Erhöhte Ammoniak- und Aerosolkonzentrationen in Schweineställen können zu gesundheitlichen Schäden bei Tieren und Menschen führen, leistungsmindernd wirken und als Emissionen die Umwelt belasten. Das Hauptziel der Untersuchung bestand darin, eine Methode für die Stallumluftwäsche zu entwickeln und zu evaluieren. Dabei sollte ein Teilstrom der Stallluft entnommen, durch einen mehrstufigen Reinigungsprozess geführt und anschließend wieder in den Stall zurückgeleitet werden, um so die Qualität der Stallluft effektiv zu verbessern. Ammoniak wird dabei aus dem Rohgas in einem flüssigen Medium absorbiert und anschließend über eine Nitrifikations- und Denitrifikationseinheit in atmosphärischen Stickstoff umgewandelt. In einem Technikumsversuch, der sich auf die Reduzierung von Ammoniak bei einer auf 16 Tierplätzen ausgelegten Anlage konzentrierte, zeigte sich, dass sowohl die Nitrifikations- als auch die Denitrifikationsleistung in Relation zur Anlagengröße gering waren. Die Nitrifikationsrate lag bei 0,21 g NOx-N l-1 d-1 (SD = 0,06 g NOx-N l-1 d-1) während die Denitrifikationsrate bei 1,11 g NOx-N l-1 d-1 (SD = 0,37 g NOx-N l-1 d-1) bezogen auf die Anlagenauslegung lag. Die Emissionen von Sekundärgas waren mit 1,3 % der N-Dosierung gering. Bei einer vergleichenden Kostenkalkulation mit der klassischen chemischen Abluftreinigung (Chemowäsche) zeigten sich deutlich höhere Betriebskosten für das getestete Verfahren, was darauf hinweist, dass es momentan noch nicht für den praktischen Einsatz geeignet ist. Es konnten keine Messungen zur Beurteilung der Verbesserung der Stallluftqualität durchgeführt werden.
Assistenzsysteme helfen, managementrelevante und administrative Arbeiten auf landwirtschaftlichen Betrieben effizienter zu gestalten und Ressourcen zu schonen. Bereits jetzt sind eine Vielzahl von Assistenzsystemen in der Landwirtschaft im Einsatz. Dennoch gibt es unseres Wissens momentan im landwirtschaftlichen Kontext keinen Modellansatz für Assistenzsysteme, der sowohl die technischen Aspekte des Entscheidungsprozesses einschließlich des Controllings als auch die Bedeutung für die Akteure bei der Anwendung ausreichend darstellt. Die Verknüpfung dieser beiden Gesichtspunkte ist jedoch wichtig, um den Nutzwert von Assistenzsystemen in der Nutztierhaltung darzustellen und die zukünftigen Entwicklungen auch unter ethischen Aspekten voranzutreiben. Ein bereits bestehendes Modell zu Assistenzsystemen berücksichtigt vor allem technische Aspekte und behandelt den Bereich der Entscheidungsvorgänge nicht tiefergehend. Die Entscheidungsvorgänge sind gerade im Dreiklang der Mensch-Tier-Maschine-Interaktion aus ethischer Sicht jedoch von besonderer Bedeutung. Mithilfe einer exemplarischen Darstellung wird das bereits vorhandene Modell daher erweitert und die Unterstützung zur Entscheidungsfindung und die Rolle des Menschen im Prozess aufgezeigt.
Auswertungen von insgesamt 641 Vor-Ort-Messungen anerkannter Prüfstellen im Zeitraum von 2020 bis 2022 bei Schweinemastanlagen ergaben für Ammoniak – gemessen mit Prüfröhrchen – selbst unter Berücksichtigung verschiedener Messunsicherheiten eine Emissionsrate von mindestens 3,3 kg/(TP × a) bei einem durchschnittlichen Tiergewicht von 77,6 kg (SD = 22,1 kg) und ganzjähriger Belegung. Die jeweiligen Monatsmittelwerte für die Ammoniakkonzentration in der Schweinemast schwankten zwischen 11,5 ppm im August und 15,4 ppm im Februar und für die Stalltemperatur zwischen 19,0 °C im Februar und 24,9 °C im Juli. Die spezifischen Luftraten im Monatsmittel variierten zwischen 36,5 m³/(TP × h) im Januar und 78,4 m³/(TP × h) im August. Eine alternative Bestimmung der NH3-Emissionsrate über die Abschlämmung ordnungsgemäß betriebener Abluftreinigungsanlagen ergab mit 3,5 kg/(TP × a) einen vergleichbaren Wert. Entsprechende Auswertungen von 179 Vor-Ort-Messungen bei Anlagen zur Ferkelaufzucht im Zeitraum von 2019 bis 2023 ergaben eine NH3-Emissionsrate von mindestens 1,1 kg/(TP × a) bei einem durchschnittlichen Tiergewicht von 18,1 kg (SD = 6,5 kg) und ganzjähriger Belegung. Die jeweiligen Monatsmittelwerte für die Ammoniak-Konzentration in der Ferkelaufzucht bewegten sich zwischen 6,6 ppm im Januar und 13,3 ppm im April und für die Stalltemperatur zwischen 20,7 °C im Februar sowie 26,0 °C im Juli. Die spezifischen Luftraten im Monatsmittel variierten zwischen 15,6 m³/(TP × h) im Januar und 29,9 m³/(TP × h) im August. Die alternative Bestimmung der NH3-Emissionsrate über die Abschlämmung ordnungsgemäß betriebener Abluftreinigungsanlagen ergab einen Wert von 0,7 kg/(TP × a).
Diese Studie vergleicht anhand einer Kosten-Nutzen-Analyse die wirtschaftlichen Auswirkungen des Einsatzes dreier digitaler Technologien in kleinbäuerlichen Betrieben in bergigen Regionen Süddeutschlands zur Grünlandertragschätzung:„Rising Plate Meter (RPM)“, Unmanned Aerial Vehicle mit „Structure from Motion (UAV SfM)“ und „Portable Light Detection and Ranging (UAV LiDAR)“. Die Ergebnisse zeigen, dass die digitale Grünlandertragsschätzung nach derzeitigem Stand der Technik zu vergleichsweisen hohen Kosten führt, die zu einem großen Teil aus Arbeits- und Abschreibungskosten bestehen. Dennoch konnten diese beim Einsatz des RPM in allen untersuchten Betriebstypen kompensiert werden, sofern dadurch eine Verbesserung der Weidenutzung um nur 5 % erzielt wird. Die Kosten für ein UAV-LiDAR konnten dagegen nach dem derzeitigen Stand der Technologie wirtschaftlich nicht kompensiert werden. Sobald jedoch die technischen Entwicklungen und positiven Veränderungen der rechtlichen Rahmenbedingungen umgesetzt sind, sollten die Kosten der untersuchten UAV-basierten Technologien deutlich sinken. Dies könnte zu einer weiteren Verbreitung in weidebasierten Produktionssystemen führen.
Die Abkehr vom fossilen Dieselkraftstoff, der steigende Bewässerungsbedarf sowie veränderte Regularien zum Einsatz von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln erfordern die Notwendigkeit oder bieten der Landwirtschaft die Chance, etablierte Prozesse systemisch umzustellen. In diesem Artikel wird mit dem Wide-Span-System eine Infrastruktur zur kontinuierlichen Energieversorgung elektrischer Landmaschinen, zur Bewässerung und zur Ausbringung von Dünge- und Pflanzenschutzmittel vorgestellt. Über eine Verfahrenssimulation erfolgt die Berechnung des zusätzlichen Energiebedarfes des Systems. Anschließend wird dieser mit dem Energiebedarf weiterer Energieversorgungs- und Antriebskonzepte auf Basis erneuerbarer Energiequellen verglichen. In der Ausrichtung des Systems parallel zur Hauptarbeitsrichtung der Landmaschine beträgt der zusätzliche elektrische Energiebedarf weniger als 0,5 kWh/ha. Eine wirtschaftliche Umsetzung des Wide-Span-Systems als landwirtschaftliches Produktionssystem bleibt zu untersuchen.
