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Wirtschaftsdünger

Den Stickstoff mit Säure festhalten

Dänemark Schwefelsäure in den Güllekanal
am Donnerstag, 06.06.2019 - 15:26

Ammoniakemissionen vermeiden: Gülle muss in den Boden, Stickstoff nicht in die Luft. Warum die Gülle-Ansäuerung interessant ist.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, Ammoniakemissionen zu reduzieren. Doch alle Lösungen kosten Geld, zum Teil richtig viel Geld. Eine vergleichsweise kostengünstige Möglichkeit ist die Ansäuerung von flüssigen Wirtschaftsdüngern. In Deutschland stehen einer breiten Anwendung noch rechtliche Vorgaben im Weg.

  • Berechnungen zeigen, dass die Ansäuerung von Gülle bei der Feldausbringung eine vergleichsweise kostengünstige Möglichkeit zur Reduktion von Ammoniakemissionen ist.
  • Für die meisten viehhaltenden Betriebe dürften die Mehrkosten verkraftbar sein.
  • Bei der Ausbringung auf unbestelltem Ackerland dürfte die sofortige Einarbeitung immer noch die effizienteste Methode der Emissionsminderung sein.
  • Viele Landwirte wären bereit, die neue Technologie anzuwenden, wenn sie in Deutschland endlich voll anerkannt wäre.

Ansäuerung bei der Feldausbringung

Die Gülleansäuerung kann an drei unterschiedlichen Stellen ansetzen:

  • Im Stall,
  • im Güllelager oder
  • bei der Feldausbringung.

Wir beschränken uns hier auf die Ansäuerung bei der Feldausbringung von Gülle und Gärresten. Diese Möglichkeit ist am einfachsten umsetzbar und mit den geringsten Investitionen verbunden. Dänemark ist Vorreiter in der Ansäuerungstechnologie. Seit mehreren Jahren findet diese Technik mit vielversprechenden Ergebnissen dort Anwendung.

Forschungs- und Erprobungsphase

Im Gegensatz zu Dänemark befindet sich die Technologie in Deutschland erst in der Forschungs- und Erprobungsphase. Aktuell führen das schleswig-holsteinische Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume (LLUR) und die Universität Kiel im Rahmen des EU-Interreg Projektes „Baltic Slurry Acidification“ Parzellenversuche durch und analysieren die Ergebnisse.

Ein am Forschungsprojekt beteiligtes Lohnunternehmen setzt die vorhandene Technik in Großflächenversuchen ein, um die Technologie weiter zu optimieren und Praxiserfahrung zu sammeln. Die Feldversuche von 2017 zeigen, dass durch eine Absenkung des pH-Wertes deutlich weniger Ammoniak emittiert wird. Die Ansäuerung von Gärresten hat eine Reduktion der Ammoniakemissionen auf Dauergrünland von 66 % und im Weizenbestand von 44 % bewirkt, im Vergleich zur Ausbringung mittels Schleppschlauchverfahren ohne Ansäuerung. Das KTBL setzt die Emissionsminderung bei 55 % für Rindergülle und 65 % für Schweinegülle an.

Erste Ergebnisse aus Dänemark

Die Ansäuerung und damit die Absenkung des pH-Wertes erfolgen mit Hilfe von Schwefelsäure. Schwefelsäure ist ein Abfallprodukt der Industrie und kostengünstig erhältlich. Dänische Versuche zeigen, dass durch das Ansäuern der Gülle weniger Nährstoffe wie Stickstoff und Schwefel gedüngt werden müssen. Das erhöht die Effizienz und Schwefel gelangt bereits durch die Schwefelsäure in den Boden. Dadurch sinken die Düngungskosten.

In Deutschland wird die Gülle für die laufenden Versuche auf pH 5,5 herabgesetzt, weil hier der größte Effekt zu erwarten ist. Praxisüblich (und auch in Dänemark angewandt) ist ein pH-Wert von 6,0. Durch die Absenkung des pH-Wertes wird der Übergang von pflanzenverfügbarem Ammonium (NH4+) zum flüchtigen Ammoniak (NH3) stark vermindert. Dadurch verringern sich die atmosphärischen Verluste, und es bleibt mehr Stickstoff (in Form von NH4+) im Boden.

Technische Umsetzung

Das am Forschungsprojekt beteiligte Lohnunternehmen benutzt bei der Feldausbringung angesäuerter Wirtschaftsdünger einen Schleppschlauchverteiler und das SyreN-Ansäuerungssystem des dänischen Herstellers Biocover. Dieses System besteht aus einem Frontkäfigsystem mit einem Säuretank und der dazugehörigen Injektionstechnologie.

Das Frontkäfigsystem ist am Fronthubwerk des Traktors montiert. Der Käfig besteht aus verstärktem Stahl und dient dem Schutz des Säuretanks. Der Säuretank ist ein leicht austauschbarer IBC-Container, der mit Standardschnellverbindungen ausgestattet ist, um einen Säurekontakt beim Austausch auszuschließen. Alternativ können sogenannte Variboxen genutzt werden.

Ein Tank für Zusatzstoffe, ein Tank für Wasser

Zusätzlich gibt es zwei weitere Tanks, einer für Zusatzstoffe wie z.B. Nitrifikationshemmer, die bei Bedarf während der Gülleapplikation ausgebracht werden können. Der andere Tank enthält Wasser. Der Wassertank ist für den Notfall vorgesehen oder um das System zu spülen. Am Frontkäfig befindet sich eine hydraulisch angetriebene Säurepumpe aus Edelstahl. Mit Hilfe dieser Pumpe wird Säure zum Injektor gepumpt. Dieser Injektor ist an einem statischen Mischer an der Rückseite des Güllewagens angebracht.

Während des Mischvorgangs werden Säure und Gülle effektiv miteinander vermischt. Anschließend wird die angesäuerte Gülle durch Verteilungsschläuche auf das Feld ausgebracht. Beim Verlassen der Verteilungsschläuche passiert die angesäuerte Gülle ein pH-Meter. Durch das pH-Meter wird das System gesteuert und kontrolliert.

Ausbringung Wirtschaftsdünger

Die Ansäuerung von Gülle während der Feldausbringung bietet Vorteile bei der Gülleapplikation in Beständen oder auf Dauergrünland. Denn es entstehen weder Narbenschäden im Grünland noch Verschmutzungen oder Beschädigungen der Pflanzenbestände.
Es besteht ein hohes Potenzial, Ammoniakemissionen zu reduzieren. Gerade bei ungünstiger Witterung durch Wärme oder Wind werden durch die Ansäuerung Vorteile hinsichtlich der Reduktion von Ammoniakemissionen erzielt. So steht mehr pflanzenverfügbarer Ammoniumstickstoff aus der Gülle zur Verfügung.

Ansäuerungstechnologie in stehenden Beständen

Bei Ausbringung auf unbestelltem Ackerland dürfte die sofortige Einarbeitung nicht angesäuerter Gülle bei kühler, windstiller Witterung immer noch die effizienteste Methode der Emissionsminderung sein. Deswegen bietet sich die Ansäuerungstechnologie am ehesten für die Gülleapplikation in stehenden Beständen oder auf Grünland an.
Dabei werden Reduktionswerte erzielt, die der „normalen“ Gülleausbringung mit sofortiger Einarbeitung nahekommen. Darüber hinaus wurden in den schleswig-holsteinischen Feldversuchen durch Ansäuerung gleichbleibende oder zum Teil sogar etwas höhere Erträge erzielt.

Mehr dazu lesen Sie in der aktuellen LAND & Forst Ausgabe 23/2019