Gaseous emissions arising from protein production with German Holsteins - an analysis of the energy and mass flows of the entire production chain 1. Goals, methods and input data
This work describes the methods used for the calculation of gaseous emissions from protein production using a mass flow analysis of cattle herds of highly productive German Holsteins and the relevant energy requirements. This includes cows, the animals required for reproduction as well as female and male beef cattle. Both milk and beef production are considered. Those parameters which can be modified by the farmer receive special attention: such as grazing versus housing; performance and productive life span of the cows; diseases and livestock losses in the entire herd; manure management. In addition, the respective plant production (including fertilizing, conservation and the respective losses, biogas production) is dealt with. Emissions from fertilizer production and emissions from feed processing are considered, as are emissions from the provision of water, natural gas, diesel and electricity. The complex model allows for the identification, quantification and valuation of potential emission reductions (effects and side effects) for the production of edible protein. As far as possible, our approach prefers scaled data and avoids the use of default values. The same input data are used to calculate emissions of greenhouse gases and reactive nitrogen species. Emissions arising from the erection and maintenance of buildings, production plant and machinery, the production and application of pesticides, feed additives, veterinary medicine as well as storage and transport of feeds are not included. The work avoids the use of imported feeds. The results are communicated in companion papers (Dämmgen et al., 2016 a, b).
Vorliegende Arbeit beschreibt die Methoden zur Erfassung der Stoffströme und der sie treibenden Energieströme in kompletten Rinderherden bei der intensiven Milch- und Rindfleischerzeugung mit Deutschen Holsteins bei variierter Haltung, Leistung und Nutzungsdauer der Milchkühe sowie Krankheiten und Verlusten in der Herde. Abgebildet werden Wirtschaftsdüngermanagement, die vorgelagerte pflanzliche Erzeugung sowie die Emissionen aus der Düngerproduktion, der Futtermittelverarbeitung und der Bereitstellung von Wasser, Erdgas, Diesel und elektrischer Energie. Diese Methoden erlauben das Erkennen und Bewerten von Emissionsminderungspotentialen in der Erzeugung von essbarem Protein mit Rinderherden. Die Emissionen von Treibhausgasen (THG) und von stickstoffhaltigen Gasen werden aus den gleichen Datensätzen berechnet. Nicht betrachtet werden Emissionen aus der Erstellung und Erhaltung von Gebäuden, Produktionsanlagen und Maschinen, aus der Anwendung und Produktion von Pflanzenschutzmitteln, Futtermittelzusatzstoffen oder Tierarzneimitteln und aus Lagerung und Transport von Futtermitteln. Der Einsatz importierter Futtermittel wird vermieden. In weiteren Arbeiten (Dämmgen et al., 2016 a, b) werden zugehörige Ergebnisse mitgeteilt.
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