B6 - Stickstoffüberschuss

1) Stickstoffüberschüsse der landwirtschaftlich genutzten Fläche in Deutschland (Flächenbilanz)

(Machbarkeit: 1, DPSIR-Einstufung: P, Einheit: [kg/(ha*a)])

Stand: 31.07.2021

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 2021 weiterentwickelt und auch für rückliegende Jahre rückgerechnet. Alle Mengenangaben über Zufuhr und Entzug von Produkten sind mit wenigen Ausnahmen den Veröffentlichungen des Statistischen Bundesamtes (destatis.de, regionalstatistik.de) zu entnehmen. Es erfolgte eine Aktualisierung und Rückrechnung der Daten mit Stand 26.4.2021, vgl. Häußermann et al. (2021)

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.

Landesspezifika / Stand:

 

Datenlage

Zielstellungen

Zeitreihe 1995- 2019

Naturschutzstrategie BW (2013)
Wir werden die Nährstoffüberschüsse der Landwirtschaft, insbesondere von Stickstoff und Phosphor, reduzieren.

Zeitreihe 1995- 2019

Umweltbericht Bayern (2019)
Reduzierung des Stickstoffüberschusses

Zeitreihe 1995- 2019

Keine Angaben

Zeitreihe 1995- 2019

Kein Ziel

Zeitreihe 1995- 2019

Kein Ziel

Zeitreihe 1995- 2019

Keine Angaben

Zeitreihe 1995- 2019

Nachhaltigkeitsstrategie Hessen: Senkung des Stickstoffüberschusses der landwirtschaftlich genutzten Fläche (nach der Flächenbilanz) auf 40 kg/ha (bezogen auf den 5 Jahresdurchschnitt) bis 2030

Zeitreihe 1995- 2019

Keine Angaben

Zeitreihe 1995- 2019

Landwirtschaftskammer Niedersachsen: Nährstoffbericht in Bezug auf Wirtschaftsdünger für Niedersachsen 2018/2019
Substitution beim Mineraldüngereinsatz durch Verbesserung der Stickstoffausnutzung aus Wirtschaftsdünger. Reduzierung des Mineraldüngereinsatzes auf das für die Pflanzenernährung notwendige Maß.

Zeitreihe 1995- 2019

Nachhaltigkeitsstrategie NRW (2020)
Bis 2030 Senkung des durchschnittlichen Stickstoffüberschusses auf 60 kg pro ha.

Zeitreihe 1995- 2019

Kein Ziel

Zeitreihe 1995- 2019

Kein Ziel

Zeitreihe 1995- 2019

Keine Angaben

Zeitreihe 1995- 2019

Keine Angaben

Zeitreihe 1995- 2019

Keine Angaben

Zeitreihe 1995- 2019

Die Thüringer Nachhaltigkeitsstrategie - Indikatorenbericht 2016
Der Status quo soll erhalten bleiben

Zeitreihe 1995- 2019

Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie (2021)
Für den Zeitraum 2028 bis 2032 soll im Mittel eine Verringerung der Stickstoffüberschüsse der Gesamtbilanz für Deutschland auf 70 Kilogramm je Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche pro Jahr erreicht werden.


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.

Klärungsbedarf, Weiterentwicklung, weitere Schritte:

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.(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. Die Ergebnisse werden bisher regelmäßig von der Universität Gießen aktualisiert und für den LIKI-Indikator bereitgestellt.

"Verwandte" Indikatoren im Set:

Literatur:

Häußermann, Uwe; Bach, Martin; Breuer, Lutz (2021) Ergebnisse Stickstoff-Flächenbilanz Deutschland, Regionalgliederung Kreise, Jahre 1995-2019, Stand 21.04.2021. Universität Gießen, Institut für Ressourcenmanagement und Landschaftsökologie

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, UBA-Texte 131/2019.

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

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

Ansprechpartner:

 

Dr. Sylvia Schwermer
sylvia.schwermer@uba.de
Umweltbundesamt
Wörlitzer Platz 1
06844 Dessau-Roßlau
Tel.: 0340-2103-2161

 

Uwe Häußermann
uwe.haeussermann@umwelt.uni-giessen.de
Justus-Liebig-Universität Gießen
Heinrich-Buff-Ring 26
35392 Gießen
Tel.: 0641-9937382

Datentabelle:

Stickstoffüberschüsse der landwirtschaftlich genutzten Fläche in Deutschland in [kg/ha]

 

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

Baden-Württemberg

73,4

71,9

64,3

63,2

70,1

74,6

63,4

66,9

Bayern

85,6

83,2

74,8

74,2

83,2

89,7

78,1

80,2

Berlin

117,2

109,7

99,4

96,0

109,2

123,7

98,3

92,8

Brandenburg

50,1

48,6

44,8

45,7

51,0

52,1

46,8

48,4

Bremen

117,2

109,7

99,4

96,0

109,2

123,7

98,3

92,8

Hamburg

117,2

109,7

99,4

96,0

109,2

123,7

98,3

92,8

Hessen

71,1

69,0

61,3

63,0

69,6

75,0

62,5

65,9

Mecklenburg-Vorpommern

51,3

48,0

44,9

45,6

53,2

56,4

47,2

48,3

Niedersachsen

100,4

96,5

88,4

88,2

97,8

106,0

93,3

94,7

Nordrhein-Westfalen

103,6

100,9

91,5

90,9

100,9

105,9

94,2

99,6

Rheinland-Pfalz

63,0

60,8

54,3

54,2

59,4

65,4

54,5

58,1

Saarland

70,0

67,5

60,0

58,2

62,6

69,1

58,6

63,3

Sachsen

63,2

59,3

54,2

54,7

61,4

63,9

55,8

57,0

Sachsen-Anhalt

51,8

48,9

43,7

44,5

52,2

54,5

46,7

47,7

Schleswig-Holstein

93,5

89,6

81,7

81,8

90,9

97,5

87,9

88,0

Thüringen

59,9

56,6

50,2

51,0

58,6

61,5

51,8

53,7

Deutschland

77,1

73,8

67,0

67,7

75,3

80,4

69,9

72,0

 

 

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Baden-Württemberg

80,6

57,3

59,4

66,8

54,6

61,5

46,4

57,7

Bayern

96,8

67,2

70,3

80,3

65,9

72,7

54,1

68,1

Berlin

106,2

81,5

81,6

104,5

92,2

107,5

91,3

104,2

Brandenburg

55,1

41,7

42,0

47,0

40,3

46,1

33,3

41,8

Bremen

106,2

81,5

81,6

104,5

92,2

107,5

91,3

104,2

Hamburg

106,2

81,5

81,6

104,5

92,2

107,5

91,3

104,2

Hessen

80,8

54,9

55,4

62,7

50,3

56,4

41,9

51,1

Mecklenburg-Vorpommern

65,6

42,1

42,8

49,7

39,5

46,8

31,7

42,3

Niedersachsen

115,6

83,1

84,2

93,6

80,5

89,4

70,1

83,5

Nordrhein-Westfalen

116,4

84,0

88,2

92,8

82,9

90,9

74,7

86,2

Rheinland-Pfalz

71,2

49,4

50,1

56,6

45,3

50,9

37,9

46,4

Saarland

72,9

52,9

51,3

56,9

46,9

53,0

38,8

48,1

Sachsen

69,0

49,8

50,3

55,2

44,2

51,5

36,7

46,9

Sachsen-Anhalt

62,2

41,3

41,5

47,7

36,8

44,1

30,1

39,9

Schleswig-Holstein

110,9

76,3

77,3

87,3

72,7

84,0

66,3

80,5

Thüringen

69,5

46,2

46,2

54,7

42,8

48,2

34,4

44,5

Deutschland

87,9

61,8

63,4

71,0

59,1

66,5

50,3

61,9

 

Datentabelle (Fortsetzung):

Stickstoffüberschüsse der landwirtschaftlich genutzten Fläche in Deutschland in [kg/ha]

 

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

Baden-Württemberg

68,6

58,5

64,0

50,2

71,1

66,2

60,4

80,7

Bayern

82,2

69,6

75,2

59,6

85,2

81,0

72,7

99,0

Berlin

114,6

102,2

98,8

87,4

99,4

89,4

76,7

94,0

Brandenburg

51,8

43,5

49,0

37,6

57,2

51,6

46,0

59,0

Bremen

114,6

102,2

98,8

87,4

99,4

89,4

76,7

94,0

Hamburg

114,6

102,2

98,8

87,4

99,4

89,4

76,7

94,0

Hessen

61,3

51,4

57,4

43,4

65,9

59,9

52,3

68,9

Mecklenburg-Vorpommern

54,4

44,1

50,9

36,9

61,1

52,1

46,6

62,2

Niedersachsen

103,3

91,9

99,1

79,8

115,2

102,0

93,9

114,1

Nordrhein-Westfalen

98,4

89,7

96,2

81,2

109,3

98,1

91,3

111,3

Rheinland-Pfalz

54,2

45,7

50,6

37,4

57,4

50,9

44,8

63,3

Saarland

57,9

49,2

52,7

38,7

58,4

51,7

43,9

62,3

Sachsen

57,3

47,1

52,5

38,3

62,8

56,7

49,3

67,0

Sachsen-Anhalt

50,0

41,3

47,9

35,3

59,3

53,3

46,4

62,1

Schleswig-Holstein

96,8

81,8

87,2

69,8

104,0

92,9

84,2

107,0

Thüringen

54,4

44,5

50,5

35,7

59,4

54,4

46,2

64,7

Deutschland

74,9

64,3

70,4

55,3

81,4

73,7

66,8

86,0

 

 

2019

Baden-Württemberg

59,7

Bayern

72,0

Berlin

74,9

Brandenburg

45,3

Bremen

74,9

Hamburg

74,9

Hessen

51,4

Mecklenburg-Vorpommern

46,7

Niedersachsen

91,4

Nordrhein-Westfalen

87,3

Rheinland-Pfalz

44,3

Saarland

44,6

Sachsen

48,4

Sachsen-Anhalt

45,9

Schleswig-Holstein

84,4

Thüringen

45,9

Deutschland

65,5

 



Abb.: Stickstoffüberschüsse der landwirtschaftlich genutzten Fläche