Ammoniak
NH3, ein Gas, das bei der Zersetzung von eiweißhaltigen Stoffen entsteht. Die Ammoniak-Emissionen stammen im Wesentlichen aus der Tierhaltung und weiteren Quellen in der Landwirtschaft (um die 95 % Anteil an den Gesamtemissionen).
Von 1990 bis 2018 sanken die Ammoniak-Emissionen aus der Landwirtschaft um gut 16 Prozent. Die Emissionsreduktionen in den ersten Jahren unmittelbar nach der Wiedervereinigung lassen sich auf den strukturellen Umbau in den neuen Bundesländern zurückführen. Seit der Berichterstattung 2016 werden auch Ammoniak-Emissionen aus Lagerung und Ausbringung von Gärresten nachwachsender Rohstoffe (NAWARO) der Biogasproduktion berücksichtigt, deren Zunahme auf den Ausbau der Anlagen zurückzuführen ist. Zusätzlich werden Emissionen aus der Klärschlammausbringung betrachtet.
Quelle: UBA
Ammoniak (NH3) entsteht vornehmlich durch Tierhaltung und in geringerem Maße durch die Düngemittelverwendung sowie Lagerung und Ausbringung von Gärresten der Biogasproduktion in der Landwirtschaft. Die wichtigste NH3-Emissionsquelle aus der Tierhaltung ist Wirtschaftsdünger (Gülle, Mist, Jauche). Wirtschaftsdünger enthält in der Regel hohe Anteile an Ammoniumstickstoff NH4+-N), der insbesondere im Kontakt mit der Atmosphäre schnell in gasförmiges Ammoniak umgewandelt werden kann. Dieses entweicht so in die Luft und geht damit den Pflanzen als Nährstoff verloren.
Erhöhte Ammoniakgehalte in der Stallluft entstehen durch Freisetzung aus dem über den Harn ausgeschiedenen Harnstoff während Lagerung der Gülle im Stall. Erhöhte Harnstoffgehalte führen zu Funktionsminderungen der Lunge und damit zu Leistungseinbußen bei den Tieren. Sie können auf insgesamt zu hohe Eiweißgehalte in den Futtermischungen bzw. eine unausgewogene Versorgung mit essentiellen
Aminosäuren bei monogastrischen Tieren hindeuten.
In Silagen entsteht Ammoniak beim Abbau von Eiweiß vorwiegend durch Clostridien bei nicht optimalem Gärverlauf. Die Höhe des Ammoniak-N am Gesamt-N einer Silage dient als Beurteilungskriterium für den Gärverlauf. Bei Anteilen von mehr als 10 % ist mit einer Beeinträchtigung der Futteraufnahme zu rechnen, da beim Abbau als Nebenprodukt Buttersäure anfällt.
Von geringerer Bedeutung sind industrielle Prozesse (Herstellung von Ammoniak und stickstoffhaltigen Düngemitteln sowie von kalziniertem Soda), Feuerungsprozesse, Anlagen zur Rauchgasentstickung sowie Katalysatoren in Kraftfahrzeugen.
Im Multikomponentenprotokoll (1999) zur UNECE-Luftreinhaltekonvention, das die jährlichen Emissionen durch Einführung nationaler Höchstmengen begrenzt, hat sich Deutschland verpflichtet, die Ammoniak-Emissionen zu vermindern. Ab dem Jahr 2010 dürfen 550 Tausend Tonnen (Tsd. t) Ammoniak nicht mehr überschritten werden.
Weiterhin hat Deutschland im Zuge der Novellierung des Protokolls (2012) eine Reduktion der Ammoniak-Emissionen bis 2020 um 5 % gegenüber dem Wert von 2005 zugesagt.
Die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstmengen (NEC-Richtlinie 2016/2284) sieht zusätzlich eine Minderung um 29 % in 2030 gegenüber 2005 vor.
Quelle: UBA
Maßnahmen zur Minderung von Ammoniak-Emissionen in der Landwirtschaft:
- Ausbringung von Gülle nicht bei sonnigem Wetter und hohen Temperaturen.
- Eignung von Rindergülle zur Düngung von Getreide, Grünland und Blattfrüchten vorzugsweise im zeitigen Frühjahr bei Lufttemperaturen unter 10 °C.
- Verringerung der Ammoniakverdampfung um ca. ein Drittel durch Verdünnung der Rindergülle mit Wasser im Verhältnis 1:1.
- Unverzügliche Einarbeitung der Gülle. (Bereits drei Stunden nach Ausbringen kann ein Viertel des gesamten Ammoniumstickstoffs in die Luft entwichen sein. Ohne Einarbeitung können bei Rindergülle Verluste von 50 - 70 % und bei Schweinegülle bis zu 50 % auftreten.)
- Beim Ausbringen vor der Hackfruchtaussaat vermindert das Einarbeiten mit gut mischenden Geräten (Egge, Grubber, Kreiselegge) die Ammoniakverluste auf 5 - 10 %.
- Der Einsatz des Gülledrillverfahrens oder der Schleppschlauchtechnik führt zu wesentlichen Emissionsminderungen
Schadwirkungen
Über den Atmosphärentransport von Ammoniak und der dabei erfolgenden Reaktion mit anderen anorganischen Stoffen, wie Schwefel- und Salpetersäure entstehen Ammoniumsulfat und Nitratsalze. Hieraus wiederum entstehen Feinstaubpartikel. Zwar können die Feinstaubemissionen von motorisierten Fahrzeugen entscheidend zur lokalen Luftbelastung in Ballungszentren beitragen, der meiste Feinstaub (PM2,5) entsteht aber erst durch chemische Prozesse in der Atmosphäre während des Windtransports. Daher könnte die Konzentration der Feinstaubteilchen in der Atmosphäre deutlich sinken, wenn Ammoniakemissionen in der Landwirtschaft vermieden würden.
Feinstaubpartikel mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern (PM2,5) sind laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) besonders gesundheitsschädlich, weil die Partikel tief in die Lunge eindringen und Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen verursachen können. Wären die landwirtschaftlichen Emissionen um 50 Prozent niedriger, könnten demnach pro Jahr weltweit 250.000 Todesfälle, die auf Luftverschmutzung zurückzuführen sind, vermieden werden. (MPIC 2017)
Die Stickstoff-Depositionen haben neben der eutrophierenden auch eine bodenversauernde Wirkung. Ammoniakgase aus der Tierhaltung, vor allem aus der Güllewirtschaft, werden für Waldschäden mitverantwortlich gemacht.
Weitere Informationen:
Ammenkuhhaltung
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