Ammoniak

Ammoniak ist eine gasförmige Verbindung des Stickstoffs. Freigesetztes Ammoniak breitet sich in der Luft aus, reagiert mit anderen Luftschadstoffen und bildet Feinstaub. Ammoniak selbst und die in der Luft gebildeten Feinstaubpartikel gefährden die menschliche Gesundheit und schädigen Pflanzen und Ökosysteme. Der Hauptteil des Ammoniaks wird in der landwirtschaftlichen Produktion freigesetzt.

Inhaltsverzeichnis

 

Emittenten – Quellen für Ammoniak in der Landwirtschaft

Die Landwirtschaft ist mit einem Anteil von etwa 95 Prozent Hauptemittent des Luftschadstoffs Ammoniak in Deutschland. Weitere Emittenten sind die Industrie, der Energiesektor und die Abfallwirtschaft. Ammoniak entweicht hauptsächlich aus den Wirtschaftsdüngern Stallmist und Gülle, die bei der Stallhaltung von Nutztieren anfallen, gelagert und auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht werden. Weitere Quellen für Ammoniak sind die Ausbringung von mineralischen N-Düngemitteln und Gärresten aus der Biogaserzeugung sowie in geringerem Ausmaß die Ausscheidungen von Weidetieren. Über 70% der gesamten Ammoniakemissionen stammen aus der Tierhaltung) mit einem Anteil für die Rinderhaltung von 43 Prozent, für die Schweinehaltung von 19 Prozent und für die Geflügelhaltung von knapp 8 Prozent. Der Anteil der Mineraldünger- und Gärresteausbringung an den gesamten Ammoniakemissionen beträgt ca. 25% (Emissionsberichterstattung, mehrjähriges Mittel, UBA-eigene Berechnung).

 

Umweltwirkungen

Ammoniak breitet sich in der Atmosphäre aus, wird transportiert und lagert sich in Ökosystemen ab, wo es dann zu ungewollten und unkontrollierbaren Eutrophierungseffekten kommen kann. Darüber hinaus trägt die atmosphärische Ammoniakdeposition auch zur Versauerung von Böden bei.
Ammoniak schädigt Ökosysteme und Pflanzen aber auch direkt, da es toxisch über die Blattorgane wirkt. Besonders empfindliche Arten sind Flechten, doch auch höhere Pflanzen in nährstoffarmen Heide- und Graslandökosystemen und Bodenvegetation in Wäldern reagieren empfindlich auf Ammoniak. Ammoniak kann dadurch zu Veränderungen in der Artenzusammensetzung von Lebensgemeinschaften und zum Absterben einzelner Arten führen.

 

Rechtliche Grundlagen

Ammoniak-Grenzwerte für atmosphärische Konzentration

Zum Schutz der Vegetation vor den schädlichen Ammoniakwirkungen empfiehlt die Genfer Luftreinhaltekonvention Grenzwerte für eine atmosphärische Konzentration (Critical Levels) in Höhe von 1 Mikrogramm Ammoniak pro Kubikmeter für empfindliche Arten, wie z. B. Flechten und von 2 bis 4 Mikrogramm Ammoniak pro Kubikmeter für höhere Pflanzen wie die Besenheide. Modellierte, flächenweite Daten zur Überschreitung von kritischen Eintragsraten für eutrophierende Stickstoffverbindungen werden in Deutschland zu dem Indikator „Eutrophierung von Ökosystemen“ zusammengefasst. Dieser Indikator ist Teil der ‚Nationalen Nachhaltigkeitsstrategie‘ ‘. Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie ist es, den Flächenanteil natürlicher und semi-natürlicher Ökosysteme, auf denen die kritischen Eintragsraten überschritten sind, bis zum Jahr 2030 um 35 % gegenüber dem Jahr 2005 zu reduzieren.


Bewertung der Belastungssituation durch Ammoniakemissionen

Ammoniakemissionen sind dort am höchsten, wo die meisten Tierbestände gehalten werden. Tierhaltungsanlagen tragen zu Ammoniakemissionen und zu atmosphärischen Stickstoffdeposition bei. Zur Bewertung der Eutrophierungs- und Versauerungswirkung von atmosphärischer Stickstoffdeposition dienen ökosystemspezifische kritische Belastungsgrenzen (Critical Loads). Diese stellen eine Abschätzung einer Schadstoffmenge dar, die ein Ökosystem langfristig verkraften kann, ohne von negativen Effekten wie Eutrophierung oder Versauerung betroffen zu sein. Sie werden zur Beurteilung bei Genehmigungsverfahren von Tierhaltungsanlagen herangezogen. Die Anforderungen für die Genehmigung von Tierhaltungsanlagen werden in der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) festgeschrieben, so auch die Vorgehensweise zur Ermittlung und Bewertung von Stickstoffeinträgen.


UNECE Luftreinhaltekonvention und EU Richtlinie über nationale Emissionshöchstmengen

Mit der Unterzeichnung des Göteborg-Protokolls 1999 der Genfer Luftreinhaltekonvention sowie der europäischen Richtlinie 2001/81/EG des Europäischen Parlaments und Rates in 2001 (NEC-Richtlinie) hat sich Deutschland dazu verpflichtet, eine nationale Höchstgrenze für die Emissionen von Ammoniak einzuhalten. Die europäische NEC-Richtlinie wurde inzwischen überarbeitet. Sie trat am 31.12.2016 in Kraft. Für das Jahr 2020 wurden die Emissionsminderungsziele für die Luftschadstoffe übernommen, die im Göteborg-Protokoll der Genfer Luftreinhaltekonvention enthalten sind. Darüber hinaus werden zukünftig die Verpflichtungen zu einer prozentualen Minderung von Luftschadstoffen für das Jahr 2030 gegenüber dem Jahr 2005 für die Mitgliedsstaaten das Maß der Dinge sein. Deutschland verpflichtete sich zu einer 29%igen Minderung gegenüber dem Jahr 2005 für den Schadstoff Ammoniak. Im Zuge der Umsetzung der NEC-Richtlinie stellte die Bundesregierung ein Nationales Programm zur Luftreinhaltung auf, in dem die Minderungsmaßnahmen und deren Minderungspotentiale beschrieben wurden. Damit soll die Einhaltung der Verpflichtungen Deutschlands sichergestellt werden.


Industrieemissionsrichtlinie, BVT-Merkblatt Intensivtierhaltung und BVT-Schlussfolgerungen 2017

Für die Tierhaltung sind die Vorschriften der europäischen Richtlinie 2010/75/EU über Industrieemissionen relevant ab einer Anlagengröße von mehr als 40.000 Plätzen für Geflügel, mehr als 2.000 Plätzen für Mastschweine (Schweine über 30 kg) oder mehr als 750 Plätzen für Sauen. Das Hauptziel der Industrieemissionsrichtlinie ist ein einheitliches Umweltschutzniveau und damit verbunden, gleichartigere Wettbewerbsbedingungen in der europäischen Union durch eine verstärkte Anwendung der besten verfügbaren Techniken (BVT) bei der Anlagenzulassung zu schaffen. Das BVT-Merkblatt und die BVT-Schlussfolgerungen für Intensivtierhaltung sind Referenzdokumente für die Genehmigung von Tierhaltungsanlagen in den genannten Größenordnungen. Für die einzelnen Tierkategorien sind in den BVT-Schlussfolgerungen die zu den BVT gehörigen Bandbreiten für Ammoniakemissionen aus dem Stall verankert, die verbindlich einzuhaltende Emissionsgrenzwerte markieren. Die Grenzwerte können vom Anlagenbetreiber eingehalten werden durch die Anwendung von spezifischen Minderungstechniken für Stall, Lagerung und Ausbringung von Wirtschaftsdüngern. Diese Minderungstechniken sind für die jeweilige Tierkategorie in den BVT-Schlussfolgerungen gelistet. Die Umsetzung dieser Anforderungen zur Minderung von Ammoniakemissionen aus der Tierhaltung erfolgt in Deutschland in der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft), einer Verwaltungsvorschrift im deutschen untergesetzlichen Regelwerk.


Maßnahmen zur Ammoniakminderung in der Düngeverordnung

Die Vorgaben zur emissionsarmen Ausbringung von Mineraldüngern und Wirtschaftsdüngern, die zur Ammoniakminderung beitragen, sind in der Düngeverordnung verankert. Die ordnungsrechtlichen Vorgaben zum Umgang mit Nährstoffen im Betrieb wurden 2017 mit der Novellierung von Düngeverordnung und Düngegesetz sowie der Einführung der Stoffstrombilanzverordnung grundlegend überarbeitet. Die Düngeverordnung wurde 2020 erneut angepasst.

 

Minderungsmaßnahmen

Für die Minderung von Ammoniakemissionen steht ein breites Spektrum an Maßnahmen im Bereich der Tierhaltung sowie bei der Lagerung und Ausbringung von Wirtschaftsdüngern zur Verfügung. Darin inbegriffen sind die nährstoffreduzierte Mehrphasenfütterung, verfahrenstechnische Maßnahmen im Stall, Abluftreinigung in zwangsgelüfteten Schweineställen sowie Techniken für eine emissionsarme Lagerung von Gülle, Stallmist und Gärresten und deren Ausbringung auf Acker- und Grünlandflächen. Darüber hinaus müssen im Bereich der Mineraldüngeranwendung emissionsarme Techniken verwendet werden, die im Düngerecht verankert sind. Die Minderungsmaßnahmen sind in Hinblick auf ihre Eignung, Wirksamkeit und Kosten sehr unterschiedlich zu bewerten. Entsprechend der fortschreitenden Entwicklung müssen die Techniken in regelmäßigen Abständen neu bewertet werden. Nur auf diese Weise kann der Stand der Technik aktuell beschrieben werden.