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Veröffentlichung Maßnahmen zur Minderung von Ammoniakemissionen und assoziierte Kosten für den Nutztierhaltungssektor Deutschlands(Umweltbundesamt, 2024)Ammoniakemissionen, Minderungsoptionen und damit verbundene Kosten wurden für den deutschen Agrarsektor berechnet. Überprüft wurde, inwieweit eine nationale Emissionsminderung gemäß der europäischen NEC-Richtlinie um 29 % im Jahr 2030 erreicht werden. Berechnet wurden Agrarstrukturdaten, Emissionen, Minderungsoptionen und deren Kosten auf Kreisebene. Mit der Einhaltung der Minderungsziele bis 2030 sind Erfüllungskosten von 1,33 Mrd. Euro zu erwarten. Die beste Kosteneffizienz wird mit der Optimierung der Fütterung erzielt. Kosten für Maßnahmen bei der Ausbringung und Lagerung von Wirtschaftsdüngern liegen bei weniger als 2 Euro je kg Ammoniak. Stallintegrierte Maßnahmen führen zu Kosten von zum Teil über 10 EURO je kg Ammoniak.Veröffentlichung Prozessintegrierte Maßnahmen und alternative Produktionsverfahren für eine umweltschonendere Herstellung von Chemikalien(Umweltbundesamt, 2024)Die Studie enthält Beschreibungen von Produktionsverfahren zur umweltschonenderen Herstellung von Chemikalien und Informationen zu den damit verbundenen Umweltaspekten. Ein Schwerpunkt ist Dekarbonisierung / Defossilisierung, aber auch z.B. der Einsatz gefährlicher Stoffe und Emissionen werden thematisiert. Sowohl Techniken, die bereits kommerziell eingesetzt werden als auch in Entwicklung befindliche Techniken werden untersucht, z. B. Herstellung von Wasserstoff, Ammoniak und Industrieruß, Methanol-to-Olefins, Fischer-Tropsch-Verfahren, Elektrifizierung von Steamcrackern, alternative Feedstocks, Minimierung des Chloreinsatzes, Möglichkeit des flexiblen Betriebs von Anlagen, allgemeine Techniken mit Umweltentlastungspotentialen.Veröffentlichung Gutachten zur Anwendung von Minderungstechniken für Ammoniak durch "Ansäuerung von Gülle" und anderen Wirkungen auf Boden und Umwelt(2019)Im UNECE Ammoniakleitfaden sind alle Techniken zur Minderung der Ammoniakemissionen aus der Tierhaltung zusammengestellt und hinsichtlich ihrer Minderungspotenziale und Kosten bewertet. Dies gilt auch für die Maßnahme "Ansäuerung von Gülle". Jedoch fehlt eine umfassende Betrachtung der Umweltwirkungen dieser Maßnahme.Ziel des Gutachtens ist es daher, die Maßnahme "Ansäuerung von Gülle" wissenschaftlich-fachlich tiefgründiger als bisher zu analysieren. Der Schwerpunkt der Bewertung liegt auf der Wirksamkeit und Umweltverträglichkeit der Maßnahme. Jedoch werden auch anwendungstechnische und juristische Aspekte berücksichtigt.Die Ergebnisse sollen unmittelbar in den Prozess der Maßnahmenbewertung im Rahmen der UNECE CLRTAP einfließen. Vorab bereitgestellte Informationen wurden der UNECE TFRN bereits im Oktober 2018 vorgestellt. Darüber hinaus sollen die Ergebnisse des Vorhabens zur Umsetzung der europäischen NEC-Richtlinie in Deutschland, insbesondere in die Erarbeitung des Nationalen Programms zur Luftreinhaltung einfließen. Neue Erkenntnisse aus dem Gutachten sollen zudem den Prozess der TA-Luft-Anpassung unterstützen.Veröffentlichung Modelling and assessment of acidifying and eutrophying atmospheric deposition to terrestrial ecosystems (PINETI2)(Umweltbundesamt, 2017) Schaap, Martijn; Wichink Kruit, Roy; Hendriks, Carlijn; Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek; Institut für Meteorologie (Berlin); Deutschland. Umweltbundesamt; Geupel, MarkusDie Biodiversität in Europa ist durch den Eintrag von Schad- und Nährstoffen in die Ökosysteme gefährdet. Innerhalb des PINETI-2 Projektes wurden daher die atmosphärischen Einträge dieser Schad- und Nährstoffe für Deutschland für die Jahre 2009, 2010 und 2011 ermittelt. Die trockenen, nassen und feuchten Einträge von NHx, NOy, SOx und die Einträge der basischen Kationen wurden berechnet und zur Gesamtdeposition aufsummiert. Die ermittelten mittleren Depositionsflüsse über Deutschland für Stickstoff und Schwefel betragen im Jahr 2009 1057 und 288 eq ha-1 a-1. In 2010 und 2011 liegen die mittleren Einträge für Stickstoff bei 1052 und 962 eq ha-1 a-1. Das Jahr 2009 war in Bezug auf das nationale Mittel meteorologisch gesehen ein durchschnittliches Jahr, so dass davon ausgegangen werden kann, dass auch die berechneten Einträge für das Jahr 2009 im nationalen Mittel eher bei einem langjährigen Mittel liegen als die Ergebnisse der Jahre 2010 oder vor allem 2011. Es wurden flächendeckende Karten für die unterschiedlichen Landnutzungsklassen erstellt. Die Karten zeigen, dass die Variabilität der Deposition über Deutschland signifikant ist. Die höchsten Einträge sind in Waldbeständen in oder in der Nähe von Regionen mit intensiver Landwirtschaft und Industrie zu finden. Im Vergleich zu den Ergebnissen des MAPESI-Vorhabens (Builtjes et al., 2011) sind die Ergebnisse der neuen Erhebung etwa 27% niedriger. Dies lässt sich durch eine Verbesserung der Methodik zur Bestimmung der nassen Deposition und der Konsolidierung neuer Prozessbeschreibungen im LOTOS-EUROS Modell erklären. Letztere Modellentwicklungen haben zu einem besseren Vergleich der Modellergebnisse zu Beobachtungen geführt. Die PINETI-2 Einträge stimmen besser mit Daten aus dem "Integrated Monitoring" Programm und mit der Depositionskartierung von EMEP überein als die MAPESI Ergebnisse. Der Vergleich mit Resultaten der Kronenraumbilanzmodellierung zeigt, dass sich die Unterschätzung dieser Daten im Vergleich zu MAPESI vergrößert hat. Die Unterschätzung ist an Standorten in Höhenlagen, an welchen ein erhöhter Eintrag durch feuchte Deposition anzunehmen ist, am größten. Die Bewertung des Eintrages in Bezug auf Risiken für terrestrische Ökosysteme wird im Teil 2 des Berichts beschrieben. Quelle: ForschungsberichtVeröffentlichung NIFLUM - Nitrogen Flux Method Evaluation - Outcomes and Recommendations of an International Expert Workshop(2018) Döhler, Helmut; Kaupenjohann, Martin; Schmidhalter, Urs; DöhlerAgrar; Institut für Ökologie (Berlin); Technische Universität (München); Deutschland. Umweltbundesamt; Döring, UlrikeTargeted ammonia emission reductions can only be achieved through efficient measures in the political process. At an international expert workshop, problems arising in the derivation of emission factors for NH3 and nitrogen oxides after N-fertiliser application were discussed. An overview of this issue is given in the report.Eine zielgenaue Ammoniak-Emissionsminderung kann nur durch effiziente Maßnahmen im politischen Prozess erreicht werden. Auf einem internationalen Experten-Workshop wurden Probleme diskutiert, die bei der Herleitung von Emissionsfaktoren für NH3 und Stickstoffoxide nach N-Düngemittelausbringung auftreten. Es wird ein Überblick über diese Problematik im Bericht aufgezeigt.Veröffentlichung Aktuelle Entwicklung Kosten-Nutzenanalyse und Vollzugsempfehlungen für den Einsatz von Abluftreinigungsanlagen in der Tierhaltung(2016) Hahne, Jochen; Arends, Friedrich; Beverborg, Ruth; Landwirtschaftskammer Niedersachsen; Johann Heinrich von Thünen-Institut; Deutschland. Umweltbundesamt; Wechsung, GabrieleHohe Ammoniakemissionen aus der Tierhaltung sind schädlich für die Umwelt und die menschliche Gesundheit. Daneben haben vor allem Geruchsbelästigungen in der Nachbarschaft die Tierhaltung in den Fokus gesellschaftlicher Diskussionen gestellt. Nach derzeitigem Stand kann Deutschland die gemäß internationaler Verträge geltenden Emissionshöchstmengen für Ammoniak (550 Kilotonnen pro Jahr) mit den in der Vergangenheit beschlossenen Maßnahmen nicht einhalten; zusätzliche Maßnahmen sind erforderlich.In diesem im Auftrag des UBA erstellten Gutachten wird die Entwicklung von Abluftreinigungsanlagen (ARA) in Deutschland aufgezeigt. Verfahrenstechniken, Reinigungsleistungen, Zertifizierungskriterien und Anlagenüberwachung werden beleuchtet. Danach gibt es aktuell elf von der Deutschen Landwirtschafts-Gesellschaft zertifizierte Abluftreinigungssysteme für Schweinemast und fünf für Masthähnchen, mit denen sich außer Ammoniak auch Gerüche und Stäube wirksam mindern lassen. Laut Herstellerangaben (2014) wurden seit 1997 über 1.000 ARA für Geflügel und Schweine installiert.Darüber hinaus widmet sich das Gutachten wirtschaftlichen Aspekten. Es beschreibt den Trend in der Schweinefleischerzeugung in Deutschland hin zu einer geringeren Anzahl von Betrieben mit steigenden Betriebsgrößen und insgesamt steigender Produktion mit geringeren Gewinnmargen pro kg verkauftem Schweinefleisch. Die Gutachter kommen zu dem Schluss, dass die unter starkem Kostendruck arbeitenden Schweinemastanlagen auch ohne ARA erst ab 1.500 Mastplätzen mit Gewinn arbeiten. Die Kosten für die ARA verschärfen den Kostendruck geringfügig.Anhand der dargelegten Untersuchung zum Stand der Technik und im Hinblick auf die Tatsache der seit Jahren erfolgreich betriebenen großen Anlagenzahl an Abluftreinigungsanlagen in der Praxis wird untermauert, dass Abluftreinigung in diesem Sektor zu den fortschrittlichsten Verfahren zur Minderung luftgetragener Emissionen gehört und den Stand der Technik markiert.Veröffentlichung PINETI-3: Modellierung atmosphärischer Stoffeinträge von 2000 bis 2015 zur Bewertung der ökosystem-spezifischen Gefährdung von Biodiversität durch Luftschadstoffe in Deutschland(2018) Schaap, Martijn; Hendriks, Carlijn; Kranenburg, Richard; Nederlandse Centrale Organisatie voor Toegepast-Naturwetenschappelijk Onderzoek; Öko-Data Gesellschaft für Ökosystemanalyse und Umweltdatenmanagement (Strausberg); Deutschland. Umweltbundesamt; Geupel, MarkusDie Biodiversität ist durch die Ablagerung von Schad- und Nährstoffen aus der Luft in Ökosysteme gefährdet. Innerhalb des vorliegenden Projektes wurden daher die atmosphärischen Einträge dieser Schad- und Nährstoffe für Deutschland für eine Zeitreihe von 2000 bis 2015 ermittelt. Die Stickstoffdeposition ist in diesem Zeitraum um etwa 20 % gesunken. Die Schwefeldeposition konnte sogar halbiert werden. Trotzdem sind die Belastungen für viele der deutschen Ökosysteme immer noch zu hoch. Bei der Versauerung sind noch rund 30 %, bei der Eutrophierung sogar noch 70 % der natürlichen und halb-natürlichen Landökosysteme von zu hohen Einträgen im Vergleich zu ihrer Empfindlichkeit betroffen.Veröffentlichung Gutachten zur Anwendung von Minderungstechniken für Ammoniak durch "Ansäuerung von Gülle" und deren Wirkungen auf Boden und Umwelt(Umweltbundesamt, 2019) Kaupenjohann, Martin; Schnug, Ewald; Haneklaus, Silvia; Institut für Ökologie (Berlin); Julius Kühn-Institut - Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (Braunschweig); Deutschland. Umweltbundesamt; Wechsung, GabrieleIm UNECE Ammoniakleitfaden sind alle Techniken zur Minderung der Ammoniakemissionen aus der Tierhaltung zusammengestellt und hinsichtlich ihrer Minderungspotenziale und Kosten bewertet. Dies gilt auch für die Maßnahme "Ansäuerung von Gülle". Jedoch fehlt eine umfassende Betrachtung der Umweltwirkungen dieser Maßnahme. Ziel des Gutachtens ist es daher, die Maßnahme "Ansäuerung von Gülle" wissenschaftlich-fachlich tiefgründiger als bisher zu analysieren. Der Schwerpunkt der Bewertung liegt auf der Wirksamkeit und Umweltverträglichkeit der Maßnahme. Jedoch werden auch anwendungstechnische und juristische Aspekte berücksichtigt. Die Ergebnisse sollen unmittelbar in den Prozess der Maßnahmenbewertung im Rahmen der UNECE CLRTAP einfließen. Vorab bereitgestellte Informationen wurden der UNECE TFRN bereits im Oktober 2018 vorgestellt. Darüber hinaus sollen die Ergebnisse des Vorhabens zur Umsetzung der europäischen NEC-Richtlinie in Deutschland, insbesondere in die Erarbeitung des Nationalen Programms zur Luftreinhaltung einfließen. Neue Erkenntnisse aus dem Gutachten sollen zudem den Prozess der TA-Luft-Anpassung unterstützen. Quelle: ForschungsberichtVeröffentlichung Genfer Luftreinhaltekonvention der UNECE(Umweltbundesamt, 2014) Schrader, Frederik; Brümmer, Christian; Johann Heinrich von Thünen-Institut; Deutschland. Umweltbundesamt; Frommer, JakobDie Depositionsgeschwindigkeit reaktiver Spurengase und Aerosole ist eine fundamentale Eingangsgröße für eine Vielzahl von Depositionsmodellen. Wenngleich es sich dabei um eine starke konzeptionelle Vereinfachung mit bekannten Schwächen - insbesondere im Hinblick auf bidirektionale Austauschflüsse - handelt, so ist sie dennoch für die flächenhafte Modellierung mit limitierter messtechnischer Datengrundlage ein derzeit nahezu alternativloser Modellparameter. Traditionell finden zu diesem Zweck in Deutschland Referenzwerte aus der VDI-Richtlinie 3782 Blatt 5 aus dem Jahr 2006 Anwendung. In den vergangenen Jahren gab es jedoch wichtige methodische Weiterentwicklungen sowie eine steigende Anzahl internationaler Großmesskampagnen. Ziel der vorliegenden Studie ist daher eine Literaturrecherche aktueller Messungen zur Depositionsgeschwindigkeit von Ammoniak (NH3). Auf Basis von insgesamt 46 einzelnen Quellen, die überwiegend in den Jahren 2004-2013 veröffentlicht wurden, sind nach objektiven Qualitätskriterien gewichtete Mittelwerte und, als robustere Statistik, Mediane der NH3-Depositionsgeschwindigkeit für die drei Landnutzungsklassen "Wald", "Semi-natürlich" und "Sonstige" errechnet worden. Die auf der vorliegenden Recherche basierenden gewichteten Mittelwerte sind sowohl für die Kategorie Wald (1,7 cm s-1) als auch für Grünland (Kategorie "Semi-natürlich": 1,0 cm s-1) etwas niedriger als die aus der oben genannten VDI-Richtlinie bekannten Werte von 2,0 cm s-1 für Wald und 1,5 cm s-1 für Grünland. Zur weiteren Differenzierung, beispielsweise in Laub- und Nadelwald, wurden darüber hinaus aus den drei Hauptkategorien insgesamt acht Unterklassen gebildet. Um ein möglichst realistisches Bild regionaler und landesweiter Depositionsraten zu bekommen, wird eine Differenzierung in diese Unterklassen vorgenommen, da teilweise erhebliche Unterschiede innerhalb einer Hauptklasse beobachtet wurden.
Quelle:ForschungsberichtVeröffentlichung Potenziale zur Minderung der Ammoniakemissionen in der deutschen Landwirtschaft(Umweltundesamt, 2020) Häußermann, Uwe; Bach, Martin; Breuer, Lutz; Döhler, Helmut; Justus-Liebig-Universität Gießen. Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement; Deutschland. Umweltbundesamt; Eisold, Andreas; Döhler, SusanneDurch die neue NEC-Richtlinie (EU) 2016/2284 verpflichtet sich Deutschland, die nationalen Emissionen von NH3 ab 2020 um 5 % und ab 2030 um 29 % gegenüber 2005 zu senken, mit einem linearen Reduktionspfad zwischen 2020 und 2030. In vorliegendem Bericht werden Maßnahmen und Szenarien zur NH3-Emissionsminderung in der Landwirtschaft beschrieben und bewertet sowie deren Auswirkungen auf weitere Luftschadstoffe (TSP, PM10, PM2,5 und NMVOC) und die Netto-Stickstoffzufuhr in den Boden quantifiziert. Die Methodik für die Berechnungen basiert auf dem Report für Methoden und Daten (RMD) - Berichterstattung 2018 (Haenel et. al. 2018) für den landwirtschaftlichen Teil des Nationalen Emissionsinventars. Die Wirkungen der Maßnahmen und Szenarien werden jeweils gegenüber den Emissionen in einem Basisszenario für die Jahre 2020, 2025 und 2030 und gegenüber dem Referenzjahr der NEC-Richtlinie 2005 ausgewiesen. Dargestellt werden 40 Maßnahmen, die alle Abschnitte der landwirtschaftlichen Produktion betreffen wie bspw. Wirtschaftsdüngerausbringung, -lagerung und Ausbringung von synthetischen N-Düngern. Die maximale NH3-Minderungswirkung einzelner Maßnahmen liegt bei rund -13 % gegenüber 2005; die Umsetzung einer einzelnen Maßnahme ist somit nicht ausreichend für die Minderungssziele in 2030. Deshalb werden fünf verschiedene (als NEC-Compliance-Szenarien bezeichnete) Maßnahmenbündel entwickelt und berechnet, mit denen die Minderungssziele ab 2030 erreicht werden können. Außerdem werden die Emissionen der Jahre 2020, 2025 und 2030 berechnet, die sich im Basisszenario ergeben. Zudem wird ein Szenario untersucht, das die Maßnahmen des TA Luft-Entwurfs bündelt. Diese Emissionsmengen des Basiszenarios sind auch Bezugspunkt für die Bewertung der Minderungswirkung von Maßnahmen und Szenarien. Um das NH3-Minderungssziel 2020 zu erreichen, sind die Maßnahmen des Basisszenarios ausreichend. Für die Zeit danach sind zusätzliche Maßnahmen bzw. Maßnahmenbündel erforderlich, um die NH3-Minderungssziele zu erreichen. Quelle: Forschungsbericht