Berechnung des Klimawirkungspotentials der Milchkuhexkremente ökologisch und koventionell wirtschaftender Betriebe in Deutschland aus Stall, Melkstand, Lager und Weidegang
Auf jeweils 22 ökologisch (öko) und konventionell (kon) bewirtschafteten Milchviehbetrieben in Deutschland wurden über einen Zeitraum von drei Jahren Daten zur Milchviehhaltung und Milchviehfütterung erhoben. Aus den potentiell emissionswirksamen Inhaltsstoffen (volatile solids (VS), Stickstoff (N) und ammoniakalischer Stickstoff (TAN)) in den Milchviehexkrementen wurden auf Basis der betrieblichen Gegebenheiten die Emissionen von Methan (CH4), Ammoniak (NH3), Stickoxid (NO) und Lachgas (N2O) berechnet. Dafür wurde im Wesentlichen die Methodik der deutschen Klimaberichterstattung verwendet. In beiden Systemen waren am häufigsten Boxenlaufställe vertreten und die Exkremente im Durchschnitt überwiegend einer Flüssigmistlagerung in Güllebehältern zugeführt (öko 67 %, kon 70 %). Die aufsummierten tierbezogenen Klimawirkungen der emittierten Gase der Milchkuhexkremente aus Stall, Melkstand, Wirtschaftsdüngerlager sowie von der Weide lagen im Mittel bei 1.313 bzw. 1.148 kg CO2 eq Tier1 a1 auf den ökologischen bzw. konventionellen Betrieben. Die produktbezogenen Klimawirkungen nur aus diesen Quellen waren im Mittel bei den konventionellen Betrieben mit 0,14 kg CO2 eq kg ECM-1 geringer als mit 0,22 kg CO2 eq kg ECM-1 bei den ökologischen, was direkt auf die höhere mittlere Milchleistung der konventionellen Tiere von 8.660 kg ECM Tier-1 a-1 (öko 6.382 kg ECM Tier-1 a-1) zurückzuführen ist. Dabei waren über alle Betriebe die tierbezogenen Klimawirkungen, die auf der Weide entstanden, auf den ökologischen Milchviehbetrieben höher als auf den konventionellen, da der Zeitanteil, den die Tiere der ökologischen Betriebe auf der Weide verbrachten, mit 25 % deutlich höher lag als der bei den konventionellen Betrieben (7 %). Beim Vergleich der ökologischen und konventionellen Betriebe mit Weidegang waren die Werte der Betriebssysteme ähnlich. Beim Weidegang beeinflussten vor allem die N2O-Emissionen aus den Exkrementen das Ergebnis massiv, da hier ein hoher Emissionsfaktor gilt. In den Betrieben ohne Weidegang fallen die Emissionen aus den Exkrementen dagegen anstatt auf der Weide in einem anderen Abschnitt der Prozesskette, d.h. bei der Ausbringung der Wirtschaftsdünger, an. Dies ist mit den bei der hier durchgeführten Detailbetrachtung gesetzten Systemgrenzen nicht berücksichtigt. Minderungsoptionen der Treibhausgaslast aus CH4, NH3, NO und N2O aus den Milchkuhexkrementen müssen daher gesamtbetrieblich analysiert werden.
Data on dairy cattle performance, housing and feeding were collected on 44 German dairy farms (22 organic (o) and conventional (c), each) for the years 2008, 2009, and 2010. Excretions of volatile solids (VS), nitrogen (N) and total ammoniacal N (TAN) were basis for calculating emissions of methane (CH4), ammonia (NH3), nitric oxide (NO) and nitrous oxide (N2O) from dairy cow excretions according to the German emission inventory in its 2013 submission. If necessary, adaptations were included to reflect farm level specifics. In both the organic and the conventional system, dairy cows were largely kept in cubicle housing and on average, 67 % (o) and 70 % (c) of the excreta were stored in slurry tanks. On average, the sum of animal related emissions from pasture, milking parlour, stable and manure storage was 1,313 and 1,148 kg CO2 eq cow a-1 on the organic and conventional farms, respectively. Product related emissions from these sources were, on average, lower in conventional dairy farms (0.14 (c) and 0.22 kg CO2 eq kg ECM-1 (o)) since the average milk yield was higher (8,660 (c) and 6,382 kg ECM cow-1 a-1 (o)). When all farms were included in the analysis animal related emissions on pastures were higher in the organic system since animals spent more time on pasture (25 % (o) and 7 % (c) of the time). If only farms offering pasture access to the cows were included in the analysis the results between organic and conventional farms were comparable. N2O emissions from pasture impacted considerably on the overall results of emissions from dairy cow excretions because the emission factor for N2O is high. The system boundary in this detail study does not account for emissions from manure spreading. On farms without pasture, the emissions from dairy cow excretions take place in another step of the process chain, i.e. during manure spreading, instead of on pasture. To extract mitigation options of emissions of CH4, NH3, NO and N2O from dairy cow excretions whole farm analysis must be conducted.
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