämpfung dieser stickstoffbedingten Auswirkungen Beobachtungen der globalen Herausforderungen, der Stickstoffflüsse und der Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Treibern und Belastungen Schließung des Stickstoffkreislaufs durch Innovationen für ein nachhaltiges N-Management und Integrierte wissenschaftliche und politische Konzepte für Stickstoffmanagement. Im Jahr 2020 ist Deutschland und damit das Umweltbundesamt Gastgeber und Mitorganisator der globalen Stickstoffkonferenz. Weitere Informationen zum wissenschaftlichen Programm sowie zum Rahmenprogramm und den Exkursionen finden Sie hier: www.ini2020.com
Die planetaren Leitplanken (Planetary Boundaries; PBs) beschreiben einen sicheren Handlungsraum ("safe operating space"), innerhalb dessen mit hoher Wahrscheinlichkeit die Funktionsfähigkeit des Erdsystems in einer für den Menschen günstigen Konstellation erhalten bleibt. Damit können sie die vertikale Integration einer nationalen Stickstoffstrategie mit globalen Nachhaltigkeitskriterien und Umweltzielen - und damit auch die internationale Kooperation - unterstützen. Für eine solche Operati-onalisierung und Anwendung der PBs sind die globalen PB-Werte herunterzuskalieren, räumlich explizit darzustellen (downscaling) und für den jeweiligen Kontext zu übersetzen. Erst dann können sie als Richtwerte (benchmarks) dienen, mit denen der nationale Ist-Zustand der Umwelt zu vergleichen ist, und an den nationale Strategien gegebenenfalls entsprechend angepasst werden können (mainstreaming of the PBs). Die planetare Leitplanke für Stickstoff (N-PB) wird von Steffen et al. (2015) mit 63 Millionen Tonnen pro Jahr angegeben. Diese Leitplanke, die gegenwärtig global um den Faktor 2 überschritten wird, bezieht sich nur auf die beabsichtigte Erzeugung und Freisetzung von reaktivem Stickstoff über biologische Fixierung und Düngeranwendung. Sie umfasst nicht die unbeabsichtigten Freisetzungen über Verbrennungsprozesse. Die vorliegende Studie leitet daraus für Deutschland eine Stickstoff Leitplanke von 0,5-0,7 Millionen Tonnen pro Jahr ab, je nachdem ob der globale Wert bezogen auf Deutschlands Anteil an der globalen Landwirtschaftsfläche oder bezogen auf Deutschlands Anteil an der Weltbevölkerung herunterskaliert wird. Diesem benchmark aus PB-Sicht steht ein gegenwärtiger realer Wert von ca. 2,3 Millionen Tonnen gegenüber. Wenn man zusätzlich die, aufgrund deutschen Konsums und entsprechender Nettoimporte landwirtschaftlicher Produkte, im Ausland verursachten Stickstofffrei-setzungen (external footprints) mit berücksichtigt, liegt dieser Wert noch deutlich höher. Eine solche Anwendung der N-PB weist darauf hin, dass die bisherigen - zumeist noch nicht einmal erreichten - deutschen und europäischen Stickstoffziele aus Sicht globaler Nachhaltigkeitskriterien nicht ambitioniert genug sind. So würde z.B. die Einhaltung der EU emission ceilings directive nur zu einer Reduktion des gegenwärtigen Wertes um knapp 0,5 Millionen Tonnen führen. Selbst bei vollständiger Umsetzung der vom Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) und vom Umweltbundesamt (UBA) geforderten Halbierung des N-Überschusses auf landwirtschaftlichen Flächen, würde die auf Deutschland herunterskalierte N-PB noch immer um ca. 200% überschritten. Zu ihrer Einhaltung wären zusätzliche Emissionsminderungen in der Landwirtschaft und darüber hinaus (v.a. in den Sektoren Ener-gie, Transport und Industrie) erforderlich. Eine Erhöhung der Effizienz der Stickstoffnutzung (nitrogen use efficiency - NUE) auf allen Ebenen und über die gesamte Wertschöpfungskette stellt einen wichtigen Hebel zur Erreichung verschiedener Umwelt- und Nachhaltigkeitsziele dar. Neben der Verminderung der Stickstofffreisetzung in die Umwelt lassen sich zusätzliche Verbesserungen (co-benefits) z.B. in Bezug auf Land, Wasser, Energie, Ernährungssicherheit und andere Entwicklungsziele wie sie in den SDGs benannt sind, erreichen. Durch Erhöhung der Ressourceneffizienz kann der in die Umwelt freigesetzte Anteil des eingesetzten Stickstoffs reduziert werden. Da die N-PB über maximal zulässige Umweltkonzentrationen definiert ist, kann sie bei erhöhter Ressourceneffizienz höher angesetzt werden. Entscheidend für die vertikale Integration von deutschen und internationalen Umweltzielen und Nachhaltigkeitskriterien ist der "Dreiklang" aus i) Verringerung der Stickstofffreisetzung innerhalb Deutschlands, ii) Reduktion des (handelsbedingten) deutschen Stickstoff-footprints im Ausland sowie iii) internationale Kooperation für eine verbesserte Stickstoffnutzung und Ressourceneffizienz in allen Bereichen, z.B. über Investitionen, Entwicklungszusammenarbeit und Wissens- und Technologietransfer. Dieser Dreiklang entspricht auch dem Leitbild der nationalen Implementierung der SDGs, innerhalb Deutschlands unter gleichzeitiger Beachtung dieser Ziele auch im Ausland (implementation in, by and with Germany). Anknüpfungspunkte für eine verbesserte vertikale Politikkohärenz von national über regional bis global sind z.B. die gemeinsame europäische Agrarpolitik, internationale Handelsabkommen sowie die verschiedenen multilateralen Umweltabkommen. Aus der Operationalisierung und Anwendung der N-PB für die integrierte nationale Stickstoffstrategie ergeben sich umgekehrt auch Hinweise für die Weiterentwicklung der planetaren Leitplanke selber, z.B. in Hinblick auf deren Erweiterung über den Landwirtschaftssektor hinaus. Weiterentwicklung der PBs und deren Anwendung müssen iterativ und wechselseitig erfolgen. Dazu sollte die Stickstoffstrategie dynamisch weiterentwickelt werden, so dass neues Wissen (z.B. aus der Begleitforschung) konti-nuierlich eingepflegt werden kann ("adaptive management"). Entsprechend dem systemischen Charakter des PB Konzepts und der Komplexität des Stickstoffkreislaufs, bedarf dies eines umfassenden Dialogs mit Partnern aus allen relevanten Sektoren, gemäß dem Future Earth Prinzip von "co-design & co-production of relevant knowledge", d.h. in wechselseitiger Abstimmung zwischen Politkern, Entschei-dungsträgern und Wissenschaftlern. Quelle: Forschungsbericht
Stickstoff – ein komplexes Umweltproblem Was ist Stickstoff? Warum ist zu viel davon ein Problem für Mensch und Umwelt? Und was können wir dagegen tun? Ein neuer Film gibt Antworten. Stickstoff ist ein Grundbaustein der Natur. Er ist als Nährstoff für alle Lebewesen unentbehrlich und findet sich in Luft, Wasser und Boden, in Pflanzen und Tieren und natürlich auch im Menschen. In Form reaktiven Stickstoffs, also Verbindungen wie Nitrat, Ammoniak, Stickstoffoxiden oder Lachgas, kann Stickstoff allerdings zu erheblichen Umweltproblemen und Gesundheitsrisiken führen. Durch den Menschen hat sich die jährliche Freisetzung von Stickstoffverbindungen seit Mitte des 19. Jahrhunderts verzehnfacht. Führende internationale Wissenschaftler sehen die Grenzen der Belastbarkeit unserer Erde schon heute als überschritten an. Zeit zu handeln – die Stickstoffbelastung muss schnell und drastisch reduziert werden. Unser neuer Film erklärt die Zusammenhänge – wie wird der Stickstoffkreislauf durch menschliche Aktivitäten beeinflusst? Welche Folgen hat das für Mensch und Umwelt? Und was können Politik und Gesellschaft dagegen tun?
Nitrogen emissions in the form of nitrogen oxides (NOX) or ammonia (NH3) contribute to the formation of groundlevel ozone and secondary fine particulates, which, together with nitrogen dioxide, are major air pollutants with significant impacts on human health. In addition, ammonia and ground-level ozone cause damage to crops and natural ecosystems. Excess reactive nitrogen lost to the environment disrupts natural cycles and results in eutrophication and acidification of ecosystems, which are among the leading causes of biodiversity loss. The release of reactive nitrogen also jeopardizes groundwater quality. Furthermore, the increased nitrogen availability in ecosystems as well as the application of fertilizers lead to emissions of nitrous oxide which is increasingly contributing to climate change. Quelle: www.umweltbundesamt.de
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