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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

6. Technisches Kernproblem II: Stoffströme und Stickstoffbilanz

verfasst von : Ulrich Hampicke

Erschienen in: Kulturlandschaft - Äcker, Wiesen, Wälder und ihre Produkte

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Wir wenden uns nun dem zweiten der schon in der Einleitung genannten Grundproblem der modernen Landwirtschaft zu, den Stoffströmen. Dabei müssen wir den Bogen von der Entstehung des Lebens auf der Erde bis zu praktischen Problemen des Umgangs mit Dünger in der Landschaft schlagen, denn selbst die alltäglichsten Probleme werden hier nur richtig verstanden, wenn sie in elementare biogeochemische und energetische Zusammenhänge gestellt werden. Wir werden einige wichtige Aspekte der Pflanzenernährung ansprechen, hierbei besonders auf die Flüsse des Stickstoffs sowohl im planetarischen Maßstab als auch in der Landschaft eingehen und Wege nennen (die sämtlich bekannt sind, aber zu wenig beschritten werden), um die regional außer Rand und Band geratenen Stoffströme wieder zu ordnen.

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Fußnoten
1
Bei der Chemosynthese betreiben Mikroorganismen Oxidationsvorgänge und „zapfen“ die dabei frei werdende Energie ab, um sie für ihre Lebensvorgänge zu nutzen. Ein Beispiel ist die Nitrifizierung in Böden und Gewässern. Dabei wird mit Wasserstoff verbundener Stickstoff, das Ammonium-Ion \(\text{NH}_{4}^{+}\) in eine Verbindung mit Sauerstoff, das Nitrat-Ion \(\text{NO}_{3}^{-}\) umgewandelt, → Box 6.3 „Globaler Stickstoffkreislauf“.
 
2
Die korrekte Summenformel für die Photosynthese lautet CO2 + 2H2O → CH2O + H2O + O2.
 
3
Feldspäte enthalten durchaus auch natives \(\text{NH}_{4}^{+}\) als Ladungsausgleich, jedoch dürfte dieses in der Pflanzenernährung gegenüber dem aus der Atmosphäre fixierten Stickstoff weit zurücktreten.
 
4
Der Ammoniak wurde anfänglich überwiegend zur Erzeugung von Munition und Sprengstoff verwendet. Der Erfinder des Verfahrens, Fritz Haber, erwarb wenige Jahre später zweifelhaften Ruhm durch die Entwicklung von Giftgas, das ab 1915 im Krieg eingesetzt wurde. Es gehörte zu den grauenvollsten Erscheinungen des Krieges; Habers Ehefrau nahm sich wahrscheinlich aus Verzweiflung darüber das Leben.
 
5
Krafft et al. (1880, S. 185). Die Herausgeber der Neuauflage von Thaers „Grundsätzen“ ergänzen an dieser Stelle, dass Thaer selbst in einer späteren Schrift Zweifel darüber ausgedrückt habe, dass allein „thierisch-vegetabilische Stoffe“ der Pflanzenernährung dienten und dass er den Begriff Humus auch auf anorganische Bodenbestandteile erweitert habe. Der Konflikt mit Liebigs Mineralstofftheorie sei daher in seiner Schärfe ein Ergebnis einseitiger Interpretation von Thaers Werk durch seine Epigonen, nicht aber durch ihn selbst hervorgerufen.
 
6
Zu Berechnungsgrundlagen ist einschlägig Bach et al. (2011) empfohlen. Die Schätzwerte für die Fixierung durch Knöllchenbakterien sowie für die NO2-Deposition in Abb. 6.2 sind ebenso wie weitere Informationen entnommen aus Bach (2008).
 
7
Wie der Name sagt, bezieht sich der Begriff eigentlich auf einen Betrieb: Wie viel Stickstoff kommt zugekauft durch das Hoftor in den Betrieb hinein und wie viel verlässt ihn in Gestalt der erzeugten Produkte? Man kann sich aber auch die Landwirtschaft eines ganzen Landes als einen „Betrieb“ vorstellen.
 
8
Im Mineraldünger kostete eine Tonne Stickstoff in den Jahren 2008 bis 2013 etwa 1000 €. Rechnet man (nicht ganz ohne Probleme, aber auch nicht grundsätzlich falsch) allem Stickstoff, der nutzlos aus der Landwirtschaft herausfließt, diesen „Schattenpreis“ zu, so ergibt sich ein jährlicher volkswirtschaftlicher Verlust von fast 1,7 Mrd. €. Hinzu kommen die schwerer zu quantifizierenden, aber wohl weit höheren Kosten aus den Schadwirkungen des entwichenen Stickstoffs.
 
9
Deutschland hatte sich einmal in einem Europäischen Abkommen verpflichtet, nicht mehr als 550.000 t Ammoniak zu emittieren, nun sind es 680.000 t. Man rechtfertigt sich damit, dass zum Zeitpunkt der Verpflichtung der Beitrag aus dem Biogas noch nicht absehbar war. Die Tab. 6.2 zeigt aber, dass der Sollbetrag auch ohne die Zufuhr aus Biogas schon überschritten wird.
Tab. 6.2
Ammoniak-Emissionen der deutschen Landwirtschaft 2013
 
t NH 3
t N
t NH 3 kumulativ
Energiepflanzen
70.000
58.000
680.000
Mineraldünger
130.000
107.000
610.000
Geflügel und sonst.
70.000
58.000
480.000 ↑
Schweine
120.000
99.000
410.000
Andere Rinder
140.000
116.000
290.000
Milchkühe
150.000
124.000
150.000
Alle Tiere
480.000
397.000
 
Zusammen
680.000
562.000
 
Quelle: Haenel et al. 2016, S. 12, Massen NH3/N wie 17:14
 
10
Generell fördert jede Temperaturerhöhung den Abbau von organischer Substanz stärker als deren Aufbau.
 
11
Es handelt sich um das Diamid der Kohlensäure CO(NH2)2.
 
12
Im ökologischen Landbau sind Aminosäurezusätze verboten. Hier liegt ein Beispiel dafür vor, dass eine Regel intuitiv gerechtfertigt erscheint – es soll im Öko-Landbau so wenig „Unnatürliches“ wie möglich geben –, dass aber die Folgen weniger überzeugen. Näheres zum Öko-Landbau im Abschn. 7.​5.
 
13
Erstens gibt es außerhalb der Landwirtschaft zahlreiche Gewerbetreibende, die auch bei schlechter Einkommenslage nicht darauf hoffen können, dass ihnen Behörden das Einhalten von Gesetzen erlassen. Zweitens muss es ein Normalbürger als ungerecht empfinden, wenn er für geringfügige Übertretungen (etwa Falschparken) konsequent sanktioniert wird, während klar umweltschädliches Verhalten toleriert wird.
 
14
Die Klassifizierung des Weizens überwiegend nach seinem Proteingehalt und damit seine Bezahlung erfolgt unter anderem deshalb, weil aussagekräftigere Bestimmungsgründe für die Backqualität bei der Abnahme der Partien nicht schnell genug festgestellt werden können. Viel spricht dafür, dass eine gute Qualität von Backwaren nicht nur vom Gehalt des Mehles an bestimmten Proteinen abhängt, sondern auch von der gesamten Backtechnik, darunter auch ihrer Geschwindigkeit, der Bildung von Sauerteig und anderem. Die Forschungen sind noch im Fluss, sodass vorliegend nicht geurteilt werden soll. Die abgesunkene Genussqualität von Backwaren insbesondere aus Großbäckereien ist allerdings kaum zu bestreiten – man muss heute lange suchen, eine Semmel zu finden, die so gut schmeckt wie die meisten vor 40 Jahren.
 
Metadaten
Titel
Technisches Kernproblem II: Stoffströme und Stickstoffbilanz
verfasst von
Ulrich Hampicke
Copyright-Jahr
2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-57753-0_6