Ammoniakemissionen in der Landwirtschaft mindern - Gute Fachliche Praxis
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Ammoniakemissionen in der Landwirtschaft mindern Gute Fachliche Praxis
Impressum
Herausgeber: Autoren:
Umweltbundesamt Prof. UZ, Dr. Barbara Amon, Leibniz Institut für
Fachgebiet II 4.3 Luftreinhaltung und terrestrische Agrartechnik und Bioökonomie, Potsdam und Universität
Ökosysteme Zielona Góra, Polen
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06813 Dessau-Roßlau Prof. Dr. Wolfgang Büscher, Rheinische Friedrich-Wilhelms-
Tel: +49 340-2103-0 Universität, Bonn
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Internet: www.umweltbundesamt.de Kerstin Elberskirch, Staatliches Amt für Landwirtschaft
und Umwelt Mecklenburgische Seenplatte,
/umweltbundesamt.de Neubrandenburg
/umweltbundesamt Dr. Brigitte Eurich-Menden, Kuratorium für Technik und
/umweltbundesamt Bauwesen in der Landwirtschaft e.V., Darmstadt
/umweltbundesamt Frank Geburek, Kreis Coesfeld, Coesfeld
Dr. Jochen Hahne, Thünen-Institut für Agrartechnologie,
Mitherausgeber: Braunschweig
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Prof. Dr. Eberhard Hartung, Christian-Albrechts-Universität
Landwirtschaft e. V. (KTBL) zu Kiel, Kiel
Bartningstraße 49 Maximilian Hofmeier, Umweltbundesamt, Dessau
64289 Darmstadt Dr. Hans-Heinrich Kowalewsky, Rastede
Tel: +49 6151-7001-0 Dr. Stefan Neser, Bayerische Landesanstalt für
Internet: www.ktbl.de Landwirtschaft, Freising
Prof. Dr. Wilhelm Pflanz, Hochschule Weihenstephan-
Redaktion: Triesdorf, Weidenbach
Simone Richter, Gabriele Borghardt (Umweltbundesamt) Dr. Martin Pries, Landwirtschaftskammer Nordrhein-
Sebastian Wulf, Brigitte Eurich-Menden ( Kuratorium für Westfalen, Klewe
Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V.) Simone Richter, Umweltbundesamt, Dessau
Prof. Dr. Urs Schmidhalter, Technische Universität
Satz und Layout: München, Freising
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Prof. Dr. Hubert Spiekers, Bayerische Landesanstalt für
Publikationen als pdf: Landwirtschaft, Grub
www.umweltbundesamt.de/publikationen Dr. Gerhard Stalljohann, Landwirtschaftskammer
www.ktbl.de/themen Nordrhein-Westfalen, Bad Sassendorf
Dr. Sebastian Wulf, Kuratorium für Technik und Bauwesen
Bildquellen: in der Landwirtschaft e. V., Darmstadt
Titel: Adobe Stock/keBu.Medien
Stand: September 2021
ISSN 2363-8311
ISSN 2363-832X
Ammoniakemissionen in der Landwirtschaft mindern Gute Fachliche Praxis
I nhalt
Inhalt
Vorwort�������������������������������������������������������������������������������������������������� 6
Definition der „Guten Fachliche Praxis“ (GFP)
zur Minderung der Ammoniakemissionen�������������������������������������������������� 7
1 Ammoniak in der Umwelt und im landwirtschaftlichen Betrieb ��������������� 8
1.1 Ammoniakwirkungen und Ziele der Emissionsminderung ������������������������������� 8
1.2 Quellen für Ammoniak in der Landwirtschaft��������������������������������������������� 10
1.3 Ammoniakentstehung und Freisetzung���������������������������������������������������� 11
2 Futter und Fütterung von Nutztieren����������������������������������������������������� 14
2.1 Allgemeine Grundsätze ���������������������������������������������������������������������� 14
2.1.1 Futter und Futterkonservierung ����������������������������������������������������� 14
2.1.2 N-Ausscheidung in Abhängigkeit von Fütterung und Leistung����������������� 15
2.2 Minderungsmaßnahmen �������������������������������������������������������������������� 17
2.2.1 Rinderhaltung�������������������������������������������������������������������������� 17
2.2.2 Schweinehaltung���������������������������������������������������������������������� 19
2.2.3 Geflügelhaltung ����������������������������������������������������������������������� 21
2.2.4 Weitere Nutztiere���������������������������������������������������������������������� 21
2.3 Umsetzung, Beratung und Controlling����������������������������������������������������� 21
2.4 Gute Fachliche Praxis im Bereich Futter und Fütterung��������������������������������� 23
3 Minderungsmaßnahmen im Stall��������������������������������������������������������� 24
3.1 Allgemeine Grundsätze����������������������������������������������������������������������� 24
3.2 Verfahrensintegrierte Maßnahmen im Stall ���������������������������������������������� 25
3.2.1 Rinderhaltung�������������������������������������������������������������������������� 25
3.2.2 Schweinehaltung���������������������������������������������������������������������� 28
3.2.3 Geflügelhaltung����������������������������������������������������������������������� 32
3.3 Abluftreinigung�������������������������������������������������������������������������������� 33
3.4 Ansäuerung von Gülle im Stall – Rind und Schwein�������������������������������������� 34
3.5 Gute Fachliche Praxis im Haltungsbereich ������������������������������������������������ 35
4 Maßnahmen bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern������������������������� 36
4.1 Allgemeine Grundsätze����������������������������������������������������������������������� 36
4.2 Minderungsmaßnahmen bei der Lagerung ����������������������������������������������� 36
4.2.1 Flüssige Wirtschaftsdünger��������������������������������������������������������� 36
4.2.2 Feste Wirtschaftsdünger������������������������������������������������������������� 38
4.3 Gute Fachliche Praxis bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern��������������������� 39
4
Inhalt
5 Emissionsarme Ausbringung von Wirtschaftsdüngern �������������������������� 40
5.1 Allgemeine Grundsätze����������������������������������������������������������������������� 40
5.2 Minderungsmaßnahmen bei der Ausbringung�������������������������������������������� 41
5.2.1 Ausbringung flüssiger Wirtschaftsdünger����������������������������������������� 41
5.2.2 Ausbringung fester Wirtschaftsdünger�������������������������������������������� 45
5.3 Gute Fachliche Praxis bei der Ausbringung ����������������������������������������������� 45
6 Emissionsarme Anwendung von synthetischen Düngemitteln ��������������� 46
6.1 Allgemeine Grundsätze����������������������������������������������������������������������� 46
6.2 Minderungsmaßnahmen bei der Anwendung �������������������������������������������� 46
6.2.1 Harnstoffdüngemittel����������������������������������������������������������������� 46
6.2.2 Andere synthetische Düngemittel�������������������������������������������������� 47
6.3 Gute Fachliche Praxis bei der Anwendung synthetischer Düngemittel ��������������� 47
7 Besondere Aspekte der Biogaserzeugung�������������������������������������������� 48
7.1 Allgemeine Grundsätze ���������������������������������������������������������������������� 48
7.2 Minderungsmaßnahmen bei der Biogaserzeugung ������������������������������������� 49
7.3 Gute Fachliche Praxis in der Biogaserzeugung ������������������������������������������� 49
8 Steigerung der Stickstoffeffizienz�������������������������������������������������������� 50
8.1 Einzelbetriebliches Nährstoffmanagement ����������������������������������������������� 50
8.2 Aufbereitung von Wirtschaftsdüngern ���������������������������������������������������� 51
9 Rechtlicher Hintergrund���������������������������������������������������������������������� 52
9.1 Internationale Vereinbarungen im flächenbezogenen Umweltschutz����������������� 52
9.2 Anlagenbezogener Immissionsschutz ����������������������������������������������������� 52
Tabellenverzeichnis������������������������������������������������������������������������������� 54
Abbildungsverzeichnis��������������������������������������������������������������������������� 55
Glossar Gute Fachliche Praxis Ammoniakemissionsminderung������������������ 56
Literaturverzeichnis������������������������������������������������������������������������������� 57
5
Vorwort
Vorwort
Wird Ammoniak einmal in die Umwelt eingetragen, Framework Code for Good Agricultural Practice for
breitet es sich in der Luft aus und reagiert mit Reducing Ammonia Emissions. Darüber hinaus
anderen Luftschadstoffen. Ammoniak selbst und die sind Anforderungen, die sich aus der europäischen
entstehenden Umwandlungsprodukte können die Richtlinie über Industrieemissionen ergeben in
menschliche Gesundheit gefährden und Pflanzen den Schlussfolgerungen zu den Besten Verfügbaren
sowie Ökosysteme schädigen. Der Hauptanteil der Techniken festgehalten.
Ammoniakemissionen entstammt der Landwirt-
schaft, mit einem wesentlichen Beitrag aus der Deshalb werden im Folgenden die für die Haltung von
Nutztierhaltung. Rindern, Schweinen und Geflügel in die Praxis einge-
führten Techniken und Maßnahmen vorgestellt und
Die negativen Wirkungen von Ammoniak treten nicht beschrieben, die zur Ammoniakminderung beitragen.
nur in der Nähe der Emissionsquelle auf, denn die Entlang der landwirtschaftlichen Produktionskette
Schadstoffe können auch luftgetragen über große werden die Bereiche Futter und Fütterung, Stall,
Entfernungen transportiert werden. Deshalb werden Lagerung und Ausbringung von Wirtschaftsdüngern
Minderungsziele und Handlungsanforderungen auf sowie die Anwendung synthetischer Düngemittel
internationaler Ebene festgelegt. Im Rahmen dieser betrachtet.
Abkommen und Richtlinien verpflichten sich die
einzelnen Staaten, Maßnahmen zur Minderung der Bei der Umsetzung bzw. Auswahl von Maßnahmen
Emissionen zu ergreifen. sind die Voraussetzungen und Möglichkeiten des
Einzelbetriebs zu beachten. Die vorliegende Darstel-
Die Europäische Union und andere Vertragsparteien lung zur Guten Fachlichen Praxis soll hierzu eine
der Genfer Luftreinhaltekonvention haben langfris- Hilfestellung und Handlungsempfehlung sein. Sie ist
tige Minderungsziele für bestimmte Luftschadstoffe in Kooperation mit Experten aus Wissenschaft, Verwal-
beschlossen. Zur Umsetzung dieser Reduktionsziele tung, Behörden und Landwirtschaft entstanden.
in der Europäischen Union wurden in der „Richtlinie
über nationale Emissionshöchstmengen“ Emissions- Beschrieben werden auch Maßnahmen, die ein
minderungsverpflichtungen für die Mitgliedstaaten emissionsminderndes Potenzial haben, die aber
verabschiedet. In Deutschland müssen demnach bis noch nicht abschließend als Gute Fachliche Praxis
2030 die Ammoniakemissionen im Vergleich zum empfohlen werden können, da sie sich noch in der
Jahr 2005 um 29 % reduziert werden. Entwicklung befinden, noch nicht weit verbreitet
sind oder derzeit noch auf ihre emissionsmindernde
Um die genannten Minderungsverpflichtungen Wirkung unter Praxisbedingungen in Deutschland
erreichen zu können, sollen in den landwirtschaft- untersucht werden.
lichen Betrieben emissionsmindernde Maßnahmen
und Verfahren eingesetzt werden, die mindestens Bei der Auswahl der Maßnahmen wurde berück-
der Guten Fachlichen Praxis entsprechen. Dies sichtigt, dass Nutztiere unter der Beachtung des
gilt für alle Betriebsgrößen – auch wenn bei der Tierschutzgesetzes zu halten sind. Neben emissions-
Genehmigung unterschiedliche Anforderungen für mindernden Maßnahmen sind die biologischen und
große Tierhaltungsanlagen und kleinere tierhaltende verhaltensspezifischen Anforderungen der Tiere an
Betriebe bestehen. die Haltungsumwelt sowie die Seuchenhygiene zu
beachten.
Im Rahmen der internationalen Vereinbarungen hat
sich Deutschland verpflichtet, Empfehlungen für Maßnahmen zur Reduzierung von Ammoniakemis-
die Gute Fachliche Praxis zur Ammoniakminderung sionen und ein gutes Stickstoffmanagement sind in
zu veröffentlichen, die in Tierhaltungsanlagen jedem Betrieb realisierbar. Hierdurch werden nicht
unterschiedlicher Größe umgesetzt werden können. nur schädliche Einflüsse auf die Umwelt vermindert,
Grundlagen solcher Empfehlungen sind die Leitlinien sondern durch die verbesserte Stickstoffeffizienz auch
der Genfer Luftreinhaltekonvention, des sogenannten Düngemittel eingespart.
6
Definition der „Guten Fachliche Praxis“ (GFP) zur Minderung der Ammoniakemissionen
Definition der „Guten Fachliche Praxis“ (GFP)
zur Minderung der Ammoniakemissionen
Die Empfehlungen zur Guten Fachlichen Praxis ▸▸ sie sind in der Praxis erprobt, geeignet und für
wurden von Experten zusammengestellt, um den Landwirt anwendbar
Landwirten, Beratern, Lehrenden, Behörden, ▸▸ ihre Wirkung ist in der Wissenschaft nachge-
Verbrauchern und Politikern anhand des aktu- wiesen
ellen Standes des Wissens zu zeigen, welche bauli-
chen, technischen und Managementmaßnahmen Bei der Umsetzung
zur Minderung von Ammoniakemissionen in der
Nutztierhaltung eingesetzt werden können. ▸▸ soll die Verhältnismäßigkeit zwischen
Aufwand und Nutzen möglicher Maßnahmen
Die in den folgenden Kapiteln dargestellten berücksichtigt werden
Maßnahmen verdeutlichen, wie sachgerechtes ▸▸ sollen Minderungsmaßnahmen für alle Stufen
von weniger oder nicht sachgerechtem Handeln der Verfahrenskette (Futter bzw. Gärsubstrat,
unterschieden werden kann. Die Empfehlungen Fütterung, Stallhaltung, Dunglagerung und
erfüllen mindestens den Stand der Technik und Ausbringung) ergriffen werden
gehen teilweise darüber hinaus. Sie haben keinen
rechtlich verbindlichen Charakter. Maßnahmen zur Guten Fachlichen Praxis der
Ammoniakminderung lassen sich in allen
Der Begriff „Gute Fachliche Praxis der Ammoni- landwirtschaftlichen Betrieben anwenden. Art
akminderung“ in der Landwirtschaft umfasst ein und Umfang möglicher Maßnahmen hängen von
Bündel an Maßnahmen, die folgende Vorausset- den betrieblichen, baulichen und standörtlichen
zungen erfüllen: Gegebenheiten eines jeden Betriebes ab.
▸▸ sie vermindern Emissionen, erhöhen die
N-Effizienz und tragen zu einem höherem
Schutzniveau für die Umwelt insgesamt bei
7
1 Ammoniak in der Umwelt und im landwirtschaftlichen Betrieb
1 Ammoniak in der Umwelt und im landwirtschaftlichen
Betrieb
1.1 Ammoniakwirkungen und Ziele Ist Ammoniak (NH3) einmal freigesetzt, breitet es
der Emissionsminderung sich in der Luft aus und reagiert schnell mit anderen
Die Minderung von Ammoniakemissionen hat Luftschadstoffen. Ammoniak selbst und die in der
nicht nur positive Effekte für die Umwelt und die Luft gebildeten Umwandlungsprodukte gefährden die
menschliche Gesundheit, sondern vermindert auch Gesundheit und schädigen Pflanzen und Ökosysteme.
die Verluste an düngewirksamen Stickstoff. Eine
verbesserte Stickstoffausnutzung trägt außerdem Ammoniak bildet in der Atmosphäre in Verbindung
zum Schutz der Ressourcen bei und senkt die Kosten mit Stickstoffoxiden und Sulfat Ammoniumsalze,
für den Zukauf von Düngemitteln, da der Stickstoff im sogenannte „sekundäre Partikel“, die wesentlich zur
Betrieb verbleibt. Feinstaubbildung der Luft beitragen. Die winzigen
Staubpartikel können Entzündungen im Atemtrakt
verursachen, allergische Atemwegserkrankungen
Abbildung 1
Gebiete mit Überschreitung des Critical Load für Eutrophierung durch Stickstoffeinträge im Jahr 2015
Was sagen Critical Load-Überschreitungen aus und
wie werden sie ermittelt?
Übermäßige Einträge von Stickstoff erhöhen u. a. das Eutro-
phierungsrisiko. Bewertet werden kann das Gefährdungsrisiko
durch einen Vergleich der kritischen Belastungsschwellen,
der sogenannten Critical Loads, mit der jährlich eingetragenen
Stickstoffmenge.
Bei Einhaltung oder Unterschreitung der Critical Loads ist nach
heutigem Stand des Wissens nicht mit schädlichen Wirkungen
auf Struktur und Funktion eines Ökosystems zu rechnen.
Die Critical Loads sind somit ein Maß für die Empfindlichkeit
eines Ökosystems. Sie erlauben eine räumlich differenzierte
Gegenüberstellung der Belastbarkeit eines Ökosystems mit
aktuellen atmosphärischen Stoffeinträgen, die über Deposi-
tion in die Ökosysteme eingetragen werden.
Da eine flächendeckende Messung zu aufwendig ist, wird die
Deposition für bundesweite Auswertungen berechnet. In diese
Berechnung fließen wichtige Größen ein, die das Depositi-
onsgeschehen beeinflussen. Dazu gehören meteorologische
Daten, die Landnutzung und die Emissionen der betrachteten
Nähr- und Schadstoffe.
(kg ha–1 a–1)
keine (32,03 %) 7,5–10 (14,56 %) 15–20 (4,17 %) > 30 (0,50 %)
0–7,5 (25,64 %) 10–15 (20,46 %) 20–30 (2,64 %)
Quelle: Schaap et al. 2018
8
1 Ammoniak in der Umwelt und im landwirtschaftlichen Betrieb
Abbildung 2
Entwicklung der Emission wichtiger Luftschadstoffe von 2005 bis 2017
10
5
Minderung bezogen auf das Jahr 2005 (%)
0
–5
–10
–15
–20
–25
–30
–35
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
NH3 NO x SO 2 NMVOC PM 2,5
Quelle: Daten aus UBA 2019
verstärken und am Entstehen von chronischen gung lag bei 68 % aller naturnahen terrestrischen
Lungenerkrankungen und Herz-Kreislauferkrankun- Ökosysteme (Abbildung 1). Gegenüber dem Jahr
gen beteiligt sein. 2000, in dem noch 57 % dieser Flächen von Versau-
erung und 79 % von Überdüngung betroffen waren,
Freigesetztes Ammoniak wird nach einem längeren ist dies zwar ein positiver Rückgang, die langjährigen
oder kürzeren luftgetragenen Transport wieder Belastungen sind aber weiterhin eine Gefahr für die
auf landwirtschaftliche Flächen und in andere Ökosysteme.
Ökosysteme eingetragen. In beiden Fällen werden
die Flächen mit Stickstoff gedüngt. In natürlichen Die Sorge um die durch Ammoniak verursachten
stickstoffarmen Ökosystemen kann dies zur Eutro- Umwelt- und Gesundheitswirkungen hat dazu
phierung – also einer unerwünschten Nährstoffan- geführt, dass internationale Abkommen zur Minde-
reicherung – und zur Versauerung führen. Beide rung dieses Luftschadstoffes abgeschlossen wurden.
Prozesse können Veränderungen der Artenvielfalt Hierzu gehört die europäische Richtlinie über die
und der Artenzusammensetzungen natürlicher und Reduktion der nationalen Emissionen bestimmter
naturnaher Ökosysteme bewirken. Dies vermindert Luftschadstoffe (kurz: NEC-Richtlinie). Diese sieht
deren Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber für Deutschland bis 2030 eine Minderung der Ammo-
anderen Stressfaktoren wie Trockenheit, Frost oder niakemissionen von 29 % gegenüber dem Jahr 2005
Krankheiten. vor. Um diese Emissionsminderung zu erreichen,
müssen im landwirtschaftlichen Sektor Maßnahmen
Einer Studie des Umweltbundesamtes (UBA 2018) ergriffen werden. Größere, immissionsschutzrechtlich
zufolge waren im Jahr 2015 in Deutschland ca. 26 % genehmigungsbedürftige Tierhaltungsanlagen sind
der Flächen empfindlicher Landökosysteme von verpflichtet den Stand der Technik zur Emissions-
einem erhöhten Versauerungsrisiko betroffen. Der minderung einzuhalten bzw. die Besten Verfügbaren
Anteil von durch Stickstoff verursachter Überdün-
9
1 Ammoniak in der Umwelt und im landwirtschaftlichen Betrieb
Techniken (BVT) einzusetzen. Darüber hinaus sollten dung 3). Mit dem Einsatz von Energiepflanzen in der
in allen landwirtschaftlichen Betrieben die Empfeh- Biogaserzeugung ist auch diese zu einer bedeutenden
lungen zur Guten Fachlichen Praxis beachtet werden. Quelle von NH3-Emissionen geworden. Emissionen
entstehen hier im Wesentlichen bei der Verwertung
Die Emissionen wichtiger anthropogen verursachter der Gärreste, die ein ähnliches Emissionsverhalten
Luftschadstoffe sind seit 2005 zurückgegangen, die wie Gülle aufweisen.
von Ammoniak sind im gleichen Zeitraum hingegen
leicht angestiegen (Abbildung 2). Maßnahmen zur In der Nutztierhaltung gibt es verschiedene Quellen,
Minderung dieser Emissionen sind daher dringend die in unterschiedlicher Höhe zu den Emissionen
erforderlich. beitragen (Abbildung 4). So entstehen in der
Schweinehaltung zwei Drittel der Emissionen im
1.2 Quellen für Ammoniak Stall, während es in der Rinderhaltung nur ein Drittel
in der Landwirtschaft ist. In der Rinderhaltung hingegen sind die Emis-
Ammoniakemissionen treten vor allem in der sionen bei der Ausbringung der Gülle am größten.
Nutztierhaltung auf, aber auch der Einsatz von Die Emissionen aus der Lagerung von Wirtschafts-
Mineraldüngern hat mit ca. 12 % (Rösemann et al. düngern sind in allen Tierkategorien geringer als die
2021) in Deutschland einen bedeutenden Anteil Emissionen aus dem Stall oder bei der Ausbringung.
an den landwirtschaftlichen Emissionen (Abbil-
Abbildung 3
Prozentuale Verteilung der Ammoniakemissionen auf die verschiedenen Tierkategorien, Gärreste aus Ener-
giepflanzen und Mineraldüngung für das Jahr 2019
pflanzliche Gärreste
10,4 %
Mineraldüngung
12,2 %
44,7 % Rinder
andere 2,6 %
Geflügel 9,9 %
Schweine 20,2 %
Quelle: Daten aus Rösemann et al. 2021
101 Ammoniak in der Umwelt und im landwirtschaftlichen Betrieb
Abbildung 4
Prozentuale Verteilung der Ammoniakemissionen aus verschiedenen Quellen der Haltung von Rindern,
Schweinen und Geflügel für das Jahr 2019
100 %
80 %
60 %
40 %
20 %
0%
Rinder Schweine Geflügel
Weide Ausbringung Lagerung Stall
Quelle: Daten aus Rösemann et al. 2021
Generell gilt: Emissionen können nur effizient Gärresten liegt Stickstoff entweder pflanzenverfüg-
gemindert werden, wenn Maßnahmen in allen bar, zum größten Teil als Ammonium (NH4+), oder in
Schritten des Wirtschaftsdüngeranfalls und -manage- organischer Substanz gebunden vor.
ments ergriffen werden. Durch die Reduzierung von
Emissionen im Stall oder bei der Lagerung, verbleibt Der organische Anteil des Stickstoffs wird über einen
mehr Ammoniumstickstoff in der Gülle. Wird die längeren Zeitraum hinweg durch Mikroorganismen
Gülle danach nicht mit emissionsmindernder Technik teilweise umgesetzt und in Ammonium überführt.
ausgebracht, wird ein beträchtlicher Teil der so einge- Ammonium wird von Pflanzen aufgenommen oder
sparten Emissionen bei der Ausbringung freigesetzt. durch Mikroorganismen weiter zu Nitrat umgesetzt,
das auch dem Pflanzenwachstum dient. Weitere
1.3 Ammoniakentstehung und Freisetzung Umwandlungsprodukte sind Lachgas (N2O) und
Luftstickstoff (N2). Stickstoff, der nicht als Nährstoff
Stickstoffumwandlung von Pflanzen aufgenommen oder in organischer
Stickstoff ist gemeinsam mit anderen Nährstoffen Bodensubstanz gespeichert wird, kann auf verschie-
essenziell für das Wachstum von Pflanzen und denen Pfaden die Umwelt belasten: Ammoniak wirkt
Tieren. Um in der Landwirtschaft optimale Erträge als Luftschadstoff, überschüssiges Nitrat belastet das
und Qualitäten zu erzielen, muss er in ausreichenden Grundwasser und Lachgas trägt als Treibhausgas
Mengen zur Verfügung stehen. In Gülle, Festmist und zum Klimawandel bei.
111 Ammoniak in der Umwelt und im landwirtschaftlichen Betrieb
Ammoniakbildung durch Harnstoffspaltung Wird gelöstes Ammoniak freigesetzt, verringert sich
Der größte Teil des freigesetzten Ammoniaks stammt die Menge an NH3 in diesem Gleichgewicht. Das
aus dem von Tieren mit dem Harn ausgeschiedenen Gleichgewicht stellt sich neu ein, bis kein Ammonium
Harnstoff. Bei Geflügel ist es die im Kot enthaltene mehr in der Lösung vorhanden ist.
Harnsäure. Diese Stickstoffverbindungen werden
durch das von Mikroorganismen produzierte Enzym Ammoniakfreisetzung
Urease zu Ammoniak abgebaut. Auch der Übergang von im Wirtschaftsdünger gelös-
tem NH3 zu gasförmigem NH3, das freigesetzt wird, ist
Eine rasche Spaltung des Harnstoffs erfolgt, wenn von einem Gleichgewicht bestimmt. Ammoniak wird
Harnstoff mit Wasser und mit Oberflächen in Kontakt durch Luftströmung von Oberflächen wegtranspor-
kommt, die schon einmal mit Kot oder einem Kot- tiert. Dadurch verringert sich die Ammoniakkonzent-
Harngemisch verschmutzt waren. Hier ist bereits ration an der Oberfläche. Dies führt dazu, dass mehr
Urease vorhanden und die Harnstoffspaltung kann gelöstes NH3 nachgeliefert und gasförmig freigesetzt
unmittelbar erfolgen. wird. Jede Reduzierung des Luftaustauschs über der
Oberfläche des Wirtschaftsdüngers verringert somit
Lösungsgleichgewicht die Emissionen (Abbildung 6). Bei der Ausbringung
In Wirtschaftsdüngern liegt gelöstes Ammoniak in sind Emissionen umso geringer, je niedriger der
einem Gleichgewicht mit Ammonium vor. Mit steigen- Trockenmassegehalt ist, da der Wirtschaftsdünger
dem pH-Wert und steigender Temperatur nimmt der dann besser in den Boden infiltrieren kann.
gelöste Ammoniakanteil zu (Abbildung 5). Während
sich NH4+ als Ion gut in Wasser löst, ist NH3 ein Gas
mit geringerer Löslichkeit, das über die Oberfläche
der Gülle in die umgebende Luft rasch freigesetzt
wird.
Abbildung 5
Ammoniakbildung und Lösungsgleichgewicht zwischen Ammonium und gelöstem Ammoniak
Urease
Harnstoff Ammoniak (NH3) + Kohlendioxid (CO2)
Wasser
Temperatur
pH-Wert
Ammonium (NH4+) + OH– Ammoniak (NH3) + Wasser (H2O)
niedrig hoch
Quelle: eigene Darstellung, KTBL 2021
121 Ammoniak in der Umwelt und im landwirtschaftlichen Betrieb
Abbildung 6
Steuernde Faktoren für die Freisetzung von Ammoniak aus Wirtschaftsdüngern
Eigenschaften Wirtschaftsdünger
pH-Wert pH-Wert
niedrig Ammoniumgehalt NH3 Verlustpotenzial Ammoniumgehalt hoch
Temperatur Temperatur
Umweltbedingungen
Wind Wind
niedrig NH3 Verlustpotenzial hoch
Temperatur Temperatur
Quelle: eigene Darstellung, KTBL 2021
132 Futter und Fütterung von Nutztieren
2 Futter und Fütterung von Nutztieren
2.1 Allgemeine Grundsätze Futterqualität beim Grobfutter
Die Stickstoffmenge und -form in Futtermitteln und Ein hoher Energiegehalt der Grobfuttermittel verbes-
deren Umsetzung im Tier bestimmen die Höhe der sert die mikrobielle Eiweißbildung bei der Fermenta-
N-Ausscheidung und somit das mögliche Ausmaß der tion des Grobfutters. Diese findet bei Wiederkäuern
Ammoniakfreisetzung in der Nutztierhaltung. Die im Vormagen, bei Geflügel, Schwein und Pferd im
Hauptquellen für Ammoniakverluste sind hierbei: Kropf, Dick- und Blinddarm statt. Dem Grobfutter
kommen bei allen Tieren auch wichtige Funktionen
▸▸ der Harnstoff in den Exkrementen der Säugetiere im Bereich des Verhaltens und der Diätetik zu.
▸▸ die Harnsäure in den Exkrementen des Geflügels Einfluss auf die Futterqualität, die Nährstoffzusam-
mensetzung in den Grobfuttern und auf die Kraftfut-
Im Harn der Säugetiere ist der Stickstoff zu etwa 80 % terkomponenten haben:
als Harnstoff oder anderen leicht zu Ammonium
abbaubaren organischen Verbindungen gebunden. ▸▸ das Verhältnis zwischen Grünland- und Feldfutter
Dieser kann leicht als Ammoniak freigesetzt werden. ▸▸ die Nutzungsart (Weide- oder Schnittnutzung)
Kot-Stickstoff ist weniger leicht flüchtig, da er im ▸▸ der Nutzungstermin
unverdauten Protein oder im Bakterienprotein bzw. ▸▸ die N-Düngung
deren Nukleinsäuren enthalten ist. ▸▸ die Sortenwahl (überwiegend Ackerfutterbau)
▸▸ die Ernte und Konservierung
Überschüssig zugeführtes Futtereiweiß wird im ▸▸ die Lagerung, Entnahme und Vorlage
Tier abgebaut und der enthaltene Stickstoff in
erster Linie als Harnstoff mit dem Harn oder als Auf Grünland geht ein besonderer Einfluss von der
Harnsäure ausgeschieden. Eine Verminderung dieser Nutzungsart, also Weide- oder Schnittnutzung, aus.
Eiweißüberschüsse führt daher zu einem Rückgang Vorteile der Weide sind die hohe Energiedichte und
der N-Ausscheidungen mit dem Harn und senkt das damit hohe Energieaufnahme aus dem Grobfutter
Ammoniakemissionspotenzial. Weitere Stickstoffver- sowie günstige Voraussetzungen für eine tiergerechte
luste aus dem Futter, allerdings in geringerem Maße, Haltung. Der Vorteil der Schnittnutzung und der
resultieren aus der Futterwerbung, der Futterlagerung Verfütterung von Grassilage liegt in einer besseren
und der Futtervorlage. Einpassung in die Futterration insbesondere von
Hochleistungstieren.
Emissionen lassen sich vermindern, wenn Leistungs-
einbußen bei geringerem Proteinaufwand vermieden Die N-Konzentration im Grünlandaufwuchs und
werden. Der Erhaltung der Tiergesundheit und der somit die Höhe der N-Ausscheidungen sowie
Ausschöpfung des Leistungspotenzials kommen die N-Menge im Harn hängen vorrangig von der
damit eine wichtige Rolle zu. Hohe Tierleistungen N-Mobilisierung im Boden, dem Entwicklungssta-
stellen allerdings auch hohe Anforderungen an die dium und damit dem Nutzungstermin der Pflanzen,
Futtergrundlage. Ziel der Nutztierhaltung sollte eine der Artenzusammensetzung des Grünlandbestandes
möglichst hohe Lebensleistung unter Berücksichti- und der Höhe der N-Düngung ab. Ein Hinauszögern
gung von Tierwohl, Tiergesundheit und Umweltver- des Nutzungstermins würde zwar den N-Gehalt
träglichkeit sein. im Weidefutter senken, hätte aber auch erhebliche
wirtschaftliche und ökologische Nachteile, z. B. einen
2.1.1 Futter und Futterkonservierung erhöhten Bedarf an zugekauftem Kraftfutter, da
Die Menge und Zusammensetzung des betriebseige- gleichzeitig die Energiekonzentration im Weideauf-
nen Futters und damit auch die Notwendigkeit des wuchs verringert wird. Es besteht auch die Möglich-
Futterzukaufs wird zunächst durch das gewählte keit, durch energiereiche, N-arme Futtermittel, wie
Nutzflächenverhältnis und die optimale Gestaltung zum Beispiel Melasseschnitzel, Getreide, Körnermais
von Futterbau und -konservierung bestimmt. und spezielle Ausgleichsfutter, eine hohe ruminale
Stickstoffbilanz (RNB) in der Ration auszugleichen.
142 Futter und Fütterung von Nutztieren
Auch ein sorgfältiger Umgang mit den betriebseigenen werte für das Rohprotein im Futtergetreide je nach
Futtermitteln steigert deren Aufnahme und verbessert Tierart und Nutzungsrichtung anzuwenden. Bei
die mikrobielle Eiweißbildung durch eine höhere Schwein und Geflügel ist die notwendige Versorgung
Energiedichte. Zu einem sorgfältigen Umgang gehören: mit Aminosäuren mit möglichst geringen Gehalten an
Rohprotein zu gewährleisten. Dies heißt, dass geringe
▸▸ die Vermeidung von Futterverlusten durch Rohproteingehalte bei gleichzeitig hohen Gehalten an
geeignetes Weidemanagement und verlustarme essenziellen Aminosäuren, insbesondere Lysin und
Futterbergung Methionin im Protein anzustreben sind.
▸▸ die Minimierung der Silierverluste durch Optimie-
rung der Futterkonservierung 2.1.2 N-Ausscheidung in Abhängigkeit
▸▸ eine verbesserte Futtervorlage von Fütterung und Leistung
Entscheidende Einflussfaktoren für die mit den
Untersuchungen haben gezeigt, dass je nach Futterart Exkrementen ausgeschiedenen Stickstoffmengen
Verluste von 20 bis 30 % zwischen der Aufwuchsmenge sind:
und der verzehrten Futtermenge entstehen können (DLG
2016a). Ein besonderes Augenmerk ist auf den Erhalt ▸▸ die N-Mengen im Futter
der Futterqualität bis zum Maul durch die Vermeidung ▸▸ die Leistung der Tiere (Laktationsstadien, Wachs-
von Nacherwärmung und Schimmelbildung bei Silagen tumsstadien, Alter der Tiere)
zu legen. Die Sicherstellung einer ausreichenden Struk-
turversorgung ist beim Rind Voraussetzung für eine Die N- Ausscheidung wird berechnet aus der Differenz
maximale mikrobielle Eiweißsynthese im Vormagen. zwischen der N-Aufnahme mit dem Futter und dem
N-Ansatz im Produkt.
Futterqualität beim Getreide
Das Getreide ist bei allen Nutztieren eine wichtige In der Tabelle 1 sind beispielhaft die mittleren Werte
Futterbasis. Im Hinblick auf die Minderung der der N-Ausscheidungen für verschiedene Produk-
N-Ausscheidung sind differenzierte Orientierungs- tionsverfahren in der Rinderhaltung dargestellt.
Tabelle 1
Mittlere N-Ausscheidung beim Rind in Abhängigkeit von der Futterbasis und unterschiedlichem
Leistungsniveau – ohne Weidegang
Futterbasis Grünland1) Ackerfutterbau
1. Milchkühe nach Milchleistung je Kuh und Jahr
6.000 kg ECM 109 kg N/Kuh und Jahr 18,1 g N/kg ECM 100 kg N/Kuh und Jahr 16,6 g N/kg ECM
8.000 kg ECM 124 kg N/Kuh und Jahr 15,5 g N/kg ECM 115 kg N/Kuh und Jahr 14,4 g N/kg ECM
10.000 kg ECM 141 kg N/Kuh und Jahr 14,1 g N/kg ECM 133 kg N/Kuh und Jahr 13,3 g N/kg ECM
12.000 kg ECM –2) –2) 152 kg N/Kuh und Jahr 12,6 g N/kg ECM
2. Jungrinderaufzucht, Erstkalbealter 27 Monate mit 650 kg
605 kg Zuwachs 129 kg N/Färse 3) 213 g N/kg Zuwachs 3) 102 kg N/Färse 169 g N/kg Zuwachs
3. Mutterkuhhaltung, 700 kg LM, Absetzen mit 9 Monaten
340 kg Absetzer 115 kg N/Kuh 3) 337 g N/kg Zuwachs 3) –2) –2)
4. Rindermast: Jungbulle ab Kalb
DH, 630 kg Zuwachs –2) –2) 58 kg N/Bulle 92 g N/kg Zuwachs
FV, 705 kg Zuwachs –2) –2) 62 kg N/Bulle 88 g N/kg Zuwachs
Betriebe mit mehr als 75 % Grasprodukten an der verbrauchten Grobfuttertrockenmasse gelten als Grünlandbetriebe;
1)
Quelle: DLG 2014
wenig in der Praxis verbreitet;
2)
mit Weide;
3)
DH: Deutsche Holstein, FV: Fleckvieh
152 Futter und Fütterung von Nutztieren
Unterschieden wird nach der Futterbasis und im Folgende Schritte sind für eine bedarfs- und tierge-
Bereich der Milchkühe auch nach unterschiedlichen rechte Fütterung erforderlich:
Leistungsniveaus. Insbesondere zwischen Grassilage
und Silomais besteht ein erheblicher Unterschied ▸▸ Ermittlung der Leistung zur Festlegung des
im Rohprotein- und somit auch im Stickstoffge- Bedarfs
halt. In den Grünlandbetrieben ist eine höhere ▸▸ Erfassung der verfügbaren Futtermengen und
N-Ausscheidung bei Milchkühen und Jungrindern Bestimmung der Gehalte an Energie, Nähr- und
unvermeidlich. In der Milchkuhhaltung beeinflusst Mineralstoffen durch Analysen der betriebseige-
zudem die Leistungshöhe die N-Ausscheidungen. Mit nen Futtermittel
zunehmender Leistung steigen die Ausscheidungen je ▸▸ Zukauffutter – Beachtung der Deklaration, der
Kuh an, bezogen auf ein kg Milch ergeben sich gerin- Futterwertprüfergebnisse sowie der Futterwertta-
gere Ausscheidungen. Wegen der geringen Bedeutung bellen der DLG, der Ländereinrichtungen, des VFT
der Mutterkuhhaltung auf Ackerstandorten und der und der UFOP (DLG 2001, 2008, 2010, 2012)
Bullenmast auf Grünlandstandorten wurde auf eine ▸▸ Durchführung von Rationsberechnungen und
Darstellung entsprechender Daten verzichtet. -optimierungen
▸▸ Erfassung der Mengen bei der Futtervorlage und
Zur Bildung von Eiweiß in Form von Milch, Fleisch Durchführung der Rationskontrolle hinsichtlich
und Eiern sowie zur Aufrechterhaltung des Eiweiß- Qualität, verzehrter Menge und Vergleich zu
stoffwechsels benötigen die Tiere bestimmte Amino- tatsächlich erbrachter Leistung
säuren. Der Bedarf wird über Futtereiweiß und beim
Wiederkäuer vor allem über im Vormagen gebildetes Um Fehler in der Fütterung frühzeitig zu erkennen
Mikrobenprotein gedeckt. Über die Ausgestaltung der und zu vermeiden sind Systeme zur Fütterungskon-
Fütterung kann der Bedarf der Tiere mit unterschied- trolle anzuwenden und die Empfehlungen der DLG
lichen Mengen an Rohprotein erfüllt werden. zu beachten (DLG 2012, DLG 2016b). Hierbei wird
der Fütterungserfolg gemessen und Zielvorgaben
Zur bedarfsgerechten Fütterung gehört weiterhin die gegenübergestellt, sodass korrigierend eingegriffen
Anpassung der Aminosäuren- bzw. Rohproteingehalte werden kann.
im Futter an das jeweilige Alter, die verschiedenen
Wachstums- sowie die Leistungsstadien und -niveaus Durch die konsequente Umsetzung und Anwendung
der Tiere entsprechend den bestehenden Empfehlun- der aufgezeigten Maßnahmen kann die Nährstoff-
gen zur Versorgung. So werden sowohl ein Luxuskon- ausscheidung merklich gemindert werden (Tabelle 2
sum als auch eine Unterversorgung vermieden. und 3). Die Minderungspotenziale schwanken
Tabelle 2
Mittlere N-Ausscheidung von Schweinen bei Standardfütterung, N-reduzierten und stark N-reduzierten
Fütterungsverfahren (kg N/TP und Jahr)
Verfahren Standard N-reduziert stark N-reduziert
Ferkelerzeugung (Sauen und Ferkel) bis 28 kg Lebendmasse
▸▸ 22 aufgezogene Ferkel je Sau/Jahr 39,2 35,1 33,5
▸▸ 25 aufgezogene Ferkel je Sau/Jahr 41,1 36,8 35,0
▸▸ 28 aufgezogene Ferkel je Sau/Jahr 42,9 38,4 36,6
Schweinemast von 28 bis 118 kg Lebendmasse
▸▸ 750 g Tageszunahme 11,4 10,9 9,8
▸▸ 850 g Tageszunahme 12,2 11,7 10,6
▸▸ 950 g Tageszunahme 12,5 12,0 10,8
Quelle: DLG 2014
162 Futter und Fütterung von Nutztieren
Tabelle 3
Mittlere N-Ausscheidung beim Geflügel bei Standard und N-angepassten Fütterungssystemen
Verfahren Standard N-reduziert
Eiererzeugung: 17,6 kg Eimasse/TP und Jahr
kg N/100 Hennenplätze und Jahr 76,4 73,1
Hähnchenmast (kg N/100 Mastplätze und Jahr)
▸▸ über 38 Tage 41,3 38,5
▸▸ 34–38 Tage 38,8 35,7
▸▸ 30–33 Tage 32,8 31,1
▸▸ bis 29 Tage 26,7 24,9
Putenmast (kg N/Mastplatz und Jahr)
▸▸ Henne, 10,9 kg Zuwachs 1,42 1,34
▸▸ Hahn, 22,1 kg Zuwachs 2,15 1,99
Quelle: DLG 2014
zwischen 5 und 20 % gegenüber einer Standardfütte- Die Auswirkung der Absenkung der Rohproteinge-
rung, je nach Tierart, Leistungsstadium und -niveau halte auf die NH3-Emission ist erheblich und je nach
und Ausgangssituation. Beim Schwein wird in Stan- Nutztier und Nutzungsrichtung verschieden. Aus
dard, N-reduziert und stark N-reduziert unterschie- der nachstehenden Abbildung 7 sind die Effekte der
den. Diese sind in DLG (2014) beschrieben. Unter Rohproteinabsenkung ersichtlich. Beim Rind führte
Standard wird hierbei eine Fütterung verstanden, in den ausgewerteten Versuchen die Absenkung des
in der keine speziellen Maßnahmen zur Minderung Rohproteins um 1 Prozentpunkt in der Trockenmasse
der N-Ausscheidung Anwendung finden. Damit die zu einer mittleren Minderung der NH3-Freisetzung
geringeren N-Ausscheidungen erreicht werden, sind um 17 % und beim Schwein lag die Minderung im
für die verschiedenen Mischfuttermittel für Schweine Mittel bei 10 %.
und Geflügel die dort aufgeführten Rohproteingehalte
in Abhängigkeit der Energiedichte einzustellen. Die 2.2 Minderungsmaßnahmen
gewogenen mittleren Rohproteingehalte betragen
zum Beispiel in der Leistungsklasse 28 aufgezogene 2.2.1 Rinderhaltung
Ferkel je Sau und Jahr bei Standardfütterung 17,9 % Bei den Rindern gilt es, die Besonderheiten der
Rohprotein (XP), bei N-reduzierter Fütterung 16,5 % Stickstoffumsetzungen im Vormagen zu beachten.
XP und bei stark N-reduzierter Fütterung 16,0 % Der größte Teil des mit dem Futter aufgenommenen
XP. In der Schweinemast von 28 bis 118 kg Lebend- Rohproteins wird im Vormagen bis zum Ammoniak
masse (LM) und der Leistungsklasse von 850 g abgebaut. Zur Versorgung der Rinder mit Protein und
Tageszunahme betragen die gewogenen mittleren zur effizienten Stickstoffnutzung ist es entscheidend,
Rohproteingehalte bei Standardfütterung 17,1 % XP, dass ein möglichst großer Anteil des im Vormagen
bei N-reduzierter Fütterung 16,4 % XP und bei stark freigesetzten Stickstoffs für den Aufbau von mikro-
N-reduzierter Fütterung 15,4 % XP. Die Versorgung biellem Protein genutzt wird. Für eine möglichst
mit Aminosäuren – insbesondere mit essenziellen bedarfsgerechte Versorgung der Rinder mit Protein
– ist durch den Einsatz von freien synthetischen am Darm (nXP) und eine Minderung der Ammoniak
Aminosäuren, zumeist in kristalliner Angebotsform emission sind daher zu berücksichtigen:
zu gewährleisten.
▸▸ die Art und Menge des Futterproteins
▸▸ alle Faktoren, die das mikrobielle Wachstum im
Vormagen beeinflussen
172 Futter und Fütterung von Nutztieren
Abbildung 7
Einfluss der Minderung des Rohproteingehaltes im Futter auf die Ammoniakemissionen
90
80
70
NH3-Emissionsreduktion (%)
60
50
40
30
20
10
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Rohproteinreduktion (% Punkte)
Rind Schwein
Quelle: Sajeev et al. 2018; übersetzt
Milcherzeugung felprodukte oder Melasseschnitzeln und der Einsatz
Energie-Protein-Verhältnis einstellen von Getreide und Körnermais sind weitere Möglich-
N-Überschüsse (positive RNB) in der Fütterung, insbe- keiten.
sondere durch junges Weidegras oder frühgeschnittene
Silage bzw. Heu (Kapitel 2.1.1), sollten in der Futterra- Mikrobielle Stickstoffausnutzung optimieren
tion möglichst ausgeglichen werden. Als eiweißarme Das Wachstum der Pansenmikroben und somit der
Energieausgleichsfutter (negative RNB) eignen sich Einbau von Stickstoff im Bakterienprotein wird in
z. B. Maissilage, Pressschnitzelsilage, Getreide, erster Linie durch die Energieversorgung im Vorma-
Körnermais oder Melasseschnitzel (DLG 2001). gen bestimmt. Alle Maßnahmen, die zur verbesserten
Futteraufnahme und zur Optimierung der mikrobiel-
Eingeschränkten Handlungsspielraum für ein len Eiweißsynthese führen, sind zu nutzen. Folgende
optimales Energie-Protein-Verhältnis besitzen Futter- Punkte sind zu beachten:
baubetriebe, die das Grobfutter für die Wiederkäuer
überwiegend auf Dauergrünland erzeugen müssen. ▸▸ Start in die Laktation optimieren
Sofern es die standörtlichen und betriebsinternen Haltung, Fütterung und Gesundheitsvorsorge vor
Bedingungen erlauben, ist eine ausgeglichene und nach der Kalbung sind nach den aktuellen
Eiweißversorgung in Kombination mit Grünlandauf- Empfehlungen auszurichten (DLG 2012), z. B.
wuchs durch Anbau von Silomais, Maiskornsilage durch angepasste Fütterung der altmelkenden
oder Lieschkolbenschrot anzustreben. Der Zukauf Tiere und zweigeteilte Fütterung trockenstehender
energiereicher Saftfutter wie Pressschnitzel, Kartof- Kühe.
182 Futter und Fütterung von Nutztieren
▸▸ Energieversorgung der Mikroben verbessern der N-Ausscheidung gilt es in erster Linie, die Rohpro-
Hohe Energiegehalte im Grobfutter erzielen; teinüberschüsse zu vermeiden. Eine auf den Bedarf
Stärke, Zucker, Pektin in der Ration durch der Tiere im jeweiligen Altersabschnitt ausgerichtete
Maisanteil, Getreide, Rübenschnitzel etc. gezielt Fütterung steht daher im Vordergrund.
einstellen.
▸▸ Synchronisation der Bereitstellung von Totale Mischration
Energie und Stickstoff im Vormagen Eine erste Stufe der Verbesserung gegenüber der
Mischration zur gleichzeitigen Aufnahme aller einphasigen Fütterung – ausgerichtet auf den höchs-
Futtermittel, Kombination der Futtermittel nach ten Bedarf an Protein am Anfang der Mast – stellt in
Abbaugeschwindigkeit von Kohlenhydraten und der Jungrinder- und Bullenmast eine Totale Mischra-
Protein (DLG 2001) vorlegen. tion (TMR) dar, die auf die Mittelmast abgestimmt ist.
Um die Versorgung in der Anfangsmast sicherzustel-
Einsatz behandelter Proteine („pansenstabiles len, erfolgt eine Zulage von Eiweißfutter per Hand.
Eiweiß“) Grundsätzlich wird eine dreiphasige Mast angestrebt,
Durch folgende technische und chemische Behand- in der zwischen Anfangs- (200–350 kg), Mittel- (350–
lung kann die Beständigkeit des Futtereiweißes im 550 kg) und Endmast (über 550 kg) unterschieden
Vormagen erhöht werden: wird. Dabei werden im Rohprotein- und Energiegehalt
abgestufte Mischungen verwendet: 136 g Rohprotein
▸▸ Behandlung mit Druck und Hitze, z. B. Extrakti- und 11,5 MJ ME/kg in der Anfangsmast, 130 g
onsschrote von Raps und Soja Rohprotein und 11,4 MJ ME/kg in der Mittelmast und
▸▸ gezielte Behandlung, z. B. spezielle Pelletierung 125 g Rohprotein und 11,3 MJ ME/kg in der Endmast.
von Raps- und Sojaextraktionsschrot
▸▸ Zugabe von chemischen Substanzen, z. B. Lignin- Beifütterung
sulfon In der Jungrinderaufzucht und der Mutterkuhhaltung
ist die Ausgestaltung der Weide und Beifütterung an
Beim Einsatz von Raps- und Sojaextraktionsschrot den Erfordernissen der Tiere auszurichten. Je nach
kommt dieser Effekt schon lange zum Tragen. Durch Jahreszeit und angestrebter Leistung empfiehlt sich
den Einsatz der behandelten Futtermittel kann die eine energiereiche und rohproteinarme Beifütterung
Eiweißversorgung am Darm mit einer geringeren (z. B. Melasseschnitzel im Herbst). Neben dem Rohpro-
Rohproteinversorgung erreicht werden. Dies ist teinausgleich können hierdurch auch Minderleistungen
besonders wichtig für Hochleistungstiere mit einer vermieden werden. Anzustreben ist ein Erstkalbealter
Milchleistung von über 30 kg je Tag. von 24 bis 26 Monaten (DLG 2016b). Eine Verlängerung
um einen Monat erhöht die N-Ausscheidung um
Rationsanpassung an die Leistung mit fortschrei- mindestens 5 kg pro aufgezogene Färse.
tender Laktation
Entsprechend den Empfehlungen sollten bei Einsatz 2.2.2 Schweinehaltung
von Total-Mischrationen (TMR) in der Laktation Zur Senkung der N-Ausscheidung bei bedarfsde-
mindestens zwei im Proteingehalt abgestufte ckender Versorgung mit Aminosäuren stehen vier
Rationen zum Einsatz kommen (DLG 2001, 2020). Maßnahmen im Vordergrund:
Bei tierindividueller Kraftfuttergabe kann eine noch
stärkere Anpassung am sich verändernden Bedarf ▸▸ Phasenfütterung, also die Differenzierung der
im Laufe der Laktation erfolgen. Hierzu empfiehlt Fütterung nach Lebendmasse und Leistung
sich gegebenenfalls der Einsatz zweier verschiedener ▸▸ Optimierung der Aminosäurenversorgung durch
Futtermittel im Abrufautomat. Auswahl der Eiweißträger und den Einsatz von
freien synthetischen Aminosäuren, zumeist
Fleischerzeugung und Jungrinderaufzucht in kristalliner Angebotsform, auf Basis der im
In der Mutterkuhhaltung, Bullenmast und Jungrin- Dünndarm verdaulichen Aminosäuren
deraufzucht ist außer bei den Jungtieren bis 250 kg ▸▸ Stabilisierung des Futter- und Fütterungshygiene-
Lebendmasse die Eiweißversorgung am Darm nicht status
die begrenzende Größe, sondern die N-Versorgung ▸▸ Optimierung der Futteraufbereitung und des
der Pansenmikroben. Im Hinblick auf die Minderung Controllings
192 Futter und Fütterung von Nutztieren
Ein weiterer Ansatzpunkt ist die Bindung von durchgeführt werden. Insbesondere in der Endmast
Stickstoff im Dick- und Blinddarm durch Mikroben. sind die Minderungspotenziale durch eine Absen-
Hierzu muss die Ration so gestaltet werden, dass im kung des Rohproteingehaltes im Futter aufgrund der
Dickdarm vermehrt Energie zur Bildung von Mikro- großen Futtermengen hoch. Eingestellt werden die
benmasse zur Verfügung steht. Rohproteingehalte entsprechend der erforderlichen
Versorgung mit essenziellen und semiessenziellen
Phasenfütterung Aminosäuren durch den Einsatz freier Aminosäuren.
Sowohl in der Ferkelerzeugung als auch in der Durch die konsequente Umstellung auf nährstoffan-
Schweinemast ändert sich der Bedarf der Tiere an gepasste Fütterung sinkt die Stickstoffausscheidung
Aminosäuren in Relation zum Energiebedarf in den sehr deutlich (Tabelle 2).
einzelnen Produktionsphasen. Bedeutsame Größen
sind das Leistungsniveau und die Lebendmasse der Aminosäureversorgung
Tiere. Durch den Einsatz abgestufter Futtermischun- Durch den Einsatz hochwertiger Eiweißträger und
gen, der sogenannten Phasenfütterung, kann daher die gezielte Ergänzung des Futters mit freien Amino-
eine Einsparung an Rohprotein erfolgen. säuren (Lysin, Methionin, Threonin, Tryptophan,
Valin) kann der Rohproteingehalt im Futter bei
In der Sauenhaltung werden getrennte Futter für bedarfsdeckender Aminosäurenversorgung gesenkt
die Phasen „Säugend“ und „Tragend“ eingesetzt. werden. Dies ist notwendig, um einen ausreichenden
Zusätzlich kann ein Futter eingesetzt werden, das die Gehalt an Aminosäuren im Verhältnis zur Energiever-
speziellen Bedürfnisse um den Zeitpunkt der Geburt sorgung zu erreichen.
abdeckt. Im Vergleich zur einphasigen Fütterung
sinkt die Stickstoffausscheidung je Sau und Jahr bei Anwendung findet der Einsatz hochwertiger
dieser zweiphasigen Fütterung um etwa 5 kg. Futter Eiweißträger und freier Aminosäuren mittlerweile in
für tragende Sauen haben 0,5 g Lysin je MJ ME und 12 Sauen-, Ferkel- und Mastschweinefuttermischungen
bis 14 % Rohprotein. Beim Laktationsfutter liegen der gleichermaßen. Durch die mögliche Absenkung des
Lysingehalt bei 0,73 g je MJ ME und der Rohproteinge- Rohproteingehalts verbessert sich auch die diäteti-
halt bei 16 bis 17 %. sche Wirkung des Futters, was unter anderem die
Anfälligkeit gegenüber Coli-Infektionen besonders
In der Schweinemast werden in Abhängigkeit von bei Ferkeln mindert. In Mischungen mit Körnerlegu-
vorhandenen Fütterungstechniken mehrere Phasen minosen ist insbesondere der Zusatz von Methionin
genutzt. Ein Beispiel zeigt Abbildung 8. Je mehr nähr- notwendig. Der Einsatz hochwertiger Proteinträger
stoffabgestufte Futtermischungen eingesetzt werden, und die Zugabe von freien Aminosäuren können je
umso höher ist die Minderung der Ammoniak nach aktueller Preisrelation zu Verteuerungen bei
emissionen. Zumindest eine dreiphasige Mast sollte den Futtermischungen führen.
Abbildung 8
Gewichtsabschnitte bei einer 4-Phasenfütterung
Ferkelauf- Vormast Anfangsmast Mittelmast Endmast
zucht II
25–28 kg 28–40 kg 40–65 kg 65–90 kg 90–118 kg
Gewichtsabschnitt
Quelle: DLG 2014
202 Futter und Fütterung von Nutztieren
Verschiebung der N-Ausscheidung von Harn 2.2.4 Weitere Nutztiere
nach Kot
Pektinhaltige Futtermittel wie Rüben und deren ▸▸ Die dargestellten Maßnahmen in den Bereichen
Nebenprodukte verringern die N-Ausscheidungen Futter und Fütterung gelten auch für die Fütterung
im Harn, da überschüssiger Stickstoff aus dem von Pferden, Schafen, Ziegen und Kaninchen.
Stoffwechsel im Dickdarm zur Bildung von Bakterien ▸▸ Da die Fütterung von Schafen und Ziegen auf
eiweiß genutzt und mit dem Kot ausgeschieden wird Grobfutter basiert, sind hier die beim Rind aufge-
(Schulze et al. 1993, Canh et al. 1997). führten Maßnahmen zu berücksichtigen.
▸▸ Beim Pferd sind die Besonderheiten der Blind-
2.2.3 Geflügelhaltung darmverdauung zu beachten.
▸▸ Für die Erzeugung von Kaninchenfleisch können
Nährstoffangepasste Fütterung ebenfalls die Phasenfütterung und die Opti-
Die Möglichkeiten zur nährstoffangepassten Fütte- mierung der Versorgung mit Aminosäuren eine
rung sind beim Geflügel ähnlich wie beim Schwein. Reduzierung der N-Ausscheidung bewirken.
Aufgrund des Federkleides, das einen hohen Anteil
an schwefelhaltigen Aminosäuren enthält, ist beim 2.3 Umsetzung, Beratung und Controlling
Geflügel jedoch vielfach die Aminosäure Methionin In den vorangegangenen Kapiteln wurde eine Reihe
und nicht Lysin erstlimitierend. Zur Minderung der von Maßnahmen zur Minderung der N-Überschüsse
N-Ausscheidung kann eine Phasenfütterung durchge- und somit zur Reduzierung der Ammoniakemissi-
führt werden und eine Supplementierung der Ration onen aufgezeigt. Die Maßnahmen haben in unter-
mit freien Aminosäuren erfolgen (DLG 2014). schiedlichem Ausmaß Einfluss auf die Futterkosten
und stellen zusätzliche Ansprüche an die einzelbe-
Phasenfütterung triebliche Organisation, Logistik und Ausstattung der
Bei der Phasenfütterung ist für die jeweilige Tierkate- Fütterungsanlagen.
gorie Folgendes zu beachten:
Ferner wirkt sich eine Absenkung der Rohproteinge-
In der Legehennenhaltung ist die Auswirkung der halte in unterschiedlichem Maß auf die Ammoniake-
Phasenfütterung auf die N-Ausscheidung relativ missionen aus (Kapitel 2.1.2). Eine Übersicht über die
gering. Sie wird in erster Linie zur Anpassung der möglichen Wirkungen der aufgezeigten Maßnahmen
Mineralstoffversorgung eingesetzt. Das Gleiche gilt ist in Tabelle 4 aufgeführt. Die Angaben erfolgen bei
für die Junghennenaufzucht. der Minderung der N-Ausscheidung in Schritten von
5 Prozent. Eine Addition der aufgezeigten Minde-
In der Geflügelmast ist die Phasenfütterung ein typi- rungspotenziale für die N-Ausscheidung darf nicht
sches und etabliertes Verfahren. Mit zunehmender durchgeführt werden, da die Maßnahmen ineinan-
Mastdauer verändern sich die Ansprüche der Tiere dergreifen. Beim Schwein sinkt bei N-angepasster
an die Aminosäurenversorgung. Die Tiere werden Fütterung die Ammoniakfreisetzung stärker als die
in großen Gruppen nach dem Rein-Raus-Prinzip N-Ausscheidung. In der rechten Spalte der Tabelle 4
gehalten, bei dem die technische Durchführung der werden aufgrund von bisherigen Untersuchungser-
Phasenfütterung einfach zu handhaben ist. gebnissen die zu erwartenden Effekte auf die Emissio-
nen im Verhältnis zur N-Ausscheidung dargestellt.
Bezüglich der Optimierung der Aminosäurenversor-
gung gelten grundsätzlich für die Geflügelhaltung Die größten Effekte in der Fütterung ergeben sich
die gleichen Zusammenhänge wie beim Schwein durch den Einsatz von freien Aminosäuren und
(Kapitel 2.2.2). hochwertigen bzw. behandelten Proteinen. Hierdurch
wird die Fütterung je nach aktueller Preisrelation
gegebenenfalls verteuert. Außerdem ist die Verfüg-
barkeit hochwertiger Proteinträger nur eingeschränkt
gegeben.
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