Entwicklung und Validierung einer Messmethode für N2O-Emissionen im Grünland anhand unterschiedlicher Stickstoffdünger (EmiGrass)

Ausgangslage:

Der European Green Deal ist ein von der Europäischen Kommission vorgestelltes Konzept mit dem Ziel, bis 2050 in der EU die Netto-Emissionen von Treibhausgasen auf Null zu reduzieren und somit als erster Kontinent klimaneutral zu werden. Über die aus dem Green Deal resultierende „Farm to Fork“-Strategie wird schon innerhalb des nächsten Jahrzehnts die Landwirtschaft einen großen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele und auch zum Umweltschutz leisten. Global gesehen, sind Pflanzennährstoffe für ca. 2,5 % der Treibhausgasemissionen verantwortlich, davon fallen ca. 1 % in der Erzeugung, und 1,5 % in der Anwendung an. Die Stickstoffdüngung steht hierbei im Fokus der Entscheidungsträger, da unkontrollierte N-Emissionen in die Atmosphäre sowie ins Grundwasser durch nicht-sachgerechte Handhabung (Einsatzzeitpunkt, N-Menge, N-Form) immer wieder auftreten. Auf manchen Böden werden die natürlich vorkommenden N2O Emissionen durch die Stickstoffdüngung signifikant erhöht. N2O ist ein sehr potentes Treibhausgas und dementsprechend klimaschädlich. In Bezug auf nitrathältige N-Dünger (z.B. KAS) wurde in Grünlandversuchen der letzten 20 Jahre unter niederschlagsreichen Bedingungen, (z.B. auf den britischen Inseln), ein höheres N2O-Emissionspotential im Vergleich zu harnstoffhaltigen Düngern festgestellt. N2O wird sowohl bei der Nitrifikation (bakterielle Umwandlung von Ammonium- in Nitratstickstoff) als auch bei der De-Nitrifikation (bakterielle Umwandlung von Nitratstickstoff in elementaren Stickstoff und austauschbares Ammonium) erzeugt. Beide Prozesse sind äußerst komplex und sind stark von der Art und Menge der Stickstoffdüngung abhängig. In der Vergangenheit wurde auch immer wieder der Einsatz von Nitrifikationshemmstoffen zur Ammoniumstabilisierung propagiert, um N2O Emissionen aus der N-Düngung zu senken. Mithilfe eines Versuchs an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein soll in erster Line das Potential und der mögliche Einsatz einer photoakustischen Gasmesstechnik zur Abschätzung von N2O-Emmissionen unter Praxisbedingungen untersucht werden. Die Ergebnisse aus dieser Pilotstudie sollen wichtige Erkenntnisse über die Machbarkeit und die Aussagekraft der bestehenden technischen Ausstattung liefern. Ziel ist die Entwicklung einer standardisierten Messprozedur zur Erfassung von N-Emissionen bei der Grünlanddüngung.

Die Aufgabenstellung

  • Stellt die photoakustische Gasmesstechnik ein geeignetes Instrument zur Erfassung von N2O-Emissionen im Grünland dar?
  • Kann mit der untersuchten Prozedur ein unterschiedliches N2O-Emissionsverhalten nach der Applikation folgender N-Formen quantifiziert werden:
    • Ungedüngt
    • NAC 27 N (Kalkammonsalpeter)
    • NAC 27 N mit Ammoniumstabilisator
    • UREA 46 N (Harnstoff)
    • MYNITRAS 24 N +15SO3 (Stickstoff plus Schwefel)
    • Rindergülle
    • Rindergülle 1:1 verdünnt
  • Kann mithilfe der photoakustischen Gasmesstechnik ein mögliches Verlustpotential durch eine Ammoniumstabilisierung quantifiziert werden?

Die Umsetzung

  • Mehrmalige N2O-Messungen in kurzen Zeitabschnitten nach der Düngung verschiedener N-Dünger zwischen 1. und 2. Schnitt
  • Überprüfung der Plausibilität und Durchführbarkeit der Messmethode
  • Vergleich der Messergebnisse bei den verschiedenen Düngevarianten

Das Ziel

Entwicklung einer Messprozedur zur Erfassung von N2O-Emissionen nach unterschiedlichen Wirtschafts- und Mineraldüngergaben im Grünland. Überprüfung der Messmethode anhand einer Untersuchung auf Unterschiede im Emissionsverhalten je nach N-Form bzw. N-Dünger

Zum Unternehmen

Borealis L.A.T GmbH vertreibt Düngemittel und technische Stickstoffprodukte aus Produktionsstandorten in Österreich (Linz) und Frankreich. Das Borealis L.A.T Vertriebs- und Logistiknetz erstreckt sich entlang der Seine, des Rheins und der Donau, vom Atlantik bis zum Schwarzen Meer.

Partner:
Unterstützer:
Standort:

Raumberg-Gumpenstein

Laufzeit:

2021

Projektteam:

Andreas Zentner, Andreas Klingler

Kontakt:
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