Optimierung der Bilanzierungsmethoden

Vorstellung Referent Dr. Franz Antony, Ing.büro INGUS - Hannover 

Agraringenieur und Bodenkundler 

1993 Promotion zur N-Bilanzierung landwirtschaftlicher Betriebe 

1994 Gründung des landw. Ing.büros INGUS in Hannover 

Heute 25 Mitarbeiter (Agraring., Bodenkundler u. Geowissenschaftler) 

an 5 Standorten in Norddeutschland. 

Heute Wasserschutzberatung in Nds., Schl.-Holstein und NRW 

in ca. 50 Wasserschutzgebieten (45.000 ha LF) 

in 4 WRRL-Beratungsgebieten (300.000 ha LF) 

ca. 500 Ldw. Betriebe mit Intensivberatung 

ca. 1.500 Ldw. Betriebe mit Grundberatung 

OOWV-Veranstaltung „Stickstoffbilanzierung“ am 29.09.2011 – Dr. Franz Antony - Büro INGUS - Hubertusstr. 2, 30163 Hannover 

1

Dr. Franz Antony 

Büro INGUS, Hannover 

Optimierung der Bilanzierungsmethoden 

und 

Aussagekraft der Ergebnisse bezüglich des NN-Austrages 

Austrages ins 

Grundwasser bei Berücksichtigung ver(st)deckter NN-Mengen 

Mengen 

i. S. nicht sichtbar 


2

Die Themen im Überblick: 

I. Stärken und Schwächen von Bilanzmethoden 

a) Gesamtbetriebliche Nährstoffbilanzen (HTB u. FSB) 

b) Einzelschlag Nährstoffbilanzen 

II. Einsatz/Ergebnisse geeigneter Bilanzmethoden im GWschutz 

a) zur IST-Zustandserfassung (N-Emission) 

b) als Beratungsinstrument zur N-Effizienzsteigerung 

(inkl. Erfolgskontrolle) 

c) zum N-Emissions-Monitoring von Trinkwassergewinnungs- 

gebieten 

III. Passt das zusammen? 

Bilanzergebnisse und Sickerwassergüte im Vergleich 


3

I. Stärken und Schwächen von Bilanzmethoden 

Wesentliche Bilanztypen u. Einsatzebenen in Deutschland u. NI seit 1990 (1) 

HTB (netto) = N-Gesamtbetriebsbilanz nach Hoftor-Methode 

FSB (netto) = N-Flächenbilanz Gesamtbetrieb nach Feld-(Stall)-Bilanz 

Schlag-Bilanz = N-Flächenbilanz auf Schlagebene 

(netto) 

netto = Bruttobilanz minus gasförm. NH 3-Verluste Stall, Lager und/oder Ausbringung 

Brutto-Bilanz = Gefährdungspotential für die Umweltgüter BODEN, GEWÄSSER u. LUFT 

Netto-Bilanz = Gefährdungspotential für die Umweltgüter BODEN und GEWÄSSER 


4

Wesentliche Einsatzebenen und Bilanztypen in Deutschland u. NI seit 1990 (2) 

Maßstab Bilanztyp 

1. Deutschland (BMELV) 

(1990 – 2009) netto 

erst seit 2011 im Netz! 

Datenbasis 

(Raumbezug) 

FSB Agrarstatistik Bund 

(Deutschland) 

Zweck 

Internationale Berichtspflichten 

(OECD/ EUROSTAT) 

EU-Nitratrichtlinie KONTROLLE 

HTB Nachhaltigkeitsstrategie Deutschland 

2. Nds. (ML/LWK) kein Daten, kein Verfahren nur Daten Köster bis 1991 

3. Nds. (MU/NLWKN/LBEG) 

(1999 - 2007) netto 

Unsere 

Haupttätigkeit 

4. Einzelbetrieb netto ! 

Modif. 

FSB 

FSB 

Agrarstatistik Land 

(Gemeinde) 

hptsl. geschätzt, 

z. T. Buchführ./ 

Liefersch. 

(Betriebsfläche) 

HTB Buchführung 

(Betriebsfläche) 

Schlag 

bilanz 

ASK 

(Schlag) 

THESE: blau = für GWschutz-Fragen geeignet 

rot = für GWschutz-Fragen nicht geeignet 

EG-WRRL-Emissions-Monitoring 

Erfüllung § 5 Nährstoffvergleich DüV 

KONTROLLE GfP Düngung) 

Beratung zur N-Effizienzsteigerung! 


5

160 

160 

140 

140 

120 

120 

100 

100 

80 

80 

60 

60 

40 

40 

20 

20 

0 

Vergleich Hoftor Hoftor- und und Feld-Stall Feld Stall-Bilanz Bilanz bundesweit 1991-2008 1991 2008 

51% 

31% 

59% 

38% 

Saldo Saldo HTB HTB Saldo Saldo FSB FSB 112 112 N-Effizienz HTB HTB N-Effizienz FSB FSB 

61% 

42% 

1990 1991 1991 1992 1993 1993 1994 1994 1995 1996 1996 1997 1998 1999 1999 2000 2001 2001 2002 2003 2004 2004 2005 2006 2006 2007 2007 2008 2010 


66% 

49% 

66% 

47% 

80% 

80% 

70% 

70% 

60% 

60% 

Zielwert HTB 

50% 

50% 

Nachhaltigkeitsstrategie 

BRD 

40% 

40% 

30% 

30% 

20% 

20% 

10% 

10% 

0% 

0% 

6

Stickstoff Stickstoff- Überschüsse (kg N/ha) für Niedersachsen 1950 1950-1991 1991 


7

Mittlere Mittlere N-Überschüsse N Überschüsse der LF (Daten Agrarstatistik Gemeindeebene) 

(Quelle: LBEG, vTI) 

modif. FSB (netto) = HTBn ähnlich 


8

Entwicklung der Bilanzmethoden in NI seit 1992 (Beginn Kooperationsmodell) 

Wann Wo Wer Wie 

A. IM FACHRECHT 

1996 1. DüV mit § 5 Nährstoffvgl. alle 3 Jahre LWK Hannover 

LWK W.-Ems 

2006 bis heute 2. DüV mit § 5 Nährstoffvgl. jährlich 

CC-Relevanz (aber nicht N-Saldo) 

(HTB als nachweisl. aussagekräftigste 

auf der Strecke geblieben) 

B. IM TRINKWASSERSCHUTZ 

1992 bis heute Ehem. LWK-Bezirk Hannover LWK Hann. 

/Ing.büros 

HTBn 

FSBn 

LWK NI FSBn 

Schlagbilanz 

HTBn 

1992 bis heute Ehem. LWK-Bezirk Weser-Ems LWK W.-Ems FSBn 1) 

C. in der EG-WRRL-Beratung 

2006 bis heute Landesweites N-Emmissions-Monitoring MU, NLWKN, LBEG FSBn modifiziert 

(HTB ähnlich) 

2010 bis heute Landesweit WRRL-Beratungsgebiete Ing.büros / LWK NI HTBn (Leitbilanz) 

1) Obwohl HTB lt. Methodensammlung u. Anwenderhandbuch Wasserschutz des NLÖ/NLWKN empfohlen 


9

sicher relativ sicher unsicher 

N-ZUFUHR 

Mineraldünger 

Organ. Dünger Imp. 

Futtermittel-Import 

Symb. N-Fixierung 

Saat-/Pflanzgut 

Viehzukauf 

Genauigkeit der HOFTOR HOFTOR-BILANZ BILANZ-Methode Methode (netto) 

Faustzahlen 

statt Analysen 

N-Abfuhr 

Marktfrüchte HEG 

Marktfrüchte NEG 

Wi-Dünger Export 

Tierische Produkte 

Gasf. N-Verluste 

Fazit: Die großen Bilanzposten sind recht genau, 

d.h. hohe Ergebnisgenauigkeit. 


RP-Getreide 

Mengen 

Faustzahlen 


N-Ausscheidungen 

(Leistungsklasse) 

Weide- /Stall-Anteil 

Bedingung: Gute Datenqualität im Naturalbericht der Buchführung 

10




Tier. Wi-Dünger eigen 


(Saat-/Pflanzgut) 

Genauigkeit der FELD FELD-STALL STALL-BILANZ BILANZ-Methode Methode (netto) 

N-ZUFUHR N-Abfuhr 

Faustzahlen 




Weide- / Stalltage 




Futtermittel eigen 

Grünland 


Fazit: Die großen Bilanzposten sind ungenau; 

d.h. geringe Ergebnisgenauigkeit. 


Mengen u. 

RP-Getreide 

Mengen 

Faustzahlen 


Mengen u. 

N-Gehalte 

geschätzt 



Weide- / Stalltage 

11


Genauigkeit der SCHLAG-BILANZ 

SCHLAG BILANZ-Methode Methode (netto) 

N-ZUFUHR N-Abfuhr 



Wi-Dünger eigen 

Symb. N-Fixiierung 

(Saat-/Pflanzgut) 



Grünland 


Fazit: Datengenauigkeit hängt wesentlich von der 

Aufzeichnungsgüte ab 


Ausbringungsverluste 

12

N-Zufuhr 

Mögliche Beeinflussung des NN-Überschusses 

Überschusses (1) 

Bsp.: Milchviehbetrieb 59 Kühe, 169 ha LF 

(82 ha Getreide, 36 ha Mais, 17 ha Zuckerrüben, 30 Grünland, 4 ha Brache) 


17 kg 

GL 20% Leg. 

47 kg 34 kg 

(höhere Leist.klasse u. 

keine Weidetage ) 

17 kg 

GL 20% Leg. 

(geringere Leist.klasse u. 

165 Weidetage ) 

8 kg 

GL 10% Leg. 

gesamt 252 kg 242 kg 220 kg 

N-Abfuhr 

HTB real 

N-Anfall Tier - 

FSB real 

Anz. Schnitte GL - 3 5 

Verk./Ernte Getreide gemessen gemessen/ geschätzt plus 5 dt/ha 

eigen + verkauft 

Ernte Mais - gemessen/ geschätzt plus 100 dt FM/ha 

RP-Geh. Getreide mittel mittel 

FSB DüVO 

optimiert 

hoch 

eigen + verkauft 


N-Saldo 157 kg 116 kg 66 kg 


13

N-Zufuhr 

Mögliche Beeinflussung des NN-Überschusses 

Überschusses (2) 

Bsp.: Schweinemastbetrieb 1.150 Mastplätze, 115 ha LF 

(80 ha Getreide, 25 ha Raps, 10 ha Kartoffeln) 

82 kg 71 kg 

(bei 800 g Tageszun. ) (bei 700 g Tageszun. ) 


N-Abfuhr 

HTB real 

N-Anfall Tier - 

FSB real 

Verk./Ernte Getreide gemessen gemessen/ geschätzt plus 10 dt/ha 

RP-Geh. Getreide mittel mittel 

FSB DüV 

optimiert 

hoch 

+ 1 % RP 


N-Saldo 114 kg 71 kg 43 kg 


14

Vergleich NN-Überschüsse 

Überschüsse Hoftor-Bilanz Hoftor Bilanz mit Feld-Stall Feld Stall-Bilanz Bilanz (n = 41 Betriebe) 

kg N/ha 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

76 

72 

Hoftor-Bilanz-Saldo Feld-Stall-Bilanz-Saldo 

65 

43 


89 

< 0,5 0,5 - 1 1 - 1,5 1,5 - 2 >2 

(8) (14) (7) (7) (5) 

51 

38 

83 

GV-Besatz/ha (Anzahl Betriebe) 

59 

(Daten: Büro INGUS) 

24 

129 

113 

16 

Grund: 

Weitreichende Verlustannahmen, 

viele Schätzdaten 

15


Warum nicht gleich die HTB brutto zur objektiven Bewertung 

N-ZUFUHR 

der Umweltrelevanz? 

N-Abfuhr 



Futtermittel-Import 


Saat-/Pflanzgut 

Viehzukauf 


Tierische Produkte 


Fazit: Die fachlich sicherste und vergleichbarste Bilanzform ist die HTB brutto 

ohne Symb. N-Fixierung. 

Bedingung: Gute Datenqualität im Naturalbericht der Buchführung 




16

ZWISCHENFAZIT zur Eignung u. Aussagekraft von Bilanzen 

Alle Bilanzmethode haben Schwachstellen, manche mehr, manche weniger. 

Bei steigendem Viehbesatz gilt: Die FSB … 

…unterschätzt die tatsächl. N-Überschüsse ldw. Betriebe (hohe Ergebnisunsicherheit) 

…und überschätzt die N-Effizienzen. 

• Zitat VDLUFA VDLUFA-Standpunkt Standpunkt Juni 2007 2007: „Die FSB liefert keine realistische Einschätzung 

zur Umweltgefährdung und Nährstoffeffizienz“ Empfehlung daher: HTB 

Ldw. Ing.-Büros setzen schon immer auf HTB u. Schlagbilanzen als 

„Bewertungs- und Beratungsinstrument“ - Es gibt kein Akzeptanzproblem! 

In ehem. Kammergebiet Weser-Ems wird die HTB bisher nicht eingesetzt. 

Die HTB brutto ist die sicherste und zwischen Betrieben vergleichbarste 

(„fairste“) Bilanzform: Sie ist in Nds. seit 2010 in der WRRL-Beratung bindend. 


17

II. Einsatz / Ergebnisse geeigneter Bilanzmethoden im GWschutz 

a) zur IST-Zustandserfassung 

b) als Beratungsinstrument (inkl. Erfolgskontrolle) 

c) zum N-Emissions-Monitoring von Trinkwassergewinnungsgebieten 

-30 -60 -90 


18

Geeignete Bilanzmethoden ... 

a) zur IST IST-Zustandserfassung 

Zustandserfassung 

EMISSION EMISSION IMMISSION IMMISSION 

Nährstoff-Bilanzen 

(Stickstoff-Überschüsse) 

-30 

-60 

Rückwirkend für 3 Jahre als 

Ausgangssituation 

GW-Oberfläche 

Herbst-Nmin 

(Wurzelraum) 

Sickerwasser- 

Güte-Messung 

(mehrjährig) 

Grundwasser- 

Güte-Messung 

-90 1 


2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 m 

Wurzelzone 

Sickerwasser 

(Dränzone) 

Obere 

Grundwasserzone 

19


b) als Beratungsinstrument zur NN-Effizienzsteigerung 

Effizienzsteigerung (inkl. Erfolgskontrolle) 

Mehrjährige Hoftorbilanzen 

(Analyse des Nährstoffmanagements) 

Düngeplanung für alle Schläge 

Vegetationsbegleitende Düngeberatung (u.a. Mai-Nmin) 

Auswertung der tatsächlich durchgeführten Düngung 

(Ackerschlagkartei und Schlagbilanzen) 

wiederholte Hoftorbilanz und Bewertung der Entwicklung 

-30 -60 -90 


20

kg N/ha 

kg N/ha 

Erreichbare NN-Überschuss 

Überschuss-Minderung Minderung durch Beratung (1) 

Bsp. TGG Ristedt (1 bis 1,5 GV / ha) 

davon 13 Betriebe 

"mit" Düngeplanung 

davon 24 Betriebe „ohne" Düngeplanung 

statistisch gut 

abgesichert 

N-Saldo (98/99): 105 kg N/ha 

N-Saldo (03/04): 76 kg N/ha 

Verbesserung = 29 kg N/ha 

N-Saldo (98/99): 108 kg N/ha 

N-Saldo (03/04): 102 kg N/ha 

Verbesserung = 6 kg N/ha 

Fazit: Düngeberatung hat Erfolg ! 


21

N-Saldo 

(kg N/ha) 

100 

75 

50 

25 

0 

Erreichbare NN-Überschuss 

Überschuss-Minderung Minderung durch Beratung (2) 

80 

Bsp. Nordost Nordost-Niedersachsen Niedersachsen (< 0,5 GV / ha) 

52 

1997 - 1999 

76 

57 

- 14 kg 


70 

2000 - 2002 Zeitraum 2003 - 2005 2006 - 2008 

(n=164) (n=159) (n=210) 

(n=324) 

59 

66 

64 

N-Effizienz 

(in %) 

100 

75 

50 

25 

0 

22


c) zum NN-Emissions 

Emissions-Monitoring Monitoring von Trinkwassergewinnungsgebieten (1) 

Die Hoftor-Bilanz Hoftor Bilanz als Erfolgsindikator in GWschutz GWschutz-Konzepten Konzepten 

Zonenmodell 

Betrieb/Boden 

oberfläche 

Sickerwasser- 

Dränzone 

obere GW- 

Zone 

Oberflächengewässer 

Art u. Methoden der 

Erfolgskontrolle 

Hoftor-Nährstoff-Bilanzen 

Wurzelzone Herbst-Nmin (0-90 cm) 

Tiefbohrungen 

Flache GW-Messstellen 

Oberflächengewässerbeprobung 

Anzahl 

Bilanzen 

(Einzeljahr) 

Anzahl 

Proben 

Anzahl 

Bohrungen 

Anzahl 

Messstellen 

beprobt 

Anzahl 

Beprobungspunkte 

Teil- 

Monitoring- 

Themen 

für mittel u. hoch 

prioritäre Betriebe 

Maßnahmen u. 

Gesamtgebiets- 

Monitoring 

Erfolgskontrolle 

Maßnahmen 

Gesamtgebiets- 

Monitoring + 

Trendmessnetz 

Teil-Monitoring 

"Winterbach u. 

Rohrbach- 

Niederung" 

Monitoringstrukturen 

2008 bis 2012 (lt. Schutzkonzept) 

2008 2009 2010 2011 2012 

25 25 25 

80 80 80 80 80 

15 15 15 15 15 

16 16 16 28 16 

x 30 x x 30 


25 

25 

23

c) zum NN-Emissions 

Emissions-Monitoring Monitoring von Trinkwassergewinnungsgebieten (2) 

Die Hoftor-Bilanz Hoftor Bilanz als Erfolgsindikator in GWschutz GWschutz-Konzepten Konzepten 

Zonenmodell 

Wurzelzone Herbst-Nmin- 

Wert 

Sickerwasser 

obere GW- 

Zone 

Erfolgsparameter 

(Indikatoren) 

Betrieb N-Überschüsse 

Sickerwasser- 

Güte 

Tiefbohrungen 

GW-Güte 

(Flache GW- 

Messstellen) 

kg N/ha 

kg N/ha 

mg/l 

mg/l 

Teil-Monitoring- 

Themen 

für prioritäre 

Betriebe 

Ausgangs 

werte 

mit Maßnahmen 43 28 24 37 

ohne Maßnahmen 66 46 36 53 

Maßnahmen- 

Monitoring 108 122 106 110 

Teileinzugsgebiet 

e 

GW-Güte- 

Messnetz (n=16) 

117 88 x x 

Rohwasser mg/l 30 22 3) 29 28 


2008 

2009 

2010 

77 74 66 72 < 75 

65 

58 

59 

51 

Zielwerte 

als Ø der 

Einzeljahre 

2008 bis 2012 

< 40 

< 100 

24

III. Passt das zusammen? 

Bilanzergebnisse und Sickerwassergüte im Vergleich 

EMISSION EMISSION IMMISSION IMMISSION 

Nährstoff-Bilanzen 

(Stickstoff-Überschüsse) 

GW-Oberfläche 

-30 

Herbst-Nmin 

(Wurzelraum) 

-60 

Sickerwasser- 

Güte-Messung 

(mehrjährig) 

Grundwasser- 

Güte-Messung 

-90 1 


2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 m 

Wurzelzone 

Sickerwasser 

(Dränzone) 

Obere 

Grundwasserzone 

25

HTBn-Überschüsse HTBn Überschüsse u. Sickerwasser im Vergleich – Bsp. LÜNEBURG 

EMISSION 

IMMISSION 

N-Saldo 

(kg N/ha) 

100 

75 

50 

25 

0 

50 

100 

SW-Belastung 

(mg/l) 

1997 - 2002 2003 - 2005 2006 - 2008 

78 

51 

70 

41 

66% 59% 46% 

126 

101 


66 

30 

75 

100 

75 

50 

25 

0 

(< 0,5 GV / ha) 

Berechnung 

ausgewaschene N-Menge 

in kg N/ha 

NO 3 (mg/l) x 180 mm SWR 

443 

% = Anteil ausgewaschene 

N-Menge bezogen auf 

HTB-Überschuss 

26

HTBn-Überschüsse HTBn Überschüsse u. Sickerwasser im Vergleich – Bsp. TGG LIEBENAU 

EMISSION 

IMMISSION 

N-Saldo 

(kg N/ha) 1997 - 2005 2006 - 2008 

100 

75 

50 

25 

0 

50 

100 

SW-Belastung 

(mg/l) 

91 

65 

65% 54% 

120 


74 

54 

100 

100 

75 

50 

25 

0 

(0,5 – 1 GV / ha) 

Berechnung 


in kg N/ha 


443 


N-Menge bezogen auf 


27

HTBn-Überschüsse HTBn Überschüsse u. Sickerwasser im Vergleich – Bsp. TGG RISTEDT 

EMISSION 

IMMISSION 

N-Saldo 

(kg N/ha) 1997 - 2002 2003 - 2008 

100 

75 

50 

25 

0 

50 

100 

SW-Belastung 

(mg/l) 

90 

59 

65% 91% 

100 


71 

65 

111 

100 

75 

50 

25 

0 

(1 – 1,5 GV / ha) 

Berechnung 


in kg N/ha 


443 


N-Menge vom 


Unser TIPP: Direkte Messung der SW-Güte über repräsentative Nitrat-Tiefbohrungen 

28

ZUSAMMENFASSUNG 

Aussagekräftige N-Bilanzen erfordern belegbare u. objektive Datengrundlagen. 

Die FSB und aggregierte Schlagbilanzen erfüllen diese Anforderungen nicht. 

Die „Hoftor-Bilanz netto“ liefert dagegen eine realistische Einschätzung 

a) zur Bewertung der Umweltgefährdung (Emissionsdruck) und 

b) zur Bewertung der einzelbetrieblich erreichten N-Effizienz / N-Produktivität. 

Die Hoftorbilanz ist daher ein sehr geeignetes Beratungsinstrument 

a) zur Steigerung der einzelbetrieblichen N-Effizienz und 

b) zur Minderung der N-Überschüsse und 

c) zur Erfolgskontrolle der Düngeberatung 

Die Aussagekraft (Genauigkeit) von Nährstoffbilanzen ist umso geringer, 

je mehr sie der ordnungsrechtlichen Kontrolle und Sanktionierung dienen. 

TIPP: Bilanzen als Beratungsinstrument nutzen, nicht als Kontrollinstrument 

Derzeitige Datenlagen reichen nicht aus, eine abgesicherte Beziehung zwischen 

HTB-N-Überschüssen und Sickerwassergüte abzuleiten. 


29

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 


30

Optimierung der Bilanzierungsmethoden

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