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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“
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
Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003
„P-Bilanz Deutschlands“
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
Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003
„P-Bilanz Deutschlands“
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
Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003
„P-Bilanz Deutschlands“
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
Sekundär-rohstoffdünger
Externe Zufuhr(Netto-Input) = 304
Futtermittelaus inländ.
Verarbeitung
P-Mineral-futtermittel
Futtermittelaus
Importen
227
Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 412
Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 458
Ernte-substanz
288Futtermittel ausinnerbetriebl.
Erzeugung
419
- 7Überschuss
Pflanzenproduktion
165Überschuss
Tierproduktion
PflanzlicheMarktprodukte
netto 96
Überschuss (gesamt) = 158161
131
661657
Wirtschaftsdünger
35
51
TierischeMarktprodukte
netto 50
Externe Verwertung = 146
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der LandwirtschaftPHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001)
Hans-Georg Frede
40
15530 62 57 51
Mineral-dünger
Sekundär-rohstoffdünger
Externe Zufuhr(Netto-Input) = 304
Futtermittelaus inländ.
Verarbeitung
P-Mineral-futtermittel
Futtermittelaus
Importen
227
Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 412
Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 458
Ernte-substanz
288Futtermittel ausinnerbetriebl.
Erzeugung
419
- 7Überschuss
Pflanzenproduktion
165Überschuss
Tierproduktion
PflanzlicheMarktprodukte
netto 96
Überschuss (gesamt) = 1581616
131
661657
Wirtschaftsdünger
35
51
TierischeMarktprodukte
netto 50
Externe Verwertung = 146
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der LandwirtschaftPHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001)
Hans-Georg Frede
40
15530 62 57 51
Mineral-dünger
Sekundär-rohstoffdünger
Externe Zufuhr(Netto-Input) = 304
Futtermittelaus inländ.
Verarbeitung
P-Mineral-futtermittel
Futtermittelaus
Importen
227
Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 412
Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 458
Ernte-substanz
288Futtermittel ausinnerbetriebl.
Erzeugung
419
- 7Überschuss
Pflanzenproduktion
165Überschuss
Tierproduktion
PflanzlicheMarktprodukte
netto 96
Überschuss (gesamt) = 158 Externe Verwertung = 14616
131
661657
Wirtschaftsdünger
35
51
TierischeMarktprodukte
netto 50
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der LandwirtschaftPHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001)
Hans-Georg Frede
40
15530 62 57 51
Mineral-dünger
Sekundär-rohstoffdünger
Externe Zufuhr(Netto-Input) = 304
Futtermittelaus inländ.
Verarbeitung
P-Mineral-futtermittel
Futtermittelaus
Importen
227
Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 403
Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 448
288Futtermittel ausinnerbetriebl.
Erzeugung
419
- 7Überschuss
Pflanzenproduktion
165Überschuss
Tierproduktion
PflanzlicheMarktprodukte
netto 96
Überschuss (gesamt) = 158 Externe Verwertung = 14616
131
641687
Wirtschaftsdünger
35
51
Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 412
Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 458
TierischeMarktprodukte
netto 50
Ernte-substanz
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der LandwirtschaftPHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001)
Hans-Georg Frede
40
15530 62 57 51
Mineral-dünger
Sekundär-rohstoffdünger
Externe Zufuhr(Netto-Input) = 304
Futtermittelaus inländ.
Verarbeitung
P-Mineral-futtermittel
Futtermittelaus
Importen
227
Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 403
Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 448
Ernte-substanz
288Futtermittel ausinnerbetriebl.
Erzeugung
419
- 7Überschuss
Pflanzenproduktion
165Überschuss
Tierproduktion
Überschuss (gesamt) = 15816
131
661657
Wirtschaftsdünger
35
51
Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 412
Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 458
TierischeMarktprodukte
netto 50
Externe Verwertung = 146
PflanzlicheMarktprodukte
netto 96
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der LandwirtschaftPHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001)
Hans-Georg Frede
40
15530 62 57 51
Mineral-dünger
Sekundär-rohstoffdünger
Externe Zufuhr(Netto-Input) = 304
Futtermittelaus inländ.
Verarbeitung
P-Mineral-futtermittel
Futtermittelaus
Importen
227
Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 403
Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 448
Ernte-substanz
288Futtermittel ausinnerbetriebl.
Erzeugung
419
- 7Überschuss
Pflanzenproduktion
165Überschuss
Tierproduktion
Überschuss (gesamt) = 15816
131
661657
Wirtschaftsdünger
35
51
Pflanzenproduktion(Boden, Pflanze)Σ Zufuhr = 412
Tierproduktion(Viehbestand)Σ Zufuhr = 458
TierischeMarktprodukte
netto 50
Externe Verwertung = 146
PflanzlicheMarktprodukte
netto 96
Stoffbilanz und Stoffflüsse in der LandwirtschaftPHOSPHOR, (alle Angaben in 1000 t P, Bezugsjahr 2001)
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
Informationstag zur P-Düngung 27. November 2003
„P-Bilanz Deutschlands“
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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