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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Allgemeine Grundlagen

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1. Einleitung

Zusammenfassung
In der Umweltdiskussion hat die Landwirtschaft in den vergangenen Jahren einen stetigen Bedeutungszuwachs erfahren. Der Themenbereich „Landwirtschaft und Umwelt“ hat dabei zahlreiche verschiedenene Aspekte. In der Öffentlichkeit bisher am meisten beachtet sind die Folgen, die mit dem modernen Intensivlandbau verbunden sind. Dazu gehören z. B. die Bodenerosion, Gewässerbelastung oder der Rückgang der Artenvielfalt. Über diese „direkten“ Folgen hinaus steht die Landwirtschaft jedoch noch in ähnlicher Weise wie andere Produktionsbereiche in Wechselwirkung mit der Umwelt. Vergleichbar der „typischen“ Industrieproduktion werden in großem Umfang Hilfs- und Betriebsmittel eingesetzt; dazu gehören vor allem Düngemittel und Pflanzenschutzmittel. Deren Bereitstellung wiederum ist mit Energieeinsatz, Emissionen, dem Verbrauch von Ressourcen usw. verbunden. Zu den damit verbundenen Auswirkungen auf die Umwelt gab es bis vor einigen Jahren nur relativ wenige Arbeiten.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

2. Düngemittel: Ein Überblick

Zusammenfassung
In den folgenden Unterkapiteln finden sich kurze einführende Darstellungen zur Klassifikation und Funktionsweise von Düngemitteln, aber auch zu den technischen Produktionsverfahren und wirtschaftlichen Aspekten wie Im- und Exportanteile, die wichtige Eingangsgrößen von Energie- und Stoffstrombilanzen darstellen.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

3. Energie- und Stoffstrombilanzen: Theorie und Praxis

Zusammenfassung
Der Begriff „Energie- und Stoffstromanalyse“ bzw. „Energie- und Stoffstrombilanz“ ist bisher keineswegs eindeutig bestimmt; vielmehr existieren hierzu mehrere Definitionen. Auch ist zu fragen, zu welchem Zweck Energie- und Stoffstrombilanzen überhaupt erstellt werden, denn es gibt eine Vielzahl verschiedener ökologischer Bewertungsinstrumente, wie z. B. die Ökobilanzen, bei denen Energie- und Stoffströme eine wichtige Rolle spielen. Es könnte durchaus der Fall sein, daß Energie- und Stoffströme für ein Bewertungsinstrument nach anderen Regeln zu erfassen sind als für ein zweites.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

Energie- und Stoffstrombilanzen von Düngemitteln

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4. Basisinformationen und Rahmenannahmen

Zusammenfassung
In Teil 1 dieses Buches wurde erläutert, daß und warum sich die Erstellung der hier diskutierten Energie- und Stoffstrombilanzen von Düngemitteln am gegenwärtigen Stand der Methodendiskussion für Ökobilanzen orientieren soll. Damit ist es sinnvoll — auch wenn hier Energie- und Stoffstrombilanzen und keine Ökobilanzen behandelt werden — auch formal an die Regeln für Ökobilanzen anzuschließen. Aus diesem Grund wird im folgenden Unterkapitel zunächst der Teilschritt der „Festlegung des Ziels und Untersuchungsrahmens“ konkretisiert; d. h., die für die hier durchgeführte Energie- und Stoffstrombilanzierung von Düngemitteln notwendigen Basisinformationen und Rahmenbedingungen werden erläutert und dokumentiert. Die darüber hinausgehenden Konventionen für die beiden folgenden Teilschritte einer Ökobilanz, die Sachbilanz bzw. Wirkungsabschätzung, sind in Kapitel 4.2 näher beschrieben.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

5. Datenbasis und Datenqualität

Zusammenfassung
Die Umsetzung der Zieldefinition auf der Sachbilanz-Ebene, d. h. hier die Quantifizierung der Bilanzgrößen, ist in der Praxis mit erheblichen Problemen verbunden. Die Schwierigkeiten sind vor allem im Umfang und der Qualität der verfügbaren Basisdaten begründet.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

6. Bilanzierung: Düngemittelproduktion

Zusammenfassung
In der folgenden Darstellung der Energie- und Stoffstrombilanzierung der Produktion von Stickstoff-, Phosphat- und Kaliumdünger und Düngekalk liegt der formale Schwerpunkt auf der Energiebilanzierung. Damit ist keine Wertung der ökologischen Bedeutung des Energieeinsatzes gegenüber der des Verbrauchs an Ressourcen und der Freisetzung von Emissionen verbunden. Es handelt sich — wie in Kapitel 5 dargestellt — um eine Folge der Qualität und Struktur der Basisdaten: Die Stoffbilanz ist vergleichsweise einfach zu erstellen und die Emissionen sind relativ eng an den Energieeinsatz gebunden.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

7. Bilanzierung: Transportprozesse

Zusammenfassung
Mit der Bereitstellung von Düngemitteln sind zahlreiche Transporte verbunden, die bei der Energie- und Emissionsbilanzierung berücksichtigt werden müssen. Dazu gehören der Transport der Düngemittel selbst, ihrer Rohstoffe und der eingesetzten Energieträger. Die Bilanzierung umfaßt drei Schritte. Zunächst werden die spezifischen Energieverbräuche und Emissionsfaktoren für die einzelnen Transportmittel abgeleitet. Bezugsgröße ist die Transportleistung in tkm. Als zweite Gruppe von Input-Größen werden die Transportentfernungen ermittelt bzw. festgelegt. Schließlich werden die absoluten Energieverbräuche und Emissionen durch den Transport aus den spezifischen Energieverbräuchen und Emissionen und den Transportweiten bestimmt. Für den Transport der Düngemittel selbst werden der zweite und dritte Schritt in diesem Kapitel dokumentiert. Für den Transport der bei der Düngemittelproduktion eingesetzten Energieträger erfolgt die Bilanzierung in Kapitel 8.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

8. Bilanzierung: Energieträger

Zusammenfassung
Zur Düngemittelbereitstellung werden — wie in jedem technischen Prozeß — fossile Energieträger sowie Dampf und Strom eingesetzt, die ihrerseits bereitgestellt werden müssen („Vorkette“). Die Bereitstellung fossiler Energieträger umfaßt den Einsatz sehr unterschiedlicher bergbaulicher Verfahren und Fördertechniken, chemischer oder physikalischer Trennund Anreicherungsverfahren und Transportprozesse. Die Stromerzeugung stellt bereits — soweit sie nicht durch Kern- oder Wasserkraft usw. erfolgt — eine Nutzung fossiler Energieträger dar. Gemeinsam ist der Bereitstellung von Strom — auch der aus Kern- oder Wasserkraft usw. — und von fossilen Energieträgern, daß sie meist räumlich getrennt von der Nutzung in industriellen Prozessen — oder durch andere Abnehmer wie Haushalte — sowie durch andere Unternehmen erfolgt.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

9. Energie- und Stoffstrombilanzen der Düngemittelbereitstellung

Zusammenfassung
Die Bilanzen der Düngemittelbereitstellung ergeben sich aus der Zusammenführung der Daten zu den drei Lebenswegabschnitten Energiebereitstellung, Produktion und Transport. Der Endenergieeinsatz in Produktion und Transport wird dazu mit dem spezifischen Einsatz an Primärenergieträgern und den Emissionen der Endenergiebereitstellung verknüpft. Anschließend erfolgt die Summation des primärenergiebezogenen Energieeinsatzes in Produktion und Transport und der Emissionen durch Energiebereitstellung, Produktion und Transport. Der Verbrauch mineralischer Ressourcen ergibt sich aus den in den Produktionsprozessen eingesetzten Stoffmengen und den zugrunde gelegten Anteilen dieser Stoffe (CaO, K2O und P2O5) bzw. ihrer Vorstufen (Schwefel) an den mineralischen Ressourcen.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

10. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung
Gegenstand dieser Studie ist die Energie- und Stoffstrombilanzierung der Bereitstellung von Düngemitteln mit den Nährstoffen Stickstoff (N), Phosphat (P2O5), Kalium (K2O) und Düngekalk (CaO). Im Rahmen von Exkursen werden zusätzlich die Ausbringung von Düngemitteln und wichtige Effekte bei ihrer Verwendung diskutiert. Den Bezug bilden jeweils die in der Bundesrepublik Deutschland 1993 abgesetzten Düngemittel.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

Anhang

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11. Energie- und Stoffstrombilanzen: Ergänzungen und Differenzierungen

Zusammenfassung
Die Bilanzierung der Produktion von N- und P-Dünger wird in dieser Studie differenziert nach drei Produktionsregionen und für fünf bzw. vier Düngemittel durchgeführt. Die Ergebnisse der Bilanzierung für die mittleren in der Bundesrepublik 1993 abgesetzten Düngemittel mit den Nährstoffen N und P2O5 finden sich in den Kapiteln 6.1.4 und 6.2.4. In den Differenzierungen nach Produktionsregion und Düngemittel werden die Daten im folgenden dokumentiert.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

12. Bereitstellung der Daten auf Diskette

Zusammenfassung
Die in diesem Buch dargestellten Ergebnisse zu den verschiedenen Düngemitteln werden auch als Datensätze auf Diskette bereitgestellt. Das Ziel ist dabei, dem Nutzer diese speziellen Datensätze für die Einbindung in Ökobilanzen oder Stoffstromanalysen anzubieten, ohne daß er die Daten aus dem Buch abschreiben bzw. selbst verknüpfen muß.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

13. Exkurs: Ausbringung von Düngemitteln

Zusammenfassung
Der letzte „technische“ Lebenswegabschnitt von Düngemitteln, auf den der Mensch unmittelbaren Einfluß hat, ist die Ausbringung auf landwirtschaftlichen Nutzflächen. Mit der Auflösung der Düngemittelteilchen durch Niederschlag, gegebenenfalls durch künstliche Bewässerung ist der Lebensweg des eigentlichen Düngemittels als Produkt beendet (zu den durch die ausgebrachten Düngemittel verursachten Emissionen aus dem Boden siehe Kapitel 14).
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

14. Exkurs: Nutzung von Düngemitteln

Zusammenfassung
In Teil II dieses Buches werden die Emissionen der Bereitstellung der Düngemittel bilanziert. Zusätzlich zur Bereitstellung müssen oder können — je nach Fragestellung oder Untersuchungsumfang — jedoch auch diejenigen Emissionen mit berücksichtigt werden, die mit der Ausbringung der Düngemittel und auch mit ihrer direkten Nutzung verbunden sind. Erstere sind in Kapitel 13 beschrieben, die mit ihrer Nutzung verbundenen Emissionen werden hier behandelt.
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

15. Abkürzungen, Einheiten, Symbole

Ohne Zusammenfassung
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt

16. Literatur

Ohne Zusammenfassung
Andreas Patyk, Guido A. Reinhardt
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