„Untersuchungen
zur Wirksamkeit emissionsmindernder Maßnahmen
bei alternativen Legehennenhaltungsverfahren zur Reduzierung der Gase,
Stäube und Keimbelastungen“
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Bearbeiter:
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Dr. Jens Lippmann
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Auftraggeber:
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Sächsische
Landesanstalt für Landwirtschaft Dresden
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Auftragsdauer:
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1.September
2004 bis 30.November 2006
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Auftragnehmer:
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Albrecht-Daniel-Thaer-Institut für Agrarwissenschaften
e. V. an der Universität Leipzig
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Problemstellung
Mit der ersten Verordnung zur Änderung der
Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung vom 28. Februar 2002 (BGBl.
Jahrgang 2002 Teil 1 Nr. 16) wurde die notwendige Umsetzung der EU-Richtlinie zum Schutz von Legehennen
(Richtlinie 1999/74/EG) in deutsches Recht vollzogen. Mit dem Verbot
der Hennenhaltung in konventionellen Käfiganlagen ab 2007 und ab 2012
auch in ausgestalteten Käfigen nimmt Deutschland eine Vorreiterrolle
in Europa ein. Da gegenwärtig lediglich ca. 20 % der Hennen in
Deutschland in alternativen Haltungsverfahren stehen, leitet sich eine
Forcierung der Forschungsarbeiten zu den Alternativverfahren
insbesondere in Deutschland ab.
Mit Bezug zum Stallklima sind in dieser VO u. a. Grenzwerte zum
Ammoniakgehalt in der Stallluft verankert. Die Ammoniakkonzentration
soll 20 ppm dauerhaft und 10 ppm im Aufenthaltsbereich der Tiere nicht
überschreiten.
Die
grundlegenden Anforderungen zum Immissionsschutz sind in der Ersten
Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz -
der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft) -
verankert. Um Anwohner zu schützen, sind Geruchs-, Staub- und
Keimbelastungen zu minimieren. Hauptemittent an Ammoniak ist in
Deutschland mit etwa 81 % der Gesamtemissionen die Tierhaltung. Der
Anteil der Geflügelhaltung an diesen Emissionen beträgt etwa 5 %.
Dennoch kann eine Bewertung des Emissionsniveaus von
standortspezifischer Bedeutung sein, wenn sich im Umfeld einer Tierhaltungsanlage
N-sensible Ökosysteme befinden. Die TA-Luft gibt zur Vermeidung von
Schadwirkungen durch Tierhaltungsanlagen Mindestabstände zu Ökosystemen
vor. Dabei wird bereits zwischen konventionellen und alternativen
Haltungssystemen für Legehennen unterschieden. Die maximal zulässige
Gesamtbelastung in einem Ökosystem beläuft sich auf 10 mg / m³ Luft. Zur Begrenzung
von Ammoniakemissionen bei genehmigungsbedürftigen Anlagen sind
Grenzwerte für Massenstrom und Massenkonzentration von 150 g/h bzw. 30 mg/m³ in der TA-Luft
verankert. Ein Manko der Abstandsermittlung ist, dass hierbei insbesondere
emissionsmindernde Verfahren unberücksichtigt
bleiben.
Spezifische
Obergrenzen für Schwebstaubkonzentrationen (PM 10-Staub) und
Gesamtstaubemissionen sind ebenfalls in der TA-Luft zu finden. Zur
Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen sind die Emissionen aus
Tierhaltungsanlagen an Gesamtstaub in der Abluft auf 0,2 kg / h
(Massenstrom) bzw. auf 20 mg / m³ Luft (Massenkonzentration) zu
begrenzen.
Erste
Ergebnisse zeigen, dass bezüglich Massenkonzentration und Massenstrom
insbesondere in Bodenhaltungssystemen
mit Ammoniak und in Volieren mit Staub Probleme auftreten.
In diesem Kontext ist es für die produzierende
und genehmigende Praxis unverzichtbar, einen gesicherten Kenntnisstand
zu emissionsmindernden Lösungsansätzen wie z.
B. der Lüftungssteuerung und Stallluftbefeuchtung zu haben.
Zielstellung:
Das Projekt hat das
Ziel, ausgewählte Gestaltungsvarianten auf ihre Umweltwirkung zu prüfen
und entsprechende Empfehlungen abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt
hierbei auf der verfahrensbegleitenden
Entstehung von Ammoniak, Staub und Geruch. Die entstehenden Bioaerosole
bilden ein Trägermedium für Keime. Der Umfang und die Art der
Umweltwechselwirkung soll unter Berücksichtigung ökonomischer Gegebenheiten
und der Tiergesundheit für die Haltungssysteme bewertet werden. Mit den
darzustellenden Optimierungsansätzen bezüglich der Balance zwischen
Lufttemperatur bzw. -feuchte, Gaskonzentrationen im Stall und im
Zusammenspiel mit dem Lüftungsmanagement entstehende Emissionen soll
der Wissensvorlauf zu einem umweltoptimierenden
Lüftungsmanagement gesichert werden.
Methodisches Vorgehen:
In die Untersuchungen werden 3 Standorte mit
alternativen Haltungsformen für Legehennen aufgenommen. Dabei handelt
es sich um eine Volierenhaltung mit systemtypischer Ausstattung und
einer Luftbefeuchtungsanlage zur Staubreduzierung. Die 2. Volierenanlage
ist ein für Sachsen repräsentativer Rekonstruktionsumbau mit einem in
der Ebenengestaltung vom systemtypischen Volierenblock abweichenden
Ausführung (erweiterte Scharrraumhöhe) und Tunnellüftung. Die zu
untersuchenden Haltungsformen komplettiert ein Bodenhaltungssystem mit
Kotbunker und hier speziell geführten Abluft zur Kotbelüftung. Die
Haltungen repräsentieren bezüglich Herdengröße und Tierbesatz in
Sachsen existierende und künftig in der Anzahl expandierende
Verfahrensgestaltungen.
Zur Beurteilung des Emissionsverhaltens
dieser Haltungen werden Innen- und Außentemperatur, komplettiert mit
der Luftfeuchte, kontinuierlich über die gesamte Stallbelegung
erfasst. Die Stalltemperatur als Regelgröße für die Lüftungsanlage wird
als Basis der Jahreskalkulationen von Volumenstrom und
Gaskonzentration benutzt. In Abhängigkeit vom Außenklima (>22 °C,
<8 °C, Übergangsbereich 8 – 15 °C) werde je Herde und Stallbelegung
in 14-tägigen Zeitfenstern die Gaskonzentrationen und Volumenströme
gemessen.
In Zeitfenstern von jeweils mindestens 3
Stunden werden die Emissionsmessungen begleitend Staubmessungen
durchgeführt. Hierbei werden die Fraktionen PM-10, einatembar
und alveolengängiger Staub qualitativ
bestimmt. Diese Messungen werden stichprobenhaft
auf einen Zeitraum über 24 h ausgedehnt, um einen Verlauf der
Staubkonzentration zu bestimmen. Hieraus können Aussagen zu
praxisrelevanten Messzeitpunkten bzw. Schlüsse auf die
Konzentrationsverteilung im Tagesgang gezogen werden. Diese Messungen
werden durch gravimetrische Bestimmungen der Fraktionen PM-10, einatembar und alveolengängiger
Staub in parallelen Zeitfenstern von 3 Stunden begleitet. Hierdurch
sind Massebestimmungen der auftretenden Stäube möglich. In der Probe
werden Endotoxine, aerobe Gesamtkeimzahl und Schimmelpilze bestimmt.
Diese Spezialuntersuchungen werden durch ein Team der Freien
Universität Berlin durchgeführt.
Die Bestimmung des Geruchs erfolgen
als Momentaufnahme je Standort und Emissionsmessserie. Hierdurch wird
eine zeitliche Zuordnung der Volumenströme möglich. Die Bewertung
findet am Olfaktometer über ein etabliertes
Probandenteam der Universität Halle statt.
Die
Tiergesundheit und Stallhygiene wird mittels einer vierteljährlichen
Stallbegehung und Tierbonitur bewertet. Neben
der Auswertung von Stallunterlagen werden zu mindestens 6 Terminen im
Jahr Blutproben an bis zu 20 Hennen gewonnen. Hierbei soll über den
Nachweis von Avidin auf den immunologischen
Belastungszustand der Tiere geschlossen und eine Aussage zum
Gesundheitszustand getroffen werden. Hiermit wird der Versuch
unternommen, den Gesundheitszustand in den Herden im Kontext mit den
gemessenen Stallklimaten zu diskutieren.
Im
Zusammenhang mit der Tiergesundheit werden Stall- und Auslaufverluste
auch für die betriebswirtschaftliche Bewertung der Naturalleitung
benutzt. Mittels Kostenblockmethode wird eine Stückkostenbetrachtung
für die untersuchten Verfahren vorgenommen.
Die Ergebnisse der Teilgebiete werden
gesondert und in den Beziehungen zueinander bewertet.
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