Bewertung alternativer Legehennenverfahren für Großbestände hinsichtlich Stickstoffdynamik mit Bezug zu Wald, Geruch- und Staubemission

Ziel des Vorhabens war es, für die Praxis Empfehlungen zur umweltgerechten Gestaltung von alternativen Legehennenhaltungsverfahren zu erarbeiten. Gesetzlicher Hintergrund ist, dass alle Tierhaltungsanlagen spezifische Anforderungen entsprechend der TA-Luft und genehmigungsbedürftige Anlagen die Festlegungen der TA-Lärm einzuhalten haben. Mit Verbot der Käfighaltung ist eine Umstellung auf alternative Haltungsverfahren verbunden. Die alternativen Verfahren emittieren deutliche höhere Mengen an Ammoniak, Staub und Geruchsstoffen. Besonders problematisch ist gegenwärtig der Systemwechsel von Käfighaltung auf alternative Verfahren für bestehende Anlagen, die zur Vermeidung von Geruchsbelästigungen in oder an den Wald gebaut wurden. Mit Novellierung der TA-Luft wurde zum Schutz  N-empfindlicher Ökosysteme die Freisetzung von Ammoniak aus Anlagen begrenzt sowie Ammoniakrichtwerte für die maximal zulässige Gesamt- bzw. Zusatzbelastung im Immissionsbereich festgelegt.
Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes sind Untersuchungen zur Produktqualität, da mit Umstellung auf alternative Systeme der Anfall an verschmutzten Eiern sowie Knick- und Brucheiern zunehmen kann.

• Das Lüftungssystem erreichte in den Klimaklassen Frühling, Sommer, Herbst und Winter mittlere stündliche Luftwechselraten je Tierplatz von 3,23 m³, 3,97 m³, 2,08 m³ und 1,82 m³. Die Öffnung der Auslaufklappen senkt den Unterdruck um ca. 50 %.
• Die gasförmigen Stallraumlasten liegen im Vergleich zu Vorbefunden auf niedrigem Niveau. Im Abluftstrom werden Ammoniakkonzentrationen im Mittel zwischen 0,5 – 4,9 mg / m³ im Jahresverlauf gemessen. Die Kohlendioxidkonzentrationen variieren zwischen 1250 und 2164 mg / m³. Lachgas (0,4 – 1,1 mg / m³) und Methan (1,0 – 5,0 mg / m³) liegt weitgehend auf Zuluftniveau. Die Gaskonzentrationen sind im Abluftstrom gegenüber der Stallluft signifikant  um ca. 15 % niedriger.
• Aufgrund der geringen Konzentrationsdifferenzen zwischen Abluftstrom und Außenbereich sowie der deutlich niedrigeren Ammoniakkonzentrationen im Luv der Stallung (Passivsammler) wurde bei der Berechnung der Massenströme von Ammoniak, Methan und Lachgas auf den Abzug einer Vorbelastung verzichtet. Für Kohlendioxid wurde eine fixe Vorbelastung der Zuluft von 748 mg / m³ berücksichtigt. Auf der Grundlage von 351 Haltungstagen im Jahr (14 Tage Service) wurden nachfolgende Emissionsfaktoren zur Berechnung der Jahresfracht ermittelt:
    Ammoniak 41 g / Tpl.,
    Lachgas 16 g / Tpl.,
    Methan 80 g / Tpl.,
    Kohledioxid 19 kg / Tpl.
  Vergleichende LASAT-Ausbreitungsberechnungen mit den ermittelten Ammoniakemissionsfaktoren konnten die mit Passivsammlern gemessenen Immissionen nachvollziehen. Es ergaben sich nur geringe Abweichungen für Immissionsmesspunkte bis 150 m entfernt vom Stall. Für größere Entfernungen wurde eine bereits bei ähnlichen Untersuchungen gefundene Immissionsunterschätzung durch die Berechnungsmethode bestätigt.
• Die Staubgehalte in der Abluft unterliegen einem typischen Tagesgang. Die mittlere Tageskonzentration im Abluftstrom wurde in Abhängigkeit vom Außenklima zwischen 1,2 und 9,0 mg / m³ ermittelt. Der Anteil von PM-10 und PM-2.5 am Gesamtstaub betrug 80 bzw. 30 %. Für Gesamtstaub wurde ein Emissionsfaktor von 147,5 g / Tpl. zur Berechnung der Jahresemissionen ermittelt.
• Die Gesamtkeimzahl an Bakterien im Umfeld des Stalls ist bei niedrigen Außentemperaturen geringer als im Sommer. Tendenziell trifft das auch für Schimmelpilze und Hefen zu. Beide Gehaltswerte korrespondieren zwischen Stall- und Abluft gut. Der Keimgehalt ist in der Stallluft gegenüber der Abluft um den Faktor 10 höher. Humanpathogene Keime in der Abluft wurden nur in einer Messung (von 9) isoliert. Die Bakterienkonzentration in der Stall- und Abluft korrespondiert mit der Konzentration von Partikeln kleiner 2,5 µm und von Methan. Das trifft für Schimmelpilze nicht zu.
• Die in den Außenklimabereichen ermittelten Geruchsstoffkonzentrationen (Geruchsschwelle) im Abluftstrom liegen zwischen 25 und 115 Geruchseinheiten (GE) je m³. Die mittleren Referenzwerte der Außenluft liegen bei 19 GE. Der Emissionsfaktor für Geruch beträgt 13 GE/s und Großvieheinheit (GV). Dieser liegt nur geringfügig oberhalb bisheriger Ergebnisse.
• Die Ammoniakmessungen über der Auslauffläche wiesen keine nennenswerten Konzentrationen nach, somit kann ein Anteil der Fläche an der Gesamtemission am Standort nicht nachgewiesen werden. Die Immissionswerte für Ammoniak zeigen, dass das Stallumfeld vergleichbare Vorbelastungen wie in landwirtschaftlich genutzten Gebiete hat, der Emittent Stall bereits in einem Abstand von 40 m zum Stall die höchsten Luftkonzentrationen verursacht und nach 200 m annähernd die Hintergrundbelastung wieder erreicht ist.
• Die Deposition an Ammonium- und Nitratstickstoff überschreiten in einem Abstand zum Stall von 40 m das Hintergrundniveau deutlich. Die Nitratablagerungen sind nach 200 m auf Hintergrundniveau, Ammonium hat nach 300 m noch ein erhöhtes Niveau. Unter Abzug der nicht dem Stall zuzurechnenden Hintergrundkonzentrationen verursacht der Stall im Nahbereich (40 m) eine Stickstoffdeposition von 18 kg / ha. Ab 200 m Distanz werden nur noch ca. 3 kg / ha deponiert.
• Im Hennenbestand wird eine leistungsangepasste Phasenfütterung umgesetzt und hat so einen wesentlichen Einfluss auf die geringen Konzentrationen an stickstoffhaltigen Stallraumlasten.