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. 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 zum Umweltschutz leisten (Europäische Kommission, 2019). Global gesehen verursacht die Landwirtschaft gut 40 % der Methanemissionen (NH₄) und etwa zwei Drittel der Lachgasemissionen (N₂O), wobei von den Lachgasemissionen etwa 13 % auf die Verwendung von mineralischem Stickstoffdünger entfallen (Olivier und Peters, 2020). In Österreich verursacht die Landwirtschaft 9 % der gesamten Treibhausgasemissionen. Dabei wurde im Jahr 2019 70 % der N₂O-Emissionen und 74 % der CH₄ -Emissionen der Landwirtschaft zugeschrieben (Umweltbundesamt, 2021). Neben der enterischen Fermentation steht vor allem die Stickstoffdüngung im Fokus der Entscheidungsträger, da unkontrollierte N-Emissionen in die Atmosphäre sowie ins Grundwasser durch nicht-sachgerechte Handhabung (Einsatzzeitpunkt, N-Menge, N-Form) wesentliche Treiber der Emissionen sind. In Bezug auf Nitrat haltige N-Dünger (z.B. Kalkammonsalpeter) wurde in Grünlandversuchen der letzten 20 Jahre unter niederschlagsreichen Bedingungen, ein erhöhtes N₂O-Emissionspotential festgestellt (Cowan et al., 2020). N₂O wird sowohl bei der Nitrifikation als auch bei der De-Nitrifikation erzeugt. Beide Prozesse sind äußerst komplex und stark von der Art und Menge der Stickstoffdüngung und von Standort- und Witterungsbedingungen abhängig. Mit dem Use Case EmiGrass von Borealis soll das Potential und der mögliche Einsatz einer photoakustischen Gasmesstechnik zur Abschätzung von N₂O-Emmissionen unter Praxisbedingungen auf einer Dauergrünlandfläche untersucht werden. Die Ergebnisse aus dieser Pilotstudie sollen wichtige Erkenntnisse über die Machbarkeit und die Aussagekraft der bestehenden technischen Ausstattung liefern.

Cowan, N.; Carnell, E.; Skiba, U.; Dragosits, U.; Drewer, J. und Levy, P. (2020): Nitrous oxide emission factors of mineral fertilisers in the UK and Ireland: A Bayesian analysis of 20 years of experimental data. Environment International 135, 105366.
Europäische Kommission (2019): Der europäische Grüne Deal, Brüssel, 29 S.
Olivier, J.G.J. und Peters, J.A.H.W. (2020): Trends in global CO2 and total greenhouse gas emissions: 2020 Report, PBL Netherlands Environmental Assessment Agency, Den Haag, 85 S.
Umweltbundesamt (2021): Austria’s National Inventory Report 2021, Vienna, 807 S.

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.