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BDU-Tagung 15.11.2007Präsentation BAFU

Umweltziele Landwirtschaft (UZL)

BAFU und BLW sind in einer gemeinsamen Arbeitsgruppe daran, Umweltziele für die Landwirtschaft zu erarbeiten. Sie werden abgeleitet aus bestehenden Rechtsgrundlagen.

Die UZL umfassen die wichtigsten Umweltbereiche, welche stark von der Landwirtschaft betroffen sind.

Darunter finden sich drei Ziele, welche mit Stickstoff zu tun haben: Ammoniak, Nitrat und Treibhausgase.


UZL im Bereich Stickstoff (in Bearbeitung)

Umweltziele Umweltziele Landwirtschaft

AmmoniakKeine Überschreitung der Critical Loads für

atmosphärische Stickstoffeinträge in empfindliche Ökosysteme

Ammoniak-Emissionen aus Lw betragen max. 25'000 t N pro Jahr

NitratMax. 25 mg Nitrat/l in Gewässern, die der

Trinwassernutzung dienen oder dafür vogesehen sind

Max. 25 mg Nitrat/l in Gewässern, die der Trinkwassernutzung dienen oder dafür vorgesehen sind, und deren Zuströmbereich hauptsächlich von

der Lw genutzt wird

Treibhausgase Stabilisierung Treihausgaskonz. in Atmosphäre auf Niveau, wo gefährliche Störung des Klimasystem

verhindert wird

Reduktion der landwirtschaftlichen CO2-, Methan-

und Lachgasemissionen


Critical Loads für Stickstoffeinträge

• Göteborg-Protokoll (ratifiziert 2005): Ziel = keine Überschreitung der Critical Loads.

• Critical Loads = kritische Eintragsraten, die ein Ökosystem längerfristig ertragen kann, ohne geschädigt zu werden.

• Critical Loads für Stickstoff sind für Wälder, Moore, Heiden, Magerwiesen etc. unterschiedlich - im Mittel 10 kg N pro ha und Jahr.

• Schweiz: Critical Loads werden durchschnittlich um das Doppelte überschritten.

• 70% der N-Depositionen aus Ammoniak (Landwirtschaft), 30% aus Stickoxiden (Verbrennungsprozesse)


Berechnung der Emissionsziele (1)

1. Die kritischen Flüsse (maximal zulässige nationale Emissionen) fürNOx-N und NH3-N beruhen auf dem Ansatz, dass

- Immissionsgrenzwerte (LRV) und Critical Levels (UNECE) für Ozon- Critical Loads (UNECE) für N-Einträge in empfindliche Ökosysteme

nicht überschritten werden sollen.

Solange Immissionsgrenzwerte und Critical Loads überschritten sind,müssen Emissionen weiter vermindert werden.

2. Die kritischen Flüsse für NOx-N und NH3-N berücksichtigen

- die Rolle der NOx als Vorläufer von Ozon- das Zusammenwirken von NOx-N und NH3-N beim N-Eintrag in

empfindliche Ökosysteme


Berechnung der Emissionsziele (2)

3. Die kritischen Flüsse für NOx-N und NH3-N berücksichtigen

Import- und Export von N-haltigen Luftschadstoffen gemässModellierung des EMEP (European Monitoring and EvaluationProgramme) für den europäischen ECE-Raum.

4. Die kritischen Flüsse (maximal zulässige nationale Emissionen)betragen für die Schweiz

- bei den Stickoxiden 11 kt NOx-N/Jahr- beim Ammoniak 25 kt NH3-N/Jahr.


Publikationen

Evaluation von kritischen Flüssen für N-haltige Luftschadstoffeseit Mitte der 1990er Jahre

Alle Evaluationen seit Mitte der 1990er Jahre beruhen auf dengleichen ökologischen Zielen (Immissionsgrenzwerte, CriticalLevels, Critical Loads) und haben die gleichen kritischen Flüsse(maximal zulässige Emissionen) für NOx-N und NH3-N ergeben:

- BUWAL/BLW-Bericht „Strategie zur Reduktion von Stickstoff-emissionen“ (1996)

- Bericht des Bundesrats über die lufthygienischen Massnahmendes Bundes und der Kantone (1999)

- Bericht der Eidg. Kommission für Lufthygiene „StickstoffhaltigeLuftschadstoffe in der Schweiz“ (2005)


Stickstoffdeposition Schweiz

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1980 2002

kt N

/Jah

r

ox N

red N

Versauernde DepositionenSchweiz

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1980 200210

9S

äure

-eq

/Jah

r

S

ox N

red N

Stickstoffdeposition und versauernde Depositionen in der Schweiz1980 und 2002 (EMEP-Modell)

Quelle: EMEP 1/2004

Bemerkung:1 mol S = 2 eq; 1 mol ox N = 1 eq; 1 mol red N = 1 eq


Ammoniak-Emissionen der Landwirtschaft im europäischen Vergleich (Stand 2000)

0

10

20

30

40

50

60

70

Finnlan

dSpa

nien

Polen

Englan

dSch

weden

Österre

ichFra

nkre

ich

Irlan

d

Italie

nDeu

tschla

ndDän

emar

kSch

weizBelg

ienHoll

and

kg N

H3-N

/ha

LF

Stickoxid- und Ammoniak-Emissionen im europäischen Vergleich (Stand 2000)

Stickoxid-Emissionen aus Verkehr und Feuerungenim europäischen Vergleich (Stand 2000)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Schweiz

Deuts

chlan

dPole

n

Italie

nÖste

rreich

Frank

reich

Hollan

dSch

weden

Englan

dBelg

ien

Irlan

dSpa

nien

Dänem

ark

Finnlan

d

kg N

Ox-N

/Ko

pf

Quellen:EMEP Status Report on emission data (2003)Eurostat (2004)BFS (2004)SHL (2004)


Minimierung der Ammoniak- Nitrat- und Lachgasemissionen

Vorbemerkung: Wer hat heute ein Vegi-Menu bestellt?.....eben: fast niemand! � Wir sind die wahre Ursache der Ammoniakemissionen, nicht die Bauern. Wir sind zu viele Fleischesser.

(Provokative) Vorschläge:• HoDuFlu flächendeckend ab 2009!• Lenkungsabgabe auf mineralischer N-Dünger• Förderung Biolandbau – „Bioland Schweiz“• Suisse Bilanz: kleinere „unvermeidliche Verluste“• Tierbezogene DZ streichen (Raufutterverzehrer- und TEP-

Beiträge)• Nitrat-Reduktions-Ackerbaubeitrag („Extenso plus“)• Schleppschläuche auf den 1.1. 2012 obligatorisch (ÖLN)• Gedeckte Güllelager, optimierte Ställe und Ausbringung• Label „Ammoniak-optimiert“ (� Bio Suisse, IP Suisse?)• Weidehaltung


Nred-haltige Gas- und Aerosolkomponenten

NABEL Jahresmittelwerte 1994-2006

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

Jahre

ug

N/m

3

Payerne NH3+NH4

Rigi NH3+NH4


Quelle: EMEP 2007

(NH3 + NH4)-Konzentrationen 1989-2004

Süd-Dänemark (Keldsnor, Tange)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

1985 1990 1995 2000 2005

Jahre

ug

N/m

3

Keldsnor

Tange


Entwicklung der Ammoniak-Emissionen in Dänemark

Quelle: University of Aarhus, NERI Technical Report No. 239 (2007))


Lokale, regionale und weiträumige Luftverschmutzung

Quellen Schadstoffe Wirkungen Rezeptoren

Energie SO2 Versauerung

Grundwasser

Landwirt- NH3 Eutrophierung Terrestrischeschaft Ökosysteme

(Wald, Boden)

Industrie O3 Wachstum, Landwirtschaft-Ertrag liche Kulturen

Verkehr

NO2

VOC

PM

Seen

Gesundheits-schäden

Mensch

Korrosion Materialien


NO2 NO O3

OO2hט

RO2.

RH

.OH O2

Photochemische Ozonbildung in der Troposphäre(vereinfachte schematische Darstellung)


Stickstoff-Deposition (NOy-N und NHy-N) in der Schweiz im Jahr 2000

Quelle: BUWAL/Meteotest (2004)


Critical Loads für Stickstoffeinträge in Waldökosysteme(Massenbilanz-Ansatz der LRTAP Convention UNECE)

Quelle: Meteotest 2005, EKL 2005


Critical Loads für Stickstoffeinträge in naturnahe Ökosysteme(empirische Critical Loads nach LRTAP Convention UNECE)

Quelle: Meteotest 2005, EKL 2005


Critical Loads für Stickstoffeinträge in Ökosysteme der Schweiz: Massenbilanz-Methode (SMB für Waldökosysteme) und empirische

Methode (für weitere naturnahe Ökosysteme) im Vergleich

Quelle: Meteotest 2005, EKL 2005(CLN in kg N ha-1 a-1)


Modellierung N-Deposition Schweiz (1 x 1 km)

Konzentration im Niederschlag x Regenmenge,

(Alpennordseite: Konz = f (Höhe über Meer);

Alpensüdseite: Konz = f (Höhe über Meer,

Distanz zu Norditalien))

nass

nass

NH4+ Regen

NO3- Regen

Konzentration = Fraktion von PM10,

Depositionsgeschwindigkeit vd = f (Rezeptor)

trocken

trocken

NH4+ Aerosol

NO3- Aerosol

Konzentration: Emissions-Immissions-Modell,


Konzentration: Emissions-Immissions-Modell,


Konzentration = f (Messwerte, Höhe über Meer)

trocken

trocken

trocken

NH3 Gas

NO2 Gas

HNO3 Gas

ModellansatzDepositionStickstoff-Komponente

Quelle: BUWAL/Meteotest (2004)


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0[Deposition / CLN]

[%]

CLN nach SMB-Methode

CLN nachempirischer Methode

Verhältnis der N-Deposition zu Critical Loads (CLN) bei Waldökosystemen(CLN nach SMB) und bei (halb)natürlichen Ökosystemen (empirische

CLN) als Häufigkeitsverteilung für die Schweiz im Jahre 2000


Nox- und Nred-Flüsse Schweiz 1985-1995 (kt N/a)

45.9 NHy-N 29.6 NOx-N

48.8

45.9

26.7

94%

2.9

6%

51.2

25.6

25.6

50%

50%

20.3

Quelle: Projektgruppe N-Haushalt Schweiz 1996, SRU256mit EMEP-Ausbreitungsbedingungen nach EMEP 1/1995


Nox- und Nred-Flüsse Schweiz (IGWO3 und CLN-Bedingungen)

22.7 NHy-N 11.4 NOx-N

11.0 (-78%)

10.3

10.7 (-60%)

94%

0.7

6%

25.0 (-51%)

12.5

12.5

50%

50%

10.2 (-50%)

Emissions- und Importminderungen (%) im Vergleich zu 1990Quelle: Projektgruppe N-Haushalt Schweiz/INFRAS 1996

IGWO3 = Immissionsgrenzwert OzonCLN = Critical Loads für StickstoffNox- und Nred-Flüsse in kt N/Jahr


Grenzüberschreitende Luftverunreinigung: Anteil Schweiz und Importbei N- und S-Deposition in der Schweiz im Jahr 1998 (EMEP-Modell)

Quelle: EMEP 1/2000

N- und S-Deposition: Anteil Schweiz und Import

0

10

20

30

40

50

60

red N ox N S

kt N

bzw

S/J

ahr Import Andere

Import De

Import Fr

Import It

Anteil CH


Monitoring-Modelling:

- Ammoniak (NH3)- Stickoxide (NO, NO2)- Nitrat-Aerosole- Ammonium-Aerosole- Nitrat und Ammonium

im Niederschlag

- N-Gesamtdeposition- PM10, Ozon (O3)

Vernetzung Stickstoff-Problematik Luftreinhaltung

USG - LRV - UNECE/LRTAP

Emissionen Immissionen Auswirkungen

Stationäre undmobile Quellen(Erhebungen,Messungen):

- Ammoniak (NH3)- Stickoxide (NOx)

Monitoring:

Mensch:NO2, PM10, O3

Oligo-/mesotropheÖkosysteme(Wald, Hochmoore,artenreiche Wiesen):

- Bodenversauerung- Eutrophierung- Biodiversität Emissions-

minderndeMassnahmen

Übermässige Immissionen