1) Monteny Milieu Advies, August 2021: Model-based assessment of the reduction potential for NH3-emission of the innovative solid floor KRAIBURG – profiKURA 3D
2) Quelle: www.ammoniak.ch/massnahmen/rindvieh
Weniger Ammoniak und bessere Luft im Kuhstall: Emissionen reduzieren mit dem richtigen Stallboden
Fachwissen
Neben vielen anderen Branchen stellt auch die Nutztierhaltung eine Quelle für luftgetragene Emissionen dar. Besonders Ammoniak (NH3) spielt hier eine bedeutende Rolle. Ammoniakemissionen aus dem Stall haben nach der Gülleausbringung und -lagerung den zweitgrößten Anteil an allen NH3-Emissionen aus der Landwirtschaft. Ammoniak-Verluste zu reduzieren, bedeutet nicht nur aktiven Umweltschutz, sondern sichert auch die Nutzung des wertvollen Nährstoffes „Stickstoff“. Ohne Stickstoff sind weder Pflanzen noch Tiere lebensfähig. Je mehr er dem natürlichen Stoffkreislauf verloren geht, desto mehr muss er aus anderen, oft mineralischen Quellen durch Düngung zugeführt werden.
Die europäischen Staaten haben sich mit der NEC-Richtlinie verpflichtet, die nationalen Emissionen von bestimmten Luftschadstoffen um einen festgelegten Anteil zu mindern. So will Deutschland beispielsweise seine nationalen Ammoniakemissionen bis 2030 um 29 % bezogen auf das Referenzjahr 2005 reduzieren, Österreich um 12%. Die Schweiz hat sich als Ziel gesetzt ihre jährlichen Ammoniakemissionen bis 2023 um fast 50% bezogen auf das Referenzjahr 2015 zu reduzieren. Dies entspricht einer Menge von 23.000 Tonnen Ammoniak pro Jahr. Dazu braucht es entsprechende emissionsmindernde Maßnahmen.
Noch sind Rinderhalter nur ab einer bestimmten Bestandsgröße oder an ökologisch besonders sensiblen Standorten verpflichtet, emissionsmindernde Maßnahmen in oder an ihren Ställen umzusetzen. Bereits jetzt fördert der Staat aber deren Umsetzung durch Investitionsförderprogramme – in Deutschland vorrangig durch die AFP-Richtlinie des Bundes, wobei die Bundesländer unterschiedliche Schwerpunkte setzen können. In den Ländervorgaben werden in der Regel konkrete Maßnahmen benannt. Hierzu zählen häufig unter anderem emissionsmindernde Gummibodenbeläge für Laufflächen. Die KTBL-Schrift „Förderfähige Techniken zur Emissionsminderung in Stallbauten“ (2022) gibt einen Überblick über nachweislich geeignete Maßnahmen. In Österreich gibt das Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Tourismus (BML) detaillierte Fördermerkblätter heraus. Für die Schweiz liefert die ‚Nationale Drehscheibe Ammoniak‘ einen Gesamtüberblick rund ums Thema Ammoniakreduktion.
Wie entsteht Ammoniak?
Wenn harnstoffhaltiger Harn mit dem Enzym Urease aus dem Kot der Tiere in Kontakt kommt, entsteht nach einer bestimmten Reaktionszeit und unter bestimmten Umgebungsbedingungen Ammoniak und Kohlendioxid.
Wieviel Ammoniak entsteht, ist abhängig von verschiedenen Faktoren:
- Von der Größe der verschmutzen Fläche - „emittierende Oberfläche“
- Zeit, die für die Reaktion verfügbar ist
- Weitere Faktoren, wie pH-Wert, Temperatur, Luftgeschwindigkeit, Stickstoff-Konzentration etc.
Die Vermischung von Kot und Harn findet im Stall vorwiegend auf Laufflächen und im Güllekeller statt. Die größten Einflussmöglichkeiten sind also hier zu finden.
In der traditionellen Anbindehaltung von Rindern war die verschmutzte und damit emittierende Fläche im Vergleich zu modernen Laufställen relativ klein. Um ein zeitgemäßes Maß an Tierwohl zu erreichen, haben sich jedoch inzwischen weitgehend Laufställe mit einem größeren Flächenangebot für die Tiere durchgesetzt. Denn nicht überall ist eine intensive sowie naturfreundliche Weidehaltung möglich. Eine gut bewirtschaftete Weidefläche bietet eine naturnahe Haltung im Sinne des Tierwohls und gleichzeitig geringe NH3-Emissionen, da die Tiere Kot und Harn zu unterschiedlichen Zeitpunkten und meist an unterschiedlichen Orten absetzen.
Für den modernen Laufstall bedeutet dies, diese Effekte mit Hilfe von baulich-technischen Lösungen bestmöglich nachzubilden und zu optimieren. Beispielsweise lässt sich der Anteil an „emittierenden“ Flächen durch erhöhte Fressstände und strukturiere Laufhöfe reduzieren. Ein Gefälle in der ganzen oder Teilen der Lauffläche fördert die oft beschriebene, schnelle Kot-Harn-Trennung.
Grundprinzipien der Ammoniakreduktion im Stall
Die beste Emissionsminderung im Stall lässt sich als saubere, trockene Oberflächen beschreiben, bei denen Kot und Harn so schnell wie möglich getrennt werden. Dies gilt für alle Böden innerhalb und außerhalb des Gebäudes. Bei Laufflächen ist die regelmäßige Entmistung mit einer gut auf den Boden angepassten Entmistungstechnik für eine ausreichende Reinigungsqualität essenziell. Generell wird eine Schieberfrequenz von mindestens 2 Stunden empfohlen.
Erhöhte Fressstände können ebenfalls die emittierende Fläche reduzieren, sofern ein Fressplatzteiler an mindestens jedem zweiten Fressplatz angebracht ist. So verschmutzen die Tiere den Fressplatz weniger und die Schieberfrequenz kann erhöht werden, da der Schieber die Tiere nicht bei der Futteraufnahme stört. Die Kühe können ungestört fressen, sie stehen trocken und sauber. Das alles hat gleichzeitig einen positiven Effekt auf Fressverhalten, Futteraufnahme und die Klauengesundheit. Damit die Kühe dort klauenfreundlich und angenehm weich stehen, empfehlen wir unsere LENTA Gummimatte. (Produkt ansehen)
Da die Ammoniakbildung auch von der Temperatur und der Luftgeschwindigkeit an der Oberfläche beeinflusst wird, kann eine optimierte Lüftung nicht nur Hitzestress der Tiere reduzieren, sondern auch emissionstechnisch positive Effekte bringen.
Lagerbehälter mit einem Harn-Kot-Gemisch, darunter auch Güllekeller, sollten weitgehend abgedeckt werden.
Förderfähige Techniken zur Emissionsminderung
Die KTBL-Schrift „Förderfähige Techniken zur Emissionsminderung in Stallbauten“ (2022) fasst den Stand des Wissens zu emissionsmindernden Techniken in Deutschland zusammen und bietet einen Überblick über geeignete Maßnahmen. Diese Positivliste wird von vielen Förderstellen herangezogen und in der Regel als Nachweis akzeptiert. Darüber hinaus gibt es auch in Österreich und in der Schweiz Positivlisten.
Nachfolgende KRAIBURG Produktlösungen lassen sich den dort beschriebenen Kategorien zuordnen. Die aufgeführten Produkte sind alle oder teilweise auch in anderen Ländern wie in Skandinavien und England bereits anerkannt:
1. Planbefestigter Boden mit Quergefälle und Harnsammelrinne
profiKURA P auf betoniertem Gefälle oder profiKURA 3D
Der planbefestigte Boden hat ein Quergefälle von 3 % zur Harnsammelrinne und leitet Flüssigkeiten sehr schnell ab. Das Gefälle kann bereits beim Bau betoniert und mit Gummiauflagen belegt werden. Die Laufgangmatte profiKURA P bietet mit ihrer Korund-Oberfläche eine besonders hohe Rutschfestigkeit, die gerade bei Laufflächen mit Quergefälle besonders notwendig ist. Betonboden kann bei Neigungen über 2% schnell rutschig werden.
Um beim Stallbau flexibel zu bleiben oder für Stallumbauten bietet sich die Gummiauflage profiKURA 3D an. Diese hat das 3% Gefälle direkt in der Matte integriert – aufwändiges, schräges Betonieren entfällt.
Die Oberfläche sollte mindestens alle 2 Stunden mit einem Entmistungsgerät abgeschoben werden. Eine einmalige Anpassung des Schiebers an das Gefälle reicht in der Regel aus. Der Entmistungsschieber sollte gleichzeitig eine Räummöglichkeit der Harnsammelrinne haben, sofern die Rinne nicht gespült wird.
Diesem Bodentyp bescheinigt die KTBL-Schrift ein Ammoniakminderungspotential zwischen 20 – 38%. Im Vergleich zu Spaltenböden eines typischen niederländischen Milchviehstalles bescheinigt ein Gutachten der profiKURA 3D ein Emissions-Minderungspotential von bis zu 44 % 1) .
Im Gegensatz zu geraden, planbefestigten Böden oder Rillenböden sorgt der schnelle Ablauf des Harns in die Harnsammelrinne bei geneigten Böden zur Vermeidung eines „Güllesees“ beim Abschieben. Dies kann die Keim- und Feuchtigkeitsbelastung der Klauen weiter reduzieren.
Die Harnsammelrinne bietet eine höhere Systemsicherheit. Sie wirkt sich jedoch nicht direkt auf die Emissionsminderung aus, sofern die Flüssigkeit ausreichend ablaufen kann. In Bestandsställen kann in den wenigsten Fällen eine großvolumige Harnsammelrinne nachgerüstet werden. Bei überdachten Laufflächen können eine erhöhte Entmistungsfrequenz und eine ausreichend tiefe Schieberführungsrinne die Bildung von Harnpfützen in vielen Fällen vermeiden. 2)
2. Planbefestigter Rinnenboden mit Profil
profiDRAIN
Der planbefestigte Boden besteht aus einer profilierten Oberfläche mit integrierten Längsrillen. Der Harn läuft in die Längsrillen ab und wird mit Hilfe eines sog. „Kammschiebers“ abgeschoben, der eine an die Rillenform angepasste Schieberlippe aufweisen muss. Diesem Bodentyp bescheinigt die KTBL-Schrift ein Ammoniakminderungspotential zwischen 31 – 35%.
Die gewölbte Oberfläche der profiDRAIN Matte mit ca. 6 % Gefälle zur Rinne leitet Flüssigkeiten schnell und zuverlässig in die Rinnen ab. Die optiGrip Oberfläche bietet eine gute Rutschfestigkeit. Die Rinnenmatte eignet sich sowohl für den Neubau als auch für die Sanierung.
3. Gummiauflage mit konvexer Wölbung zum Schlitz für perforierte Böden
KURA SB
Auch bei Spaltenböden ist ein schneller Ablauf des Harns anzustreben. Idealerweise wird die Öffnung zum Güllekeller durch kleinere Spalten verringert. Die Gummiauflage KURA SB leitet Flüssigkeiten mit dem beidseitigen Gefälle von ca. 5 % zum Schlitz sehr zügig ab. Der Kot verbleibt auf der Oberfläche und wird mit einem gut eingestellten Entmistungsschieber mit flexiblen Schiebeblättern regelmäßig abgeschoben. Diesem Bodentyp bescheinigt die KTBL Schrift ein Ammoniakminderungspotential von ca. 38 %. Auf Basis unserer Praxiserfahrungen kann auch ein gut eingestellter Entmistungsroboter eingesetzt werden. Dieser hat den Vorteil, dass auch Übergänge im Stall zwischen den Laufgangachsen mit dem Roboter gereinigt werden können und dem Landwirt die manuelle Reinigung ersparen. Die auf der Unterseite befindlichen Noppen ermöglichen ein weiches, natürlicheres Laufen durch die flexible Verformung der Matte bei Belastung. Zusammen mit der profilierten Oberflächenstruktur der Matte garantieren sie Trittsicherheit für Tier und Mensch. Die Gummimatten sind sowohl für den Neubau als auch für den Umbau geeignet und können auf dem vorhandenen Spaltenboden selbst montiert werden.
Die KTBL-Schrift „Förderfähige Techniken zur Emissionsminderung in Stallbauten“ (2022) fasst den Stand des Wissens zu emissionsmindernden Techniken zusammen. Diese Positivliste wird von vielen Förderstellen für die Investitions-Förderung herangezogen und in der Regel als Nachweis akzeptiert.
Emissionsminderung – Tierwohl und Umweltschutz Hand in Hand
Emissionsmindernde Laufflächen sind nicht nur aus Umweltsicht positiv, sie bieten gleichzeitig Verbesserungen für das Wohl der Tiere. Eine emissionsmindernde Gummimatte im Laufbereich führt durch das schnelle Ableiten von Flüssigkeiten zu trockeneren und in Kombination mit einer gut angepassten Entmistungstechnik auch zu sauberen Laufflächen. So unterstützen diese Böden eine gute Klauengesundheit durch trockenere und weniger keimbelastete Klauen. Daneben sind Gummibeläge tiergerecht weich und bilden natürliche Gras- und Steppenböden besser ab als harter Beton. Durch das Einsinken der Klauen und eine optimierte Oberfläche bieten gute Gummimatten den notwendigen Grip für eine hohe Rutschfestigkeit und Trittsicherheit für Tier und Mensch.
Eine Kuh, die sich wohlfühlt, sich entspannt bewegen kann und im wahrsten Wortsinn auf „gesunden Beinen steht“, liefert erwiesenermaßen eine bessere Milchleistung. Der Halter profitiert von einer höheren Produktivität seiner Herde.
Fazit
Emissionsmindernde Laufflächen vereinbaren gleichzeitig die Forderungen nach mehr Umweltschutz sowie mehr Tierwohl. Mehr Aktivitätsfläche im Sinne des Tierwohls bedeutet mehr verschmutzte, emittierende Flächen. Ein emissionsmindernder Boden schafft weniger Emissionen auf gleicher Fläche und bietet darüber hinaus noch weitere Vorteile in Sachen Tiergerechtheit und Tierwohl. Aus einem Zielkonflikt zwischen Tierwohl und Emissionsminderung wird eine Zielharmonie – sie gehen „Hand in Hand“. Durch die Kombination von verschiedenen emissionsmindernden Maßnahmen beim Stallbau oder der Stallsanierung kann für Tier und Umwelt viel erreicht werden. Erhöhte Fressstände, emissionsmindernde Bodenbeläge und eine Strukturierung des Laufhofes mit Liegeboxen können die zusätzlichen Emissionen, die durch das Anbieten eines Laufhofes entstehen, reduzieren. Diese Maßnahmen sind bereits praxisreif und erprobt. Sie wirken sich positiv auf das Tierwohl, die Klauengesundheit und somit auch auf die Produktivität aus. Staatliche Fördermaßnahmen gleichen Mehrkosten für den Landwirt ganz bis teilweise aus und stellen eine schnelle Amortisation der Kosten sicher.
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Planbefestigte Bodensysteme im Vergleich
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