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P-Bilanz Deutschlands

von Hans-Georg Frede

Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement, Universität Giessen

Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003

„P-Bilanz Deutschlands“



Warum Bilanzen?Naturale Größe: Emissionsschätzung

Ressourcenverbrauch

Prioritätensetzung in der Politik

Indikatorgröße: Trendaussagen

Kontrollinstrument: Gewässerschutz

QualitätsmanagementHans-Georg Frede

Ressourcenverbrauch



Hans-Georg Frede

Quelle: Pradt, 2003

Abbauwürdige Reserven:

12 Milliarden Tonnen(mit heutiger Technologie wirtschaftlich abbaubar)

Ausreichend für: ca. 90 Jahre

Verfügbarkeit von Rohphosphaten:Reserven

Hans-Georg Frede

Verfügbarkeit von Rohphosphaten:Vorräte

Vorräte:

34 Milliarden Tonnen(nicht hinreichend untersucht, mit heutiger Technologie nicht wirtschaftlich abbaubar)

Ausreichend für: ca. weitere 250 Jahre

Quelle: Pradt, 2003

Hans-Georg Frede

Gewässerschutz



Hans-Georg Frede

Phosphoreinträge in die Gewässer in Deutschland Zeitraum 1985 – ‘87 u. 1993 – ‘97 (Behrendt et al., 1999)

ind. Direkteinleiter Kläranlagen Urbane Flächen AbschwemmungErosion atm. Deposition Dränagen Grundwasser

1985 - 8793.540 t P/a

60,8%

7,6%7,0%3,8%

0,3%8,0%

2,7%

9,8%

1993 - 9737.250 t P/a

3,4%

30,5%

10,8%8,8%

21,7%

0,6%8,8%

15,4%

Hans-Georg Frede

Phosphoreinträge in Flüsse in Deutschland –Änderung von 1985 zu 1995

n. Behrendt et al., 1999

1) Grundwasser, Dränagen, Erosion, Runoff2) Kläranlagen, Industrie

Landwirtschaft 1)

Gesamteintrag

+ 1%+ 1%+ 1%+ 1%

- 60%

- 80%

Punkteinträge 2)

Hans-Georg Frede

P-Bilanzierung



Hans-Georg Frede

Landwirtschaft = exhausives System

Zufuhr

Entzug

Hans-Georg Frede

Phosphor-Bilanzglieder

+Innerbetriebliche Futtermittel

== =Überschuss

-Tierische Exkremente

-Ernteabfuhr

--Tierische Marktprodukte

-Pflanzliche Marktprodukte

++Mineralfutter

+Wirtschaftsdünger

++Futtermittel aus inländ. Verarbeitung

++Futtermittel aus Importen

++Sekundärrohstoffdünger++Mineraldünger

Stall-BilanzFlächen-Bilanz

Hoftor-BilanzBilanzgrößen

Hans-Georg Frede

Stoffbilanz und Stoffflüsse in der LandwirtschaftPHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001)

15530 62 57 51Wirtschaftsdünger

227

Mineral-dünger

Sekundär-rohstoffdünger

Externe Zufuhr(Netto-Input) = 304

Futtermittelaus inländ.

Verarbeitung

Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 412

Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 458

P-Mineral-futtermittel

Futtermittelaus

Importen

Ernte-substanz

288Futtermittel ausinnerbetriebl.

Erzeugung

419

- 7Überschuss

Pflanzenproduktion

165Überschuss

Tierproduktion

PflanzlicheMarktprodukte

netto 96

TierischeMarktprodukte

netto 50

Überschuss (gesamt) = 158 Externe Verwertung = 14635 16

51

131

661657

Hans-Georg Frede

40

15530 62 57 51

Mineral-dünger




Verarbeitung


Futtermittelaus

Importen

227



Ernte-substanz


Erzeugung

419

- 7Überschuss

Pflanzenproduktion

165Überschuss

Tierproduktion


netto 96

Überschuss (gesamt) = 158161

131

661657

Wirtschaftsdünger

35

51


netto 50

Externe Verwertung = 146


Hans-Georg Frede

40

15530 62 57 51

Mineral-dünger




Verarbeitung


Futtermittelaus

Importen

227



Ernte-substanz


Erzeugung

419

- 7Überschuss

Pflanzenproduktion

165Überschuss

Tierproduktion


netto 96


131

661657

Wirtschaftsdünger

35

51


netto 50



Hans-Georg Frede

40

15530 62 57 51

Mineral-dünger




Verarbeitung


Futtermittelaus

Importen

227



Ernte-substanz


Erzeugung

419

- 7Überschuss

Pflanzenproduktion

165Überschuss

Tierproduktion


netto 96

Überschuss (gesamt) = 158 Externe Verwertung = 14616

131

661657

Wirtschaftsdünger

35

51


netto 50


Hans-Georg Frede

40

15530 62 57 51

Mineral-dünger




Verarbeitung


Futtermittelaus

Importen

227




Erzeugung

419

- 7Überschuss

Pflanzenproduktion

165Überschuss

Tierproduktion


netto 96

Überschuss (gesamt) = 158 Externe Verwertung = 14616

131

641687

Wirtschaftsdünger

35

51




netto 50

Ernte-substanz


Hans-Georg Frede

40

15530 62 57 51

Mineral-dünger




Verarbeitung


Futtermittelaus

Importen

227



Ernte-substanz


Erzeugung

419

- 7Überschuss

Pflanzenproduktion

165Überschuss

Tierproduktion


131

661657

Wirtschaftsdünger

35

51




netto 50



netto 96


Hans-Georg Frede

Phosphor-Gesamtbilanz Deutschland 1950 - 2002

kgP*ha-1

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

1950

1952

1954

1956

1958

1960

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

(b)

Hans-Georg Frede

Phosphor-Gesamtbilanz Deutschland 1985 - 2002

kgP*ha-1

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

(b)

Hans-Georg Frede

Phosphor-Bilanz der Landwirtschaft in Deutschland 2001

+17Innerbetriebliche Futtermittel

= 10= 0 = 10Überschuss*

- 13Tierische Exkremente

- 24Ernteabfuhr

- 4- 4Tierische Marktprodukte

- 8Pflanzliche Marktprodukte

+ 4+ 4Mineralfutter

+ 13Wirtschaftsdünger

+ 3+ 3Futtermittel aus inländ. Verarbeitung

+ 3+ 3Futtermittel aus Importen

+ 1+ 1Sekundärrohstoffdünger

+ 9+ 9Mineraldünger

Stall-Bilanz

Flächen-Bilanz

Gesamt-BilanzBilanzgrößen*

--------- kg P/(ha LF*a) ---------

Hans-Georg Frede

Phosphor-Flächenbilanz Deutschland 1950 - 2002

kgP*ha-1

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,019

5019

5219

5419

5619

58196

0196

219

6419

6619

68197

0197

219

7419

7619

78198

0198

2198

419

8619

88199

0199

219

9419

9619

9820

0020

02(b)

Hans-Georg Frede

Phosphor-Flächenbilanz Deutschland 1985 - 2002

kgP*ha-1

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

20012002

(b)

Hans-Georg Frede

Phosphorbilanzen 1961 - 1998

0-2-4-6-8

-10-12-14

Korea

Vietnam

China

61 65 70 75 80 85 9590 98

kgP * ha-1

0-2-4-6-8

-10

420

-2-4-6-8

-10

Quelle: K. Syers et al., 2002

Hans-Georg Frede

1950 1960 1970 1980 1990 20000

200

400

600

800

1000

Acumulated P surplus Annual P surplus

Akkumulierter P-Vorrat seit 1950

kg P*ha-1

Jährlicher Überschuss

P-Akkumulation

Hans-Georg Frede

PhosphorÜberschuss der Flächenbilanz 1999

kg P/ha LF

Bach und Frede (2001)

≤ 22 – 56 – 10

11 – 20> 20

Hans-Georg Frede

ViehbesatzViehbestand 1999 im Kreisdurchschnitt

VE / ha LF

0,2 - 0,50,51 – 1,01,01 – 1,51,51 – 2,02,01 – 2,8

Hans-Georg Frede

Phosphorbilanzen für drei BetriebstypenDurchschnittswerte in kgP/ha für die Wirtschaftsjahre 1995/96

Markt-frucht

Futter-bau

Ver-edlung

Zufuhr

Entzug

Überschuss

gesamt

durchMarktprodukte

13

22

- 9

17

12

5

41

20

21

Hans-Georg Frede

Effizienz für den P-Einsatzin der Bundesrepublik

00

10

20

30

40

50

60

1950 1960 1970 1980 1990 2000

outputinput %

Hans-Georg Frede

Reduktionspotentiale:

Beispiel Fütterung



Hans-Georg Frede

Verringerung der P-Ausscheidung durch Optimierung der Tierernährung

Faktoren

Futterzusatzstoffe

Fütterungmaßnahmen

Enzyme: Phytasen

Leistungsförderer

an den Bedarf angepasste Rationen

Phasenfütterung (dem Entwicklungs- und Leistungsstadium angepasste Fütterung)

Verstärkter Einsatz von hochverdaulichen Rohstoffen

Geschätzte Reduzierung im Wirtschaftsdünger in %

Phosphor

2-30

5

10-15

10

5

Hans-Georg Frede

• Phosphor ist eine knappe Ressource.

• P-Überschüsse wurden in den vergangenen 15 Jahren deutlich reduziert.

• Dennoch: P-Überschuss ist mit 158.000 t P*a-1

noch zu hoch und auf Regionen mit Intensiv-Tierhaltung konzentriert.

• Hier sind weitere Reduzierungsmaßnahmen notwendig.

Fazit

Hans-Georg Frede

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