Das Treibhausgas Lachgas entsteht im Ackerbau aus überschüssigem Nitrat. Wie viel N₂O organische und mineralische Dünger emittieren, lässt sich anhand von Orientierungswerten des Weltklimarates (IPCC) einschätzen.

Demnach gehen in feuchter Umwelt rund 0,6 % des ausgebrachten organischen Stickstoffs (N) und 1,6 % des mineralischen Stickstoffs als N₂O in die Atmosphäre. Für trockene bzw. aride Böden liegen die Werte bei jeweils 0,5 %. Allerdings bilden diese groben Werten, die sich auf verschiedene Regionen weltweit beziehen, keine lokale Unterschiede ab.

So haben dänische Wissenschaftler gemessen

Um für Dänemark ein aussagekräftiges Bild zu bekommen, haben Wissenschaftler der Universität Aarhus von April 2020 bis März 2022 an vier Standorten die N₂O-Emissionen gemessen. In 60 verschiedenen Versuchsanordnungen wollten sie ein möglichst realitätsnahes Szenario für die Lachgasemissionen in Dänemark darstellen.

Dazu untersuchten sie verschiedene Dünger auf eher gut durchlüfteten, sandigen Böden mit wenig Lehm in einem humid bis subhumiden (feucht bis eher feucht) und kühlen Klima. Die Flächen lagen in Ackerbau-, Schweinehaltungs- und Milchviehstarken Regionen und wurden in gleicher Weise bewirtschaftet. Sommergerste war Teil aller Fruchtfolgen. Getestet wurden drei mineralische Düngemittel (Ammonsulfaltsalpeter, NPK und Harnstoff-Ammoniumnitrat) und acht organische Düngemittel (drei Rindergülle, drei Schweinegülle und zwei Gärreste).

Organische Dünger emittieren mehr Lachgas, als mineralische

Im Frühjahr emittierten die Flächen die höchst Lachgasgehalte. Und, widersprüchlich zu den IPCC-Werten, kehrte sich das Emissionsverhältnis der dänischen Messungen um: Wirtschaftsdünger emittierten im Frühjahr durchschnittlich 1,02 % des ausgebrachten N, während Mineraldünger hingegen nur 0,15 % als Lachgas emittierten.

Somit liegen die Lachgasemissionen der verwendeten Mineraldünger deutlich unter denen der organischen Düngemittel.

Luftige Böden fördern Lachgas-Emissionen

Die großen Abweichungen zu den Werten des IPCC erklärt das Forscherteam mit den sandigen bis lehmigen Böden in Dänemark. Diese Böden sind gut durchlüftet und selten wassergesättigt. Dadurch ist stets genügend Sauerstoff vorhanden, um das Ammonium-N in Nitrat umzuwandeln, aus dem dann Lachgas entsteht.

Zudem bewirken die luftigen Verhältnisse einen schnellen Gasaustausch, sodass das gebildete N₂O leicht in die Atmosphäre entweichen kann.

Flüssige Wirtschaftsdünger emittieren mehr Lachgase

Die Konsistenz der Dünger nennen die Wissenschaftler als einen weiteren Grund für die Abweichungen. So setzten die dänischen Landwirte auf den untersuchten Flächen fast ausschließlich auf Schweinegülle und andere flüssige Wirtschaftsdünger. Dies steht im Gegensatz zu den Annahmen des IPCC. Dieses geht bei seinen Messungen von 46 % festen Wirtschaftsdüngern aus.

Die Gülle befeuchtet beim Ausbringen den Boden, bringt aber nicht genug Feuchtigkeit mit sich, um den Gasaustausch der grobporigen Krume zu unterbrechen. Luft und Feuchtigkeit befördern die die Umwandlung in Lachgas. Die dänischen Forscher empfehlen künftig mehr Forschung vor Ort, um Messdaten für noch mehr verschiedene Regionen zur Verfügung zu haben.