Der Schweizer Landwirtschaft gingen im Jahr 2024 rund 38 600 Tonnen Stickstoff durch Ammoniakverflüchtigungen verloren. Im langjährigen Mittel entsprechen die Ammoniakemissionen einem durchschnittlichen Verlust von etwa 40 kg Stickstoff pro Hektare landwirtschaftlicher Nutzfläche.
In den letzten Jahren ist der Wert zwar gesunken – aber nur unwesentlich, wenn man die Gesamtemissionen mit dem Zielwert vergleicht: Mehr als 25 000 t N sollten es aus Umweltsicht nicht sein. Die Landwirtschaft gilt als Hauptquelle.
Und während seit Jahren eine beachtliche Menge Stickstoff pflanzenbaulich wertlos und mit schlechter Umweltwirkung verpufft, wird der Dünger immer teurer. Hinzu kommen tiergesundheitliche Aspekte durch schlechtes Stallklima.
Was die Nationale Drehscheibe Ammoniak macht
Die Ammoniakfreisetzung sinkt grundsätzlich mit abnehmender Verschmutzung der Flächen, geringerer Luftgeschwindigkeit und niedrigeren Temperaturen. Ammoniakemissionen grossflächig zu senken, ist keine einfache Aufgabe. Da in der Schweiz rund 90 Prozent davon aus der Tierhaltung stammen, liegen dort die grössten Hebel. Mögliche Massnahmen aufzuzeigen und diese wissenschaftlich solide zu bewerten, ist die Aufgabe der Nationalen Drehscheibe Ammoniak (NDA).
«Sie ist die weitaus solideste Grundlage zur Emissionsreduktion in der Schweiz», sagt Thomas Kupper. Er arbeitet an der HAFL und ist bei der NDA für die Evaluation der Massnahmen verantwortlich. An einem Kurs der Agridea zeigte er kürzlich, wie die NDA dabei vorgeht: nämlich aufgrund glaubwürdiger Messdaten und nach – teils intensiven – Diskussionen in der zuständigen Fachgruppe.
Bauliche Massnahmen gegen Ammoniakemissionen
Mit der Pflicht zu emissionsmindernden Ausbringverfahren für Gülle und dem Abdecken von Güllelagern gibt es bereits zwei schweizweit obligatorische Massnahmen, die Ammoniakemissionen aus Hofdüngern reduzieren sollen. «Bei der Ausbringung und Lagerung sind wir schon recht weit», bemerkte Thomas Kupper. Die NDA nennt zahlreiche weitere Massnahmen, viele davon betreffen den Stallbau.
Deren Handhabung – und vor allem die Bewilligung – unterscheidet sich allerdings je nach Kanton. Dies zum Unmut von Stallbaufirmen, wie am Kurs deutlich wurde (siehe Kasten). Die Veranstaltung legte einen Schwerpunkt auf bauliche Massnahmen. Es ist allerdings unbestritten, dass auch Ansätze via Fütterung effektiv sind: Damit reduziert man Ammoniakemissionen am Beginn der Kette und das kostengünstig.
Am Schluss entscheidet die Umsetzung
Auf jeden Fall sei neben der Wahl der passenden Massnahme deren saubere Umsetzung entscheidend, betonte Barbara Steiner, Agrofutura. Sie gab Beispiele von Ansätzen mit hohem Umsetzungspotenzial im Stallbau und erklärte, worauf sowohl Landwirt(innen) als auch die Kantone beim Vollzug jeweils achten sollten.
Erhöhter Fressbereich mit Abtrennung
Dank diesem lässt sich der dahinterliegende Laufgang verschmälern und so die verschmutzte Fläche reduzieren. Weniger Kot und Harn treffen zusammen und so entsteht weniger Ammoniak. Die Massnahme ist geeignet für Milchkühe, da in der Mutterkuhhaltung Kälber quer zwischen den Abtrennbügeln stehen können. «Wenn alles stimmt, ist eine Ammoniak-Reduktion um 10 Prozent erreichbar», so Barbara Steiner. Wichtig sei, das Podest im Alltag sauber zu halten.
Ein erhöhter Fressbereich mit Abtrennbügeln hat positive Nebeneffekte auf die Klauengesundheit, weil die Tiere eher im Trockenen stehen. «Die Massnahme wurde ursprünglich entwickelt, weil sie ruhigeres Fressen mit höherer Futteraufnahme ermöglicht», bemerkte Barbara Steiner. Die Kühe werden nicht durch Entmistungsroboter oder Schieber gestört, wenn sie auf dem Podest stehen.
Eine gute Wirkung sei aber nur zu erwarten, wenn an jedem Platz ein Trennbügel installiert werde, sagte Peter Boss aus dem Kreis der Kursteilnehmenden. Er berät mit einer gleichnamigen Firma beim Einrichten von Ställen und warnt davor, bei der Anzahl von Trennbügeln an erhöhten Fressständen sparen zu wollen. «Sonst hat man immer eine dritte Kuh dazwischen, was den Druck auf die Trennbügel erhöht», schilderte Boss.
Der Fressstand sollte nur so hoch wie nötig sein, ergänzte Patrick Burren, Ammoniak-Baucoach am LZ Liebegg – also 8 bis 12 cm. Ausschlaggebend ist, ob mit Roboter oder mit Schieber entmistet wird. Bei Schiebern reiche eine geringere Höhe aus.
Lauffläche mit Quergefälle und Harnsammelrinne
Hier geschieht die Trennung von Kot und Harn durch schnelles Abfliessen des Urins. Die Ausgestaltung in der Praxis sehe unterschiedlich aus, sagte Barbara Steiner. So gibt es beidseitiges Quergefälle mit mittiger Harnsammelrinne und Schieber, einseitiges Quergefälle mit Harnsammelrinne und Entmistungsroboter oder verschiedene Modelle von Laufgangmatten mit Gefälle, die sich auch für Umbaulösungen eignen.
Das Reduktionspotenzial beträgt je nach Ausgestaltung 10 bis 20 Prozent. Um die Reduktionswirkung zu erreichen, muss der Mistschieber alle zwei Stunden laufen. «Das machen nicht alle. Etwa aus der Befürchtung, dass frisch geborene Kälber abgeschoben werden», ist sich die Fachfrau bewusst. Das lasse sich aber einfach vermeiden, beispielsweise indem die Galtkühe am Anfang der Schieberbahn platziert und der Schieber entsprechend programmiert wird. Ohnehin müsse der Schieberabwurf mit einer oder mehreren Querstangen gegen Absturz gesichert sein.
Baucoach Patrick Burren gab Tipps zur korrekten baulichen Planung von Massnahmen für einen raschen Harnabfluss. So sollte das Gefälle drei Prozent betragen und die Rinne gross genug dimensioniert sein, damit sie zwischen den Durchgängen von Schieber oder Roboter nicht überläuft. Eine Überdimensionierung ist jedoch zu vermeiden, da sie die Baukosten unnötig erhöht. Möglich wäre auch, alle paar Meter einen direkten Abfluss von der Rinne ins Gülleloch einzubauen, um die Dimension zu reduzieren.
Von Anfang an rutschigen Böden zuvorkommen
Zu beachten ist die Gefahr von Schmierschichten. Patrick Burren empfiehlt, von Beginn an eine Möglichkeit zum Befeuchten der Laufgänge einzuplanen und am besten Regenwasser dafür zu sammeln. «Das Wasser möglichst tief und nicht von oben über die Tiere abgeben», fuhr der Ammoniak-Baucoach fort. Das verhindere Lungen- oder Euterkrankheiten durch saunaähnliche Verhältnisse im Stall.
«Ohne Wasser bekommen wir die Stallböden – egal ob Beton oder Gummimatten – nicht rutschfest», meldete sich Peter Boss erneut zu Wort. In diesem Hitzesommer hätten viele Kühe schlicht nicht mehr laufen können, besonders häufig Tiere mit hoher Leistung.
«Es gab zu viele Kühe, die wegen rutschiger Böden geschlachtet werden mussten», findet er. Ventilatoren, die die Temperatur auf ein erträgliches Mass reduzierten, hätten die Lage noch verschlimmert.
Technische Kot-Harn-Trennung im Güllekanal
Ein Unterflurschieber im Kanal mit 6 bis 10 Prozent Gefälle bringt den Kot alle zwei Stunden automatisch aus dem Schweinestall. Der Harn läuft rasch in eine Sammelrinne ab. Damit sollen die Ammoniakemissionen im Stall um 40 Prozent sinken.
«In so ausgerüsteten Ställen ist die Luft viel angenehmer», schilderte Barbara Steiner. «Da riecht man zuerst das süsse Futter, dann das Stroh und dann vielleicht noch etwas Schwein», bestätigte Markus Bucheli, Ammoniak-Baucoach im Kanton Luzern.
Wichtig sei, die richtige Einstreu zu wählen: Presswürfel sind nicht geeignet. Kämen diese zum Einsatz, bestünde die Gefahr, dass die Harnsammelrinne verstopft wird.
Im Sommer kühlere, im Winter erwärmte Luft aus dem Untergrund
Damit solche Emissionsminderungen im Schweinestall gelingen, braucht es ausserdem optimale Rostflächen und Flächeneinteilungen. Die Tiere sollten nicht am Ende wegen Zugluft abseits der Rostflächen koten und harnen.
Den Luftstrom gilt es insbesondere zu beachten, wenn es um die Kühlung des Stalls geht. Im Neubau eignet sich dafür eine Frischluftzufuhr aus dem Untergrund durch einen Hohlraum unter dem Stall.
«Länge und Querschnitt müssen so dimensioniert sein, dass die Luft langsam unterwegs ist», so Markus Bucheli. Auf diese Weise kühlt die Luft im Sommer um bis zu 6 Grad ab – was zur Reduktion von Ammoniakemissionen beiträgt. Im Winter kommt durch den Bodenkontakt um bis zu 11 Grad erwärmte Luft in den Stall.
Wärmetauscher für Mastpouletställe
Um Ammoniakemissionen beim Geflügel zu vermeiden, müsse die Einstreu trocken gehalten bzw. rasch wieder getrocknet werden, sagte Barbara Steiner. Wärmetauscher unterstützen Letzteres, wobei die Wärme der Abluft die Zuluft erwärmt und somit Energie gespart wird. «Dank der Energieeffizienz ist eine solche Anlage relativ schnell amortisiert», so die Fachfrau. Die NDA beziffert die Emissionsreduktion im Stall mit 30 Prozent.
Abluftreinigungsanlage (Alura)
Umsetzbar in Schweine- und Geflügelställen, um Ammoniak aus der Abluft abzuscheiden. Möglich sind Chemo- oder Biowäscher, wobei auch der Geruch reduziert wird. In zwangsbelüfteten Ställen werden 70 bis 90 Prozent Ammoniak-Reduktion erreicht.
«Bei freigelüfteten Ställen oder solchen mit Auslauf sieht es ganz anders aus», ergänzte Barbara Steiner. Markus Bucheli empfiehlt, die Luft immer in die Reinigungsanlage zu drücken, statt sie anzusaugen – das sei mit weniger Lärm verbunden.
Häufig würden Aluras in der Praxis zu klein dimensioniert, beobachtet der Baucoach. Dadurch steigt der Druckverlust. Oft werden zu schwache Ventilatoren eingebaut, das Filtermaterial verklebe durch zu viel Staub oder die Filterfläche werde durch verstopfte Düsen nicht gleichmässig berieselt.
«So kann die Luft nicht abgeführt werden und der Stromverbrauch steigt», warnte Bucheli. Am Ende stiegen so die Ammoniakemissionen wieder.
«Aluras brauchen viel Wissen und Zeit»
Der Luzerner berichtete noch von weiteren Fallstricken mit Aluras. So liefen ältere Anlagen mangels Sensoren quasi «auf gut Glück», die meisten würden ohne Säure bzw. Laugen und somit ohne pH-Regulierung betrieben.
Es gebe Fehler in der Abluftführung – vor allem bei Umbauten. Wärmerückgewinnungsanlagen dürften nicht vor einem Biowäscher stehen, da für die mikrobiellen Prozesse eben diese Wärme im Filter gebraucht würde.
Desinfektionsmittel im Stall sind den Mikroorganismen im Filter auch alles andere als zuträglich. Fürs Abschlämmen der Wäscher braucht es genügend Wasser und Lagervolumen. Ausserdem ist mit dieser Flüssigkeit wegen tiefer pH-Werte vorsichtig umzugehen.
«Das Wasser aus einem Chemikalienwäscher frisst Beton», gab Markus Bucheli zu bedenken. Nicht zuletzt werde der Reinigungsaufwand für Aluras unterschätzt, denn damit seien mehrmals pro Jahr zwei Personen einen ganzen Tag beschäftigt. «Aluras laufen nicht allein und brauchen Wissen sowie Zeit», fasste der Fachmann zusammen. Bei einer Untersuchung im Kanton Luzern seien 40 Prozent der Aluras als mangelhaft durchgefallen.
Ammoniak-Baucoaches frühzeitig einbeziehen
Man war sich am Kurstag einig, dass die Landwirt(innen) hinter den jeweiligen Massnahmen zur Reduktion von Ammoniakemissionen stehen müssen. Nur so gelinge ein effektives Management im Alltag. Damit Bauherren von den vielen möglichen Problemquellen bei Massnahmen im Neu- oder Umbau verschont bleiben, gibt es die Ammoniak-Baucoaches. Sie sollten bei einem Projekt möglichst frühzeitig beigezogen werden.
Damit für jeden Betrieb eine umsetzbare und praxistaugliche Lösung zur Verfügung steht, wird die NDA laufend ausgebaut. Mehr Massnahmen werden bewertet und können so in die kantonalen Punktesysteme oder Massnahmenpläne einfliessen.
Ausserdem arbeitet die NDA an übersichtlichen Tipps für Bewilligung und Management, damit die Bemühungen Früchte tragen. Davon profitieren die Tiere im Stall, die Umwelt und – wenn mehr Stickstoff im Hofdünger bleibt, statt aus dem Sack ergänzt werden zu müssen bzw. dank höherer Tiergesundheit und besserer Leistung die Kosten sinken – letztlich auch das Portemonnaie.
National einheitliche Ammoniak-Vorschriften beim Bauen?
Überforderte Planer, frustrierte Landwirte als Bauherren, Planungsverzögerungen, Kostenexplosion, Investitionsstau: Beat Ruchs Fazit ist vernichtend. Der Stallbauer von der Zimmermann Stalltechnik AG erstellt Rindviehställe und sieht sich mit einem kantonalen Flickenteppich konfrontiert, wenn es um Massnahmen zur Reduktion von Ammoniak geht.
Eine nationale Vereinheitlichung wäre zielführend, findet Ruch. Dem schloss sich sein Berufskollege Michael Birrer von Schauer Agrotronic an. «Wissen und Kompetenzen lassen sich mit einem nationalen Konsens einfacher aufbauen», ist Birrer überzeugt.
Auf regionale Besonderheiten eingehen
Der kantonale Vollzug bei der Ammoniak-Reduktion ist indes vom Bund so gewollt, damit auf regionale Eigenheiten eingegangen werden kann. Manche Kantone arbeiten heute mit einem Punktesystem, andere haben Massnahmenpläne gegen Ammoniakemissionen erstellt.
Umfrage bei den Kantonen
Um einen einheitlichen Vollzug zu unterstützen, haben das Bundesamt für Umwelt (Bafu) und das Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) zusammen mit den Kantonen vor drei Jahren eine Vollzugshilfe zum baulichen Umweltschutz in der Landwirtschaft erstellt. Laut Seraina Fankhauser vom Amt für Umwelt des Kantons Thurgau hat die Vereinigung Cercl’Air unter den Kantonen eine Umfrage zu einer möglichen Harmonisierung bezüglich Ammoniak durchgeführt. Deren Auswertung sei noch in Arbeit.
