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Gülleansäuerung im Stall – Wunder gegen Ammoniak?

Klingt genial: Wer den pH-Wert in der Gülle schon im Stall absenkt, verringert die Ammoniakemissionen und rettet mehr Stickstoff für den Acker. Doch was kostet die Technik aus Dänemark?

Milchviehhalter kennen das Problem: Bei der Genehmigung von Offenställen wie Boxenlaufställen spielen die Ammoniak (NH3)-Emissionen eine große Rolle. Denn durch die offene Bauweise kann viel des umweltschädlichen Gases aus der Gülle entweichen. Oft sind deshalb große Abstände zu Wäldern einzuhalten oder großflächige Ausgleichsmaßnahmen umzusetzen.

Für alle Landwirte kommt aber auch Druck von der EU: Schon allein die Emissionen aus der Landwirtschaft sorgen jedes Jahr dafür, dass Deutschland die zulässige Höchstmenge überschreitet. Ein Viertel der landwirtschaftlichen NH3-Emissionen kommt aus der Rinderhaltung, dabei sind die Emissionen der Gülleausbringung noch gar nicht eingerechnet. Die machen für alle Tierarten zusammen ein Drittel der NH3-Emissionen der Landwirtschaft aus.

Um ein neues Vertragsverletzungsverfahren zu verhindern, setzt die Politik auf Abdeckung von Güllebehältern, schnelles Einarbeiten von Gülle und emissionsarme Ausbringtechniken. Effektiver wäre es, die NH3-Emissionen gleich dort zu deckeln, wo sie entstehen, nämlich im Stall.

Dass das geht, machen unsere Nachbarn in Dänemark vor: Viele Landwirte verschieben dort seit zwanzig Jahren durch die Zugabe von Schwefelsäure den pH-Wert der Gülle. So bleibt mehr Stickstoff in der Gülle, die Emissionen aus Haltung, Lagerung und Ausbringung reduzieren sich direkt um über 60 % bei Schweinen und 50 % und mehr bei Rindern. Schöner Nebeneffekt: Es kommt mehr Stickstoff aus der Gülle auf den Acker.

Dass die Technik in Deutschland bisher nicht verbreitet ist, liegt nicht nur daran, dass sie teuer ist, sondern auch z.B. daran, dass Landwirte Schäden am Beton der Güllebehälter durch die Säurezufuhr befürchten.

Wir zeigen, was die Ausstattung von Rinderställen mit einer Gülleansäuerungsanlage kostet und wie sie in der Praxis funktioniert.

Das Prinzip

Zurzeit bietet europaweit nur die Firma JH Agro Anlagentechnik zur Versäuerung von Gülle an. In Europa wurden bisher mehr als 300 Anlagen gebaut, über 200 davon in Dänemark und rund 40 in England. In Deutschland ging auf dem Milchviehbetrieb von Heinz-Hermann Hemme im niedersächsischen Landkreis Celle gerade die erste Anlage überhaupt in Betrieb.

Das Prinzip dahinter: Zwischen flüssigem Ammonium und gasförmigem Ammoniak der Gülle besteht ein pH-Wert-abhängiges Gleichgewicht. Säure verschiebt dieses zugunsten des Ammoniums. Die Folge: Es gast kaum noch Ammoniak aus, sobald die Ausscheidungen auf die angesäuerte Gülle im Güllekanal fallen. Emissionen gehen dann nur noch von den verschmutzten Laufflächen selbst aus.

Im Mastschweinestall verringern sich die Ammoniak-Emissionen so laut VERA um 64 %. VERA ist eine Kooperation zwischen Dänemark, den Niederlanden und Deutschland zur Prüfung von Umwelttechnologien der Landwirtschaft. Im Rinderstall kommt es laut dänischem Umweltministerium zu rund 50 % weniger Emissionen.

Die geringere Reduktion erklärt sich dadurch, dass in Laufställen in der Regel mehr Exkremente auf den Laufflächen bleiben als in Schweineställen. Die Versäuerung verringert nicht nur die Emissionen. Auch das Stallklima verbessert sich.

Dafür wird beim am Markt verfügbaren System Schwefelsäure aus einem geschlossenen Tank über Leitungen zum Stall transportiert und mit der Gülle aus dem Stall vermischt. Mit Hilfe von Sensoren wird so viel Säure zudosiert, bis der pH-Wert von etwa 7 auf 5,5 sinkt. Dafür sind nach Versuchen der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) rund 3,3 l/m³ Rindergülle nötig.

Messsonden im Güllekanal kontrollieren den pH-Wert, sodass nachdosiert wird, sollte der Wert von 5,5 abweichen. Der Landwirt kommt dabei nie mit der Säure in Kontakt, auch nicht zum kontrollieren, wie viel noch im Säuretank ist. Unterschreitet der Füllstand ein gewisses Niveau, meldet sich das System automatisch. Reparatur und Wartung der Ansäuerungsanlage übernimmt bei dem einzigen am Markt verfügbaren System die Firma JH Agro.

Damit die Versäuerung funktioniert, muss der Güllekeller unter Rinderställen mit Ringkanälen ausgestattet und mindestens 1,30 bis 1,50 m tief sein, was auf einen Großteil der bestehenden Ställe zutreffen dürfte, so Vertriebsleiter Holger Schulz von der Firma JH Agro. Allerdings müsse die Gülle ständig homogenisiert werden, um eine gleichmäßige Säurekonzentration in der Gülle zu gewährleisten, was den Einbau eines elektrischen Rührwerks nötig mache.

Zudem werden solch hohe Reduktionen der Ammoniakemissionen nur bei Spaltenböden erreicht. Bei planbefestigten Böden verbleiben die Exkremente länger auf den Flächen und gasen aus, bevor sie im Güllekeller landen.

Die Kosten

Die Kosten einer Ansäuerungsanlage zeigen zwei Beispiele: Hendrik Meese hält 130, Ingrid Berger 400 Kühe. Beide investieren in eine Ansäuerungsanlage: Zu den Investitionskosten von rund 116.500 € für eine Anlage, die die Gülle von bis zu 1.000 Kühen ansäuern kann, kommen die jährlichen Kosten für Strom und Säure hinzu. Wartung und Pflege laufen für rund 1.000 €/Jahr über einen Wartungsvertrag.

Beide halten ihre Jungrinder und Kälber in separaten Ställen ohne Ansäuerung, reduzieren also nur die Emissionen der Milchkühe. Würde Meese zusätzlich den Jungviehstall mit 120 und Berger den mit 360 Jungrindern an die Gülleansäuerungsanlage anschließen, bräuchten sie einen zweiten Injektionspunkt. Dadurch stiegen die Investitionskosten je nach Entfernung des Stalles zur Anlage um rund 20.000 € bis 30.000 € und die Betriebskosten um rund 1.500 € für Hendrik Meese bzw. 4.500 € für Ingrid Berger.

Rührt z.B. Landwirt Meese bisher die Gülle mit einem mobilen Mixer für die Heckhydraulik des Schleppers auf, hat also kein elektrisches Rührwerk, addieren sich zu den Kosten der eigentlichen Anlage die Kosten für ein fest installiertes elektrisches Rührwerk von ca. 10.000 € Investitions- und rund 1.000 €/Jahr Stromkosten.

Mehr Stickstoff verfügbar

Da weniger Stickstoff ausgast, bleibt mehr in der Gülle und ist pflanzenverfügbar. Dänische Studien gehen von 20 % mehr pflanzenverfügbarem N in der im Stall angesäuerten Rindergülle im Vergleich zur normalen Gülle aus.

Meese unterstellt vorsichtshalber nur 15 % und rechnet für sich mit folgender Ersparnis: Bringt er mit der Gülle seiner 130...