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 B6 - Stickstoffüberschuss

Stickstoffüberschüsse der landwirtschaftlich genutzten Fläche in Deutschland (Flächenbilanz)
(Machbarkeit:1, DPSIR-Einstufung: P, Einheit: [kg/(ha*a)]

Definition und Berechnungsverfahren:

Die Flächenbilanz betrachtet die Stickstoff-Flüsse zu und von der landwirtschaftlichen Nutzfläche. Auf die Fläche gelangt Stickstoff in Form von Mineraldünger, Wirtschaftsdünger (Gülle, Mist), Sekundärrohstoffdünger (Klärschlamm, Kompost), atmosphärische Einträge (netto) sowie der N-Bindung durch Leguminosen (vgl. Abb. 1: Stickstoffzufuhren in die Flächenbilanz). Beim Wirtschaftsdünger werden vorab die N-Verluste an die Atmosphäre aus den Ställen und bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern abgezogen. Den Zufuhren stehen die N-Abfuhren mit dem Ernteentzug entgegen, die von der Fläche abgefahren wird. Die Differenz (der Saldo) zwischen N-Zufuhr und N-Abfuhr von der Fläche bildet schließlich den N-Flächenbilanzüberschuss.

Für die Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung wird als Indikator der Überschuss der N-Gesamtbilanz herangezogen. Dieser setzt sich aus den Überschüssen der in diesem Indikator erfassten Flächenbilanz, der Biogasbilanz sowie der Stallbilanz zusammen.

Bildunterschrift

Das Berechnungsverfahren der Länder-Flächenbilanzierung ist beschrieben in Häußermann et al. (2019). Es wurde im Jahr 2019 weiterentwickelt und für die Jahre 1995 bis 2017 rückgerechnet. Alle Mengenangaben über Zufuhr und Entzug von Produkten sind mit wenigen Ausnahmen den Veröffentlichungen des Statistischen Bundesamtes (destatis.de, regionalstatistik.de) zu entnehmen.

Bedeutung:

Ein wichtiger Gradmesser für potenzielle Umweltbelastungen durch Stickstoff-Emissionen aus der Landwirtschaft ist der Überschuss der Stickstoff-Flächenbilanz. Stickstoff wird in der Landwirtschaft als Dünger eingesetzt und kann - soweit er nicht von den Nutzpflanzen aufgenommen wird - auf verschiedenen Wegen (Volatilisation, Auswaschung, Erosion) in die Umwelt gelangen. Dort kann der zusätzliche Stickstoffeintrag weitreichende Auswirkungen auf den Naturhaushalt haben, u.a. Versauerung, Eutrophierung, Nitratbelastung des Grundwassers, Belastung der Oberflächengewässer und Meere, Beeinträchtigung der biologischen Vielfalt und Klimawandel.

Hinweise zur Interpretation

Das sensitivste Glied der Länder-N-Bilanz ist die N-Mineraldüngung, weil zu dieser Größe für die Bundesländer keine zuverlässigen statistischen Angaben zur Verfügung stehen. Das Statistische Bundesamt veröffentlicht zwar in der Düngemittelstatistik (Statistisches Bundesamt, Fachserie 4, Reihe 8.2) Angaben zum N-Mineraldüngerabsatz nach Bundesländern. Bezogen auf die landwirtschaftliche genutzte Fläche (LF) der einzelnen Bundesländer zeigen diese Absatzmengen jedoch außerordentlich große, unplausible Diskrepanzen. Infolgedessen können diese Daten nicht verwendet werden, statt dessen muss die Höhe der N-Mineraldüngung für die Bundesländer berechnet werden. Der Berechnungsansatz geht vom gesamten N-Bedarf der angebauten Nutzpflanzen aus, von dem ein Teil durch Wirtschaftsdünger aus der Tierhaltung und weiteren Quellen gedeckt wird, der restliche Bedarf wird dann mit Mineraldünger zugeführt (Einzelheiten s. Häußermann et al. 2019). In Anbetracht der Schätzannahmen dieses Ansatzes sowie den weiteren Ungenauigkeiten in der Methodik der N-Bilanzierung wird die Genauigkeit der Größe N-Flächenbilanzüberschuss für Deutschland auf ca.7 kg N/ha LF und für einzelne Bundesländer auf 5 bis 12 kg N/ha LF geschätzt. Bei der Interpretation von Unterschieden zwischen Bundesländern ist diese Größenordnung der möglichen Unschärfe zu berücksichtigen. Bei einer Auswertung der N-Bilanzierungen ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen Veröffentlichungen unterschiedliche Verfahren für die Bilanzrechnung verwendet werden, die zu divergierenden Ergebnissen bezüglich der Höhe des N-Bilanzüberschusses führen. Die LIKI-Indikatoren sind also nicht oder nur eingeschränkt mit anderen Berechnungsergebnissen vergleichbar. Beim Vergleich der aktuellen Zeitreihe des N-Flächenbilanzüberschusses der Länder mit älteren Veröffentlichungen der LIKI ist darauf hinzuweisen, dass aufgrund methodischer Änderungen die aktuellen Werte Unterschiede gegenüber früheren Zeitreihen aufweisen können.

Landesspezifika / Stand:

Klärungsbedarf, Weiterentwicklung, weitere Schritte:

Aktivitäten in den Bundesländern: In den Bundesländern werden verschiedene Projekte geplant bzw. durchgeführt, die sich unter anderem mit der Methodik regionalisierter Stickstoffbilanzen auseinandersetzen. Hervorzuheben ist dabei insbesondere das Projekt "Stickstoffhaushalt Baden-Württemberg". Die Ergebnisse der laufenden Vorhaben sollten ggf. bei der Weiterentwicklung des LIKI-Indikators berücksichtigt werden. (vgl. StickstoffBW 2015 und 2017).

Standardisierung von N-Bilanzen und Erweiterung des Indikators auf Gesamtbilanz-Überschuss: Der LIKI-Indikator "Stickstoffüberschuss" fokussiert auf die "Flächenbilanz" der landwirtschaftlichen Fläche, während in der Nachhaltigkeitsstrategie und der Biodiversitätsstrategie der Bundesregierung der "Gesamtbilanz-Überschuss" als Indikator verwendet wird. Die Gesamtbilanz bezieht neben der Flächen- auch die Stallbilanz und die Biogasbilanz mit ein, d.h. Zu- und Abfuhren von Stickstoff, die sich aus der Haltung von Nutztieren und dem Betrieb von Biogasanlagen ergeben. Die statistischen Informationen zur Berechnung von Stall- und Biogasbilanzen sind jedoch auf Länderebene nicht verfügbar. In Regionen mit hohem Viehbesatz kann der Gesamtbilanz-Überschuss ein Mehrfaches des Flächenbilanz-Überschuss betragen. In Baden-Württemberg beispielsweise beträgt der Überschuss der Flächenbilanz im Mittel nur etwa 54 % des Überschusses der Gesamtbilanz (StickstoffBW 2015). Im Mittel des Bundesgebiets wird für 2017 ein Gesamtbilanz-Überschuss von 93 kg N/(ha*a) ausgewiesen, während der Flächenbilanz-Überschuss 71 kg N/(ha*a) beträgt, was rund 76 % entspricht (Mielenz et al. 2019).

Klärung der Begrifflichkeiten: In der umweltpolitischen Diskussion und bei der Interpretation von Ergebnissen zur N-Bilanzierung wird häufig nicht zwischen „Gesamtbilanz (Hoftorbilanz)“ und „Flächenbilanz“ unterschieden, was Missverständnisse zur Folge hat. Ähnliches gilt für die Ergebnisse von N-Bilanzierungen, die mit unterschiedlichen Methoden ermittelt worden sind. Eine Typisierung der Berechnungsansätze wird in StickstoffBW (2017) vorgestellt.

Veränderung der Datenverfügbarkeit: Infolge des stetigen Rückgangs der Zahl der Landwirtschaftsbetriebe werden agrarstatistische Daten in zunehmendem Umfang gesperrt, das heißt aus Datenschutzgründen nicht veröffentlicht. Die ökologische Problematik der N-Überschüsse wird allerdings auch von der EU erkannt. Zukünftig sollen daher EU-weit vertiefte Informationen zum Einsatz von Mineraldüngern in der Landwirtschaft auf der Betriebsebene erhoben werden. Die Berechnung des Indikators wird an die Änderungen der statistischen Datengrundlage anzupassen sein, wenn diese vorliegen.

Zukünftige Berechnung: Die N-Flächenbilanzen wurden vom Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement der Universität Gießen im Rahmen eines Forschungsvorhabens des Umweltbundesamtes (UBA, FKZ 37 1443 2020) mit Regionalgliederung Kreise für die Jahre 1995 bis 2017 berechnet. Für den LIKI-Indikator wurden die Überschüsse der Kreisbilanzen für die Länder aggregiert und der LIKI bereitgestellt. Für den Fall, dass das UBA auch zukünftig die Berechnung von N-Flächenbilanzen mit Regionalgliederung Kreise veranlasst, würden die Ergebnisse regelmäßig aktualisiert und für den LIKI-Indikator bereitgestellt.

"Verwandte" Indikatoren im Set:

C5 Nitratgehalt des Grundwassers
B8 Ökologischer Zustand oberirdischer Binnengewässer

Literatur:

Mielenz, Henrike; Dieser, Mona; Ostermann, Anne (2019) Stickstoff-Bilanzen für die Landwirtschaft in Deutschland Zeitreihe 1990 bis 2017- Zusammenfassung und Anmerkungen zum Bilanzjahr 2017. Bericht des Julius Kühn-Instituts, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde

Häußermann, Uwe; Bach, Martin, Klement Laura; Breuer, Lutz (2019) Stickstoff-Flächenbilanzen für Deutschland mit Regionalgliederung Bundesländer und Kreise- Jahre 1995 bis 2017. Methodik, Ergebnisse und Minderungsmaßnahmen. Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau, erscheint demnächst in der Reihe UBA-Texte.

StickstoffBW (Hrsg.) (2015) Berechnung Ermittlung der in Baden-Württemberg eingesetzten Stickstoff-Mineraldüngermenge. Abgleich von Berechnungen mit Daten auf Bundes- und Landesebene. Stand 2015. ID Umweltbeobachtung U75-S7-N11

StickstoffBW (Hrsg.) (2017) Berechnung Klärung der Anforderungen an die Stickstoffbilanzierung. Bund-Länder-Fachgespräch Stickstoffbilanz (FGNB), ID Umweltbeobachtung U26-S7-N17

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