Luft
In den letzten Jahren sorgte die durch die Landwirtschaft verursachte Luftverschmutzung regelmässig für Schlagzeilen in den Medien. Dabei stehen insbesondere Ammoniakemissionen, die trotz erheblicher Anstrengungen nach wie vor auf anhaltend hohem Niveau sind, und durch die Tierhaltung oder Biogasanlagen bedingte Geruchsemissionen sowie der von Traktoren ausgestossene Dieselruss, der ebenfalls zur Luftverunreinigung beiträgt, im Fokus.
Ammoniak (NH₃)
Ammoniak (NH3) ist eine flüchtige Stickstoffverbindung, die entsteht, wenn Eiweiss oder Harnstoff aus den Ausscheidungen der Nutztiere zersetzt wird. Der Schweizer Landwirtschaft gingen im Jahr 2022 rund 41 500 Tonnen Stickstoff durch Ammoniakverflüchtigungen verloren. Das entspricht einem durchschnittlichen Verlust von 40 kg Stickstoff pro Hektare landwirtschaftlicher Nutzfläche. Ein Teil dieses Stickstoffs wird in sensible Biotope eingetragen, beispielsweise Wälder oder Magerwiesen, wo er zur Überdüngung beiträgt, die wiederum die Ökosysteme verändert und insbesondere die Biodiversität beeinträchtigt.
Die Ammoniakemissionen aus der Landwirtschaft, die mit dem Simulationsmodell Agrammon der Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften (HAFL) berechnet werden, sanken zwischen 1990 und 2020 schweizweit um 22 Prozent. Sie bewegen sich jedoch seit 2000 auf einem konstant hohen Niveau. Im Jahr 2020 stammten 77 Prozent der Ammoniakemissionen aus der Rindviehhaltung und 15 Prozent aus der Schweinehaltung. Die Verluste aus der Geflügelhaltung fallen mit einem Anteil von lediglich 5 Prozent weniger ins Gewicht.
Die Analyse der Entwicklung in der Tierproduktion zwischen 1990 und 2020 zeigt, dass die Emissionen von Rindvieh um 16 Prozent und die von Schweinen um 49 Prozent zurückgingen. Im selben Zeitraum stiegen die Emissionen von Geflügel um 32 Prozent und die von anderen Nutztieren um 27 Prozent. Während die Weideemissionen und die Emissionen aus Stall/Laufhof um 85 Prozent bzw.19 Prozent stiegen, gingen die Emissionen von Hofdüngerlager und -ausbringung um 17 Prozent bzw. 41 Prozent zurück.
Die Entwicklung der Emissionen aus der Tierproduktion lässt sich grösstenteils mit der Veränderung der Tierbestände und der Produktionstechniken erklären. Mehr Laufställe bei Rindvieh und Mehrflächensysteme mit Auslauf bei Schweinen, die grössere emittierende Flächen aufweisen als die früher üblichen Systeme, führten zu einem Anstieg der Emissionen. Rückläufige Rindvieh- und Schweinebestände (minus 18 % bzw. minus 28 %), insbesondere zwischen 1990 und 2000, sowie vermehrtes Weiden und der häufigere Einsatz emissionsmindernder Ausbringverfahren für Gülle bewirkten einen Emissionsrückgang. Im untersuchten Zeitraum, insbesondere ab dem Jahr 2000, hoben sich die Faktoren, die zu einem Anstieg bzw. einem Rückgang der Emissionen führten, weitgehend gegenseitig auf. Ohne emissionsmindernde Massnahmen hätten die NH3-Emissionen der Landwirtschaft in den letzten Jahren wieder zugenommen.
Trotz der obligatorischen Massnahmen zur Verringerung der Emissionen, darunter die Abdeckung von Einrichtungen zur Lagerung von Gülle und flüssigen Vergärungsprodukten sowie emissionsmindernde Ausbringverfahren (Schleppschlauch), bedarf es weiterer Anstrengungen zur Reduktion der Emissionen, um das langfristige Umweltziel für die Landwirtschaft von 25 000 Tonnen NH3-N pro Jahr zu erreichen.
Gerüche
Gerüche landwirtschaftlichen Ursprungs stellen in der Nähe zu bewohnten Gebieten ein Problem dar. Während Anwohnende bisher vor allem durch Gerüche aus Schweine- und Hühnerställen belästigt wurden, rückt dieses Thema mit der Zunahme von landwirtschaftlichen Biogasanlagen wieder vermehrt in den Fokus.
Abgesehen von der Nase gibt es derzeit keine Möglichkeit, Geruchsemissionen zu messen. Aus diesem Grund können keine Immissionsgrenzwerte für Gerüche festgelegt werden. Das Umweltschutzgesetz und die sich darauf stützende Luftreinhalte-Verordnung (LRV) sehen ein zweistufiges System vor, um die Bevölkerung vor übermässiger Geruchsbelästigung zu schützen. In der ersten Stufe werden die Emissionen vorbeugend so weit reduziert, wie es technisch und betrieblich möglich und wirtschaftlich tragbar ist. Deshalb müssen beim Bau von Anlagen der Stand der Technik beachtet und Mindestabstände zu bewohnten Gebieten eingehalten werden. Reichen sämtliche Präventionsmassnahmen nicht aus, um übermässige Geruchsemissionen zu verhindern, müssen die Emissionen in der zweiten Stufe strenger begrenzt werden.
Eine sorgfältige Standortwahl und Planungsvorbereitung sind umso wichtiger, als dadurch Konflikte zwischen Anlagenbetreibern und Anwohnenden sowie die allenfalls daraus resultierenden hohen Sanierungskosten vermieden werden können. Die Empfehlungen für die Planung von Gebäudeumbauten oder Neubauten wurden ergänzt und 2023 aktualisiert (vgl. die Vollzugshilfe «Baulicher Umweltschutz in der Landwirtschaft»).
Dieselruss
Dieselruss entsteht bei inhomogener Verbrennung in Motoren und wird zusammen mit den Abgasen ausgestossen. Die feinen Russpartikel sind ein wichtiger Teil des Feinstaubs, welcher mit einer Partikelgrösse von < 10 Mikrometer beim Einatmen in die Lunge eindringen und von dort in die Lymph- und Blutbahnen gelangen kann. Dieselruss enthält krebserregende Bestandteile und kann daher ein Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen.
Partikelfilter sind eine äusserst wirksame Massnahme, um die Dieselrussemissionen zu reduzieren. Sie reduzieren den Feinstaub und damit auch den Dieselruss in den Abgasen um 99 Prozent.
Ab dem Jahr 2002, d. h. mit dem Inkrafttreten der ersten EU-Emissionsstufen, stellte sich ein deutlicher Rückgang der Feinstaubemissionen ein. Noch im Jahr 2000 verursachten Baumaschinen ähnlich hohe Emissionen wie Landwirtschaftsmaschinen. Die von den Baumaschinen ausgestossenen Feinstaubemissionen haben insbesondere durch die faktische Partikelfilterpflicht für Baumaschinen (in Kraft seit 2009), die in der Luftreinhalte-Verordnung geregelt ist, stärker abgenommen als diejenigen der Landwirtschaft.
Für die nächsten Jahre wird erwartet, dass die Menge an ausgestossenem Feinstaub sowohl insgesamt als auch in der Landwirtschaft sinken wird. Dies vor allem deshalb, weil in der Schweiz wie in der EU für neue Motoren aller Leistungsklassen die Abgasstufe V gilt. Für die Einhaltung der damit verbundenen Grenzwerte sind im Leistungsbereich von 19 kW bis 560 kW Partikelfilter notwendig. Dies hat zur Folge, dass in die Schweiz importierte Maschinen der Stufe V standardmässig mit Partikelfilter ausgerüstet sind.
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Rolle von Nährstoffen für Landwirtschaft und Umwelt
Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor sind essenziell für Menschen, Tiere und Pflanzen. In der Landwirtschaft ist eine ausreichende Nährstoffversorgung zentral für das Pflanzenwachstum oder die Gesundheit und Leistung von Nutzieren. Doch wenn Nährstoffverluste in die Umwelt kritischen Belastungsgrenzen der Ökosysteme überschreiten, treten negative Umweltwirkungen auf. Daher hat der Bund Verlustreduktionsziele und konkrete Massnahmen im Absenkpfad Nährstoffe beschlossen.
Stickstoff in der Landwirtschaft
Stickstoff in der Landwirtschaft hat viele Gesichter. In Form von Protein ist er lebenswichtig in der Ernährung von Mensch und Tier. Er ist in vielen Düngern enthalten und ist essenziell für das Pflanzenwachstum. So nützlich der Stickstoff in der Landwirtschaft ist, so schädlich kann er sein, wenn er in Form von Ammoniak, Lachgas oder Nitrat in die Umwelt gelangt.
Phosphor in der Landwirtschaft
Phosphor (P) ist ein essenzieller Nährstoff für die Landwirtschaft. Ein Überangebot kann jedoch zu negativen Umweltwirkungen führen. Trotz deutlicher Fortschritte bei der Reduktion von P-Überschüssen seit 1990, stagniert der Rückgang seit 2000.