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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.
BDU-Tagung 15.11.2007Präsentation BAFU
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
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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)
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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
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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.
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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)
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Stickstoffdeposition Schweiz
0
10
20
30
40
50
60
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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
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Ammoniak-Emissionen der Landwirtschaft im europäischen Vergleich (Stand 2000)
0
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30
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Finnlan
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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)
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6
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16
Schweiz
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Finnlan
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kg N
Ox-N
/Ko
pf
Quellen:EMEP Status Report on emission data (2003)Eurostat (2004)BFS (2004)SHL (2004)
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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
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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
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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
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Entwicklung der Ammoniak-Emissionen in Dänemark
Quelle: University of Aarhus, NERI Technical Report No. 239 (2007))
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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
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NO2 NO O3
OO2hט
RO2.
RH
.OH O2
Photochemische Ozonbildung in der Troposphäre(vereinfachte schematische Darstellung)
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Stickstoff-Deposition (NOy-N und NHy-N) in der Schweiz im Jahr 2000
Quelle: BUWAL/Meteotest (2004)
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Critical Loads für Stickstoffeinträge in Waldökosysteme(Massenbilanz-Ansatz der LRTAP Convention UNECE)
Quelle: Meteotest 2005, EKL 2005
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Critical Loads für Stickstoffeinträge in naturnahe Ökosysteme(empirische Critical Loads nach LRTAP Convention UNECE)
Quelle: Meteotest 2005, EKL 2005
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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)
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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,
Depositionsgeschwindigkeit vd = f (Rezeptor)
Konzentration: Emissions-Immissions-Modell,
Depositionsgeschwindigkeit vd = f (Rezeptor)
Konzentration = f (Messwerte, Höhe über Meer)
trocken
trocken
trocken
NH3 Gas
NO2 Gas
HNO3 Gas
ModellansatzDepositionStickstoff-Komponente
Quelle: BUWAL/Meteotest (2004)
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0
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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
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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
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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
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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
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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