Das Ziel dieses Projekts besteht darin, den Istzustand der Emissionen und Immissionen von Bioaerosolen und Feinstaubpartikeln im Bereich von Tierhaltungsanlagen mit verschiedenen Messstrategien zu erheben. Für die Beurteilung der anlagenbezogenen Emissionen und Immissionen wird vergleichend die natürliche Hintergrundkonzentration der Bioaerosole und Feinstaubpartikel in der Umgebungsluft bestimmt. Es gilt festzustellen, ob die Keimkonzentrationen der Umgebungsluft aus der Stallluft resultieren. Die Leitparameter (Keime bzw. biogene Substanzen), welche in VDI 4250 Blatt 3 (2016) Richtlinie zur Emissions- und Immissionsbeurteilung herangezogen werden, werden auf ihre Adaptierbarkeit überprüft. Für die zukünftigen Bewertungen der Immissionen werden Ausbreitungsrechnungen durchgeführt, um die Fläche des Areals zu definieren, in dem ein neu zu errichtendes Stallgebäude für die Haltung von Nutztieren stehen soll. Die Daten aus der vorliegenden Studie werden mit den Ergebnissen und Bewertungen anderer EU Länder verglichen, um ein Konzept für eine Bewertungsgrundlage zu erstellen. Die Messungen haben einerseits das Ziel, den Anlagenbetreibern Möglichkeiten der Reduktion von Emissionen durch technische Maßnahmen aufzuzeigen und andererseits sollten die Ergebnisse der Immissionsmessungen Sicherheit für die Anwohner liefern zum Beispiel, dass es mit der Entfernung zur Emissionsquelle je nach meteorologischen Gegebenheiten zu einer deutlichen Abnahme der anlagenspezifischen Werte kommen kann und dass ab einem bestimmten Bereich die Zusammensetzung der Bioaerosolflora jener der natürlichen Hintergrundbelastung entspricht. Dabei kann in der Bearbeitung der Thematik auch auf die Möglichkeiten von zusätzlichen in der ländlichen Umgebung vorhandenen Emissionsquellen für Bioaerosole (z.B. Kompostierung u.a.) eingegangen werden. Mit den zu erwartenden Messergebnissen können in dieser ersten orientierenden Studie lediglich die Situationen für die untersuchten Betriebe beschrieben werden und die Ergebnisse sind nicht übertragbar auf Betriebe mit anderen Parametern (z.B. andere Anlagengröße, technische Abluftführung, klimatologische Bedingungen usw.). Keinesfalls sind Aussagen zu Grenz- oder Richtwerten möglich, da es diese aus unterschiedlichsten Gründen (insbesondere im Zusammenhang mit messtechnischen Fragestellungen) für Bioaerosole nicht geben kann. Es ist den Antragstellern auch nicht möglich aus den Messergebnissen eine medizinische Bewertung abzuleiten.
Zielsetzung: 1. Formulierung eines Modells zur Ableitung von landwirtschaftlichen THG-Emissionen aus den Produktionsverfahren. Adaptierung der Massenflussmodellierung aus Farmlife und SALCA, Modellüberprüfung und Validierung der resultierenden direkten und indirekten THG-Emissionen. Der Fokus liegt auf den Treibhausgasen Methan (CH4) und Lachgas (N2O). Denn für diese beiden Treibhausgase nimmt der Sektor Landwirtschaft einen sehr hohen Anteil an den nationalen Emissionen ein, während dies bei den sektoralen CO2 Emissionen nicht der Fall ist. 2. Aufbereitung der Daten, Analyse und Bewertung der unterschiedlichen Produktionsverfahren hinsichtlich ihrer THG-Effizienz (sowohl Ökonomie als auch Wirkung). Bspw. können THG-Bilanzen als statistische Grafiken oder als digitale Karten für einzelne Produktionsverfahren aufbereitet werden. Die Verwendung von digitalen Karten kann insofern sinnvoll sein, als damit regionale Schwerpunkte in der Maßnahmenplanung gesetzt werden können. 3. Prüfung von unterschiedlichen Lösungsansätzen zur THG-Einsparung und der Machbarkeit zur Umsetzungsmaßnahmen. Varianten können bspw. eine Effizienzsteigerung in der Bewirtschaftung auf den landwirtschaftlichen Betrieben hinsichtlich der THG-Emissionen, bspw. in den Bereichen Düngereinsatz/Düngermanagement, oder technische Ansätze wie die Verwertung von Methan durch Fermentation in Biogasanlagen sein. 4. Integration der potenziellen Maßnahmen in das erarbeitete Modell und Abschätzung von Umsetzungskosten zur Ableitung von wirtschaftlichen THG-Reduktionspotenzialen. Je nach Produktionsverfahren wird der Zeithorizont für die Wirkungsanalyse und die ökonomische Analyse unterschiedlich zu wählen sein. Mit Bezugnahme auf bestehende Publikationen scheint es angebracht, Maßnahmen mit einem Zeithorizont zwischen fünf und 15 Jahren zu betrachten. Mit den Ergebnissen soll die Diskussionsgrundlage zu den potenziellen Lösungsansätzen für Wissenschaft, Politik und Beratung erweitert werden. Bedeutung des Projekts für die Praxis: Es bestehen zunehmend Bestrebungen in der österreichischen Landwirtschaft, klimawirksame Maßnahmen auszuarbeiten und Handlungen zu setzen. Eine Bewertung und Auswahl von potenziellen Aktivitäten benötigt eine ausgearbeitete Daten- und Entscheidungsgrundlage, um die Wirksamkeit und Effizienz von Maßnahmen einordnen zu können. Als ein wesentlicher Baustein sind die wirtschaftliche und technische Machbarkeit und die verbundenen Kosten und Leistungen abzuschätzen.
1. Erfassung von Daten in Pilotbetrieben. Um Effizienzparameter ableiten zu können, werden in ausgewählten Betrieben Daten zu Körpermasse, Bemuskelung, Mobilisierung, Gesundheit und Fütterung erfasst. 2. Schätzung der Lebendmasse mit Hilfe des Körpermaßes Brustumfang und ev. anderer Körpermaße wie Bauchumfang und Kreuzhöhe sowie BCS. Aufbauend auf repräsentativen Futtermittelanalysen und wichtigen auf den Pilotbetrieben erarbeiteten tier- und futterbedingten Faktoren (Lebendmasse, Milchleistung, Alter, Laktationsstadium; NEL-Gehalt des Grundfutters, Kraftfutteraufnahme) wird die Futteraufnahme berechnet. 3. Ableitung der optimalen Lebendmasse zur Erzielung der höchsten Nährstoff-Effizienz. Aus einer Datenbasis von 10 Forschungs- und Universitätsinstituten Deutschlands, Österreichs und der Schweiz liegen sehr umfangreiche Daten zu Lebendmasse, Futter- und Nährstoffaufnahme sowie Milchleistung vor, bei unterschiedlichen Rassen (FV, BV, HF), Alter und Laktationsstadium sowie auch Fütterungsbedingungen. Aus diesen Daten lässt sich der Nährstoffaufwand pro kg Milch und in Abhängigkeit von der Lebendmasse unter Berücksichtigung von Rasse, Alter, Laktationsstadium und Fütterungsniveau ableiten. Auf Grund der Produktionsbedingungen in Österreich soll der Verwertung des Grundfutters besonderes Augenmerk geschenkt werden und auch die Effizienz pro (Grund)-Futterfläche berechnet werden. Darüber hinaus kann mit den Daten aus den Pilotbetrieben dieses Projektes die aktuelle Situation in Österreich bei Fleckvieh, Braunvieh und Holstein bewertet werden. Auf Basis des oben beschriebenen Datenmaterials werden mit Hilfe von Modellrechnungen über publizierte Regressionsgleichungen die Umweltwirkungen (CO2- und CH4-Emissionen) je Einzeltier kalkuliert. usw.
Der Klimawandel ist weltweit ein heiß diskutiertes Thema und es besteht Übereinstimmung, dass Maßnahmen gesetzt werden müssen um die Erderwärmung einzudämmen. In dieser Diskussion hört man häufig von der 'Kuh als Klimakiller'. Ziel dieses Projektes ist, durch exakte Messungen des Gasstoffwechsels den tatsächlichen Beitrag von Milchkühen zur globalen Erwärmung abzuschätzen und aus den gewonnenen Erkenntnissen Strategien zur Reduktion des Ausstoßes von Methan (und anderen relevanten Gasen) zu entwickeln. Zur Umsetzung dieses Projektes sollen von allen sich derzeit am Forschungsbetrieb der HBLFA-Raumberg-Gumpenstein befindlichen Milchkühe zumindest einmal Messungen in einer Respirationskammer durchgeführt werden. Bei diesen Messungen werden neben der Methanproduktion (CH4) auch die Erzeugung von Kohlendioxid (CO2), Ammoniak (NH3) und Lachgas (N2O) sowie der Verbrauch an Sauerstoff (O2) durch die Kühe erhoben. Dadurch sollen zuverlässige Aussagen zur von Milchkühen produzierten Menge an klima- und umweltrelevanten Gasen ermöglicht werden. Da derzeit an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein unterschiedliche Genotypen/Rassen gehalten und unterschiedliche Fütterungssysteme angewandt werden, sollen Aussagen für verschiedene landwirtschaftliche Produktionssysteme ermöglicht werden. Der ursprüngliche Zweck von Respirationskammern lag darin, den Energiestoffwechsel der Tiere zu untersuchen. Durch diese Methode können die Energieverluste in Form von Methan festgestellt werden und die Menge an produziertem CO2 gibt darüber hinaus Auskunft über die produzierte Wärmemenge des Tieres. In Kombination mit Futtermittel-, Kot- und Harnuntersuchungen kann somit der gesamte Energiestoffwechsel abgebildet und alle Energieverluste ermittelt werden. Mit dieser Methode kann auf experimentelle Weise sehr genau jene Energiemenge ermittelt werden, die dem Tier für die Erhaltung der Körperfunktionen und die Erbringung von Leistungen zur Verfügung steht (Metabolische Energie (ME) = Bruttoenergie (GE) - Kotenergie (FE) - Harnenergie (UE) - Methanenergie (CH4) - Wärmeverluste (H)). Wird zusätzlich noch die erbrachte Leistung der Kuh herangezogen, kann eine Bilanzierung des Energiestoffwechsels der Kuh durchgeführt werden. Durch die Bestimmung der Stickstoff-Gehalte (Eiweiß-Gehalte) in Futtermittel, Milch, Kot und Harn können auch Berechnungen zum Proteinstoffwechsel der Tiere erfolgen. Die gewonnenen Daten aus der Stoffwechselbilanzierung sollen anschließend zur Überprüfung der aktuellen Energie- und Proteinbedarfsempfehlungen herangezogen werden. Die Ergebnisse dieses Projekts sollen abschließend in Form mehrerer Publikationen und Vorträge veröffentlicht werden und als Grundlage für Beratungswerkzeuge verwendet werden. So ist in weiterer Folge auch eine Implementierung der Daten in das Ökobilanzierungsprogramm der HBLFA Raumberg-Gumpenstein angedacht.
Vom FZJ wird ein flächendeckendes und zugleich räumlich hoch aufgelöstes Einzugsgebietsmodell zur Ermittlung der Mikroplastik- (MP-)Einträge in das Flusssystem der Warnow bis zur Schleuse in Rostock entwickelt. Mit diesem Modell werden die MP-Einträge in die Oberflächengewässer aus diffusen und punktförmigen Quellen bilanziert und 'Hot-Spot-Flächen' des MP-Eintrags innerhalb des Einzugsgebiets identifiziert. Zudem wird eine Ankopplung des MP-Einzugsgebietsmodells an das Ästuar-Modell des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung (IOW) vorgenommen. Die Arbeiten bauen auf den Modellansätzen mGROWA und MePhos auf, die bereits erfolgreich für Wasserhaushalts- und Stofftransportmodellierungen im Flusseinzugsgeiet der Warnow und anderen norddeutschen Einzugsgebieten eingesetzt wurden. Im Rahmen des Vorhabens sollen diese beiden Modelle angewendet und zielgerichtet im Hinblick auf die MP-Eintragsmodellierung weiterentwickelt werden, z.B. durch die Ableitung von Übertragungsfunktionen für die vom IOW exemplarisch beprobten diffusen und punktförmigen MP-Quellen und Abflusskomponenten. Zur Abschätzung der diffusen MP-Einträge in die Gewässer werden die vom Thünen-Institut abgeleiteten Exportkoeffizienten für die potenziell freigesetzten Mengen in der Landwirtschaft auf das Einzugsgebiet übertragen und mit den im hydrologischen Modell ermittelten Abflüssen verknüpft. Zur Abbildung der MP-Einträge aus Punktquellen werden die exemplarisch quantifizierten MP-Mengen aus kommunalen Kläranlagen und der Trennkanalisation mit den Direktabflusshöhen aus Siedlungsflächen verknüpft und durch Übertragungsfunktionen auf das Gesamteinzugsgebiet hochskaliert. Ferner beteiligt sich das FZJ an der Übertragung der Modelle in multimediale Anwendungen eines Multitouch-Tischs, der im Mittelpunkt einer Wanderausstellung steht, die in Gemeinden entlang der deutschen Ostseeküste von Stralsund bis Flensburg präsentiert werden soll.
Die in den deutschen Mittelgebirgen verbreiteten, stauwassernassen, wechselfeuchten Böden (sog. Pseudogleye) sind insbesondere unter landwirtschaftlicher Nutzung klimasensible Standorte, da sie bei Bewirtschaftung in Feucht- und Nassphasen verdichtungsanfällig sind und in Folge ein hohes Potenzial an Treibhausgas (THG) -Emissionen, insbesondere N2O und ggf. auch CH4, aufweisen. Das beantragte Projekt basiert auf der Strategie, durch einen Wandel in der Landnutzung dieser Standorte von Mais zu geeigneten Dauerkulturen für die Biomasseproduktion (hier: Durchwachsene Silphie; Silphium perfoliatum) ein bislang ungenutztes Potential zur THG- Minderung zu nutzen, gleichzeitig die verbreiteten Böden vor Schadverdichtung zu schützen sowie wesentliche Bodenfunktionen und Ökosystemdienstleistungen von Böden zu fördern. Dies wird vorrangig durch frühere Erntetermine, und damit typischerweise deutlich trockeneren Bodenbedingungen bei der Befahrung mit schweren Erntemaschinen bei den Dauerkulturen verglichen mit Mais, erreicht. Zudem sind Böden unter Dauerkulturanbau grundsätzlich als geringer verdichtungs- und erosionsgefährdet einzustufen; im Vergleich zu Kulturen in Fruchtfolgen werden zentrale Bodenfunktionen und Ökosystemdienstleistungen gefördert.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 133 |
| Land | 6 |
| Wissenschaft | 63 |
| Zivilgesellschaft | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 132 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 132 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 126 |
| Englisch | 43 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 2 |
| Keine | 79 |
| Webseite | 54 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 125 |
| Lebewesen und Lebensräume | 132 |
| Luft | 122 |
| Mensch und Umwelt | 133 |
| Wasser | 124 |
| Weitere | 133 |