N - vdlufa

Verband Deutscher Landwirtschaftlicher 

Untersuchungs- und Forschungsanstalten 

KONGRESSBAND 2006 Freiburg 

Vorträge zum Generalthema 

„Landnutzungskonzepte heute und morgen — 

dargestellt am Beispiel der Region südlicher Oberrhein“ 

und weitere Beiträge aus den öffentlichen Sitzungen und 

Workshops des 118. VDLUFA-Kongresses 

Vom 19. bis 22. September 2006 

VDLUFA-Schriftenreihe Bd. 62/2007 

ISBN 3-922712-93-2 

1

© 2007 by VDLUFA-Verlag, Darmstadt 

Alle Rechte, auch die des auszugsweisen Nachdrucks, der photomechanischen 

Wiedergabe und der Übersetzung vorbehalten. 

Herausgeber: 

Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten, c/o 

LUFA Speyer, Obere Langgasse 40, D-67346 Speyer 

Telefon: 06232 / 136121, Fax: 06232 / 136122, E-Mail: info@VDLUFA.de 

Verlag: 

VDLUFA-Verlag, c/o LUFA Speyer, Obere Langgasse 40, D-67346 Speyer 


Endredaktion und herstellerische Betreuung: 

Dr. H.-G. Brod, c/o LUFA Speyer, Obere Langgasse 40, D-67346 Speyer 


Die inhaltliche, orthographische und grammatikalische Verantwortung liegt beim Autor. 

2

I N H A L T S V E R Z E I C H N I S Seite 

Grußworte 13 

Plenartagung 32 

Landwirtschaft und Umwelt I 62 

Boden / Freie Themen 128 

Tierische Produktion u. Futtermittel 169 

Landwirtschaft und Umwelt II 324 

Düngerbedarfsermittlung 481 

Futterkonservierung – Wissensstand und Perspektiven 526 

Saatgut 563 

Düngemittel 590 

Separate Einreichungen – Nachträge 604 

Referentenverzeichnis 617 

3

Detailliertes Inhaltsverzeichnis 

Grußwort 

Grußwort des Referatsleiters für Acker- und Pflanzenbau des Bundesministeriums für 

Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz 

MinR Friedel Cramer 13 

Grußwort des Abteilungsleiters für Landwirtschaft des Ministeriums für Ernährung und 

Ländlichen Raum Baden-Württemberg 

Ministerialdirigent Joachim Hauck 16 

Grußwort des Prorektors der Universität Freiburg 

Prof. Dr. Gerhard Schneider 23 

Grußwort des Dekans der Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften, Albert-Ludwigs- 

Universität Freiburg 

Prof. Dr. E. E. Hildebrand 25 

Plenartagung 

Landwirtschaft am Oberrhein und den angrenzenden Gebieten – 

Entwicklungsmöglichkeiten unter dem Aspekt zukünftiger Entwicklungen 

Zeddies, Jürgen 32 

Zukünftige Nutzung des Grünlandes in Baden-Württemberg - Gibt es energetische 

Alternativen? 

Raab, Konrad; Rösch, Christine; Stelzer, Volker 45 

Der intensive Ackerbau am Oberrhein aus der Sicht der elsässischen Landschaft 

Lichtenberger, Aimé 54 

Öffentliche Sitzung „Landwirtschaft und Umwelt I“ 

Vorträge 

Nachhaltige Bewirtschaftungspläne/Maßnahmen mit entsprechenden Bestandaufnahmen 

und Zielsetzungen zur Umsetzung der EU-Wasserrahmen-Richtlinie (WRRL 2000) in der 

Landwirtschaft aus der Sicht ihrer Nährstoffhaushalte 

Isermann, Klaus; Isermann, Renate 62 

Stickstoff-Überschuss in der Landwirtschaft Deutschlands: 

Wo bleibt die Trendwende? 

Nieder, Rolf; Köster, Werner; Kersebaum, Kurt-Christian 72 

Betriebliches Umweltmanagement in der Landwirtschaft – Anwendung der 

Ökobilanzmethode SALCA im Gebiet des südlichen Oberrheins 

Baumgartner, Daniel U.; Gaillard, Gérard; Freiermuth Knuchel, Ruth 80 

4


Betriebliches Umweltmanagement in der Landwirtschaft: Vergleich der Methoden INDIGO, 

KUL/USL, REPRO und SALCA 

Bockstaller, C.; Gaillard, G.; Baumgartner, D.; Freiermuth Knuchel, R.; Reinsch, M.; 

Brauner, R.; Unterseher, E 88 

Einfluss der Ökologisierung in der Landwirtschaft auf den Nitratgehalt des Grundwassers 

in der Schweiz 

Spiess, E.; Herzog, F.; Richner, W.; Prasuhn, V. 95 

Ergebnisse der flächenhaften Nitrataustragsmodellierung im Oberrheingraben - Prognose 

des Nitrataustrags bei veränderter Landnutzung und Bewirtschaftungspraxis 

Finck, Margarete; Beha, Anita; Deller, Berthold; Lambrecht, Hendrik; Korte, 

Stephanie; Grimm-Strele, Jost; van Dijk, Paul; Casper, Markus 102 

Verbesserung der N-Ausnutzung im Gemüsebau im Hinblick auf die Forderungen der 

Europäischen Wasserrahmenrichtlinie 

Armbruster, Martin; Laun, Norbert; Seibert, Kurt; Wiesler, Franz 110 

Fraktionierung der organischen Bodensubstanz zur Beurteilung des 

Stickstoffnachlieferungs-vermögens landwirtschaftlicher genutzter Böden 

Lioy, Rocco; Bolduan, Rainer; Mokry, Markus 120 

Öffentliche Sitzung „Boden / Freie Themen“ 

Vorträge 

Entwicklung der C-Masse und C-Verteilung in der Ackerkrume in Abhängigkeit einer 

langjährig differenzierten Bodenbearbeitung 

Nitzsche, Olaf; Schmidt, Walter; Keller, Toralf; Heinrich; Jürgen 128 

Einfluss differenzierter Bodenbearbeitung auf den P-Gehalt einer Löss-Schwarzerde und 

den P-Entzug in einer Vierfelderfruchtfolge 

Bischoff, Joachim; von Wulffen, Hans Ulrich; Holz, Falko 136 

Die exakte Bodenartbestimmung im Zusammenhang mit Gesetzen und Verordnungen und 

als Instrument der Beratung in Niedersachsen 

Merkel, Detlef 142 

Möglichkeiten und Grenzen der Kalkanwendung zur Immobilisierung von Cadmium auf 

belasteten Grünlandstandorten 

König, Volkmar 146 

Vergleich der gesättigten Wasser- und der Luftleitfähigkeit von ungestörten Bodenproben 

mit definiertem Wassergehalt 

Deller, Berthold 155 

Eignung mikrobieller Parameter zur ökotoxikologischen Beurteilung von Altlast-Standorten 

Tischer, Sabine; Tanneberg, Hartmut; Guggenberger, Georg 161 

5


Öffentliche Sitzung „Tierische Produktion und Futtermittel“ 

Vorträge 

Industrielle und landwirtschaftliche Tierproduktion aus der Sicht der Nachhaltigkeit 

Isermann, Klaus 169 

Szenarien zu Auswirkungen der neuen Düngeverordnung auf Tierhaltungsbetriebe in der 

intensiven Veredlungsregion Südoldenburg 

Ebenthal, Timo; Brauckmann, Hans-Jörg; Broll, Gabriele 178 

Grüne Gentechnik: Risiko und Nutzen - ein Überblick über die begleitende Forschung 

Speck, Brigitte; Leist, Norbert 187 

Probenahme zur Überwachung gentechnisch veränderter Organismen in Futtermitteln 

Roth, Brigitte; Leist, Norbert 194 

Arsenspeziesbestimmung in Futterpflanzen 

Haßler, Sina; Klose, Ralf 201 

Ergebnisse eines Monitorings zu Jod-Gehalten im Mischfutter 

Grünewald, Karl-Hermann; Steuer, Georg 209 

Jod in der Milch - Stand und Steuerungsmöglichkeiten 

Schöne, Friedrich; Leiterer, Matthias; Flachowsky, Gerhard; Lebzien, Peter; 

Bemmann, Doreen; Breitschuh, Gerhard 214 

Wird der Energiegehalt von Milchleistungsfutter über in vitro-Parameter richtig geschätzt? 

Pries, Martin; Menke, Annette; Steevens, Ludger; Tholen, Ernst 220 

Einfluss von Vegetationsstadium, Sorte, Standort und Konservierung von Silomais auf den 

Gehalt an Rohprotein- und Kohlenhydrat-Fraktionen sowie den ruminalen in situ-Abbau 

der Trockenmasse 

Gruber, Leonhard; Taferner, K.; Steiner, B.; Maierhofer, G.; Urdl, M.; 

Gasteiner, J. 226 

Angabe diverser Proteinkennwerte im Milchleistungsfutter 

Grünewald, Karl-Hermann; Steuer, Georg 240 

Ertrag und Futterqualität von Silomais in Abhängigkeit von Vegetationsstadium, Sorte und 

Standort 

Gruber, Leonhard, Hein, Waltraud 244 

Eiweißversorgung in der Aufzucht von Fressern 

Spiekers, Hubert; Horn, Andy; Preißinger, Wolfgang; Schwab, Michael 260 

6


Öffentliche Sitzung „Tierische Produktion und Futtermittel“ 

Poster 

Neue Probenahmegeräte für Kompost und Silage 

Mönicke, Rolf; Schulze, Dieter 268 

Ein Verfahren zur Optimierung der Grundfutteruntersuchung mit NIRS und RFA 

Horst, Hartmut; Janßen, Enno 270 

Jodkonzentration der Milch unter dem Einfluss von Rapsextraktionsschrot im Futter 

Schöne, Friedrich; Sperrhake, Kati; Engelhard, Thomas; Leiterer, Matthias 278 

Schätzung des Energiegehaltes von Raps- und Sojaerzeugnissen für Wiederkäuer 

Rutzmoser, Karl 281 

Schätzung des Energiegehaltes von Raps- und Sojaerzeugnissen für Schweine 


Schätzung von Aminosäuregehalten von Raps- und Sojaerzeugnissen 


Ergebnisse zu Mykotoxinuntersuchungen im Rahmen der amtlichen Futtermittelkontrolle in 

Brandenburg 2000 - 2005 

John, Ingrid; Böhm, Lothar; Körber, Roland 289 

Verhalten von Fusarientoxinen bei der Ethanolerzeugung aus belastetem Getreide 

Hanschmann, Gudrun; Krieg, Doris 290 

Stärkeres Toasten bei der Rapsextraktionsschrotherstellung inaktiviert Glucosino-late und 

verändert die Proteinqualität 

Schöne, Friedrich; Schumann, Wolfgang; Schubert, Rainer; Steingaß, Herbert; 

Kinast, Carmen 297 

Einsatz von Rapsprodukten in Kälberstartern 

Jilg, Thomas 301 

Einsatz von NSP-Enzymen bei Mastschweinen 

Richter, Gerhard; Otto, Fred; Hartung, Horst; Bargholz, Jürgen 306 

Einsatzwürdigkeit von Trockenschlempe aus der Bioethanolproduktion bei Küken und 

Junghennen 

Richter, Gerhard; Herzog, Elke; Leiterer, Matthias; Chudaske, Christine 312 

Möglichkeiten zur Differenzierung von Aminosäure-Spurenelement-Chelaten 

Kampf, Detlef; Riesen, Guido 319 

7


Öffentliche Sitzung „Landwirtschaft und Umwelt II“ 

Vorträge 

Potenzial von neuen Ureaseinhibitoren zur Minderung von NH3-Verlusten nach 

oberflächiger Harnstoffdüngung unter verschiedenen Verlustsituationen 

Schraml, Martine; Gutser, Reinhold; Schmidhalter, Urs; Weber, Andreas 324 

Einsatz von Zusatzstoffen / Futterergänzungsmitteln auf Basis von Meeresalgen - 

Auswirkungen auf die organischen Dünger (1. Mitteilung) 

Mokry, Markus 330 

Öffentliche Sitzung „Landwirtschaft und Umwelt II“ 

Poster 

Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche 

Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen 

Deutschlands 

Gödeke, Katja; Nehring, Arlett; Vetter, Armin 334 

Versuchsanlage zur Messungen von Ertragspotenzialen und Gärverhalten verschiedener 

Kofermentate 

Zerr, Walter; Janßen, Enno; Winkler, Jörg 341 

Gefügeveränderungen auf einem mit Pflug und pfluglos bearbeitetem Auenboden 

Paul, Rainer; Blödner, Martin 346 

Einflussgrößen auf bodenbiologische Parameter bei unterschiedlicher Bodenbearbeitung 

Flaig, Holger 351 

Beeinflussung von fruchtbarkeitsrelevanten Bodeneigenschaften durch Aufforstung 

ehemals landwirtschaftlich genutzter Flächen 

Both, Steffen; Tischer, Sabine; Tanneberg, Hartmut; Hofmann, Bodo; 

Christen, Olaf 359 

Vergleichende Untersuchungen zwischen konventioneller und ökologischer 

Bewirtschaftung 

Herold, Lothar; Wagner, Sabine 362 

Untersuchung stabiler Isotope des Nitrats als Beitrag zur Aufklärung des Stoffaustragsgeschehens 

aus landwirtschaftlich genutzten Böden 

Kahle, Petra; Deutsch, Barbara; Tiemeyer, Bärbel; Lennartz, Bernd 367 

Phosphor-Bilanzen der Landwirtschaft in Europa und ihre Auswirkungen auf die (inter-) 

nationale Politik des Phosphor-Nährstoffmanagments: Notwendigkeit auch einer EU- 

Phosphor-Direktive 

Isermann, Renate; Isermann, Klaus 375 

8


Bewertung der Qualität von VDLUFA-Methoden im Bereich der Bodenuntersuchung 

mittels Horwitz-Ratios 

Nätscher, Ludwig 383 

Ein kombiniertes Testverfahren zur Ermittlung der Pflanzenverfügbarkeit von 

Schwermetallen 

Horak, Othmar; Friesl, Wolfgang; Stimpfl, Elmar 390 

Variabilität der Nmin-Gehalte auf heterogenen Praxisschlägen und ihre Berücksichtigung 

bei der 1. N-Gabe 

Schliephake, Wilfried; Pößneck, Jörg; Albert, Erhard 395 

Restnitratgehalte in Rebböden der Region südlicher Oberrhein - Ergebnisse aus 17 

Jahren SchALVO-Kontrollaktion 

Bechtold, Karin; Übelhör, Walter 401 

Grundnährstoffversorgung im südlichen Oberrhein 

Übelhör, Walter; Berger, Eric 405 

Purchasable and on farm produced plant based organic fertilisers: 

I. N-turnover and net N-mineralisation in incubation experiments 

Schlegel, Isabell; Li, Zhifang; von Schenck zu Schweinsberg-Mickan, Mario; Schulz, 

Rudolf; Müller, Torsten 409 


II. Yield response in organic vegetable production and nitrogen turnover (pot experiments) 

Riehle, Judith; Schulz, Rudolf; Müller, Torsten 403 


III. Yield response in organic vegetable production and nitrogen turnover (field 

experiments) 

Riehle, Judith; Schulz, Rudolf; Müller, Torsten 417 

Düngewirkung von Fleischknochenmehl in Gefäßversuchen sowie Einsatzempfehlungen 

Albert, Erhard 421 

Aktuelle Nährstoff- und Mikronährstoffgehalte in hessischen Stallmisten, Güllen und 

Biogas-güllen 

Schaaf, Harald 429 

Organische Schadstoffe in Klärschlämmen aus der kommunalen Abwasser-behandlung 

von Mecklenburg-Vorpommern 

Kape, H.-E.; Pöplau, R.; Didik, H.; Schaecke, B. 432 

Untersuchungen zur P-Düngewirkung von Phosphit 

Gerendás, Jóska; Ratjen, Arne 438 

Ringversuchsdesign zum Nachweis von Salmonellen in Kompost 

Winkler, Jörg 446 

9


Diagnose von Ernährungsstörungen bei Kulturpflanzen mit dem System VISUPLANT ® 

Heß, Hubert; Zorn, Wilfried; Marks, Gerhard; Bergmann, Werner; 

Gernat, Holger 451 

Einfluss der Mn-Ernährung auf Ertrag und Mehltaubefall von 2 Winterweizensorten 

Victor, Kristin; Marks, Gerhard; Zorn, Wilfried 457 

Einsatz der Nah-Infrarot-Spektroskopie zur Bestimmung des Stickstoffgehaltes in frischen 

Zierpflanzenstecklingen 

Lohr, Dieter; Tillmann, Peter; Zerche, Siegfried; Meinken, Elke; Röber, Rolf; 

Nast, Dieter 462 

Quantifizierung und Eingrenzung von Risiken in der Kunden-Lieferanten-Beziehung 

zwischen Kartoffelerzeuger und Kartoffelverarbeiter am Beispiel eines Betriebes in 

Mecklenburg-Vorpommern 

Flick, Gerhard; Henze, Silke; Herold, Luzia; Pieper, Olaf 469 

Spritzbrühenkontrollen auf bienengefährliche Wirkstoffe in Baden-Württemberg 

Trenkle, Armin 475 

Öffentliche Sitzung „Düngerbedarfsermittlung“ 

Vorträge 

Abschätzung 

Niedersachsen 

des Stickstoffnachlieferungspotentials ausgewählter Sandböden in 

Overesch, Mark; Heumann, Sabine 481 

Hat die Höhe der mineralischen N-Düngung deutliche Auswirkungen auf die N- 

Mineralisation von Böden in langjährigen Düngungsversuchen? 

Heumann, Sabine; Böttcher, Jürgen 485 

Zur Zuverlässigkeit und Akzeptanz der Stickstoffdüngeempfehlung am Beispiel 

Winterweizen 

Fritsch, Friedhelm 491 

Stand und Entwicklung des SBA-Systems Sachsen-Anhalt 

von Wulffen, H.-U.; Holz, F.; Roschke, M. 496 

Optimierung der Düngeeffizienz durch teilflächenspezifische Landbewirtschaftung 

Jungert, Stefan; Schmidhalter, Urs; Ebertseder, Thomas; Gutser, Reinhold; 

Hege, Ulrich 501 

Ermittlung pflanzenverfügbarer Elementgehalte in landwirtschaftlich genutzten Böden nach 

DIN 19715 (Entwurf) 

Strumpf, Thomas 505 

P-Versorgung Thüringer Böden und Auswirkung auf P-Ernährung und Ertrag 

landwirtschaftlicher Kulturen 

Zorn, Wilfried; Schröter, Hubert 512 

10


Alternativen der Düngeberatung in Ungarn 

Loch, Jakab 520 

Workshop „Futterkonservierung – Wissensstand und Perspektiven“ 

Vorträge 

Grundlagen und Grundsätze der Silierung 

Pahlow, Günter 526 

Stand der Technik der Silagebereitung 

Wagner, Andrea 533 

Siliermittel: Rechtssituation und Wirksamkeitsergebnisse DLG-geprüfter Produkte 

Thaysen, Johannes; Honig, Hans; Spiekers, Hubert; Staudacher, Walter 541 

Workshop „Futterkonservierung – Wissensstand und Perspektiven“ 

Poster 

Veränderungen der Osmolalität in Deutschem Weidelgras während der Konservierung 

Hoedtke, Sandra; Gabel, Martin; Friedel, Klaus 548 

"Rostocker Fermentationstest" zur Prüfung der Wirksamkeit verschiedener biologischer 

Siliermittel in ökologisch und konventionell erzeugtem Wiesengras 

Richter, Wolfgang Imanuel Friedrich; Schuster, Manfred; Kölln, Karin; Zimmermann 

Natalie; Baranowski, Antoni 552 

Siliermitteleffekte zu Grassilagen für den Einsatz in der Pferdefütterung 

Thaysen, Johannes; Lamp, Jürgen 558 

Öffentliche Sitzung „Saatgut“ 

Vorträge 

Kreuzungen zwischen panmiktischen und apomiktischen Formen 

Hackl, Christian; Voit, Benno; Killermann, Berta 563 

Einfluss chemischer Beizmittel auf die Keimfähigkeit von mechanisch geschädigtem 

Getreidesaatgut 

Müller, Günter 568 

Steinbrand (Tilletia caries) bei Weizen – Neueste Ergebnisse aus einem Praxisversuch 

Voit, Benno; Killermann, Berta 573 

Entwicklung von immunochemischen und PCR Methoden zum qualitativen Nachweis von 

Tilletia Arten in Ökosaatgut 

Kellerer, Thomas; Killermann, Berta 575 

11


Die Vorratsproteine von Saatmais. Ein Vergleich von Sorten über 20 Jahre 

Jonitz, Andrea; Leist, Norbert 580 

Öffentliche Sitzung „Saatgut“ 

Poster 

Unterschiede in der Anthocyanfärbung der Koleoptilen als Hilfsmittel zur Abgrenzung von 

xTriticosecale 

Müller, Günter 588 

Öffentliche Sitzung „Düngemittel“ 

Vorträge 

Düngewirkung von Triplesuperphosphat, organischen Handelsdüngern und Silikatdüngern 

auf alkalischen Lössböden 

Deubel, Annette; Merbach, Wolfgang 590 

Fleischknochenmehl als Dünger? 

Schröter, Hubert; Zorn, Wilfried 597 

Separate Einreichungen - Nachträge 

Poster 

Verbreitung unterschiedlicher mikrobieller Phytasen bei der Konzeption von Mischfutter 

Grünewald, Karl-Hermann; Staudacher, Walter; Steuer, Georg 604 

Bestimmung von kurzkettigen freien Fettsäuren in Fermentergülle 

Pfaff, Harald; Janßen, Enno; Winkler, Jörg 609 

Vortrag 

Beitrag mikroskopischer Methoden zur Risikoanalyse von tierischen Bestandteilen in 

Futtermitteln gemäß VO (EG) Nr. 1292/2005 

Hormisch, Diana;Kühl, Jochen 612 

Referentenverzeichnis 617 

12

Grußworte 

Grußwort des Referatsleiters für Acker- und Pflanzenbau des Bundesministeriums 

für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz 

MinR Friedel Cramer 

Herr Präsident Prof. Wiesler, 

Herr Ministerialdirigent Hauck (Ministerium für Ernährung und Ländlichen Raum Baden- 

Württemberg) 

Herr Prof. Schneider (Prorektor Albrechts-Ludwig-Universität Freiburg) 

Herr Prof. Hildebrand (Dekan Forst- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Freiburg) 

Frau Stadträtin Dr. Hehn (Stadtrat Freiburg) 

sehr geehrte Kongressteilnehmer, 

meine sehr verehrten Damen und Herren, 

Gerne hätte Herr Dr. Wendisch als zuständiger Abteilungsleiter heute zu Ihnen 

gesprochen. Zu seinem Bedauern ist ihm dies aber wegen eines kurzfristigen, nicht 

verschiebbaren Termins nicht möglich. 

Deshalb habe ich Ehre, Ihnen die Grüße des Herrn Bundesministers Seehofer zu 

überbringen. 

Diese Aufgabe habe ich sehr gerne übernommen, gibt Sie mir doch auch die Möglichkeit, 

Ihnen auch persönlich für die gute Zusammenarbeit zu danken. 

Und die Gelegenheit zu einer Reise in das schöne Freiburg 

Der VDLUFA ist in der deutschen Agrarforschung eine feste Größe. Er bietet ein wichtiges 

Forum für den wissenschaftlichen Austausch – auch über die Grenzen der Fachdisziplinen 

hinaus. Seine Stellungnahmen zu aktuellen Fragen der Landwirtschaft haben Gewicht. 

Bei der Wahl seiner Kongressthemen hat Ihr Verband stets ein gutes Gespür für aktuelle 

Fragestellungen bewiesen. Das gilt auch für den diesjährigen, den 118. Kongress. 

Landnutzungskonzepte heute und morgen spannt den Bogen in die richtige Richtung. Die 

Anforderungen der Gesellschaft an die standortgerechte Landnutzung - mit anderen 

Worten an einen nachhaltigen Acker- und Pflanzenbau – werden sich weiter ändern. Und 

sie werden vermutlich weiter steigen. 

Diese Anforderungen werden schnell zu Forderungen an Politik und Verwaltung, Regeln 

oder Vorschriften zu erlassen. Die Entwicklung der Gemeinsamen Agrarpolitik der EU 

zeigt diese Entwicklung deutlich auf. 

Standen ursprünglich Marktordnungsmaßnahmen mit Produktionsanreizen und später in 

Zeiten von Überschüssen die Beschränkung der Erzeugung im Vordergrund, spielen heute 

umwelt- und tiergerechte Produktionsverfahren eine dominierende Rolle. 

Mit der GAP-Reform des Jahres 2003 wurde hier ein entsprechender neuer 

Agrarpolitischer Weg eingeschlagen: 

Die so genannten Direktzahlungen wurden von der Produktion entkoppelt, 

13

Grußworte 

Staatliche Leistungen erhalten nur die Betriebe in vollem Umfang, die die Standards der 

guten fachlichen Praxis einhalten – Ihnen allen ist dieser Ansatz unter dem 

Schlagwort Cross-Compliance bekannt. 

Politik und Verwaltung brauchen kompetente Ratgeber, wenn sie aus dem vielstimmigen 

Gesang der Forderungen 

Tatsachen von Behauptungen, 

Machbares von Wünschenswertem 

Risiken von Ängsten und 

Angemessenes von Überzogenem 

trennen wollen. 

Im VDLUFA sind solche Ratgeber versammelt - und sie organisieren den 

Erkenntnisfortschritt durch koordiniertes Forschen und intensive Erörterung der 

Ergebnisse. 

Eines Ihrer zentralen Foren ist der jährliche VDLUFA-Kongress, den das BMELV deshalb 

auch finanziell unterstützt – wir wissen den Wert Ihrer Arbeit zu schätzen! 

Und das aus gutem Grunde, wie folgende Beispiele aus der jüngeren Vergangenheit 

deutlich machen: 

die Humusbilanzierung der Direktzahlungen-Verpflichtungenverordnung basiert auf einem 

entsprechenden VDLUFA - Standpunkt, 

bei der Bewertung von Knochenbestandteilen in pflanzlichen Futtermitteln wirkte der 

VDLUFA maßgeblich mit, 

in die Weiterentwicklung des Düngemittelrechts sind Mitglieder des VDLUFA – auch im 

Wissenschaftlichen Beirat für Düngungsfragen des Ministeriums – intensiv 

eingebunden 

14

Grußworte 

Welchen Anforderungen müssen künftige Landnutzungskonzepte gerecht werden? 

Die Antwort ist eigentlich sehr einfach: Sie müssen nachhaltig sein. 

Das heißt, sie müssen ökologischen, ökonomischen und sozialen Anforderungen gerecht 

werden: 

Landnutzung muss wirtschaftlich sein und marktkonforme Produkte hervorbringen – und 

dabei Umweltbelastungen auf ein vertretbares Maß begrenzen. 

Daher ist es nur konsequent, dass sich die meisten Beiträge dieser Tagung mit dem 

effizienten Einsatz knapper Ressourcen beschäftigen. 

Die Tagungsergebnisse werden den Landwirten Hilfestellung gegeben, entsprechend den 

natürlichen und ökonomischen Standortbedingungen die eigenen Landnutzungskonzepte 

zu optimieren. 

Gleichzeitig werden Möglichkeiten und Grenzen der guten fachlichen Praxis aufgezeigt 

werden, die bei der Weiterentwicklung des Fachrechts zu berücksichtigen sind. 

Als Aufgabengebiete möchte ich 

Herr Präsident, meine eine Damen und Herren, 

anlässlich dieses Kongresses konstituierte sich der neue Beirat des VDLUFA. Ihr Verband 

hat sich damit den gesellschaftlich relevanten Gruppen geöffnet mit dem Ziel, seine eigene 

Arbeit noch stärker an den fachlichen und politischen Erfordernissen von Landwirtschaft 

und Verbrauchern auszurichten. 

Dies wird auch die Diskussionen des diesjährigen Kongresses bereichern und dazu 

beitragen, dass der VDLUFA auch seine Position als Ratgeber von Politik und Verwaltung 

ausbauen kann 

Ich bin zuversichtlich, dass auch diese Veranstaltung einen Beitrag leisten wird, 

Landnutzungskonzepte weiter zu entwickeln im Interesse von Verbrauchern, 

Landwirtschaft und Umwelt. 

Ich danke Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit und wünsche Ihrer Tagung einen guten und 

erfolgreichen Verlauf. 

15

Grußworte 

Grußwort des Abteilungsleiters für Landwirtschaft des Ministeriums für Ernährung 

und Ländlichen Raum Baden-Württemberg 

Ministerialdirigent Joachim Hauck 

Sehr geehrter Herr Präsident Prof. Wiesler 

Sehr geehrter Herr Ministerialrat Cramer (BMELV) 

Sehr geehrter Herr Prorektor Prof. Schneider (Universität Freiburg) 

Sehr geehrter Herr Prof. Hildebrand (Dekan der Fakultät für Forst- und 

Umweltwissenschaften, Freiburg) 

Sehr geehrte Frau Stadträtin Dr. Hehn 

Sehr geehrte Gäste aus dem Ausland 

sehr geehrte Damen, sehr geehrte Herren, 

Zunächst darf ich Ihnen die Grüße von Herrn Minister Hauk 

übermitteln, der Ihrer Veranstaltung einen guten und 

erfolgreichen Verlauf wünscht und Sie in seinem Namen in 

Freiburg willkommen heißen. 

Der VDLUFA-Kongress findet nun zum 118. Male statt. Das diesjähriges Generalthema 

lautet: 

Landnutzungskonzepte heute und morgen - dargestellt am Beispiel der Region südlicher 

Oberrhein. 

Der VDLUFA hat für diese Thematik mit Südbaden eine höchst vielseitige und 

interessante Region ausgewählt und es freut uns ganz besonders, dass der VDLUFA 

bereits nach sechs Jahren wieder den Weg nach Baden-Württemberg gefunden hat und 

der Kongress zum zweiten Male seit 1948 in Freiburg stattfindet. 

Der Standort Südbaden ist durch das trocken-warme Klima begünstigt, der Ackerbau 

durch Mais dominiert. Im südlichen Oberrhein konzentrieren sich bundesweit 10 % der 

gesamtem Wein- und Obstbauflächen und parallel dazu befindet sich hier eines der 

größten Grundwasservorkommen Mitteleuropas. Andererseits finden sich ganz in der 

Nähe die Bergregionen des Schwarzwaldes und der Vogesen auf der französischen 

Seite des Rheins mit extensiver Viehhaltung. 

16

Grußworte 

ITADA 

Damit spreche ich eine weitere Besonderheit dieser Region an. Wir befinden uns im 

Dreiländereck Baden, Elsaß und Nordwestschweiz, was sich auch in der kulinarischen 

und kulturellen Vielfalt widerspiegelt. Aus dieser Gesamtkonstellation heraus intensive 

Landbewirtschaftung und ökologische Anforderungen des Grundwasserschutzes 

entstand hier mit der Unterstützung der beteiligten Länder und der EU das Institut zur 

rentablen, umweltgerechten Landbewirtschaftung, das ITADA. Einige der Ergebnisse 

dieser nun 12jährigen erfolgreichen trinationalen Zusammenarbeit werden wir auch auf 

dieser Tagung hören. 

17

Grußworte 

Veränderungen in der und Anforderungen an die Landwirtschaft 

Das Thema des VDLUFA-Kongresses widmet sich den Veränderungen, die wir derzeit 

in der Landwirtschaft erleben. 

Bis vor wenigen Jahren war die öffentliche Debatte über Landwirtschaft von 

Schlagworten wie Überschüsse, Getreideberge und Agrarsubventionen geprägt. In 

jüngster Zeit kommen jedoch andere Begriffe ins Spiel: Es geht jetzt um 

Biomasseerzeugung, um Bioenergie und um die Frage, ob Flächen vorrangig für die 

Lebensmittelerzeugung oder für die Energiebereitstellung genutzt werden sollten. 

Getreide und Zuckerrüben sind heute nicht mehr nur Ausgangsstoffe für Lebensmittel, 

aus ihnen wird auch Bioethanol hergestellt, und Raps liefert nicht nur ein hochwertiges 

Speiseöl, sondern ist auch Ausgangsstoff für Biodiesel. Silomais dient nicht nur als 

Viehfutter, sondern ist ein wichtiges Ausgangssubstrat für die Biogas - und die daraus 

folgende Stromerzeugung. Bei der Wärmeerzeugung geht es nicht nur um die 

Verwertung von Restholz. Vielmehr wird die Getreideverbrennung intensiv diskutiert; die 

immissionsschutzrechtlichen Voraussetzungen hierfür werden gerade geschaffen. 

Beim Grünland steht die Problematik der Offenhaltung der Landschaft im Vordergrund. 

Dabei müssen wir uns auch die Frage stellen, ob es keine Möglichkeit gibt, die Nutzung 

gerade des weniger intensiven Grünlandes wirtschaftlicher zu gestalten. Die vor kurzem in 

Aulendorf stattgefundnen internationale Weidetagung unter dem Motto "Mehr Milch aus 

Gras" hat hierzu interessante Denkanstöße zur hohen Kunst der Beweidung geliefert. 

Wo liegen die Ursachen für diese Entwicklung? 

Vordergründig lässt sich das große Interesse an der Bioenergie vor allem mit hohen 

Energiepreisen für die fossilen Energieträgern begründen. Auch die 

Versorgungssicherheit spielt eine wesentliche Rolle. Dagegen wird eine andere 

Entwicklung häufig unterschätzt. Die Nachfrage nach landwirtschaftlichen Erzeugnisse 

steigt nämlich global vor allem wegen des wirtschaftlichen Wachstums in den 

bevölkerungsreichen Ländern Asiens. Die dortigen Wohlstandsgewinne führen zu einer 

gestiegenen Nachfrage nach landwirtschaftlichen Produkten mit höherem 

Veredlungsgrad. Zwar ist auch der Produktivitätsfortschritt in der Landwirtschaft 

ungebrochen. Ein Blick auf die wichtigsten Märkte zeigt jedoch mit Ausnahme des 

Milchmarktes, dass die globale Absatzsituation bei vielen landwirtschaftlichen Produkten 

so günstig wie schon lange nicht mehr ist. 

18

Grußworte 

Vor dem Hintergrund eines globalisierten Wettbewerbs bei der Erzeugung von 

Nahrungsmitteln und von Biomasse führt kein Weg an einer kostengünstigen Produktion 

vorbei. Trotz der beschriebenen vergleichsweise günstigen Situation beim Absatz 

landwirtschaftlicher Produkte bleibt es bei einer ausgeprägten Konkurrenzsituation 

zwischen den einzelnen Erzeugungsregionen. Unsere Landwirte müssen dabei teilweise 

mit Regionen mit deutlich niedrigen Standards konkurrieren. 

Sowohl die Erzeugung von Biomasse zur Energieerzeugung als auch die höhere 

Nachfrage nach Nahrungsmitteln werden sich über kurz oder lang in der Art der 

Landbewirtschaftung niederschlagen. Es ist davon auszugehen, dass die Intensität der 

Landbewirtschaftung eher zunehmen wird. So lässt sich bereits heute absehen, dass es 

das befürchtete Brachfallen von Flächen (zumindest über mehrere Jahre) nicht geben 

wird. Für eine nachhaltig intensive Landbewirtschaftung ist aber ein hohes Maß an 

Bodenfruchtbarkeit und deren Aufrechterhaltung eine unverzichtbare Voraussetzung. 

Die Landbewirtschaftung wird sich dabei auch in Zukunft im Spannungsfeld zwischen 

wirtschaftlichen Zwängen und gesellschaftlicher Akzeptanz bewegen. Nicht zuletzt wegen 

den EU-Direktzahlungen müssen sich die Landwirte den gesellschaftlichen Anforderungen 

stellen. Dies hat sich im Rahmen der EU-Agrarreform in den Bestimmungen zu Cross 

Compliance niedergeschlagen. EU-Direktzahlungen sind heute an die Einhaltung von 

gesetzlichen Standards gebunden. Dazu gehört auch, dass Flächen in einem guten 

landwirtschaftlichen und ökologischen Zustand gehalten werden müssen. Am 

konkretesten manifestiert sich dies in den Bestimmungen zur Erosionsvermeidung und zur 

Erhaltung der organischen Substanz im Boden in der 

Direktzahlungenverpflichtungenverordnung. 

19

Grußworte 

Beitrag der Agrarforschung 

All diesen Herausforderungen muss sich unsere Landwirtschaft stellen. Sie kann diesen 

Herausforderungen nur gerecht werden, wenn sie sich zum technischen Fortschritt 

bekannt. Dabei ist unsere Landwirtschaft und auch die Verwaltung auf eine 

problemorientierte und innovative landwirtschaftliche Forschung angewiesen. Ich darf an 

dieser Stelle für die bisherige Arbeit des VDLUFA danken und gleichzeitig an die 

Wissenschaft appellieren, umsetzbare und praxisgerechte Lösungsansätze im Auge zu 

behalten. 

Landesagrarpolitik 

Auch die Landesagrarpolitik kann bei der Bewältigung der Zukunftsaufgaben 

unterstützend wirken. Wir haben uns zum Ziel gesetzt, auch zukünftig eine 

standortangepasste, flächendeckende und leistungsfähige Landwirtschaft zu erhalten. 

Eine bessere Wettbewerbsfähigkeit der Betriebe steht dabei ganz weit im Vordergrund. 

Betriebe mit guter Rentabilität und entsprechender Entlohnung ihrer Arbeit können auch 

Funktionen für die Landschaft und den ländlichen Raum wahrnehmen, die über das 

wirtschaftliche Interesse des einzelnen Landwirts hinausgehen. Diese Betriebe sind 

Garanten der mulitfunktionalen Landwirtschaft. 

Gegenwärtig werden die Programme für den ländlichen Raum für die neue Förderperiode 

2007 bis 2013 neu ausgerichtet. Die dafür von der EU bereit gestellten Mittel wurden um 

jährlich 30 Mio. € gekürzt. Auf Landesebene setzen wir jedoch alles daran, die bisherigen 

Haushaltsansätze für diese Programme zu halten. Unsere Förderprogramme waren 

schon bisher zielgenau und haben sich bewährt. Zu nennen ist hier insbesondere unser 

Agrarumweltprogramm der Marktentlastungs- und Kulturlandschaftsausgleich. Wir 

werden diese Programme zukunftsgerecht weiter entwickeln. 

20

Grußworte 

Schluss 

Meine Damen und Herren 

Ich möchte es nicht versäumen, den Organisatoren dieser Tagung, allen voran der 

Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften der Universität Freiburg und der LUFA 

Augustenberg und auch den Vortragsrednern ganz herzlich zu danken. 

Es erwartet Sie nun gemäß den verschiedenen VDLUFA-Fachgruppen ein bunter Strauß 

von Fachvorträgen vom Saatgut das in den Boden gelegt wird, über Fragen zur Düngung 

bis hin zur Verfütterung der Ernteprodukte einschließlich der Betrachtung der 

Umweltwirkungen der landwirtschaftlichen Produktion. 

Ich wünsche Ihnen allen, dass Sie sich in Freiburg wohl fühlen, ein spannendes und 

informatives Programm mit ausreichend Diskussionsmöglichkeiten, so dass Sie nach 

einem fruchtbaren Meinungsaustausch gesund und voller neuer Anregungen nach Hause 

zurückkehren werden, und dass Sie gerne an Südbaden zurückdenken. 

21

Grußworte 

22

Grußworte 

Grußwort des Prorektors der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg 

Prof. Dr. Gerhard Schneider 

Sehr geehrter Herr Präsident Prof. Wiesler, 

Spectabilis Hildebrand, 

sehr geehrte Ehrengäste, 

meine Damen und Herren, 

im Namen der Albert-Ludwigs-Universität begrüße ich Sie ganz herzlich zu dem 118. 

Kongress der VDLUFA. Es freut mich, dass dieser traditionsreiche Verband, dessen 

Anliegen die angewandte landwirtschaftliche Forschung ist, die Universität Freiburg als 

Tagungsort ausgewählt hat. Die VDLUFA tagt, wenn ich richtig informiert bin, nach 1948 

nun zum zweiten Mal hier in Freiburg. 

Ich denke, Sie haben mit Freiburg als Tagungsdomizil eine gute Wahl getroffen; Die 

Region um Freiburg zeichnet sich wie keine andere aus 

durch große geologische und bodenkundliche Vielfalt, 

durch eine hohe Diversität forst- und landwirtschaftlicher Land-nutzungssysteme, 

durch eine bewegte Geschichte, die vor allem auch in der Stadt Freiburg selbst einmalige 

Kulturdenkmäler hinterlassen hat. Das bedeutendste Bauwerk ist sicher das Freiburger 

Münster. Es ist die einzige gotische Kathedrale in Deutschland, die in gotischer Zeit (also 

noch im 15. Jahrhundert) im Wesentlichen fertig gestellt worden ist. 

Fünf kurze Sätze zu Ihrer Gastgeberin: Die Albert-Ludwigs-Universität gehört zu den 

ältesten in Deutschland und feiert im kommenden Jahr ihr 550jähriges Bestehen. Sie ist 

nicht nur traditionsreich, sondern auch modern und innovativ. Alle Hochschulrankings 

weisen sie als eine der Spitzenuniversitäten Deutschlands aus. Über 22 000 Studierende 

sind an unserer Universität eingeschrieben, davon ein Sechstel aus dem Ausland. 

Zusammen mit dem Universitätsklinikum haben wir rund 14 000 Mitarbeiterinnen und 

Mitarbeiter und sind der größte Arbeitgeber der Region. 

23

Grußworte 

Meine Damen und Herren, Sie haben als Generalthema gewählt: 

Landnutzungskonzepte heute und morgen – dargestellt am Beispiel der Region südlicher 

Oberrhein 

und ich denke, dass gerade der südliche Oberrheingraben aufgrund seiner starken 

orographischen und klimatischen Differenzierung eine einzigartige Musterregion darstellt, 

um den Zusammenhang zwischen Landschaft und der Entwicklung von 

Nutzungssystemen zu analysieren. 

Mit der Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften verfügt die Albert-Ludwigs- 

Universität über eine sehr forschungsstarke Fakultät, in der auf sehr verschiedenen Raum- 

/Zeitskalen landschaftsbezogene Forschung betrieben wird. Beispielhaft sei hier das 

Graduiertenkolleg Gegenwartsbezogene Landschaftsgenese erwähnt, in dem 

versucht wird, mit interdisziplinären Ansätzen den Wandel der Landschaft zu verstehen 

und daraus Lehren für die zukünftige Landschaftsgestaltung zu ziehen. Ich freue mich 

daher besonders, dass die Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften und 

insbesondere das Institut für Bodenkunde und Waldernährungslehre Gastgeber sind für 

diese bedeutende Jahrestagung und ich wünsche mir, dass dies zu einem fruchtbaren 

Dialog zwischen Land- und Forstwirtschaft führt. Wie in keinem anderen Land sind ja in 

Deutschland Land- und Forstwirtschaft traditionell getrennt, obwohl eine Vielzahl 

gemeinsamer Interessen und gleichartiger Forschungsansätze bestehen. Dies hat ja auch 

in den jüngsten Empfehlungen des Wissenschaftsrates zur Lage der 

Agrarwissenschaften und der benachbarten Fächer in Deutschland seinen 

Niederschlag gefunden. Ich freue mich, dass dieser Dialog hier in Freiburg bereits 

stattfindet und ich wünsche Ihnen allen, dass das stimulierende Umfeld Freiburgs und der 

Albert-Ludwigs-Universität sich günstig auswirkt sowohl auf den Wissenstransfer innerhalb 

ihres Verbandes als auch auf die Kommunikation mit den benachbarten Disziplinen. Ich 

wünsche Ihnen spannende Vorträge und weiterführende Diskussionen und auch einen 

angenehmen Aufenthalt hier in Freiburg, wo der Schwarzwald gleich hinter dem Münster 

beginnt und wo Frankreich und die Schweiz ganz nah sind. 

24

Grußworte 

Grußwort des Dekans der Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften, Albert- 

Ludwigs-Universität Freiburg 

Prof. Dr. E. E. Hildebrand 

Die Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften 

A. Profil 

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg 

Wir sind eine von insgesamt 11 Fakultäten einer klassischen, traditionsreichen Universität 

mit nahezu der vollständigen Bandbreite akademischer Fächer, mehr als 20000 

Studierende und ein großes Angebot an kulturellen und sportlichen Aktivitäten runden das 

Bild ab. 

Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften 

Hier seien einige Kennzahlen unsrer Fakultät genannt: 

Das 10-fache der Haushaltsmittel wird als Forschungsdrittmittel eingeworben, ohne diese 

Einwerbung liefe an unserer Fakultät buchstäblich „nichts“, wir sehen uns als 

forschungsstarke Fakultät, das möchte ich in der nächsten Folie verdeutlichen: 

25

Grußworte 

Leistungsorientierte Mittelzuweisung 2006 

Leistungsvergleich aller 11 Fakultäten incl. Materialforschungsinstitut, 

5 Kriterien 

Kriterium Drittmitteleinwerbung: FFU absolut an 2. Stelle, pro Professur an 1. Stelle 

B. Geschichte 

Geschichte der Fakultät I : 

Lange Tradition forstwirtschaftlicher und geographischer Lehre, 1920 

„Forstwissenschaftliches Institut“ 

Geschichte der Fakultät II : 

1970 Gründung der Fakultät (davor war die Forstwissenschaft eine Abteilung der math. 

natw. Fakultät) 

1999: Weichenstellung für den Herderbau 

2002 Neuer Fakultätenzuschnitt (mind. 20 Professuren); zu den Instituten der 

ehemaligen Forstwissenschaftlichen Fakultät kommen dazu Teile der ehemaligen 

26

Grußworte 

geowissenschaftlichen Fakultät: Meteorologie, Hydrologie, Physische Geographie 

Kulturgeographie mit zwei Professuren: Realisierung des „Mehrwertes“ dieses 

Zusammenschlusses in Forschung und Lehre 

Ab 2005 BSc- und MSc-Studiengänge 

C. Forschungs- und Lehrstruktur 

Unsere Fakultät vertritt in Forschung und Lehre die Disziplinen 

Forstwissenschaft 

Geographie 

Hydrologie, 

ZWF 

Frühjahr 2006 Gründung des transdisziplinären Zentrums für Wasserforschung ( ZWF) 

Beispiel für Wasserthemen 

Erosion ausgehend von Forststrassen 

Keine voyeuristische Zurschaustellung von Armut sondern dieses Bild vermittelt klar, dass 

die Engpässe zu Lösung des Wasserproblems der Menschheit nur interdisziplinär 

gelöst werden können. 

27

Grußworte 

Alleinstellungsmerkmal der FFU: 

verschiedene Raum-/Zeitskalen: 

Wir sind die Spezialisten für den Hektar- und Quadratkilometerbereich. Das liegt 

möglicherweise nicht ganz im Mainstream der Forschungsförderung: dort herrscht nach 

meinem Eindruck eher das Prinzip vor: je kleiner umso wichtiger und grundsätzlicher. 

Dabei übersieht man jedoch, dass komplexe Systeme auf unterschiedliche Raum- 

/Zeitskalen unterschiedlichen Ordnungsparametern unterliegen. 

Beispiel: Pilzhyphe im Stein 

Beitrag der Steine zum Pool des pflanzenverfügbaren Magnesiums im Südschwarzwald 

28

Grußworte 

D. Umstellung der Lehrstruktur nach den Vorgaben von BOLOGNA 

Grundständige Studiengänge: 

Wald als Lehrobjekt zu Ausbildung von Nachhaltigkeitsexperten 

Gemeinsame Lehrmodule Geografie und Forstwissenschaften 

Nebenfächer: 

Nebenfächer: Mehrwert einer Fächervielfalt: 

Konkurrenzvorteil gegenüber Fachhochschulen, bislang nur interne Nebenfächer 

29

Grußworte 

Aufbaustudiengänge: englischsprachig, erfolgreich angelaufen 

Promotionsstudiengänge: 

GK Gegenwartsbezogene Landschaftsgenese 

IPP Forestry in Transition 

Binaltionale Promotionsprogramm: Risk Management in Forestry 

Graduiertenschule „Integrierte Wasserforschung“ bei der Exzellenzinitiative knapp in der 

zweiten - eher forschungspolitischen Bewertungshierarchie – gescheitert. Wir sind 

dabei, einen zweiten – diesmal hoffentlich erfolgreichen Anlauf zu unternehmen 

30

Grußworte 

E. Ausblick 

Analogie zwischen gotischer Kathedrale, strukturreichen Plenterwäldern und hochdiversen 

Kulturlandschaften: 

Alle drei Strukturen brauchen einen Energieimput, um in Raum und Zeit zu überleben: 

thermodynamisch dissipative Strukturen 

Art, Dosierung und zeitliches Muster des Energieinputs muss durch Wissen strukturiert 

sein, man kann das Münster nicht dadurch erhalten, indem man es schlicht erwärmt, 

analoges gilt für Plenterwälder und Kulturlandschaften. 

Die Fakultät versteht sich als Institution, wo dieses Wissen generiert und 

anwendungstauglich gemacht wird. 

31

Plenartagung 

Landwirtschaft am Oberrhein und den angrenzenden Gebieten – 

Entwicklungsmöglichkeiten unter dem Aspekt zukünftiger Entwicklungen 

Zeddies, Jürgen (Universität Hohenheim): 

Vorbemerkungen 

Die folgenden Ausführungen befassen sich mit der möglichen Entwicklung der zukünftigen 

Rahmenbedingungen der Landwirtschaft, deren Auswirkungen auf Produktion, die 

finanzielle Situation und die agrarstrukturelle Entwicklung. Zukunftsentwicklungen sind nur 

mit großer Unsicherheit prognostizierbar. Deshalb sind die Ausführungen lediglich als 

Anregungen zum Nachdenken zu verstehen. Entscheidungen in landwirtschaftlichen 

Unternehmen oder auf politischer Ebene bedürfen einer vorherigen sorgfältigen Prüfung. 

Den folgenden Ausführungen liegt eine Powerpoint-Präsentation zu Grunde, die durch 

ergänzende Erläuterungen kommentiert wird. Dabei geht es zunächst um die 

Auswirkungen der teilweise noch laufenden Umsetzung der Agrarreformen der 

Europäischen Union des Jahres 2003. Im Anschluss daran werden Perspektiven für die 

Landwirtschaft mit Blick auf die Märkte für Nahrungsmittel und Bioenergie erörtert und 

darauf aufbauend schließlich Schlussfolgerungen zu den mittel- und langfristigen 

Perspektiven der Landwirtschaft gezogen. 

Umsetzung und Auswirkung der Agrarreform der EU des Jahres 2003 

Wie 

Übersicht 1 zeigt, sind mit der Entkopplung der Direktzahlungen unter Einbeziehung des 

Milchmarktes und kürzlich des Zuckermarktes tief greifende Veränderungen der 

politischen Rahmenbedingungen eingetreten. Während für Marktfrüchte im Jahr 2003 nur 

noch marginale Veränderungen beschlossen wurden, sind für die Milchmarktordnung 

Beschlüsse gefasst worden, die zu einer drastischen Preissenkung bei vollständiger 

Entkopplung der Direktzahlungen führen. 

Übersicht 1: 

Die Reform der gemeinsamen Agrarpolitik 

aus dem Jahr 2003 

• Entkopplung der Direktzahlungen von der Produktion 

• Zuteilung der Zahlungsansprüche und ZA- Handel 

• Einbeziehung des Milchmarktes 

• Fortsetzung des Quotensystems 

• Preissenkung bei Milch 

• Milchprämie – zukünftig auch entkoppelt 

• Modulation – Kürzung der Direktzahlungen zugunsten 

von Agrarumweltprogrammen 

• Völlige Umsetzung der Reform bis zum Jahr 2013 

• Weitere Reformen initiiert, z.B. Zucker 

Da die Preis- und Prämienbeschlüsse über mehrere Jahre gestreckt werden, ist der 

Zeitraum der Umsetzung der EU-Agrarreformen erst 2012/13 abgeschlossen. 

32

Plenartagung 

Auswirkungen auf landwirtschaftliche Unternehmen 

Um die Auswirkungen auf landwirtschaftliche Unternehmen zu analysieren, sind 

Buchführungsergebnisse herangezogen worden. Es wird ausgegangen von einem 3- 

Jahres-Durchschnitt der Betriebsergebnisse vor der Reform des Jahres 2000 (Agenda). 

Diese Basisergebnisse werden hochgerechnet unter Berücksichtigung von 

Ertragssteigerungen und betrieblichem Flächenwachstum (nach Trendberechnungen aus 

den Buchführungsergebnissen unter Berücksichtigung der Preisentwicklung der 

Betriebsmittel und unter Berücksichtigung der von den agrarpolitischen Beschlüssen 

ausgehenden Wirkung auf Preise, Prämien usw.). Vergleichend dargestellt werden die 

Einkommensübertragungen und der Gewinn sowie die Einkommensänderung und 

Eigenkapitaländerung. Betriebe, die eine so ungünstige Gewinnentwicklung aufweisen, 

dass die Eigenkapitalverluste die Grenze der Existenzfähigkeit und Liquiditätserhaltung 

überschreiten, fallen aus der Stichprobe raus und bilden ein Potenzial für die Aufstockung 

in den verbleibenden Betrieben. Die Darstellung für die Ackerbaubetriebe in Südbaden 

(Übersicht 2) zeigt, dass in dieser Gruppe 8 % der Betriebe im Zeitraum von fast 15 

Jahren ausscheiden wegen mangelnder Entwicklungsfähigkeit. 

Übersicht 2: Ackerbaubetriebe Haupterwerb Südbaden 

Kennwert Einheit 

Quelle: Eigene Berechnungen von ZEDDIES, J. und GAMER, W. 

Wirtschaftsjahr 

Ø 02/03 2005/ 2009/ 2013/ 

-04/05 2006 2010 2014 

Zahl der Betriebe 535 - 8 % 

Landwirtschaftl. gen. Fläche ha 96,8 96,8 105,4 105,4 

Ackerfläche ha 86,3 86,3 94,0 94,0 

Getreideertrag dt/ha 46,1 46,3 47,1 47,4 

Körnermaisertrag dt/ha 72,6 74,0 77,3 79,7 

Prämien gesamt € 21.846 26.909 31.396 31.310 

Kulturpflanzen-/Flächenprämien € 21.602 26.380 28.754 31.310 

Tierprämien/BIP € 243 529 2.642 0 

Einkommensänderung € 0 4.987 8.735 8.629 

Einkommensänderung % 0,0 10,2 17,8 17,6 

Gewinn €/Untern. 49.158 54.145 57.892 57.787 

Eigenkapitaländerung €/Untern. 14.449 19.436 23.183 23.078 

In Wirklichkeit werden nach bisherigen Trends aber jährlich etwa 4 % der Betriebe 

aufgeben, weil dort die Hofnachfolge nicht gesichert ist und andere Gründe vorliegen. 

Daraus ergibt sich ein zusätzliches Wachstumspotenzial für die verbleibenden Betriebe. 

Insofern sind die Projektionen der Gewinne und Eigenkapitalveränderung unterschätzt. 

Die Entwicklung des Gewinnes und der Eigenkapitalveränderung der Ackerbaubetriebe in 

Südbaden zeigt ein überdurchschnittlich gutes und einen deutlichen Trend zu einem 

besseren finanziellen Ergebnis bis 2013/14. Im Vergleich dazu werden von dem 

erfolgreichen Drittel der Ackerbaubetriebe in Südbaden sehr gute Gewinne und eine 

deutliche positive Gewinn- und Eigenkapitalentwicklung erreicht bzw. zu erwarten sein 

(Übersicht 3). 

33

Plenartagung 

Übersicht 3: Erfolgreiche Ackerbaubetriebe Südbaden (oberes Drittel) 



Aber auch hier werden jährlich 6 % der Betriebe in Zukunft wegen finanzieller 

Schwierigkeiten aufgeben müssen. Die erfolgreichen Betriebe liegen insgesamt auf einem 

niedrigeren Niveau der Produktionskosten. 

Bei den Futterbau-Milchviehbetrieben in Südbaden (Übersicht 4) zeigen die strukturellen 

Kennzahlen ein ähnliches, die finanziellen Kennzahlen ein ungünstigeres Ergebnis. 

Hier wird der tatsächliche Strukturwandel viel stärker voranschreiten. Es werden nicht nur 

die in finanziell ausweglosen Schwierigkeiten befindlichen Betriebe, sondern auch andere 

wegen mangelnder Bereitschaft zur Hofübernahme aufgeben. Bei dieser Gruppe von 

Betrieben ist zusätzlich zu berücksichtigen, dass die Agrarreform in den nächsten Jahren 

eine ständig steigende Grünlandprämie einführt. 

Übersicht 4: Futterbaubetriebe Haupterwerb (FB-MI) Südbaden 



Ø 02/03 2005/ 2009/ 2013/ 

-04/05 2006 2010 2014 











Gewinn €/Untern. 72.137 74.914 77.480 78.461 




Ø 02/03 2005/ 2009/ 2013/ 

-04/05 2006 2010 2014 



Grünland ha 39,0 39,0 39,3 39,3 

Bestand Milchkühe Stück 31,6 31,6 31,9 31,9 

Milchleistung kg/Kuh 5.671 5.840 6.289 6.576 

Erlöse Milch € 58.369 52.830 48.509 48.052 



Tierprämien/BIP € 1.949 5.494 7.254 0 

Einkommensänderung € 0 424 -4.183 -3.769 

Einkommensänderung % 0,0 1,8 -17,7 -15,9 

Gewinn €/Untern. 23.690 24.114 19.507 19.921 

Eigenkapitaländerung €/Untern. 3.550 3.974 -633 -218 

34

Plenartagung 

Der Prämienzufluss ist in den Berechnungen berücksichtigt, aber nicht die Wirkungen auf 

die Pachtpreise für Grünland, die zweifellos ansteigen werden und im gleichen Ausmaß 

die Gewinne der Futterbau-Milchviehbetriebe nach dem Anteil der zugepachteten 

Grünlandflächen schmälern werden. Das erfolgreiche Drittel der Milchviehbetriebe erzielt 

ein befriedigendes Ergebnis, das sich aber auch tendenziell verschlechtert ( 

Übersicht 5). 

Die flächenreichen Grünlandbetriebe, wie die Ergebnisse der Betriebe in Deutschland wie 

auch in Südbaden erzielen schon jetzt bessere finanzielle Ergebnisse als die in Südbaden 

klein strukturierten Milchviehbetriebe (Übersicht 6). 

Übersicht 5: Erfolgreiche Futterbaubetriebe (FB-MI) Südbaden (oberes Drittel) 



Übersicht 6: Sonstige Futterbaubetriebe Haupterwerb (FB-SO) Südbaden 



Ø 02/03 2005/ 2009/ 2013/ 

-04/05 2006 2010 2014 

Zahl der Betriebe 685 +- 0 % 


Grünland ha 38,1 38,1 38,4 38,4 



Erlöse Milch € 59.632 54.094 49.689 49.235 




Einkommensänderung € 0 -26 -4.840 -4.241 

Einkommensänderung % 0,0 -0,1 -11,8 -10,3 

Gewinn €/Untern. 41.141 41.115 36.302 36.900 




Ø 02/03 2005/ 2009/ 2013/ 

-04/05 2006 2010 2014 



Grünland ha 64,5 64,5 64,5 64,5 

Bestand Mutterkühe Stück 49,6 49,6 49,6 49,6 

Bestand männl. Mastrinder Stück 5,0 5,0 5,0 5,0 






Gewinn €/Untern. 29.253 32.778 32.101 30.936 

Eigenkapitaländerung €/Untern. -9.999 -6.474 -7.151 -8.316 

35

Plenartagung 

Vergleichsweise günstige Ergebnisse erzielen die spezialisierten großen 

Schweinebetriebe (Übersicht 7) 

Übersicht 7: Große Schweineproduktionsbetriebe Haupterwerb Südbaden 



Übersicht 8: Erfolgreiche große Schweineproduktionsbetriebe Südbaden 

(oberes Drittel) 



Ø 02/03 2005/ 2009/ 2013/ 

-04/05 2006 2010 2014 






Bestand Muttersauen Stück 68,2 68,2 68,2 68,2 

Bestand Mastschweine Stück 247,4 247,4 247,4 247,4 






Gewinn €/Untern. 47.798 51.305 53.553 55.014 




Ø 02/03 2005/ 2009/ 2013/ 

-04/05 2006 2010 2014 






Bestand Muttersauen Stück 104,9 104,9 104,9 104,9 

Bestand Mastschweine Stück 107,8 107,8 107,8 107,8 






Gewinn €/Untern. 87.916 92.910 96.144 97.724 


36

Plenartagung 

Die mit einem Anteil von 70 % in Südbaden vertretenen Nebenerwerbsbetriebe erzielen 

aus der Landwirtschaft kein besonders hohes aber ein überdurchschnittliches 

Gesamteinkommen ( 


Übersicht 9: Nebenerwerbsbetriebe Südbaden 



Insgesamt lässt sich als Fazit aus diesen Kalkulationen und Überlegungen ziehen, dass 

die politischen Rahmenbedingungen bis zum Jahr 2012/13 nicht gewährleisten, dass die 

Durchschnittseinkommen auf dem Niveau der Ausgangssituation vor den Reformen 

gehalten werden können. Dies gilt insbesondere für die Milchviehbetriebe, dies gilt nicht 

für die Schweine- und Ackerbaubetriebe. Dies gilt nicht für extensive Grünlandbetriebe. 

Die Überlegungen und Kalkulationen zeigen eindeutig, dass eine zukünftige 

Existenzsicherung in allen Betrieben nur möglich ist bei betrieblichem Wachstum über 

höhere Flächenerträge und Flächenaufstockung. Allgemein bestätigt sich die Erfahrung, 

dass die Betriebe sich umso besser entwickeln, je mehr betriebliches Wachstum möglich 

ist. Aber auch hier ist betriebswirtschaftliches Denken und Handeln wichtig. Vor allem bei 

Milchviehbetrieben sind die Risiken von Investitionen in Gebäude und Milchquoten 

beträchtlich und die Rentabilität von Investitionen nur in Einzelfällen unter 

Berücksichtigung des Risikos vertretbar. 

Zwischenfazit zur Agrarreform 


Ø 02/03 2005/ 2009/ 2013/ 

-04/05 2006 2010 2014 

Zahl der Betriebe 11.770 - 6 % 






Erlöse Milch € 12.647 11.394 10.768 10.661 



Tierprämien/BIP € 877 2.073 2.726 0 



Gewinn €/Untern. 9.293 10.753 10.507 11.418 

Eigenkapitaländerung €/Untern. -135 1.326 1.079 1.990 

Gesamteinkommen €/Untern. 27.232 

Zu den Perspektiven ist festzuhalten, dass nach der Agrarreform für die Marktfrüchte keine 

weiteren Preissenkungen zu erwarten sind. Bei kräftigem betrieblichen Wachstum gibt es 

für 30 - 50 % der Betriebe gute Entwicklungsmöglichkeiten. Bei Milch sind weitere 

Preissenkungen, insbesondere nach der letzten Absichtserklärung in WTO-Verhandlungen 

nicht auszuschließen. Ohnehin wird die mittelfristige Einkommenssituation für die 

Mehrzahl der Betriebe ungünstiger. Betriebliches Wachstum in der Milchproduktion ist 

sehr risikobehaftet, Pachtpreise für zugepachtetes Grünland steigen, so dass 

37

Plenartagung 

Milchviehbetriebe sich unbedingt auch nach anderen Wachstumsmöglichkeiten, 

beispielsweise über Biogasanlagen zur Verwertung von Grünland und Abstockung des 

Viehbestandes, nachdenken sollten. 

Perspektiven der Landwirtschaft unter Zukunftsaspekten 

Die letzten vier Jahrzehnte der landwirtschaftlichen Entwicklung waren in Deutschland und 

auch in der EU in den ersten zwei Jahrzehnten gekennzeichnet von defizitärer 

Selbstversorgung mit Nahrungsmitteln (Ausnahme Milch und Zucker) bei hohen Importen 

von Futtermitteln und in den letzten zwei Jahrzehnten von eklatanten Überschüssen auf 

den wichtigsten Märkten. Mit der gesellschaftlichen Neuorientierung in der Energie- und 

Klimapolitik, zusammentreffend mit einer offenbar anhaltenden Steigerung der Ölpreise 

und anderer fossiler Energieträger, stellt sich die Frage, ob die Ressourcen der 

Agrarwirtschaft in Zukunft für neue sehr große Märkte genutzt werden können. Dabei geht 

es im Folgenden um die Frage der landwirtschaftlichen Potenziale und die Frage der 

Märkte und Preise für Agrarprodukte und Energieträger in Zukunft. Schon die in 

Umsetzung befindlichen Agrarreformen, insbesondere die Zuckermarktordnung, haben 

neue Potenziale für Bioenergieträger geschaffen. 

Zu unterscheiden sind technische und wirtschaftliche Potenziale. Sie sind definiert als 

Verfügbarkeit ungeachtet der Rentabilität und Verfügbarkeit bei gegebenen 

wirtschaftlichen Rahmenbedingungen. Die Ressourcen des technischen Potenzials der 

Landwirtschaft für Bioenergie sind Brachflächen und Flächen, auf denen strukturelle 

Überschüsse produziert werden, die mit Exportsubventionen entsorgt werden. Schon in 

der gegenwärtigen Situation gibt es erhebliche Potenziale, die sich in Zukunft noch 

verstärken durch die Entwicklung von Bevölkerung und Pro-Kopf-Verbrauch für 

Nahrungsmittel, die durch Ertragssteigerungen in der Pflanzen- und Tierproduktion weit 

überkompensiert werden. In einer umfassenden Studie im Auftrag des 

Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit wurden die Potenziale 

für die Basissituation und die Jahre 2010 und 2020 abgeschätzt. Für Deutschland ergibt 

sich nach Übersicht 10 derzeitig ein Potenzial von 2,4 Mio. ha bzw. 14 % der 

landwirtschaftlich genutzten Fläche, das bis 2020 auf etwa 7,3 Mio. ha bzw. 43 % 

anwachsen könnte. 

Übersicht 10: Zusammenstellung der Biomassepotenziale für Bioenergieträger in der 

Basis, Deutschland 

Ressource ha % der landw. genutzten Fläche 

Brachfläche 

Abbau der Überproduktion 

861.657 5,06 

- Pflanzenproduktion 

- Tierproduktion 

1.082.614 6,36 

- Milch 125.415 0,74 

- Rindfleisch 339.616 2,00 

- Schweinefleisch 

1) 

-160.192 -0,94 

- Geflügelfleisch 

2) 

-52.302 -0,31 

Saldo Flächenpotenzial 3) 2.409.302 

Landw. genutzte Fläche 17.022.667 

dgl. in % 14,15 14,15 

1) 3,75 t Getreide je t Schweinefleisch 

2) 1,8 t Getreide je t Geflügelfleisch 

3) ohne Schweine- und Geflügelfleisch 


38

Plenartagung 

Dabei ist ein geringes Bevölkerungswachstum, ein etwas steigender Pro-Kopf-Verbrauch, 

Flächenumwidmung für Siedlung und Verkehr und Fortschreibung der bisherigen 

Ertragssteigerung berücksichtigt. 

Die Grafik ( 

Abbildung 1) zeigt die entsprechenden Ergebnisse für die Mitgliedsstaaten der EU und 

Beitrittsanwärterstaaten. Daraus folgt, dass im wesentlichen die Länder Deutschland, 

Frankreich, Spanien, Ungarn, Polen, Bulgarien und Rumänien große Potenziale für 

Biomasse besitzen. Wenn man die Einfuhrstaaten für Nahrungsmittel Großbritannien und 

Italien gegenrechnet, werden in der EU-25 ca. 30 % der Flächen zukünftig für die 

Nahrungsmittelproduktion nicht mehr benötigt. Bei Verzicht auf energetische Nutzung der 

agrarischen Ressourcen müsste die obligatorische Flächenstilllegung bei Fortsetzung der 

agrarpolitischen Rahmenbedingungen in dieser Größenordnung festgesetzt werden. Dies 

hätte nicht nur Auswirkungen auf die landwirtschaftlichen Betriebe, sondern auch auf den 

ländlichen Raum und seine gesellschaftlich erwünschten Funktionen. 

Abbildung 1: Technisches Potenzial für Bioenergieträger in ha Fläche 2000, 2010 und 

2020 in Mitglieds- und Beitrittsanwärterstaaten 

Quelle: Thrän et.al. (2006) 

1000 ha 

18000 

15000 

12000 

9000 

6000 

3000 

0 

-3000 

D 

GB 

F 

I 

E 

NL 

B/L 

GR 

P 

Ackerland Grünland 

linke Säule 2000; mittlere Säule 2010; rechte Säule 2020 

S 

A 

DK 

SF 

IRL 

CY 

CZ 

ES 

HU 

LV 

LT 

M 

PL 

SK 

SLO 

BG 

RO 

TR 

Entwicklung auf den Märkten für Agrarprodukte, fossile Energie und Bioenergie 

Land 

Die Märkte für Agrarprodukte werden laufend von wissenschaftlichen Instituten analysiert 

(FAPRI, OECD, FAO u.a.). Danach ist von Preissteigerungen in den nächsten zehn 

Jahren in der Größenordnung zwischen 5 und 20 % für Getreide, Ölpflanzen und Zucker 

auszugehen. Diese Studien berücksichtigen nicht den Zusammenhang zwischen dem 

Ölpreis und den Agrarpreisen, der auf den Weltmärkten zweifellos begrenzt ist. Regional 

besteht allerdings die Möglichkeit unter Markteinführungsprogrammen für Bioenergie 

einen beträchtlichen Teil der Wertschöpfung zu realisieren und auch in der Landwirtschaft 

zu behalten. Schließlich muss bemerkt werden, dass die Preisprognosen dollarbasiert 

39

Plenartagung 

sind. Wenn sich der Wechselkurs zwischen Euro und Dollar verändert, variieren 

entsprechend die Agrarpreise in der EU. Die Preisentwicklung für Agrarprodukte wurde 

insbesondere aus der Entwicklung zur Ernährungssicherung hergeleitet. Diese ist durch 

ein Bevölkerungswachstum von 0,7 %, einen steigenden Pro-Kopf-Verbrauch in 

Schwellenländern und erheblichem Ressourcenverlust an Nutzfläche gekennzeichnet, die 

zukünftig das Produktivitätswachstum übersteigen könnten. Während die Entwicklung 

bisher von sinkenden Agrarpreisen auf dem Weltmarkt gekennzeichnet war, wird es nach 

den Prognosen zu einer Umkehr kommen. Da 70 % der „Armen“ dieser Welt Kleinbauern 

sind, werden steigende Agrarpreise für diesen Anteil der Armen vorteilhaft sein, nicht 

allerdings für die restlichen 30 %, die überwiegend in urbanen Regionen leben. 

Die Ölpreisentwicklung 

Die Rohölpreise am Weltmarkt sind in den letzten zwei Jahren auf ein Niveau von über 

60$/Barrel angestiegen und im Gefolge davon beispielsweise die Heizölpreise in 

Deutschland fast deckungsgleich auf ein Niveau von mehr als 60 €/100 l. Darüber hinaus 

schafft die Politik Nachfrage nach Bioenergieträgern durch politische Entscheidungen, wie 

sie in für Deutschland mit dem Erneuerbare Energiengesetz und der 

Mineralölsteuerbefreiung für Biokraftstoffe geschaffen worden sind. Mit besonderer 

Dynamik werden sich die Märkte für biogene Treibstoffe entwickeln. Neben den bekannten 

Energieträgern Biodiesel, Bioethanol und Biogas ermöglicht die Herstellung synthetischer 

Kraftstoffe aus Holz, Getreide, Stroh und andere Roh- und Reststoffe ein großes 

Absatzpotenzial auch auf dezentraler Ebene. Der Bedarf an Biotreibstoff zur Erfüllung der 

EU-Direktive ist enorm hoch und würde in Deutschland ca. 1 Mio. ha Fläche 

beanspruchen. In der EU ( 

Übersicht 11) würden etwa 7 Mio. ha Fläche benötigt, allein um für Ottomotoren den Anteil 

von 5,75 % Biotreibstoff zu erfüllen. Dies würde den Umfang der derzeitigen 

obligatorischen Flächenstilllegung erreichen. 

Übersicht 11: Bedarf an Fläche für Ottomotoren 

Benötigte Fläche 

Annahme: 5,75 Energie-% Ethanolbeimischung 

Ethanolbedarf EU-25 (gemäß COLBERT): 132 Mio hl 

• Getreide 85 %: 112 Mio hl 

• Zuckerrübe 15 %: 20 Mio hl 

Rohstoffbedarf: 

• Getreide 31,8 mio t 

• Zuckerrübe 19,9 mio t 

Benötigte Fläche: 6,4 mio ha 

• Getreide 6,1 mio ha 

• Zuckerrübe 0,3 mio ha 

Landwirtschaftl. Nutzfläche EU-25: 167 Mio ha 

Stilllegungsfläche EU-25: 7,0 Mio ha 

Rahmenbedingungen D und EU 

Quelle: Daten nach COLBERT, D: EU Need for Biofuel Import? FO Licht World Ethanol Conference 2004, 

London, 9. Nov. 04 

40

Plenartagung 

Es entwickelt sich langsam auch ein weltweiter Handel mit Bioethanol, derzeit etwa 17 

Mio. Hektoliter. Dieser Handel, bezogen auf etwa 400 Mill Hektoliter Gesamtherstellung an 

Bioethanol ist allerdings immer noch sehr gering. Gleichwohl zeigt sich in Brasilien, dass 

dem Preisanstieg bei Benzin auch ein Preisanstieg bei Ethanol, das dort etwa 50 % des 

Treibstoffbedarfs deckt, folgt, und dass als Folge davon auch der Zuckerpreis an der 

Londoner Börse ansteigende Tendenz zeigt. Mitte des Jahres 2006 ist der 

Weißzuckerpreis am Weltmarkt sogar auf etwa 370 €/t und der Bio-Ethanolpreis in 

Brasilien auf etwa 40 ct/Liter angestiegen. 

Im internationalen Vergleich kann Ethanol in Brasilien aus Zuckerrohr wesentlich 

kostengünstiger produziert werden als in der EU. Die Einfuhr in die EU wird allerdings mit 

einem Zoll von knapp 20 ct/l Ethanol belegt. Unter den bestehenden 

Einfuhrschutzmechanismen und der Befreiung von der Mineralölsteuer werden derzeit bei 

der Herstellung und Verwendung von Ethanol für Ottomotoren vergleichsweise gute 

Gewinnspannen realisiert. Dennoch bestehen erhebliche Investitionshemmnisse, die 

potenzielle Anlagenbetreiber zögern lassen, die enorm hohen Investitionskosten bei hoher 

Politikabhängigkeit zu tätigen. Aus politischer Sicht ist allerdings mit zu berücksichtigen, 

dass Bioethanol auch Beiträge zu vielen anderen gesellschaftlichen Erwartungen und 

Problemlösungen zu leisten vermag. Schließlich stellt sich auch die Frage für die 

Zuckerindustrie, ob es gelingen kann, bei Bioethanolerzeugung aus Zuckerrüben einen 

wesentlichen Teil der Wertschöpfung zu sichern und auch an die Rübenbauer 

weiterzugeben. 

In 

sind die Preisbeziehungen zwischen Rohöl, Biokraftstoffen und Agrarrohstoffen noch 

einmal für vier unterschiedliche Preisszenarien für Rohöl von 20 US$ bis 80 US$ je Barrel 

dargestellt. Dabei wurde unterstellt, dass die gesamte Wertschöpfung den agrarischen 

Rohstoffen zu Gute kommt. Dies mag gelingen, wenn die Verbrennung von Getreide 

generell zugelassen würde. 

Übersicht 12: Preisbeziehungen zwischen Rohöl, Biotreibstoffen und Agrarrohstoffen 

Preisszenario 

Rohöl je Barrel US$ 20 40 60 80 

Einstandspreis Rohöl frei Raffinerie c/ltr 20 40 60 80 

Verbraucherpreis Diesel (fossil) c/ltr 85 106 130 155 

Biodiesel Tankstelle 

(ohne Mineralölsteuer) 

c/ltr 75 96 117 140 

Rapspreis €/t 15 28 42 55 

Bioethanol frei Raffinerie 

(ohne Mineralölsteuer) 

c/ltr 45 60 75 90 

Rübenpreis €/t (-10) 10 30 50 

Weizenpreis €/t (-30) 43 116 190 

Weizenwert bei Verbrennung €/t 80 160 240 320 

Quelle: Eigene Berechnungen 

Bei einem Rohölpreis von 60 US$ je Barrel und einem entsprechenden Einstandspreis für 

Heizöl von 60 ct/l würde sich aus der alternativen Verwendung von Getreide als Brennstoff 

eine Verwertung von 240 €/t Weizen und dadurch ein zweieinhalb mal höherer 

Verwertungspreis für Getreide erzielen lassen (allerdings entstehen etwas höhere Kosten 

41

Plenartagung 

der Anlagen). Bei Herstellung von Bioethanol würde Weizen zu einem Verwertungspreis 

von 116 €/t und Zuckerrüben zu einem Verwertungspreis von 30 €/t zu entlohnen sein. 

Dies zeigt, dass nur dann die Landwirtschaft von den neuen Produktionslinien im 

Energiesektor profitiert, wenn sie die gesamte oder einen beträchtlichen Teil der 

Wertschöpfung für sich erwirtschaften kann. 

Der wichtigste Aspekt für die zukünftigen Perspektiven ergibt sich aus der 

Weiterentwicklung der Agrarpreise. Wie schon im Zusammenhang mit der 

Welternährungssicherung festgestellt wurde, gehen internationale Institute von einem 

Anstieg der Agrarpreise zur Sicherung der Welternährung aus. Dabei wurden bisher die 

Wirkungen mittelfristig und langfristig höherer Preise für fossile Energien nicht 

berücksichtigt. Nach neuesten Vorausschätzungen der Internationalen Energieagentur der 

OECD über die Entwicklung der Agrarpreise von 2005 - 2014 ergibt sich beispielsweise 

bei einem nachhaltigen Rohölweltmarktpreis von 60 US$/Barrel eine Steigerung der 

Weltmarktpreise für Getreide um 15 %, Weißzucker um 20 %, Ölsaaten und Pflanzenöle 

um 30 % ( 


Übersicht 13: Neueste Vorausschätzung der Agrarpreise der OECD 

(Internationale Energieagentur) 

Vorschätzungszeitraum 2005-2014 

Szenario: Rohölpreis 60 US$/Barrel 

Steigerung der Weltmarktpreise: 

• Weizen 15 % 

• Mais 15 % 

• Weißzucker 20 % 

• Ölsaaten 28 % 

• Pflanzenöle 30 % 

• Ölschrot 25 % 

Quelle: Lampe (2006) 

Unterstellt man die prognostizierten Agrarpreise für die Einkommensvorschätzung der 

landwirtschaftliche Buchführungsbetriebe, ergeben sich die in Übersicht 14 

zusammengestellten finanziellen Ergebnisse für die Betriebsformen in Südbaden. Bei 

Ackerbau und Verbundbetrieben steigen die Einkommen allerdings nur um etwa 10%. 

Daraus folgt, dass eine Abschaffung der Direktzahlungen dann keinesfalls schon 

einkommensneutral möglich wäre. 

42

Plenartagung 

Übersicht 14: Einkommensentwicklung der Betriebe in Südbaden 

Betriebswirtschaftliche Erfolg Wirtschaftsjahr 

Ausrichtung Ø 02/03-04/05 2005/2006 2013/2014 

Ackerbau (HE) Durchschnitt 49.158 54.145 57.787 

erfolgreich 72.137 74.914 78.461 

Futterbau-Milch (HE) Durchschnitt 23.690 24.114 19.921 

erfolgreich 41.141 41.115 36.900 

Futterbau-Sonstige (HE) Durchschnitt 29.253 32.778 30.936 

Schweine-Groß (HE) Durchschnitt 47.798 51.305 55.014 

erfolgreich 87.916 92.910 97.724 

Verbund (HE) Durchschnitt 35.714 34.953 34.652 

erfolgreich 67.848 63.300 61.533 

Ackerbau (HE) Preissteigerung Durchschnitt 49.158 54.145 63.894 

Verbund (HE) Preissteigerung Durchschnitt 35.714 34.953 38.347 

Nebenerwerbsbetriebe Durchschnitt 9.293 10.753 11.418 

erfolgreich 26.812 29.282 31.724 

Quelle: Eigene Berechnungen 

Schlussfolgerungen und Zukunftsvision 

Mit Bioethanol und Biodiesel werden wichtige Bioenergieträger mit großen Absatzmengen 

produziert werden können. Unter den derzeitigen Rahmenbedingungen wird auch in 

Biogasanlagen bei einer noch längeren Preisgarantie für Strom nach dem EEG rentabel 

investiert und produziert. Zukünftig könnte bei einem Aufbau von Anlagen zur Herstellung 

von synthetischem Kraftstoff aus Biomasse (BtL) ein noch breiteres Spektrum von 

Ressourcen erfasst werden, insbesondere Schnellwuchsplantagen und Reststroh. Wenn 

es gelingt, die Getreideverbrennung technisch umweltfreundlich zu gestalten und die 

direkte Wärmenutzung aus Getreide möglich wäre, könnte auch in Kleinfeuerungsanlagen 

in landwirtschaftlichen Betrieben Getreide das Heizöl ersetzten. 1 t Getreide substituiert 

mehr als 400 l Heizöl und ist schon bei Heizölpreisen von über 40 ct/l wettbewerbsfähig. 

Die verschiedenen Verfahren der Bioenergieerzeugung sind nicht nur durch 

unterschiedliche Rentabilität, sondern auch durch unterschiedliche Möglichkeiten zur 

Nutzung der Wertschöpfung zu unterscheiden. Es bieten vor allem die Getreide- und 

Strohverbrennung, die Biogaserzeugung und die Nutzung von natürlichem Rapsöl eine 

volle Wertschöpfung für die Agrarwirtschaft, wenn es sich um einzelbetriebliche oder 

kooperative Investitionen handelt. Bei Biodiesel aus Raps und Ethanol aus Getreide wird 

beim Erzeuger der Rohstoffe keine Wertschöpfung bleiben. Die Frage ist, ob es nicht der 

Landwirtschaft in Konsensverhandlungen gelingt, mit der Zuckerindustrie Wertschöpfung 

bei der Ethanolherstellung zu sichern. Ähnliche Modelle wären für Biogas für das 

Erdgasnetz und für die neue Produktionslinie synthetischer Kraftstoff aus Biomasse zu 

entwickeln. 

43

Plenartagung 

Insgesamt ergeben sich Perspektiven für agrarische Ressourcen. Die Trends der 

Entwicklungen sprechen eher für eine Verbesserung der Wettbewerbsposition der 

Bioenergie gegenüber der fossilen Energie. Eindeutig ist auch, dass sich die neuen Märkte 

nicht ohne Gestaltung der politischen Rahmenbedingungen entwickeln. Die Agrarpolitik ist 

aber in einem Dilemma, denn bis zu 30 % der Flächen müssen bis 2020 in Brachflächen 

oder Naturschutzflächen überführt werden. Wenn es gelingt, die Wertschöpfung besser im 

Agrarsektor zu sichern, ergeben sich gute Perspektiven für die Landwirtschaft. Gleichwohl 

bleibt es bei der bekannten Situation, dass nur etwa 30 % der von einer Generation 

bewirtschafteten Betriebe in der nächsten Generation weitergeführt werden. Das bedeutet 

sozialer Anpassungsdruck, das bedeutet auch Verlust von wertvollem kulturellen Erbe, 

insbesondere im ländlichen Raum. 

Literatur 

COLBERT, D: EU Need for Biofuel Import? FO Licht World Ethanol Conference 2004, 

London, 9. Nov. 04 

LAMPE, M. von (2006): Agricultural market impact of future growth in the production of 

biofuels. Agr/CA/APM (2005) 24/Final. OECD, Paris 

THRÄN, D.,W. Weber, A. Scheuermann, N. Fröhlich, J. Zeddies, A. Henze, C. Thoroe, J. 

Schweinle, U. Fritzsche, W. Jenseit, L. Rausch, K. Schmid (2006): Sustainable 

strategies for biomass use in the European context. IE- Report, Edition 1/2006, 

Institut für Energetik und Umwelt. 

44

Plenartagung 

Zukünftige Nutzung des Grünlandes in Baden-Württemberg - Gibt es energetische 

Alternativen? 

Konrad Raab, Christine Rösch, Volker Stelzer: 

1 Einleitung 

Grünland übernimmt neben seiner Nutzung als Futterlieferant vielfältige Funktionen im 

Boden- und Wasser- sowie im Arten- und Biotopschutz. Das durch Wiesen und Weiden 

geprägte Landschaftsbild spielt eine wichtige Rolle für den Tourismus. Aufgrund des 

züchterischen und technischen Fortschritts ist allerdings die Grünlandnutzung durch die 

Rindviehhaltung rückläufig. Seit 1991 ist die Milchleistung in Baden-Württemberg um 35 % 

gestiegen und – bei einer bedingt durch die Milchquote weitgehend konstanten Menge an 

erzeugter Milch – der Bestand an Kühen um rund 31 % zurückgegangen. Eine 

Umwandlung von Grünlandflächen ist aus Gründen des Umwelt-, Natur- und 

Landschaftsschutzes zukünftig nur noch begrenzt möglich. Auf der anderen Seite wurden 

durch die neuen agrar- und energiepolitischen Regelungen (Stichwort: Grünlandprämie, 

Novellierung des EEG) Anreize geschaffen, Grünland zu erhalten und Biomasse verstärkt 

energetisch zu nutzen. 

Vor diesem Hintergrund führt das Institut für Technikfolgenabschätzung und 

Systemanalyse (ITAS) am Forschungszentrum Karlsruhe im Auftrag des Ministeriums für 

Ernährung und Ländlichen Raum Baden-Württemberg eine Untersuchung über die 

Bestimmung der derzeit und zukünftig überschüssigen Grünlandflächen und über die 

Nutzung dieser Flächen zur Energieerzeugung durch. 

2 Flächenbilanz Überschussgrünland 

Die Berechnung des aktuellen Umfangs überschüssiger Grünlandflächen erfolgte auf der 

Basis verfügbarer statistischer Daten über Tierbestände (Rinder, Pferde und Schafe), 

Grundfutterbedarf, Flächennutzung und landwirtschaftliche Erträge in Baden-Württemberg. 

Für die Entwicklung bis 2015 wurden für Pferde und Schafe wachsende und für 

Mutterkühe gleich bleibende Tierzahlen unterstellt. Für Milchkühe wurde aufgrund der 

weiter steigenden Milchleistung bei konstanter Milcherzeugung ein verringerter 

Tierbestand angenommen. Regionale Verschiebungen der Milchproduktion wurden 

entsprechend des Milchquotenhandels der vergangenen Jahre berücksichtigt. 

Eine Reihe von Kreisen erreicht nach dieser Berechnung im Jahr 2015 – bezogen auf die 

gesamte Grünlandfläche – einen Grünlandüberschuss von 6.000 ha und mehr (Abb. 1). 

Für das gesamte Land ergibt sich ein Grünlandüberschuss von 167.000 ha bzw. 26 %. 

Der Heizwert des gesamten Aufwuchses auf diesen Flächen beträgt pro Jahr ca. 

15.000 TJ. 

45

Plenartagung 

Legende 

Gesamt-Überschussgrünland (Hektar) 

0 - 2000 

2001 - 4000 

4001 - 6000 

6001 - 8000 

Emmendingen 

> 8000 

Baden-Baden 

Rastatt 

Ortenaukreis 

Lörrach 

Rhein-Neckar-Kreis 

Karlsruhe 

Calw 

Freudenstadt 

Waldshut 

Heilbronn 

Rottweil Zollernalbkreis 

Tuttlingen 

Schwarzwald-Baar-Kreis 

Breisgau-Hochschwarzwald 

Enzkreis 

Böblingen 

Konstanz 

Main-Tauber-Kreis 

Neckar-Odenwald-Kreis 

Ludwigsburg 

Tübingen 

Esslingen 

Reutlingen 

Sigmaringen 

Hohenlohekreis 

Schwäbisch Hall 

Rems-Murr-Kreis 

Göppingen 

Alb-Donau-Kreis 

Biberach 

Bodenseekreis 

Ravensburg 

Ostalbkreis 

Heidenheim 

Heizwert 

Gesamt-Aufwuchs 

TJ/a 

200 

Heizwert 

Biogas 

TJ/a 

Abb. 1: Grünlandüberschuss in Baden-Württemberg, Flächenumfang sowie Heizwerte des gesamten 

Aufwuchses und des Biogases von geeigneten Flächen 

Grünlandaufwuchs in Form von Grassilage wird heute bereits als Koferment zu Gülle oder 

Mais und anderen Energiepflanzen eingesetzt. Eine solche Nutzung setzt jedoch voraus, 

dass auf den Grünlandüberschussflächen ein hoher Ertrag pro Schnitt und eine gute 

Biogas-Futterqualität erzielt sowie eine leistungsfähige Erntetechnik eingesetzt werden 

können. Bisher für die Tierfütterung intensiv genutztes Grünland ist demnach am besten 

geeignet zur Bereitstellung von Biogasfutter. Nicht nutzbar hierfür sind dagegen Flächen 

mit einer Hangneigung größer 25 %, Biotope und FFH-Wiesen. Zu den eingeschränkt 

geeigneten überschüssigen Grünlandflächen gehören Streuobst- und extensiv genutzte 

Zwei-Schnittwiesen. Insgesamt kann in Baden-Württemberg weniger als die Hälfte des 

Überschussgrünlandes so intensiv bewirtschaftet werden, dass eine energetische Nutzung 

als Grassilage in Biogasanlagen wirtschaftlich möglich ist. Für knapp 90.000 ha 

Überschussflächen kommt dagegen insbesondere aufgrund der unzureichenden Qualität 

des Aufwuchses als Biogassubstrat vor allem eine thermische Nutzung in Frage. 

Regional sind die für Biogasnutzung geeigneten Flächen sehr unterschiedlich verteilt. In 

Abb. 1 ist dem Heizwert des Aufwuchses auf dem gesamten Überschussgrünland der 

Heizwert des Biogases gegenübergestellt, das vom Aufwuchs auf den dafür geeigneten 

Flächen erzeugt werden könnte. Es zeigt sich, dass z. B. im Südosten ein Großteil des 

Überschussgrünlandes für Biogasgewinnung zur Verfügung steht, während es im 

200 

46

Plenartagung 

Schwarzwald aufgrund der hohen Zahl von Hangflächen rechnerisch keine geeigneten 

Flächen gibt. Für ganz Baden-Württemberg beträgt der Heizwert des Biogases von den 

dafür geeigneten Flächen ca. 4.500 TJ pro Jahr. 

3 Bereitstellungskosten für Gras- und Maissilage beim Einsatz in Biogasanlagen 

Zur Biogasgewinnung eignet sich sowohl frisches Gras als auch Heu oder Grassilage. Die 

Biogaserträge unterscheiden sich dabei nur in geringem Umfang. Aufgrund von Vorteilen 

beim Verfahren und bei den Kosten wird hier jedoch nur der Einsatz von Grassilagen 

betrachtet. Die Bereitstellungskosten (Vollkosten) wurden auf Datenbasis des KTBL 

(2004) kalkuliert 1 . Bei der Nutzung des Gärrückstandes als Düngemittel wurden nur 

Ausbringungskosten, aber kein Düngerwert berechnet, da von einer Kreislaufwirtschaft der 

Nährstoffe ausgegangen wird. In die Kalkulation einbezogen sind die flächenbezogenen 

Prämien 2 . 

Unter gegenwärtigen Bedingungen kann Maissilage mit 7,8 Ct/kWhel zu 13 % niedrigeren 

Kosten bereitgestellt werden als die preiswerteste Grassilage (dreischürige Variante mit 

hohem Ertrag) mit knapp 9 Ct/kWhel (Abb. 2). Grassilage von dreischürigen Wiesen mit 

durchschnittlichem Ertrag erreichen mit knapp 10 Ct/kWhel die höchsten 

Bereitstellungskosten. 

EUR / kWh el 

0,17 

0,16 

0,15 

0,14 

0,13 

0,12 

0,11 

0,10 

0,09 

0,08 

0,07 

Grassilagen von vierschüriger Wiese 

dreischüriger Wiese, hoher Ertrag 

dreischüriger Wiese 

zweischüriger Wiese 

Maissilagen 

ohne Ertragssteigerung 

mit 1 % 

2 % 

3 % 

4 % Ertragssteigerung pro Jahr 

2005 

2006 

2007 

2008 

2009 

2010 

2011 

2012 

2013 

2014 

2015 

2016 

2017 

2018 

2019 

2020 

2021 

Einspeisevergütung 

nach EEG 

bei 250kW 

Anlage 

Abb. 2: Bereitstellungskosten für Gras- und Maissilagen über 20 Jahre (inkl. aller Prämien, ohne Düngerwert 

für Gärrest) 

1 Schlaggröße 5 ha, Feld-Hof-Entfernung 3 km, Eigenmechanisierung, Ernte mit Lohnunternehmer, 

Erträge Grünland 6 bis 9 t TM, Mais 13,5 t TM 

2 Berücksichtigt sind Grünlandprämie (72 €/ha), Beihilfen für den Energiepflanzenanbau (45 €/ha ab 

einem Ertrag von 38 m³/ha), Ausgleichszulage (50 €/ha) sowie die Grünland-Grundförderung 

(90 €/ha) nach der Richtlinie zum Marktentlastungs- und Kulturlandschaftsausgleich in Baden- 

Württemberg (MEKA) 

2022 

2023 

2024 

47

Plenartagung 

Als Folge der Gewährleistung der Stromeinspeisevergütung für 20 Jahre werden in der 

Regel für diesen Zeitraum der Betrieb einer Biogasanlage geplant und die Investitionen 

abgeschrieben. Während allerdings die Einspeisevergütung über 20 Jahre konstant bleibt, 

erhöhen sich die jährlichen Bereitstellungskosten für die Substrate selbst bei moderaten 

Annahmen zur Preissteigerung (je nach Kostenpunkt jährlich zwischen 1 und 2 %, für 

Treibstoffe 4,3 %) um ca. 30 % für Grassilagen und um rund 50 % für Maissilage (Abb. 2). 

Ab 2007 verteuern sich die Bereitstellungskosten für Grassilagen durch eine geplante 

Kürzung von MEKA-Prämien deutlich. Durch die Anhebung der Grünlandprämie auf das 

Niveau der Ackerprämie verringern sie sich wieder ab 2011 und liegen dann auf einem 

ähnlichen Niveau wie die für Maissilagen – trotz dem unterstellten Wegfall der MEKA- 

Zuwendung zu diesem Zeitpunkt. Der Anstieg der Bereitstellungskosten führt dazu, dass 

im Jahr 2024 70 bis 77 % der Einspeisevergütung für das Gärsubstrat ausgegeben 

werden müssen; 2005 lag dieser Wert noch bei 46 bis 59 %. Werden bei Mais für die 

Zukunft Ertragssteigerungen angenommen, können die Kostensteigerungen deutlich 

verringert, und ab einer Steigerung von ca. 4 % pro Jahr weitgehend kompensiert werden. 

Ähnliche Ertragssteigerungen sind für das Grünland wegen der starken Abhängigkeit vom 

Niederschlag nicht zu erwarten. 

4 Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen zur Stromgewinnung beim Einsatz von 

Grassilagen 

Wegen der erhöhten Stromvergütung für regenerative Energien und des Bonus bei der 

ausschließlichen Verwendung nachwachsender Rohstoffe (EEG 2004) ist derzeit für die 

energetische Nutzung von Grünlandaufwuchs die Vergärung in Biogasanlagen mit 

anschließender Stromerzeugung besonders interessant. Eine Vollkostenrechnung über 

eine Betriebsdauer von 20 Jahren zeigt, dass die durchschnittlichen 

Stromgestehungskosten von Biogasanlagen mit Substratmischungen aus Mais- und 

Grassilagen ab 500 kWel Leistung unterhalb der Einspeisevergütung liegen (Abb. 3) und 

diese somit über die gesamte Laufzeit wirtschaftlich betrieben werden können. Anlagen 

mit 250 kWel Leistung sind bei dieser Substratmischung nur wirtschaftlich, wenn für 

größere Mengen (im berechneten Beispiel 50 %) der nutzbaren Wärme eine Verwertung 

angenommen wird. Hofanlagen mit 100 kWel Leistung kommen in die Nähe der 

Wirtschaftlichkeit, wenn vorhandene Infrastruktur (Betriebsfläche, Silolager, Wasser- und 

Stromanschluss) und betriebseigene Maschinen verwendet sowie Wohn- und 

Betriebsgebäude mit Wärme versorgt werden können. 

48

Plenartagung 

EUR EUR / / kWh kWh el 

0,18 

0,17 

0,16 

0,15 

0,14 

Stromgestehungskosten bei Vollkostenrechnung über 20 Jahre und 

Substratmix aus 45% Gras-, 50% Maissilage, 5% Gülle (TS-Gehalte) 

Einspeisevergütung nach EEG 

durchschnittliche Entlohnung über 20 Jahre bei Berechnung ohne 

Lohnansatz 

100 kW 

Hofanlage 

250 kW 250 kW 

mit Wärmenutzung 

500 kW 

Abb. 3: Wirtschaftlichkeit und Arbeitsentlohnung über 20 Jahre beim Einsatz von 

Grassilage in Biogasanlagen 

Wird die Kostenberechnung ohne Berücksichtigung eines Lohnansatzes für die 

Bereitstellung von Gras- und Maissilagen und den Betrieb der Biogasanlage durchgeführt, 

ergibt sich bei den betrachteten Varianten eine Entlohnung je Arbeitsstunde zwischen 11 

und 30 EUR. Im Vergleich zu anderen landwirtschaftlichen Produktionsverfahren, die zum 

Teil deutlich unter 10 EUR/AKh liegen, ist dies relativ hoch. 

Die Verwendung von Grassilage als Monosubstrat wird derzeit erst in wenigen Anlagen 

praktiziert. Inwieweit sich dieses Verfahren aufgrund häufig prognostizierter technischer 

und wirtschaftlicher Probleme etablieren wird, muss abgewartet werden. Die Nutzung von 

Grassilage als Kosubstrat wird dagegen bereits in vielen Anlagen realisiert, sie trägt 

insbesondere an Standorten mit begrenzt verfügbarer Energiemais-Fläche zur 

Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen bei. 

5 Verbrennungstechnik 

Ausgelöst durch einerseits steigende Heizölpreise und andererseits sinkende 

Erzeugerpreise für Getreide wurden in der jüngsten Zeit neue Kleinfeuerungsanlagen (bis 

100 kW Nennleistung) zur Verbrennung alternativer Biobrennstoffe (insbesondere 

Getreide und Stroh) entwickelt, die zum Teil auch mit Heu als Brennstoff erfolgreich 

getestet wurden. 

Für die Verfeuerung ganzer Stroh-Rundballen wurde von der Fa. Herlt 3 ein Ganzballen- 

Vergaserkessel entwickelt, mit dem die Grenzwerte der TA Luft eingehalten werden 

können (UBG 2003). Abbrandversuche mit Heu, in denen annähernd die Grenzwerte der 

TA Luft erreicht werden konnten (Kiesewalter 2005), bestätigen das gute 

Emissionsverhalten des Ganzballen-Vergasers. 

3 Fa. HERLT SonnenEnergieSysteme, 17194 Vielist 

40 

30 

20 

10 

0 

EUR / Akh 

49

Plenartagung 

Zur Verbrennung von Heu-Hochdruckballen eignet sich der Kessel der Fa. REKA 4 . Über 

Förderband und Ballen-Zerkleinerer wird das Heu lose in die Feuerung auf einen 

Treppenrost dosiert. Die Emissionswerte liegen für CO und NOx im Bereich der TA Luft- 

Grenzwerte. Bei den Staubemissionen können dagegen erst mit einem nachgeschalteten 

Edelstahlfilter der Fa. Winkel 5 Werte unter 10 mg/m³ erreicht werden (Oechsner 2006). 

Der Probebetrieb mit Getreide und Halmgutpellets in für Holzpellets konstruierten 

Verbrennungsanlagen zeigte, dass für diese Brennstoffe spezielle, an deren spezifische 

Eigenschaften angepasste Kessel entwickelt werden müssen. In den Feuerungsanlagen 

der neuen Generation (z.B. der Pelletkessel der Fa. Agroflamm 6 ) ist die 

Verschlackungsgefahr beherrschbar und die Emissionen liegen nahe der TA-Luft- 

Grenzwerte (Hering et al. 2006). 

6 Wirtschaftlichkeit der Heuverfeuerung 

In Abb. 4 sind die errechneten Brennstoffkosten 7 pro Kilowattstunde für unterschiedliche 

Mechanisierungsgrade den Handelspreisen für als Brennstoff verwendbare Biomassen 

und Heizöl gegenübergestellt. Es wird deutlich, dass Heu gegenwärtig nur unter günstigen 

Bedingungen und unter Einbeziehung der agrarpolitischen Flächenprämien 8 mit den 

anderen Brennstoffen konkurrieren kann. Stroh wird zu 20 bis 30 % niedrigeren, Getreide, 

Holzpellets und Heizöl zu z. T. deutlich höheren Preisen 9 gehandelt als Heu. Werden 

allerdings nur vergleichbar aufbereitete Brennstoffe verglichen, zeigt sich, dass die 

Bereitstellungskosten von Heupellets trotz angenommener günstiger Pelletierungskosten 

von 50 EUR/t deutlich über den Handelspreisen für Getreide liegen (Abb. 4). Im Vergleich 

zu Holzpellets liegen die Preise etwa gleich, gegenüber dem gegenwärtigen Heizölpreis 

dagegen sichtbar günstiger. 

4 

Maskinfabrikken REKA, DK-9600 Aars, für größere Leistungen können auch Rundballen eingesetzt 

werden 

5 

Fa. Oskar Winkel, 92224 Amberg 

6 

Fa. Agroflamm Feuerungstechnik, 51491 Overath-Untereschbach 

7 

Vollkostenrechnung auf Datenbasis des KTBL (2004), Schlaggröße 5 ha, Feld-Hof-Entfernung 3 km, 

Eigenmechanisierung, Ernte mit Lohnunternehmer, einmal genutzte Zwei-Schnittwiese, Ertrag 3,9 t 

TM 

8 

Berücksichtigt sind Grünlandprämie (72 €/ha), Ausgleichszulage (50 €/ha) sowie die Grünland- 

Grundförderung (90 €/ha) und die Förderung von artenreichem Grünland (50 €/ha) nach der 

Richtlinie zum Marktentlastungs- und Kulturlandschaftsausgleich in Baden-Württemberg (MEKA) 

9 

Preisannahmen: Getreide 90 €/t, Holzpellets 200 €/t, Heizöl 60 Cent/l 

50

Plenartagung 

Cent / kWh 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

ohne Prämien 

mit Prämien 

HD-Ballen 

Rundballen 

Quaderballen 

Eigenverbrauch inkl. Transport HD-, Rund- und 

Quaderballen 

Heu 

Heupellets 

Bereitstellungskosten Handelspreise 

Heu 

Abb. 4: Bereitstellungskosten für Heu frei Feuerungsanlage und Handelspreise für Biomassebrennstoffe und 

Heizöl 

Die Wärmegestehungskosten hängen außer von den Brennstoffkosten v. a. von den 

Investitionen für die Feuerungsanlage und die dafür notwendigen baulichen Maßnahmen 

sowie von den Kosten für Wartung und Betrieb der Anlage ab. Die gesamten 

Investitionskosten inkl. baulicher Maßnahmen der in Kapitel 0 vorgestellten Anlagen 

betragen für einen 40 kW-Halmgut-Pelletkessel rd. 800 €, für einen 89 kW- 

Ganzballenvergaser ca. 1.000 € und für eine 30 kW-Treppenrostfeuerung für Hochdruck- 

Ballen rd. 1.700 € je Kilowatt installierter Leistung. Wird bei der Rostfeuerung ein 90 kW- 

Kessel und eine Rundballenauflösung eingesetzt, sinken die Investitionskosten auf gut 

1.000 €/kW. 

Unter Einbeziehung aller Investitions-, Verbrauchs- 10 und Betriebskosten (inkl. 

Arbeitskosten) und bei einer Betriebsdauer von 2.000 Volllaststunden pro Jahr errechnen 

sich als Wärmegestehungskosten ab Biomasse-Feuerungsanlage beim Einsatz von Heu 

rund 9 Cent/kWh, nur die Rostfeuerung mit HD-Ballen ist mit 15 Cent/kWh deutlich teurer 

(Abb. 5). Bei gleichen Randbedingungen ergeben sich beim Einsatz von Getreide und 

Holzpellets Wärmegestehungskosten von jeweils rund 8 Cent/kWh, bei Heizöl von ca. 

8,5 Cent/kWh. Diese Kosten sind aber nicht direkt miteinander vergleichbar, da zum einen 

die Feuerungswärmeleistungen nicht auf gleichem Niveau liegen und keine konkreten 

Versorgungsaufgaben definiert wurden. 

10 Heu-Brennstoffkosten mit Berücksichtigung der Prämien für Extensivgrünland 

Stroh 

Getreide 

Holzpellets 

Heizöl 

51

Plenartagung 

Cent/kWh th 

16 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

30 kW 89 kW 40 kW 40 kW 40 kW 40 kW 40 kW 

REKA Herlt Agroflamm Agroflamm 

HD-Ballen Rundballen Pellets Körner 

Wärmegestehungskosten 

Brennstoffkosten 

Heu Heu Heu Getreide Holzpellets Pappel- 

Hackschnitzel 

Heizöl 

Abb. 5: Wärmegestehungskosten bei Einsatz von Heubrennstoffen sowie vergleichbarer 

Biomassebrennstoffe und Heizöl 

Eine Erhöhung der Volllaststunden z. B. durch einen Einsatz im Grundlastbetrieb 

verbessert die Wirtschaftlichkeit von Biomassefeuerungen gegenüber fossil befeuerten 

Anlagen, da die relativ hohen Investitionskosten auf mehr Betriebsstunden verteilt werden. 

So sinken die Wärmegestehungskosten der Heuballen-Feuerungsanlagen um 30 bis 

35 %, wenn die Zahl der Volllaststunden von 2.000 auf 4.000 angehoben werden kann. 

Bei der v. a. von den Brennstoffkosten abhängigen Ölheizung werden dagegen nur 7 % 

Kosteneinsparung erreicht. 

Die Heuverbrennung ist den Berechnungen zufolge trotz Einbeziehung von 

agrarpolitischen Prämien für extensive Grünlandbewirtschaftung derzeit wirtschaftlich 

ungünstiger als die Verfeuerung von Getreide, Holzpellets oder Hackschnitzel. Auch 

gegenüber Stroh stellt sich die Heuverbrennung ökonomisch schlechter dar. Im Vergleich 

zu den gegenwärtig hohen Heizölpreisen kommt die Wärmeversorgung mit Heupellets 

dagegen in die Nähe der Wirtschaftlichkeit. 

7 Zusammenfassung 

Nicht mehr für die Tierfütterung benötigter Grünlandaufwuchs kann entweder als Substrat 

für Biogasanlagen oder als Brennstoff für Feuerungsanlagen verwendet werden. Rund die 

Hälfte des in Baden-Württemberg nicht mehr für die Raufuttererzeugung erforderlichen 

Grünlands ist prinzipiell geeignet zur Herstellung eines Biogassubstrats. Als Kosubstrat mit 

Maissilage oder Gülle kann Grassilage von ertragreichen Flächen in bestimmten 

Biogasanlagen wirtschaftlich zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Die Nutzung der 

anfallenden Wärme trägt dabei maßgeblich zur Erreichung bzw. Verbesserung der 

Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebs bei. Dagegen ist die Verbrennung von Heu aus 

52

Plenartagung 

ertragsarmen Grünlandflächen lediglich bei Versorgungsaufgaben mit hohen 

Volllaststundenzahlen wirtschaftlich umsetzbar. Eine Nutzung von Extensivgrünland zur 

Brennstofferzeugung in größerem Umfang könnte erst bei weiter steigenden Heizölpreisen 

oder durch zusätzliche Förderung realisiert werden. Sowohl bei den biologischen als auch 

bei den thermischen Verfahren haben agrarpolitische Subventionen (Grünlandprämie, 

Ausgleichszulage, Länderprogramme für extensive Nutzung von Grünland wie z. B. 

MEKA) und energiepolitische Förderungen (z. B. EEG) einen entscheidenden Anteil an 

der Wirtschaftlichkeit der Energiegewinnung aus dem Grünland. Dies betrifft insbesondere 

extensive Grünlandflächen 

8 Literatur 

EEG (2004): Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien. BGBl I 2004, 1918. 

Hering, Th.; Peisker, D.; Vetter, A. (2006): Stand der Felduntersuchungen an 

Kleinfeuerungsanlagen mit Biobrennstoffen. Vortrag auf der Seminarveranstaltung Energetische 

Nutzung von Getreide und alternativen Biobrennstoffen in Kleinfeuerungsanlagen am 11.05.2006 

in Berlin 

Kiesewalter, S. (2005): Aufbereitung und Verbrennung halmgutartiger Biomasse. Vortrag auf der 

Baulehrschau Fachtag „Biomasse – Heizenergieträger im ländlichen Raum“ am 02.12.2005 in 

Köllitsch 

KTBL – Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (2004): Betriebsplanung 

Landwirtschaft 2004/05. Darmstadt 

KTBL – Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (2005): Gasausbeute in 

landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Darmstadt. 

UBG – Staatliche Umweltbetriebsgesellschaft Sachsen (2003): Bericht über die Durchführung von 

Emissionsmessungen an der Strohfeuerungsanlage der Wiesenburger Land e. G. in Wiesenburg. 

Berichts-Nr.: 42/04/02/03 

Oechsner, H. (2006): Neues aus der Getreide- und Heuverbrennung. Vortrag auf der Tagung der 

Akademie Ländlicher Raum „Bioenergienutzung in Baden-Württemberg – Auf dem Weg zum 

nachhaltigen Ausbau“ am 13.02.2006 in Stuttgart 

53

Plenartagung 

Der intensive Ackerbau am Oberrhein aus der Sicht der elsässischen Landschaft 

Lichtenberger, Aimé ( Landwirtschaftskammer Haut-Rhin): 

Das Departement Haut-Rhin wird durch vier natürliche Gebiete beschrieben: 

- die Vogesen 

- das Piemont der Vogesen mit seinen Weinbergen 

- die Rheinebene 

- das Sundgau. 

Vor mehr als zwanzig Jahren wurden Mischkulturen durch das System der Spezialkulturen 

ersetzt (Getreide, Wein, Milchwirtschaft). Diese Entscheidungen haben auch einen starken 

Einfluß auf die Raumnutzung: ausschließlich Präirial-Gebiete in den Vogesen, vorrangig 

Maisanbau in der Rheinebene, Weinbau am /im Piemont und Fruchtwechsel im 

Sundgau). 

Die öffentlichen Politiken, die Bodenaufteilung in der Ebene des Sundgaus sowie der 

technologische Fortschritt waren hierfür die drei Hauptfaktoren. 

I. DIE LANDWIRTSCHAFTLICHE NUTZUNG IST EINE RAUMTÄTIGKEIT , DIE 

DURCH EUROPÄISCHE ENTSCHEIDUNGEN GEPRÄGT WURDE 

Das Department Haut-Rhin, zeichnet sich durch eine einheitliche Beschaffenheit seiner 

landwirtschaftlichen Nutzflächen aus: sie sind von mittlerer Größe, und sowohl für 

Mischwirtschaft wie auch für spezialisierten Anbau geeignet. 

Dank der ersten gemeinsamen Agrarpolitik (GAP), die zwischen 1962 und 1982 in Kraft 

trat, kann sich die Landwirtschaft dieses Departements, trotz ihrer wenig bedeutender 

Bodenfläche, im Wettbewerb behaupten. Einige jüngere politische Maßnahmen, setzten 

jedoch das System einer wirtschaftlichen Gefahr aus. 

A. Leistungsstarke mittelgroße Betriebe 

54% (828) der professionellen Betriebe nutzen eine Fläche, die weniger als der Hälfte der 

Referenzeinheit entspricht: dieser Betriebe bauen mindestens 12 ha Weizen oder 9 ha 

Mais an und nutzen mindestens 0,75 EH landwirtschaftlicher Arbeitskraft. Eine halbe 

Referenzeinheit entspricht 50 ha in der Ebene und im Sundgau, oder 40 ha 

Hügellandschaft unterhalb der Vogesen. Fast 13% der Betriebe (190) bewirtschaften eine 

Fläche, die größer als eine Referenzeinheit (100ha) ist. 

Die durchschnittliche Produktion pro Hektar innerhalb der letzten fünf Jahre belief sich auf: 

- 102 Doppelzentner Mais (108 bis 123 DZ in der Ebene) – der durchschnittliche 

landesweite Ertrag liegt bei 87 DZ. 

- 70 Doppelzentner Weizen (der französische Durchschnitt liegt bei 73 DZ). 

Der Mais-Schlag nimmt 84% der Getreidefläche ein, der Weizen 15% der Fläche. 

54

Plenartagung 

Der Mais ist auf Grund von sechs Faktoren vorherrschend: 

- Optimale pedologische und klimatische Bedingungen. 

- Niedrigeres landwirtschaftliches Risiko als bei Weizen-, Öl- und Eiweißsaaten 

(daher die regelmäßige Erträge). 

- Ein starkes Bewässerungspotential und gute Reizbeantwortung der Pflanze. 

- Höhere Bruttomarge pro Hektar im Vergleich zu anderen Getreidesorten, 

insbesondere bedingt durch einen sehr hohen Ertrag, aber auch durch 

Prämienzahlungen im Rahmen der GAP-Reform von 1992, die bewässerten und 

nicht bewässerten Mais unterscheidet (siehe genaue Werte *) 

- Eine wettbewerbsfähige Marktorganisation und eine effiziente Struktur an 

Erntelager. Desweiteren liegt ein logistischer KKV (komparativer Konkurrenzvorteil) 

vor, der durch die Nähe zum Rhein begründet ist. 

- Guter anbautechnischer Wissensstand. 

* 

Bruttomargen pro Hektar (Produkt + anteilsmäßige Aufwandsentschädigung 

der GAP) 

• Bewässerter Mais in der Ebene 974€ bis zu 1189 € 

• Bewässerter Weizen in der Ebene 480€ bis zu 818 € 

• Mais im Sundgau 731€ bis zu 997 € 

• Weizen im Sundgau 535€ bis zu 796 € 

B. Die erste GAP als Grundstein landwirtschaftlichen Entwicklung 

Für die Gesamtheit der Mitgliedsländer der europäischen Gemeinschaft gilt es 

festzustellen, daß die europäische Agrarpolitik, die durch wichtige nationale Maßnahmen 

unterstützt wurde, die Treibfeder für die Entwicklung und Modernisierung unserer Betriebe 

gewesen ist. 

Während der ganzen Periode von 1962 bis 1992, schützten Garantiepreise und 

Zuzahlungen die europäischen Landwirte vor Kursschocks der Weltmärkte. Zugleich 

ermöglichten diese Zahlungen den Unternehmen einen ausreichenden ökonomischen 

Planungshorizont, um ihre die Entwicklungsprojekte aufbauen und realisieren zu können. 

Zeitgleich nahm das Departement Haut-Rhin in Sachen Flurbereinigung eine 

Pionierstellung ein. Dieser Schritt wurde um so leichter angenommen, da er die 

Rationalisierung der Feldarbeit ermöglichte. Durch die Nutzung neuen Geräts konnten die 

Landwirte am technologischen Fortschritt teilhaben: damals auf dem Gebiet der 

Mechanisierung heute vorwiegend auf dem Gebiet der Wurzelbewässerung. 

Für Europa und den Nationalstaaten war die landwirtschaftliche Entwicklung von hoher 

Priorität gewesen. Die Verbesserung der Produktivität war (somit) zugleich: 

• Ein politisches Ziel. 

• Eine Erwartung von Seiten der Gesellschaft. 

Dank der Möglichkeiten die das Elsaß gemeinsam mit seinen Einwohner bot, konnten 

beide Ziele erfüllt werden. 

55

Plenartagung 

Sowohl die erste Reform der GAP, (mit Ausnahme der Reform Mac Sharry, die die 

Milchquote im Jahr 1992 einführte) wie auch die weitere Reform im Jahre 1999 (Paquet 

Santer), betonten beide stark den Produktionsausbau an Mais. Dies ging wiederum zu 

Lasten des Anbaus an Öl- und Eiweiß-Saaten. 

Bis auf wenige Gebiete des Piemonts, die nicht bewässerbar sind, verschwanden Raps 

und Soja vollständig (noch vor 15 Jahren wurden hiervon zusammen 5000 ha angebaut. 

Als Grund für den Fruchtwechsel in der Ebene ist die Reform von 1992 zu nennen: die 

Hilfezahlungen, auch « Kompensationszahlungen » genannt, wurden seither stark 

reduziert. 

Das wirtschaftliche Interesse lag in der Stärkung der Maisproduktion, da der Mais die 

ertragsstärkste Pflanze in der elsässischen Ebene war(sowohl im Bezug auf Rendite, wie 

auch hinsichtlich des Konkurrenzvorteils durch die Nähe zum Rhein). 

Allerdings konnte die Mehrzahl der Betriebe keine ausreichenden Einnahmen nur 

aufgrund der Hilfezahlungen generieren. Seither leiden die Betriebe wirtschaftlich unter 

einer fehlenden Konkurrenzfähigkeit begründet durch: 

• Die Höhe der Getreidezahlungen 

• Den Anteil der Produktionskosten 

Und dies trotz im Landesverglich überdurchschnittlicher Ertragsmengen. 

56

Plenartagung 

II. DER PFAD DER TECHNISCHEN NEUERUNGEN BERÜCKSICHTIGT 

MITTELERWEILE DIE BEDROHUNG DURCH UMWELTSCHÄDEN 

Wirtschaftliche, wie auch sozio-ökologische Interessen können nicht getrennt betrachtet 

werden. 

Gegensätzlich zur vorherrschenden Meinung ist die Produktionsleistung nicht 

ausschließlich das Ergebnis der Einführung von Mineraldüngung. 

Zu den drei weiteren Hauptdeterminanten für die heutige Leistungsstärke gehören 

agronomisches Wissen, Kenntnisse um die Artenauswahl und der technische und 

wissenschaftliche Fortschritt auf dem Gebiet des Pflanzenschutzes. 

Hätte man nur die Ertragskraft als alleiniges Ziel verfolgt (dies wurde lange Zeit durch 

öffentliche Politiken propagiert), wäre es voraussichtlich zu einem übermäßigen Einsatz 

von Dünge- und Pflanzenschutzmittel gekommen. 

Dieser Fehlentwicklung konnte man dank kollektiver Maßnahmen und der Sensibilisierung 

des Einzelnen in der Landwirtschaft Tätigen gut entgegenwirken. 

A. Eine Landwirtschaft, die Produktionsleistung und Umweltschutz vereint. 

Eine Empfehlung mit dem Ziel der Absenkung der Erträge, ist kaum vorstellbar und erst 

recht nicht umsetzbar. 

Es genügt bereits die Entfaltung des vorhandenen Potentials zu optimieren. Dies kann 

sowohl auf qualitativer wie auch quantitativer Ebene der Pflanzenkulturen geschehen 

(Ausschöpfung der Böden und des Genpotentials der Pflanzen). 

Bereits jetzt sollte man die Forschung und die Vermittlungstätigkeit in Richtung des: 

• Vernünftigen Gebrauchs von Dünger, Wasser und Pflanzenschutzmittel orientieren. 

Dabei geht es Konkret um: handelt es sich die Beschreibung der Maßnahmen: 

• den richtigen Zeitpunkt 

• das richtige Maß 

• und die richte Wahl 

des richtigen Pflanzenschutzmittels. Besonders hinsichtlich der Auswirkungen auf die 

Wasserqualität ist auf öko-toxikologischen Eigenschaften zu achten. 

Die wissenschaftliche Forschungstätigkeit der Pflanzenschutzhersteller führte in den 

letzten Jahrzehnten zu riesigen Fortschritten. 

Das Verbot von Atrazine führte wiederum zur Verwendung anderer Mittel, deren 

Auswirkungen auf den Boden man nicht ausreichend kennt. (Migrationsgeschwindigkeit, 

Umfang an Metaboliten) 

57

Plenartagung 

Im Blickfeld des Milieuschutzes und hierbei insbesondere des Wasserschutzes, wurden 

mehrere Maßnahmen ergriffen. Diese wären: 

• Die Programme FERIMIEUX auf der Stufe eines einheitlichen geografischen 

Sektors, auf dem Gebiet der Topographie und der Produktionssysteme (drei 

Sektoren wurden eingegrenzt: Hardt/Ried, Sundgau, Weinberge). Diese 

Programme unterteilen sich in unterschiedliche Aufgaben : 

o Erforschung und Erprobung der Filter- Reinigungskräfte bedingt durch das 

Säen von Gras. 

o Eine Studie über Praktiken der Landwirte 

o Informations- und Gesprächsveranstaltungen zum Thema vernünftiger 

Einsatz von Dünger und sparsamer Bewässerung. 

o Unterstützung bei der Handhabung von Abwässern in der Tierzucht. 

Diese Sammlung an Maßnahmen hat zu einer Verringerung des Einsatzes von Mineralien 

geführt und die Wasserqualität im Bezug auf ihren Nitratgehalt stabilisiert, wenn nicht 

verbessert. 

(Kurve APRONA) 

B. Zunehmend einschränkende Umweltschutzbestimmungen 

Die Qualitätsnormen für Grundwassers, welches für die menschliche 

Nahrungsmittelproduktion genutzt wird, sind immer strenger. 

Die Wasserqualität muss den geltenden Trinkwasser-Obergrenzen entsprechen, welche 

sind: 

• Weniger als 50 mg/l Nitrat 

• Weniger als 0,1 µg/l Pflanzenschutzmittel (eines identifizierten Mittels) 

• Weniger als 0,5 µg/l an Pflanzenschutzmittel (in der Summe) 

Das Pflanzenschutzmittel ATRAZINE, das künftig verboten ist, ist im Elsaß (phreatisches 

Grundwasser und Sundgau) stark vorhanden und die Richtwerte für Trinkwasser 

übersteigen um mehr als 10% die gewöhnlichen Werte (Quelle: Bestandsaufnahme 

APRONA 2003). Ander Pflanzenschutzmittel werden im phreatischen Grundwasser und 

Sundgau ebenfalls nachgewiesen und gemessen: SIMAZINE, TERBULYSINE, DIURON, 

METOLACHLORE, ALACHLORE, BENAZONE…) 

Die Situation führt zu strengeren Regelungen und zu starken Einschränkungen für neue 

Wasser-Entnahmegebiete (Verbot aller chemischen Mittel der angrenzenden Gebiete). 

1. Aktionsplan für die Fassung von Wasser 

Die Vorgehensweise besteht aus einer Diagnostischen Studie, welche durch einen 

präventiven oder korrigierenden Aktionsplan gefolgt wird (Kulturwechsel, Begrünen von 

Landstreifen, Ortung von Brachland, Ortung von Graslandschaften, Ausmaß und Wahl von 

Pflanzenschutzmittel). 

58

Plenartagung 

Um diesen neuen Herausforderungen entsprechen zu können, hat die 

Landwirtschaftskammer in Verbindung mit den Wasserwerken, den öffentlichen Diensten 

und den Landwirten einige Vorkehrungen getroffen. Drei Ziele sind hierbei zu erfüllen: 

• Eine mittel- bis langfristige Verbesserung der Wasserqualität. 

• Vorwegnahme der vorgeschriebenen Regularien und idealerweise deren 

Bewahrung. 

• Unterstützung und Legitimierung abweichender Maßnahmen seitens der 

Wasserwerke, wenn diese notwendig sind. 

2. Der Kampf gegen Überflutungen und Bodenerosion 

Schon aus alter Zeit führte das Phänomen der Schlammströme aufgrund seiner Häufigkeit 

und Größe der Schäden zur Verzweiflung der Landwirte, zu Enttäuschung der 

Wählerschaft und erzürnte die zu Flutopfer gewordenen Bewohner. 

Die Verantwortung hierfür liegt zum einen bei den Landwirten, die sich dazu entschlossen, 

neue Bodenflächen zu bebauen, mit dem Ziel das Produktionssystem zu rationalisieren. 

Auf der anderen Seite liegt die Verantwortung in der öffentliche Hand, die die Entwicklung 

von städtischen Gebieten in gefährdeten Zonen unterstützten. 

Das SAUD hat 2004 eine Methode zur Risikoanlyse entwickelt, die es ermöglicht, 

bedrohte Zonen anhand der dort angewendeten landwirtschaftlichen Praktiken zu 

identifizieren und letztendlich Karte von Risikogebieten zu erstellen. 

Das SAUD hat unter anderen ein Methodologie formalisiert welche: 

• Das Ausmaß der tatsächlich von den Landwirten umgesetzten Veränderungen im 

Bereich der landwirtschaftlichen Praktiken anzeigt. 

• Die ökonomischen Auswirkungen dieser Änderungen beziffert und damit bei der 

Suche nach kompensatorischen Lösungen hilft. 

Dieses Werkzeug bietet den Vorteil der Zusammenführung verschiedener Teilnehmer, die 

die Lösung des Problems der Schlammströme verfolgen. Dabei soll aber auch auf die 

wirtschaftlichen und technischen Einschränkungen seitens der Landwirte, von denen man 

die Veränderungen fordert, Rücksicht genommen werden. 

Diese Arbeitsweise scheint uns der einzige Garant für eine gute Annahme der 

Maßnahmen und deren zügigen Umsetzung seitens der Landwirte zu sein. Außerdem 

scheint dies zur „Befriedung“ der möglichen auftretenden örtlichen Konflikte beizutragen. 

C. ?????.Weitere Gefahren 

Die Chrysomele (Diabrotika Vigifera) ist zum ersten Mal im Sommer 2003 in der Gegend 

von SAINT-LOUIS aufgetreten: 

Ein Erlaß der Präfektur (vom 11. August 2003) ordnete folgende Maßnahmen für den 

Kampf gegen dieses Insekt an: 

• Einteilung in drei Zonen: Brennpunkt, Sicherheit, Puffer. 

• Verpflichtender Kulturwechsel 

59

Plenartagung 

• Obligatorische Bekämpfung der Larven und Erwachsenen im Jahr 2004 

Das Ersetzen des Mais durch andere Kulturen schwächte den Getreideanbau und die 

Viehhaltung. 

Ungeachtet der Reformen bezgl. der Direkthilfen und der Wiederherstellung des 

Möglichkeit von Einzelzahlungen die von der Produktion losgelöst sind (75%), liegt der 

Unterschied der Bruttomarge zwischen Mais und anderen Erzeugnissen bei 150€/ha. 

Der Wechsel auf andere Weizen, Öl- und Eisweißsaaten hat zur Folge, dass neue Ernte- 

und Verarbeitungsmaterial angeschafft werden mußten. 

Die Substituierung der Maiskultur durch andere Getreidesorten (insbesondere durch den 

Weizen) hatte auch für Lagerhalter erhebliche finanzielle Folgen. Bezogen auf den 

Fruchtwechsel innerhalb der Zonen Brennpunkt und Sicherheit und den Regularien der 

Präfektur kam es zu folgenden Schäden: 

• Verluste auf dem Gebiet des Trocknens innerhalb der zwei Jahre die auf 850.000€ 

geschätzt werden. 

• Der Verlust an Gewinnmargen aus Beiträgen beläuft sich auf 550.000€ innerhalb 

der zwei Jahre. Dies gilt nur für 10% des Mais-Schlags innerhalb des 

Departements Haut-Rhin. 

Diese Beträge dürften in ihrer Gesamtheit auf den Getreidebereich des Haut-Rhin 

aufprallen, insbesondere zu Lasten der Hersteller. 

Die Ausdehnung der Chrysomele und die Mittel der Bekämpfen seitens der Präfektur 

bescherte den Lagerorganisationen einen Verlust von 13 Mio. € innerhalb der letzten zwei 

Jahre. 

Des Weiteren hatte dies Auswirkungen auf: 

• Die Arbeitsplätze direkt 

• Den Zwischenhandel 

• Nachgelagerte Bereiche der Stärkeproduzenten und Mehlhersteller (900.000 t Mais 

werden pro Jahr vor Ort umgewandelt). Das Ersetzen des Mais durch Getreide 

hatte große logistische Probleme zur Folge, da kein Erntesilo für eine kurzfristige 

Getreidehaltung ausgerichtet war. Dies verdeutlicht die Grenzen der behördlichen 

Maßnahmen. 

C. Eine angegriffene und verletzbare Wirtschaft 

Berücksichtig man die Vergütung von 13.000€/Jahr einer Arbeitskraft, müßten die Erträge 

folgende sein: 

Mais €/t 

• Mit PAC-Prämien 

• Ohne PAC Prämien 

Getreide €/t 

• Mit PAC-Prämien 

• Ohne PAC Prämien 

Mit 

88 

133 

88 

137 

104 

150 

Für einen 

Referenzpreis von 

95€/t Mais 

Für einen 

Referenzpreis von 

95€/t Getreide 

60

Plenartagung 

Diese Zahlen zeigen klar den Grad der Abhängigkeit von den Hilfezahlungen auf. Die 

Tendenz zur Absenkung der Hilfezahlungen der ersten Säule der PAC, aber auch die 

Konkurrenz auf dem Weltmarkt bzw. des intra-europäischen Markts, wird das 

wirtschaftliche Risiko erhöhen. 

In der Vorausschau geht es um: 

• Gründung von Versicherungsvereinen hinsichtlich der Produktionsfaktoren Material 

und Mensch (Betriebsgesellschaften – Genossenschaften zur gemeinsamen 

Nutzung von Maschinen – Arbeitgeberverbände). 

• Die Integration in die Qualitätssicherung (Bsp. : Alsepi). 

Eine starke Tendenz liegt in der Erhöhung der Bebauungsflächen, einzelner Pflanzen 

(Getreidemonokulturen) oder von Mischkulturen in Verbindung mit Viehzucht. 

Zusammenfassung: 

Die Ausdehnung der Getreideflächen in der Elsässischen Ebene ist eine Utopie. 

Wir müssen unsere Anstrengungen in Richtung einer Verknüpfung einer zum einen 

optimalen produktiven und technischen Nutzung und zum anderen einem schonenden 

Umgang mit der Umwelt 

Die Elsässische Ebene wird nie unter Wassermangel leiden. 

Die notwendige Bewässerung in Verbindung mit einem maßvollen Zutun wird das 

Überleben des Getreideanbaus ermöglichen. 

61

Öffentliche Sitzung: „Landwirtschaft und Umwelt I“ Vorträge 

Nachhaltige Bewirtschaftungspläne/Maßnahmen mit entsprechenden 

Bestandaufnahmen und Zielsetzungen zur Umsetzung der EU-Wasserrahmen- 

Richtlinie (WRRL 2000) in der Landwirtschaft aus der Sicht ihrer Nährstoffhaushalte 

Isermann, Klaus (Büro für Nachhaltige Land(wirt)schaft und Agrikultur BNLA); Isermann, 

Renate: 

I EINLEITUNG: Anlässe/ Schutzgüter 

Auf der Grundlage entsprechender Bestandsaufnahmen von Gewässereinzugsgebieten 

und ihrer Zielsetzungen (z.B. LAWA-Gewässerklassifikation (1998/2005)[Tab.2] sind 

nunmehr notwendige nachhaltige Bewirtschaftungspläne/Maßnahmenkataloge zur 

Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL 2000) und ihrer (unter-)gesetzlichen 

Regelwerke (z.B. EU-Nitratrichtlinie (1991), (Entwürfe der) EU-Grundwasserrichtlinie 2006, 

-Meeresstrategie 2006, -Bodenrichtlinie 2002/2005, Düngeverordnung (2006) etc. 

wesentliche Beiträge zur nachhaltigen Entwicklung der Land(schafts)bewirtschaftung aus 

der Sicht ihrer Nährstoffhaushalte, hier insbesondere des Ernährungsbereiches mit 

Landwirtschaft und seiner Pflanzen- und Tierproduktion (~ernährung), Humanernährung 

sowie Abwasser- und Abfallwirtschaft , der Forstwirtschaft und der (Trink- 

)Wasserwirtschaft . Vorrangig betrifft dies hier primär die eutrophierenden Nährstoffe N 

und P, sekundär aber auch C (Humus) und S, insbesondere , wenn man 

notwendigerweise die Interaktionen mit anderen Umweltbeeinträchtigungen wie 

Luftschadstoffen (Versauerung / Waldschäden) und Klimaveränderungen/Treibhauseffekt 

zugleich berücksichtigt. – Schutzgüter sind hier also die Hydrosphäre mit 

Grundwasser und Oberflächengewässer aber auch die Pedosphäre (Böden) aus 

Anlaß ihrer Eutrophierung (Hypertrophierung) insbesondere mit N und P und nicht 

aus Anlass der Gefährdung der Hydrosphäre mit vermeintlich und längst 

widerlegten indirekt humantoxikologischem Nitrat [Methämoglobinaemie, (Magen- 

)Krebs]. 

II: ERGBNISSE, DISKUSSION UND SCHLUSSFOLGERUNGEN 

1. Ausgangslage Deutschland (Ø 1998/2000) [Tab. 1] 

1.1 An den gesamten jährlichen N-Einträgen von 687 000 t N (= 19,3 kg N/ha GF) bzw. 

33 163 (=0,93 kg P/ha GF) [ jeweils 100%] in die Oberflächengewässer Deutschlands mit 

entsprechenden durchschnittlichen Konzentrationen von 6,45 mg TN/l bzw. 0,310 mg TP/l 

sind beteiligt (Behrendt et al. 2003) 

• Der natürliche Hintergrund mit 126 750 t N = 3,6% bzw. 3 859 t P = 12% mit 

errechneten (ermittelten) Konzentrationen von 1,18 (0,71) mg TN/l bzw. 0,036 (0,034) 

mg TP/l 

• Anthropogene Einträge mit 561 220 t N= 82% bzw. 29 304 t P = 88%, davon: 

> Punktquellen mit 131 360 t N = 19% bzw. 9 068 t P = 27% 

> Diffuse Quellen mit 556 610 t N = 81% bzw. 24 095 t P = 73%, davon mit überra- 

gendem Anteil die Landwirtschaft mit 390 040 t N = 57% (= 22,8 kg N/ha LFB) 

und 16 698 t P = 50%(= 0,98 kg P/ha LFB) 

1.2 Der Grundwasserpfad ist an diesen N-Einträgen zu 69 (43-78) % und P- 

Einträgen zu 24 (18-27) % beteiligt. 

62


1.3 Seit 1985 bis 2000 ergaben sich folgende Veränderungen dieser N- und P- 

Einträge in die Oberflächengewässer: 

• Gesamt: N: -39% bzw. P: - 69%, davon: 

• Punktquellen: Kommunale Kläranlagen: N: -62% bzw. P: -86%; 

Industrielle Direkteinleiter: N: -87% bzw. P: -87% 

• Diffuse Quellen: N: -19% bzw. P: -16%, davon: 

• Landwirtschaft: N: -20% bzw. P: +4% 

2. Zielsetzungen 

2.1 Ursachenorientierter und hinreichender Schutz von Grundwasser und 

Oberflächengewässern vor N- und P-Einträgen 

• gemessen sowohl an kritischen N- und P-Konzentrationen und –Frachten 

• nicht nur in austragsgefährdeten Gebieten („vulnerable zones“), sondern 

flächendeckend und raumerfüllend (z.B. Gewässer-, Grundwasser-Einzugsgebiete) 

hinsichtlich aller N- und P-Austragsrichtungen (~ Pfade) und –Formen. 

• Ausgestattet mit tolerierbaren Zeithorizonten zur Zielerfüllung 

• Ursächlich gibt es keine austragsgefährdeten Gebiete („vulnerable zones“), sondern 

nur ebensolche Wirtschaftsweisen der Verursacher, z.B. der Landwirte 

2.2 Gemessen an den Zielsetzungen der kritischen Eintragskonzentrationen und – 

frachten, z.B. von LAWA I / II (1998) (≈ 2fache Hintergrundwerte) von [Tab.2] : 

• 1,5 mg NO3-N (= 11,0 mg NO3 ) / l = 90% TN) , entspr. 267 500 t NO3 -N/a = 7,5 kg 

NO3-N / ha GF . a, welche z.B. im deutschen Einzugsgebiet Oberrheintal im Jahre 

1950 mit 3,0 mg NO3 / l bereits eingehalten wurden (Grimm-Strele 2006) 

• 0,080 mg TP/l entspr. 16 050 t TP/a= 0,45 kg TP/ha GF . a ergeben sich hinsichtlich 

der o.e. Ausgangssituation (Ø 1998/2000) notwendige Minderungen der 

gesamten N-Einträge von -77% bzw. der P-Einträge von -74%. Angesichts 

unwesentlicher Veränderungen im Zeitraum 1985/2000 sind diese Minderungen 

überwiegend von der Landwirtschaft zu erbringen hinsichtlich N mit -80% bzw. 

P mit -76% 

2.3 Gemessen am maximal zulässigen Zielwert der EU-Nitratrichtlinie (1991) und 

ihrer untergesetzlichen Regelwerke (z.B. Düngeverordnung 2006) von 50 mg NO3 / l 

(= 11,3 mg NO3-N/l) bewirkt dieser hinsichtlich der Ausgangssituation (Ø 1998/2000) 

eine Zunahme der N-Einträge (und indirekt auch der P-Einträge über 

Wirtschaftsdünger) um +76%! 

2.4Die EU-Grundwasserrahmenrichtlinie mit Änderungen des EuropaParlamentes 

vom 13. Juni 2006 wird nun auch der langjährigen Forderung von BNLA insbesondere 

hinsichtlich der Ziele zur N-Belastung des Grundwassers und der Oberflächengewässer 

durch das Amendment 3 (new) gerecht: „The level of protection against new 

discharges, emissions and losses must be at least comparable to that for surface 

water of good chemical status“, sowie das Amendment 44 (new): „This directive 

shall not prevent individual Member States from maintaining or introducing stricter 

measures.” 

2.5 Aufgrund der 3-4fach zu hohen NHy-N-Einträge der Landwirtschaft in die 

Forstwirtschaft (Waldzustandbericht 2005) ergibt sich auch die Notwendigkeit somit 

63


integrierter Bewirtschaftungspläne/Maßnahmenkataloge mit zugleich ökologischer, 

sozialer und ökonomischer Bewertung in qualitativer, quantitativer und zeitlicher 

Hinsicht. 

3. Die EU-Wasserrahmen-Richtlinie (WRRL 2000): Bestandsaufnahme 2004 in 

Deutschland (BMU 2005) [Tab.3] 

3.1 Neben den Belastungsursachen Hydromorphologie, weitere Schadstoffe, sonstige 

Belastungen und Wasserentnahme haben die Nährstoffbelastungen 1. Priorität beim 

Schutz von Grundwasser und Oberflächengewässern 

3.2 die Zielerreichung hinsichtlich der Anforderungen der WRRL ist insbesondere 

wegen dieser bisherigen und auch zukünftigen Nährstoffbelastungen vorwiegend 

durch die Landwirtschaft: 

• bei Oberflächengewässern zu 60% unwahrscheinlich +26% unsicher = 86% und 

nur zu 14% wahrscheinlich 

• beim Grundwasser zu 53% unwahrscheinlich und 47% wahrscheinlich 

3.3 Ergebnisse und Schlussfolgerungen 

• Fließgewässer: Ein großer Teil der Flüsse und Bäche wird die Umweltziele der 

WRRL ohne konsequente Umsetzung entsprechender Maßnahmen zur Verbesserung 

des Gewässerzustandes voraussichtlich verfehlen (=> Bezug zum Meeresschutz?) 

• Seen: Die häufigste Ursache dafür, dass ein See die Umweltziele der Richtlinie 

möglicherweise verfehlt, sind zu hohe Nährstoffbelastungen 

• Küsten- und Übergangsgewässer: Auch für diese ist die Eutrophierung das 

gravierendste Problem. 

• Oberflächengewässer: Quelle von Nähr- und Schadstoffbelastungen der 

Oberflächengewässer ist in erster Linie die Landwirtschaft, gefolgt von Abwasser- 

und Regenwassereinleitungen 

• Grundwasser: Für die hohe stoffliche Belastung vieler Grundwasserkörper sind meist 

Nährstoffeinträge aus landwirtschaftlich (=> und forstwirtschaftlich) genutzten Flächen 

verantwortlich. Etwa 85% der Grundwasserkörper, die die Ziele der WRRL derzeit 

wahrscheinlich nicht erreichen würden, sind durch Stoffeinträge aus diffusen Quellen 

beeinträchtigt. 

• Diffuse Quellen: Bei Nährstoffen [insbesondere N, (und P)], Schwermetallen, 

Pestiziden und einer Reihe weiterer Schadstoffe spielen diffuse Quellen eine größere 

Rolle als Punktquellen. Der Anteil der diffusen Einträge lag für N –bezogen auf den 

Gesamteintrag- in den Jahren 1998/2000 in Deutschland bei rund 80%, für P bei 

rund 70%. Die Mengen sind dort besonders groß, wo hohe Tierbestände auf 

austragsgefährdeten Böden (?) gehalten werden. Trotz deutlicher Reduktionen der 

Emissionen sind Nährstoffgehalte in den Gewässern auch heute noch immer zu hoch. 

Bei der Bestandsaufnahme haben die Bundesländer insbesondere Einträge von N- 

und P-Verbindungen sowie von Pestiziden beurteilt. Für alle 3 Stoffgruppen gilt, dass 

sie in erster Linie von landwirtschaftlich intensiv benutzten Flächen stammen 

64


4. Ursachenorientierte und hinreichende Bewirtschaftungspläne / Maßnahmen zur 

Zielerfüllung 

4.1 Vorauszusetzende strukturelle / systemorientierte Maßnahmen 

a) Entsprechend der seit ca. 15 Jahren von BNLA dargestellten Notwendigkeiten und 

nunmehr wie o.e. auch Forderungen des BMU (2005) bedarf es einer an 

nachhaltigem Tierkonsum angepassten Tierproduktion (weitere Ausführungen 

hierzu siehe Publikation hier: Isermann, K.:Industrielle und landwirtschaftliche 

Tierproduktion aus der Sicht der Nachhaltigkeit“ /Öffentliche Sitzung „Tierische 

Produktion und Futtermittel“ 

b) Wie für eine nachhaltige, gesunde Tierkonsumtion (Humanernährung/ Haushalte) 

mit entsprechender Tierproduktion (Landwirtschaft) gelten auch für diesen o.e. 

gesamten Ernährungsbereich mit Pflanzenernährung, Tierernährung und 

Humanernährung zugleich soziale (Suffizienz), ökologische (Konsistenz), 

ökonomische (Effizienz) sowie hygienische und ethische Erfordernisse 

c) Primär aus sozialer Sicht (gesunder Ernährung), folgeorientiert aber auch aus 

ökologischer, ethischer und ökonomischer Sicht gelten die Erfordernisse einer 

maximal zulässigen Tierkonsumtion von 0,1 GV (50 kg LG) / Einwohner mit 

entsprechender Tierproduktion und bei optimaler C (Humus), N-, P-, S- 

Versorgung der Böden einer maximal zulässigen betrieblichen 

Tierbestandsdichte von (> 0,4) bis 1,0 GV/ha LF. – Darüber beginnt die 

Massentierhaltung der industriellen Tierproduktion, welche somit auch in Betrieben mit 

relativ kleinen Viehbeständen stattfinden kann (z.B. Kreis Vechta). Daraus leitet sich 

ein maximal tolerierbarer und zugleich optimaler Tierbestand von 8,3 Mio. GV 

(EUROSTAT-Definition) ab, der um 56% geringer ist als der gegenwärtige (2003) 

Tierbestand von 18,7 Mio. GV. 

d) Diesbezüglich ergibt sich die Notwendigkeit einer drastischen Minderung der 

Tierproduktion / Tierbestände sowohl in den Ländern der EU-15 von -66 (Italien:- 

43 bis Irland: -94)% in den neuen EU-10+2 Beitrittsländern von -62 (Slowakei: -44 

bis Zypern: -72) %, in der EU-25+2 von -64% sowie in Deutschland von-56 

(Rheinland-Pfalz/Saarland:+7 bis Schleswig-Holstein:-79%). In Deutschland sind 

z.B. von dieser notwendigen Viehbestandsminderung 55% der tierhaltenden und 

40% aller Betriebe betroffen, in den ABL 56 bzw. 41 % und in den NBL 33 bzw. 

24% 

e) Trotz optimaler Ernährung in Deutschland (BRD + DDR) in 1950/53 auch mit tierischen 

Nahrungsmitteln (insbesondere Fleisch) waren die Tierbestände (BMELV-Definition) 

damals mit 14,6 Mio. GV um 9% höher als 2003 mit 13,5 Mio. GV (ohne Pferde) und 

der einwohnerspezifische Tierbesatz mit 0,210 GV/E um 22% höher als in 2003 mit 

0,163 GV/ E, was auf entsprechend schlechtere Effizienz der tierischen Produktion in 

1950/53 verglichen mit 2003 zurückzuführen war. 

f) Herbeigeführt sollen diese Tierbestandsminderungen durch Lenkungsabgaben 

auf tierische Nahrungsmittel und Rückführung dieser Erlöse in die 

Landwirtschaft mit entsprechenden Produktionsobergrenzen und 

Außenhandelsschutz. 

g) Als Folge solchermaßen aus nachhaltiger Sicht optimierter Tierbestände und 

Tierbesatzdichten ergeben sich: 

A) Aus sozialer Sicht eine weitgehende Verringerung z.B. in Deutschland: 

- der (über-)ernährungs(mit-)bedingten Krankheiten, insbesondere durch tierische 

Nahrungsmittel entsprechend gegenwärtig (2001) mit ca. 77 Mrd. €/a = 34% der 

jährlichen Krankheitskosten von 226 Mrd. €/a (= 100%) 

65


- der derzeit 78% vorzeitiger Todesfälle (667 000/a) von insgesamt 860 000 To- 

desfällen /a (=100%) 

B) Aus ökologischer Sicht verringern sich somit die Nährstoffüberschüsse und 

missionen der Landwirtschaft insbesondere an reaktiven Verbindungen des C, N, P 

und S um ca. 50%, bei gleichzeitiger Anwendung technischer Minderungsmaßnahmen 

um die erforderlichen 70- 80% 

C) Aus ökonomischer Sicht: 

- stehen brutto mit 5,7 Mio. ha ca. 56% der bisherigen Futterflächen und 34 % der 

LF sowie netto mit 3,8 Mio. ha ca. 22% der LF für die Gewinnung von Bioenergie 

und Rohstoffen sowie zur Aufforstung zur Verfügung. 

- Futtermittelimporte entfallen gänzlich mit entsprechend mehr Futter- und Nah- 

rungsmittel für die Entwicklungsländer. 

- Auch die Subventionen der Landwirtschaft von gegenwärtig (2004) national: 4,8 

und EU: 6,0 = 10,8 Mrd. €/a erübrigen sich. Diese entsprechen z.B. dem Mehrerlös: 

• entweder durch Erhöhung der gegenwärtigen Erlöse des Landwirts nur für Fleisch 

(Schlachtgewicht) um ca. 50% mit Hilfe der o.e. Lenkungsabgabe. 

• oder durch entsprechenden Preisaufschlag auf alle Nahrungsmittel und 

alkoholfreien Getränke in Höhe der Subventionen von 10,8 Mrd. € / a = 131 €/E . a. 

Dadurch erhöhen sich diese Ausgaben von 1 763 €/E . a auf 1 894 €/E . a 

entsprechend um 7,4% bzw. von 11,0 auf 11,8% der gesamten Konsumausgaben 

von 15 903 €/E . a (=100%). 

- Wird bei allen 25 EU-Ländern so verfahren, verringert sich der EU-25-Haushalt von 

gegenwärtig (2006) 112,5 Mrd. €/a entsprechend den wegfallenden Agrarausgaben 

um 54,2 Mrd. € oder um 48%. 

- Exporte insbesondere an tierischen Nahrungsmitteln entfallen ebenfalls weitgehend 

und somit erübrigen sich auch weitere Auseinandersetzungen mit der WTO und den 

Entwicklungsländern um Subventionierung der Landwirtschaft und Schaffung von 

Dumping-Preisen für Agrarprodukte auf dem Weltmarkt durch Deutschland und die 

EU 25 (+2) 

4.2 Technische Maßnahmen : werden hier nicht mehr im Einzelnen dargestellt, da diese 

und deren allein nicht ausreichenden Minderungen der Nährstoffausträge hinlänglich 

bekannt sind. 

4.3 Erfolgsabschätzung mit entsprechenden Szenarien, hier z.B. im 

Donaueinzugsgebiet (EU-RP-5-Projekt-2/2001 bis 1/ 2005) [Tab. 4] 

Gemessen an der Ausgangssituation 1999/2000 bewirken: 

a) eine Anpassung der Donauländer flussabwärts ab Ungarn an die Wirtschafts- 

und Lebensweisen von Bayern und Baden-Württemberg und damit an den Globalen 

Markt: 

• eine Zunahme der N-Überschüsse der Landwirtschaft um +114% 

• eine Zunahme der N- und P-Einträge in das Donaudelta gesamthaft von +9 bzw. 

+30% 

b) Zusätzlich der Einsatz bester verfügbarer Technik: 

• Eine Zunahme der N-Überschüsse der Landwirtschaft „nur“ noch um +72% 

• Eine Abnahme der N- und P-Einträge in das Donaudelta gesamthaft um 9 bzw. - 

41% 

c) Zusätzlich nachhaltige Wirtschafts- und Lebensweisen bei drastischer Senkung 

der Tierkonsumtion und –Produktion um -65%: 

• Erstmals eine Abnahme der N-Überschüsse der Landwirtschaft um -33% 

66


• Eine Abnahme der N-und P-Einträge in das Donaudelta gesamthaft um -31 bzw. - 

56% 

d) Die Umsetzung der EU-Politik und ihrer Gesetzgebung auch flussabwärts ab 

Ungarn: 

• Eine Zunahme der N-Überschüsse der Landwirtschaft um +43 % 

• Eine Abnahme der N- und P-Einträge in das Donaudelta gesamthaft von nur noch - 

14 bzw. -2 

5. Die Haupthemmnisse mangelnder Umsetzung nicht nur der WRRL (2000), 

sondern auch nachhaltiger Lebens- und Wirtschaftsweisen insgesamt 

5.1 Die Prognose der Tierbestände z.B. in Deutschland für 2010 lässt gemessen an 

ihrem gegenwärtigen Umfang von 2003 gar noch eine Steigerung um 5% bei 

„geringen“ Tierbeständen und um 9% bei „hohen“ Tierbeständen erwarten 

(Osterburg 2002/ FAL) 

5.2 Ursächlich läuft also die bisherige und insbesondere die in die Zukunft 

gerichtete gegenwärtige nationale (z.B. Deutschland), internationale (z.B. EU 

25+2) und globale (z.B. WTO) Politik jedoch der o.e. wünschenswerten 

Entwicklung einer nachhaltigen Tier-Konsumtion und entsprechenden - 

Produktion entgegen, durch weitere Förderung der industriellen 

Massentierproduktion möglichst in „geschlossenen Systemen“ weniger 

Anlagen(~betreiber). Diese Politik vernichtet somit die Wirtschafts- und 

Existenzgrundlagen der landwirtschaftlichen Tierproduktion sowohl z.B. in den USA, in 

VR China, in der EU-25+2 und hier näher erläutert auch in Deutschland durch: 

a) eine weitgehend nichtnachhaltige und insbesondere umweltunverträgliche 

Gesetzgebung wie z.B. durch die: 

• Düngeverordnung (2006) mit max. 3-4 GV/ ha LF 

• TA-Luft (2002) mit > 2 GV/ha Landesfläche ( ! ) 

• BimSchV (2001) mit > 2GV/ha LF mit angeblicher UVP 

• Novellierung des Gesetzes zur Anpassung steuerlicher Vorschriften der Land- und 

Forstwirtschaft (STAG 1998) mit bis zu 10 GV/ha LF 

• AG-N-Einträge (2005/2006) mit Anpassung der kritischen N-Einträge für naturnahe 

Ökosysteme von 5 bis 70 kg N/ha . a an die aktuellen N-Einträge in gleicher 

Größenordnung 

b) eine perverse Agrarpreispolitik der EU sowohl für pflanzliche wie tierische 

Agrarprodukte, erstere mit Preisen unter ihrem Heizwert� Preisdumping! 

c) Weitere Steigerung der Agrarausgaben der EU-25 von gegenwärtig (2006) 54,2 

Mrd. € entsprechend 48% der gesamten Ausgaben von 112,6 Mrd. €/a (=100%) 

mit einem Subventionsanteil der Landwirtschaft von 43,7 Mrd. €/a 

entsprechend 80% der Agrarausgaben. 

d) Somit erhält die Landwirtschaft Deutschlands gegenwärtig (2004) national: 4,8 

Mrd. €/a [= 11 310 €/Betrieb . a = 280€ /ha LF . a] und EU: 6,0 Mrd. €/a [ = 14 342 

€/Betrieb . a= 355 €/ ha LF . a] = insgesamt 10,8 Mrd. €/a [ = 25 652 € / Betrieb . a 

(ABL: 18 000 bzw. NBL: 123 000 €/Betrieb . a) = 635 €/ha LF . a] ohne 

Gegenleistungen trotz ihres geringen Beitrages zum Bruttoinlandsprodukt von 0,7%. 

Abzüglich dieser Subventionen verbleibt eine negative Wertschöpfung der deutschen 

Landwirtschaft von -3,8Mrd.€/a und unter Einbezug der von ihr verursachten 

Umweltschäden von ca. 50 Mrd. €/a eine Netto-Unwertschöpfung von ca. -54 Mrd. 

€/a. 

67


5.3 Nicht nur die Landwirtschaft mit ihren Subventionen von 10,8 Mrd. €/a und somit 

einem Anteil von 11% an der jährlichen Neuverschuldung von Deutschland von 

57,1 Mrd. €/a (2005) (=81 000 €/ 1 Neugeborenen bzw. 4 000 €/20 Neugeborenen 

einer Generation) und der Gesamtverschuldung des Staates von 1,48 Billionen € 

(=2,1 Mio. €/1 Neugeborenen bzw. 103 000 €/20 Neugeborenen einer Generation) 

befindet sich somit auch der gesamte Staat nicht nur im ökonomischen, sondern 

auch im ökologischen (Schädigung der Umwelt) und sozialen (z.B. Arbeits-, 

Renten-, Gesundheitssituation) Kollaps. - Dieser mehrfache Kollaps ist wohl die 

Voraussetzung zur nachhaltigen Entwicklung wie z.B. hier von Deutschland und 

seiner Wirtschaft, mit eingeschlossen hier des gesamten o.e. 

Ernährungsbereiches, da sich die Politik und somit die Politiker auch weiterhin 

nur an Mehrheiten orientieren und nicht notwendigerweise wenig wahlträchtige 

Wahrheiten zur Grundlage ihrer Zielsetzungen und Handlungen machen. 

III LITERATUR: Der ausführliche Vortrag kann als ppt-Version bei den Verfassern 

angefordert werden. K.u.R. Isermann Manuskriptvorlage 

2006VDLUFAII 

68


A) Stickstoff (N) – und Phosphor (P)-Einträge in die Oberflächengewässer von Deutschland (Ø 1998/2000) 

Tab. 1: B) Entsprechende N- und P-Konzentrationen (Ist-Situationen ) und aus deren Sollwerten abgeleitete 

notwendige Reduktionen dieser N- und P-Konzentrationen und –Einträge 

C) im Vergleich zu den bereits 1985 – 2000 eingetretenen Veränderungen der N- und P-Einträge 

[nach Behrendt et al. 2003 / UBA-Texte 92/03] 

GF= 35 697 000 ha 

LFB = 17 100 000 ha 

LFN = 16 000 000 ha 

A) Einträge 

1. Diffuse Quellen 

…davon Landwirtschaft 

2. Punktquellen 

3. Gesamt 

…davon: a) anthropogen 

b) Hintergrund 

(Vergleiche: Hintergrundkonzentrationen 

Behrendt et al. 2003) 

B) Konzentrationen 

[Abfluss: 299 mm/a= 107 . 10 12 l / a] 

1. Ist: 

2. Soll: 

2.1 2x Hintergrund (Behrendt et al. 03) 

� notwendige Reduktion 

2.2 LAWA I / II 


2.3 LAWA II 


C) Veränderungen N+P-Einträge 2000/1985 

(Q normiert) 

Gesamt 

…davon: 

C 1) Diffuse Quellen: 

…davon Landwirtschaft 

C 2) Punktquellen 

a) kommunale Kläranlagen 

b) Industrielle Direkteinleiter 

N – Einträge P-Einträge 

t / a kg / ha kg/ha kg / ha t/ a kg / ha kg/ha 

GF LFB LFN 

GF LFB 

556 610 (81) 

390 040 (57) 

131 360 (19) 

687 970 (100) 

561 220 (82) 

126 750 (3,6) 

(1,18 mg TN/l; 

ermittelt: 

0,71 mg TN/l) 

15,6 

10,9 

3,7 

19,3 

15,7 

3,6 

22,8 24,4 

24 095 (73) 

16 698 (50) 

9 068 (27) 

33 163 (100) 

29 304 (88) 

3 859 (12) 

(0,036 mg TP/l; 

ermittelt: 

0,034 TP/l) 

0,67 

0,47 

0,25 

0,93 

0,82 

0,11 

N-Konzentrationen (mg TN / l) P-Konzentrationen (mg TP / l) 

6,45 (100) 

1,42 (22) 

-78% 

1,50 (23) 

-77% (Landwirtschaft: -80%) 

3,00 (47) 

-53% 

-39% 

-19% 

-20 % 

-62% 

-87% 

0,310 (100) 

0,068 (22) 

-78% 

0,080 (26) 

-74% (Landwirtschaft: -76%) 

0,150 ( 48) 

-52% 

-65 % 

-16% 

+4% 

kg / ha 

LFN 

0,98 1,04 

-86% 

-87% re0774 

69


Nährstoffe 

Tab. 2: Oberflächengewässer (= Grundwasser/Draft EU-Groundwater Directive 2006)-Güteklassifikation 

der Nährstoffe C, N, P, S (LAWA / UBA 2006) 

(Vergleichswert: 90-Perzentil) 

[http:// www. umweltbundesamt.de/wasser/themen/ow_s3_3.htm] 

Einheit 

Nährstoffbezogene chemische Gewässergüteklasse 

I I-II II 1) II-III III III-IV IV 

Anthropogen 

unbelastet 

Geogener 

Hintergrund 

Sehr geringe 

Belastung 

½ 

Zielvorgabe 

Mäßige 

Belastung 

Einhaltung 

Zielvorgabe 

Deutliche 

Belastung 

bis 2x 

Zielvorgabe 

Erhöhte 

Belastung 

bis 4x 

Zielvorgabe 

Hohe 

Belastung 

bis 8x 

Zielvorgabe 

Sehr hohe 

Belastung 

> 8x 

Zielvorgabe 

Dunkelblau Hellblau Grün Hellgrün Gelb Orange Rot 

1. TOC mg / l


Table 4: 

1. Average N-surplus of agriculture within the Danube Basin (kg . ha -1 . yr -1 ) 

[Soil Surface Balance = Field balance] and 

2. Total Input of N and P (kt . yr -1 ) of point and diffuse sources to the Delta of the river Danube 

(� Black Sea) 

A) Reference situations: at present (2000) [100] 

B) with different Scenarios 1- 5 

Situations 

[Isermann, K. , Isermann., R., 

Zessner, M.: D3.1/3.2, D3.3 

2004] 

A) Reference situations: 

at present (1999/2000) 

B) Scenarios: 

1. Business as usual 

(BAU) 

2. Worst case: Global 

Markets (WC � 1989) 

3. Best available technique 

(BAT) 

4. Sustainability: Regional 

Markets 

(Green Scenario) 

5. Prognosis: Policy 

1. N-surplus agriculture 

(kg . ha -1 . yr -1 ) 

[Behrendt 2004] 

2. Input to the Delta (diffuse + point sources) 

(kt . ha -1 . yr -1 ) 

[van Gils 2004] 

N P 

27.1 (100) 1) 451 (100) 20.2 (100) 

27.1 (100) 1) 

58.1 (214) (100) 

46.7 (172) (80) 

21.0 (77) (36) 

38.9 (143) (67) 

406 (90) 

493 (109) (100) 

410 (91) (83) 

310 (69) (63) 

424 (94) (86) 

18.6 (92) 

26.3 (130) (100) 

12.0 (59) (46) 

8.8 (44) (33) 

19.7 (98) (75) 

1) 

Compare: Bavaria + Baden-Württemberg: 81.6 re0628 

Ukraine: 13.4 

71


Stickstoff-Überschuss in der Landwirtschaft Deutschlands: 

Wo bleibt die Trendwende? 

Nieder, Rolf (TU Braunschweig); Köster, Werner; Kersebaum, Kurt-Christian: 

Kurzfassung 

Seit den 1950er Jahren wird auf der landwirtschaftlich genutzten Fläche in Deutschland 

mehr Stickstoff (N) ausgebracht als mit den Ernteprodukten abgefahren. Der kumulative 

N-Überschuss beträgt von 1950 bis heute in den Alten Bundesländern über 4.000 kg ha -1 

LF. Zurzeit umfasst der mittlere N-Überhang in Deutschland mindestens 85 kg N ha -1 a -1 

und dürfte zum überwiegenden Teil in die Gewässer bzw. in die Atmosphäre gelangen. 

Einleitung 

Von 1950 bis 2000 stand in Deutschland einer Verdreifachung der Getreideerträge (von 

durchschnittlich 2,3 t ha -1 auf 6,8 t ha -1 ) eine Erhöhung des Mineraldünger-N-Verbrauchs 

um das Fünffache gegenüber (Nieder, 2000). Das Verhältnis der N-Abfuhren in 

Marktprodukten zur Summe der externen N-Zufuhren liegt in Deutschland derzeit bei 

lediglich 30-40% (Nieder et al., 2006). Die Überdüngung trägt seit vielen Jahrzehnten 

erheblich zur Belastung benachbarter terrestrischer und aquatischer Systeme sowie der 

Atmosphäre bei. So wird die Eutrophierung ganzer Ökosysteme vor allem als Folge der N- 

Belastung neben der Verminderung der Artenvielfalt als das drängendste Problem des 

Naturschutzes angesehen. 

Bilanzüberschüsse werden häufig als quantitative Schätzgröße für das 

Emissionspotenzial von Nährstoffen sowie als Kontrollinstrument zu Hilfe genommen. Im 

Zusammenhang mit der EU-Wasserrahmenrichtlinie haben Stoffbilanzen als Indikatoren 

für eine nachhaltige Landnutzung ein großes Gewicht erhalten. Aus der Größe „N- 

Überschuss“ lässt sich jedoch nicht ableiten, wie sich die N-Emissionen auf die 

Kompartimente Atmosphäre und Hydrosphäre verteilen. 

Stickstoff-Bilanzen in der Landwirtschaft Deutschlands von 1950 bis 2000 

Berechnungen 

Die für die Berechnung erforderlichen Daten wurden für die Alten Bundesländer den 

Veröffentlichungen des Statistischen Bundesamtes (Anonym 1) entnommen. Für die 

Neuen Bundesländer wurden die Daten von einem wissenschaftlichen Institut (Anonym 2) 

zur Verfügung gestellt. Für die N-Abfuhren wurden die Erträge und die jeweiligen N- 

Gehalte der vom Betrieb exportierten Marktfrüchte (Getreide, Ölfrüchte, Kartoffeln und 

Zuckerrüben) zu Grunde gelegt. Für Grünlandaufwuchs, Feldfutter und Ernterückstände 

wurde ein Verbleib in den Betrieben angenommen. 

Bei der Mineraldünger-N-Zufuhr wurde von einer Ausbringung der gehandelten N- 

Mengen im jeweiligen Wirtschaftsjahr ausgegangen. Bei den N-Zufuhren mit dem 

Kraftfutter wurde leistungsgerechte Fütterung zugrundegelegt. Es wurde unterstellt, dass 

Futter für Hühner und Schweine sowie Kraftfutter für Rinder und Pferde ausschließlich 

über den Handel bezogen wurden. Die N-Abfuhren mit tierischen Produkten (Fleisch, 

Milch, Eier) wurden vom Futterbedarf abgezogen. Die übrigen landwirtschaftlichen Früchte 

und Sonderkulturen sowie Zufuhren aus organischen Handelsdüngern, industriellen und 

kommunalen Abfällen blieben unberücksichtigt, da sie nur unwesentlich am 

Gesamtumsatz beteiligt sind. Sie können jedoch regional bedeutsam sein. 

Atmosphärische N-Einträge und biologische N2-Fixierung wurden ebenfalls nicht 

berücksichtigt. 

72


Ergebnisse 

In den 1950er Jahren lagen die N-Überschüsse in Deutschland mit jährlich < 30 kg N ha -1 

LF noch auf einem relativ niedrigen Niveau (Abbildung 1). In den folgenden Dekaden 

stiegen diese kontinuierlich an und erreichten in den späten 1970er Jahren zunächst in der 

DDR und in den 1980er Jahren in der BRD ihr Maximum. Bis zur Wiedervereinigung 1990 

verlief die Entwicklung der N-Bilanzüberschüsse in der BRD und in der DDR durchaus 

ähnlich. Der N-Überhang reduzierte sich durch den Zusammenbruch der Landwirtschaft in 

den Neuen Bundesländern (NBL) nach der Wiedervereinigung zunächst extrem. Mit dem 

Wiederaufleben der Landwirtschaft in den NBL ist bis heute ein anhaltender Zuwachs des 

N-Überhanges verbunden, was sowohl durch Zunahme der Mineraldünger-N-Anwendung 

als auch des N-Inputs über Kraftfutter bedingt ist (Nieder et al., 2006). Die weitere 

Zunahme des Mineraldünger-N-Inputs in den NBL bis 2005 deutet darauf hin, dass dieser 

Trend anhalten wird, möglicherweise bis ein ähnliches Niveau wie in den Alten 

Bundesländern (ABL) erreicht sein wird. In den ABL streut mit Ausnahme des Jahres 2003 

der N-Überhang seit den 1990er Jahren - bei leicht gestiegenen N-Inputs über Kraftfutter 

und gleichzeitig rückläufigem Mineraldünger-N-Einsatz - um etwa 100 kg ha -1 LF, in 

Deutschland umfasst dieser zurzeit ca. 85 kg ha -1 LF. 

(hier Abbildung 1 einfügen) 

Der kumulative N-Überschuss von 1950 bis heute dürfte in den ABL mittlerweile 4.000 kg 

N ha -1 LF überschritten haben (Abbildung 2). In den NBL beträgt dieser rund 3.500 kg N 

ha -1 LF. 


Die o.g. Daten (Abbildung 1 und 2) lassen sich nicht auf einzelne Bereiche der 

Landwirtschaft übertragen. Von Bach et al. (1997) kalkulierte Hoftorbilanzen für 

Haupterwerbsbetriebe in Deutschland (ABL + NBL) zeigten für das Wirtschaftsjahr 

1995/96 N-Überschüsse in Veredelungsbetrieben von durchschnittlich 166 kg N ha -1 a -1 , in 

Futterbaubetriebe von 107 kg N ha -1 a -1 und in Marktfruchtbetrieben von 20 kg N ha -1 a -1 . 

Gebietsweise ist der N-Überhang in Marktfruchtbetrieben aber deutlich höher, was vor 

allem mit einer geringen N-Effizienz im Raps- (vor allem Schleswig-Holstein) und 

Qualitätsweizenanbau (z.B. östliches Schleswig-Holstein und Bördenlandschaften 

Nordrhein-Westfalens, Niedersachsens und Sachsen-Anhalts) zusammenhängt (Nieder et 

al., 2003). 

N-Auswaschungsverluste 

Auf der LF Deutschlands beträgt die mittlere N-Auswaschungsrate (Bezug: 0-90 cm 

Tiefenkompartiment) 40 kg N ha -1 a -1 (Nieder et al., 2003). Zurzeit trägt die Landwirtschaft 

in Deutschland mit etwa 80% zur Nitratanreicherung der Grundwässer bei. Etwa 30% der 

Brunnen des bundesweiten Grundwasserbeobachtungsnetzes weisen 

Nitratkonzentrationen oberhalb des Richtwertes der Trinkwasserverordnung (TVO) von 25 

mg NO3 L -1 auf (Umweltbundesamt, 2004). Der Anteil der Landwirtschaft an der diffusen 

Belastung der Oberflächengewässer wird mit 62% beziffert (Umweltbundesamt, 2004). 

Atmosphärische Stickstoffeinträge 

Die durchschnittliche atmosphärische N-Deposition (trockene und nasse Deposition) auf 

der Gesamtfläche Deutschlands beträgt etwa 10-20 kg N ha -1 a -1 an NOx-N (überwiegend 

aus dem Transport- und Energiesektor) und 20 kg N ha -1 a -1 an NHy-N (überwiegend aus 

der Tierhaltung) (Nieder et al., 2003). Ein erheblicher Teil des Ammoniaks wird in relativer 

Nähe zu seiner Quelle wieder immittiert und kann so zur N-Belastung benachbarter 

naturnaher Ökosysteme (Heideflächen, Magerwiesen, Moore, Forsten) beitragen. Durch 

zusätzliche N-Ausfilterung? im Kronenbereich kann für die Waldökosysteme Deutschlands 

73


von einer mittleren N-Deposition von rund 50 (20 bis 80) kg N ha -1 a -1 ausgegangen 

werden. 

Gasförmige Stickstoffverluste 

Die N-Verluste durch Denitrifikation übersteigen, abgesehen von (zeitweise) 

wassergesättigten Böden wie Gleyen, Pseudogleyen, Mooren und Böden aus stark 

reduktomorphem Gestein (z.B. aus Lias-Ton und pyrithaltigen Sedimenten) auf den 

meisten Böden kaum 20 kg N ha -1 und a -1 (Nieder et al., 2003). Die Emissionen von 

Ammoniak (NH3) aus der Tierproduktion, der Lagerung und Ausbringung von 

wirtschaftseigenen Düngern sowie der unsachgemäßen Ausbringung von Harnstoff sind 

dagegen gebietsweise extrem hoch. Sie umfassen im Mittel der Bundesrepublik etwa 35 

kg N ha -1 (Nieder et al., 2003). Im Sinne einer nationalen Stickstoff-Bilanz mögen die N- 

Verluste durch Ammoniak-Verflüchtigung aber deutlich niedriger sein, da ein erheblicher 

Teil dieses Ammoniaks für gewöhnlich in relativer Nähe zu seiner Quelle wieder immittiert 

wird. 

N-Akkumulation in vertieften Ackerkrumen 

Bedeutung der Stickstoff-Festlegung für die N-Bilanz der Landwirtschaft 

Unsere Studien ergaben, dass ein erheblicher Teil des N-Überhanges durch 

Humusaufbau nach der in allen intensiv bewirtschafteten Gebieten der ABL um etwa 1970 

durchgeführten Krumenvertiefung angereichert wurde (Abbildung 3). 


Untersuchungen zur N-Akkumulation (1970-1998) auf zahlreichen Schlägen in 

Niedersachsen zeigten eine kumulative Anreicherung bis zu etwa 1 t N ha -1 in Lössböden 

von Marktfruchtbetrieben mit Zuckerrüben-Winterweizen-Winterweizen- (Wintergerste-) 

Rotationen. In sandigen Böden von Veredelungsbetrieben wurden mit durchschnittlich 

rund 2 t N ha -1 noch deutlich größere N-Mengen festgelegt. Das entspricht jährlichen N- 

Anreicherungsraten zwischen ca. 30 (Marktfruchtbetriebe) und 70 (Veredelungsbetriebe), 

im Mittel rund 50 kg N ha -1 . 

Da die Krumenvertiefung nahezu flächendeckend und gleichzeitig in allen Gebieten 

der ABL durchgeführt wurde, war ein direkter Vergleich der N-Austräge aus Ackerböden 

mit unterschiedlicher Bearbeitungstiefe nicht möglich. Auf der anderen Seite bestätigen 

Untersuchungen an einer gleichmäßig über Niedersachsen verteilten Rasterbeprobung 

von 256 Schlägen über drei aufeinanderfolgenden winterlichen Auswaschungsperioden 

(1985-1988), dass die N-Festlegung in den vertieften Krumen über Jahrzehnte hinweg zu 

einer deutlichen Verminderung der Stickstoffauswaschung geführt hat (Nieder et al., 

1995). Bereits heute dürfte aber in den meisten Krumen kein überschüssiger Stickstoff 

mehr festgelegt werden, da der Prozess der langfristigen N-Festlegung nach unseren 

Untersuchungen auf 30 Jahre begrenzt ist. 

Vor diesem Hintergrund wird bei konventioneller Bearbeitung häufig weitere 

Krumenvertiefung als Möglichkeit zusätzlicher Festlegung überschüssiger Nährstoffe 

diskutiert. Dies wäre mit den heutigen Schleppern durchaus möglich und könnte 

insbesondere bei den noch relativ geringen Bearbeitungstiefen in den NBL in Betracht 

gezogen werden. Neben einer schweren Kalkulierbarkeit der N-Festlegungsraten im 

Hinblick auf die Düngungsempfehlung sprechen mögliche physikalische Wirkungen (z.B. 

Labilisierung der Unterkrume; stärkere Neigung zur Schleppersohlenverdichtung) sowie 

der deutlich höhere Treibstoffaufwand eindeutig dagegen. Überdies fehlt nach derzeitiger 

Kenntnis für die meisten Böden der Nachweis einer Ertragswirkung von Krumentiefen >30 

cm. 

74


Mineralisationsverhalten des festgelegten Stickstoffs 

Um Aussagen über das Mineralisationsverhalten des über mehrere Jahrzehnte 

festgelegten Stickstoffs zu erhalten, haben wir Labor-Brutversuche mit südniedersächsischen 

Lössböden aus Marktfruchtbetrieben durchgeführt. Mit diesen 

Versuchen konnte das langfristige N-Mineralisationsverhalten unter optimalen 

Bedingungen (Temperatur, Wassergehalt, Belüftung, Nährstoffe) ermittelt werden. Anhand 

von früheren Untersuchungen wurde für die späten 1970er Jahre ein mittleres N- 

Mineralisationspotential in diesen Lössböden von etwa 800 kg ha -1 30 cm -1 bestimmt 

(Abbildung 2). 


Eigene Untersuchungen 5 Jahre nach der Krumenvertiefung haben dann gezeigt, dass 

das N-Mineralisationspotential mit ca. 600 kg N ha -1 35 cm -1 im Vergleich zu den ersten 

Untersuchungen deutlich geringer war. Wir haben dies auf Festlegungsprozesse in den 

soeben vertieften Krumen zurückgeführt. Alle später (10, 20 und 30 Jahre nach der 

Krumenvertiefung) durchgeführten Untersuchungen demonstrieren eine kontinuierliche 

Zunahme des N-Mineralisationspotentials bis heute, d.h. 30 Jahre nach der 

Krumenvertiefung. Rückblickend auf die 1970er Jahre ist es um mindestens 30% 

angestiegen. Somit wurde ein überproportionaler Anteil (rund 400 kg N ha -1 35 cm -1 ) des in 

den vertieften Lösskrumen akkumulierten Stickstoffs (ca. 1 t N ha -1 35 cm -1 ) im „aktiven“ 

Vorrat der organischen Bodensubstanz (OBS) angereichert. 

Diese N-Mengen können zwar in einer üblichen Rotation z.B. während einer 

Vegetationszeit nur zu einem geringen Teil mineralisiert werden. Sie sind aber im Zuge 

einer Bewirtschaftungsänderung (z.B. Wechsel der Fruchtfolgen, Erhöhung der 

Bearbeitungsfrequenz) langfristig zu einem erheblichen Teil wieder mobilisierbar. 

Ähnliches haben z.B. die in den 1970er Jahren weit verbreiteten Grünlandumbrüche 

gezeigt, durch welche erhebliche N-Mengen im Zuge des Abbaus von OBS freigesetzt 

wurden. Noch heute sind die Aquifere unter ehemaligem Grünland daher erheblich mit 

Nitrat belastet. Für den Schutz der Umwelt bedeutet dies, dass einmal im Boden 

angereicherter Stickstoff durch eine nachhaltige Nutzung auch langfristig erhalten werden 

muss. 

Schlussfolgerungen 

Vergleicht man den N-Überschuss der Landwirtschaft (in den ABL etwa 100 kg N ha -1 a -1 ) 

zuzüglich der N-Deposition (mindestens 30 kg ha -1 a -1 auf dem Freiland) mit den N- 

Verlusten (jährlich etwa 40 kg ha -1 Auswaschungs- und rund 40 kg ha -1 gasförmige 

Verluste) und der N-Akkumulation in der Krume von rund 50 kg ha -1 a -1 , so zeigt sich für 

die ABL für die letzten 2-3 Dekaden eine relativ „schlüssige“ Bilanz. Nach Ausklang der N- 

Akkumulationsphase in diesem Jahrzehnt hat die Umweltgefährdung durch N-Emissionen 

weiter zugenommen. Der kumulative N-Überschuss von 1950-2000 (siehe Tabelle 1) 

beträgt in den ABL im Durchschnitt ca. 4000 kg ha -1 (in den NBL fast die gleiche 

Größenordnung). In den ABL wurden davon in der Zeit von 1970-2000 im Mittel aller 

Betriebstypen ca. 1500 kg N ha -1 in den vertieften Ackerkrumen festgelegt. Der Rest 

wurde in die Atmosphäre, die Hydrosphäre bzw. in naturnahe Ökosysteme (z.B. Wälder, 

Moore) emittiert. In den NBL dürfte aufgrund der kaum erfolgten Krumenvertiefung der 

überwiegende Teil des N-Überschusses zu Umweltbelastungen beigetragen haben. 

Im Marktfruchtbereich ist zwar bereits eine weitgehende Anpassung der Düngung 

an die Entzüge erfolgt. Berücksichtigt man jedoch, dass Marktfruchtbetriebe i.d.R. auf 

speicherfähigen Substraten mit relativ geringen Grundwasserneubildungsraten (z.B. im 

niedersächsischen Lössgebiet ~140 mm a -1 ) angesiedelt sind, so liegen selbst bei 

- 

geringen N-Überschüssen noch relativ hohe NO3 -Konzentrationen im Sickerwasser vor. 

75


Bei einer angenommenen N-Auswaschungsrate von 10 kg ha -1 (= 50% des mittleren N- 

- 

Überschusses im Marktfruchtbereich) liegt bei der o.g. Sickerrate der NO3 -Gehalt bei 

immerhin noch 32 mg NO - -1 

3 L und überschreitet damit den Richtwert der TVO (25 mg 

NO 3 - L -1 = 5,5 mg N l -1 ). Bereits bei einer angenommenen N-Auswaschung von 20 kg N 

ha -1 würde der Grenzwert der TVO (50 mg NO 3 - L -1 = 11 mg N L -1 ) deutlich überschritten. 

- 

Weitaus höher können die NO3 -Konzentrationen in trockeneren Regionen (z.B. östliches 

Niedersachsen, Ostbrandenburg und mitteldeutsches Trockengebiet) sein, in denen die 

Sickerwassermengen noch deutlich geringer sind. 

Vor allem aufgrund des Verlustes der N-Pufferkapazität in den vertieften 

Ackerkrumen aber auch infolge der gegenüber früheren Jahrzehnten deutlich erhöhten 

Verfügbarkeit des Stickstoffs aus der OBS ist jede Überdüngung ökologisch und 

ökonomisch ungerechtfertigt. Ein zu hohes N-Angebot kann überdies einen negativen 

Einfluss auf den Nährwert (Gehalt an Zucker, Stärke, Protein, essentiellen Aminosäuren, 

Geschmacksstoffen, Vitaminen, etc.) und den Verarbeitungswert (Gehalt an Zucker und 

Alpha-Amino-N bei Zuckerrüben, Proteingehalt bei Brot-, Brau- und Futtergetreide, 

Ölgehalt von Raps, Lein und Sonnenblume, Lagerfähigkeit von Obst, Gemüse und 

Kartoffeln, etc.) ausüben. Ein hoher Nitratgehalt in Gemüse ist aus gesundheitlichen 

Gründen unerwünscht. Eine Überversorgung mit Stickstoff kann die Anfälligkeit für 

Schaderreger erhöhen bzw. die Resistenz verringern, sowie die Infektionsgefahr durch 

Veränderung des Kleinklimas im zu dichten Bestand steigern. 

Mit Hilfe moderner Prognoseverfahren ist auch in Marktfruchtbetrieben eine weitere 

Reduzierung der N-Düngung durchaus möglich, ohne dass Ertragseinbußen zu befürchten 

sind (Kersebaum et al., 2006). Im Gegensatz zur sollwertbasierten Nmin-Methode 

ermöglichen moderne Sensortechnik und Computer-Simulationsmodelle heute die 

Bestimmung des N-Düngungsbedarfs zu allen wichtigen phänologischen Terminen. 

Darüber hinaus bieten Empfehlungen nach Modellrechnung besonders in Jahren mit 

extremem Witterungsverlauf oder in Fruchtfolgegliedern mit speziellem Einfluss auf das N- 

Nachlieferungsvermögen höhere Sicherheiten als einzelterminliche Messungen des Nmin- 

Gehaltes und können so auch Landwirten mit gutem Schätzvermögen zusätzliche wichtige 

Informationen liefern. 

Erhebliche N-Belastungen der Umwelt gehen von der flächenintensiven Tierhaltung 

aus, da der Stickstoff vom Tier selbst nur zu einem geringen Anteil ausgenutzt wird. In der 

Tierproduktion legt der Stickstoff in einer Kette von Prozessen (z.B. Düngung der 

Futterpflanzen, Futtergewinnung auf den Flächen, Fütterung, Verdauung, Ausscheidung, 

Lagerung der Wirtschaftsdünger, Versorgung der Flächen mit Wirtschaftsdüngern) 

Transportstrecken zwischen der landwirtschaftlichen Fläche und dem Stall zurück. Die 

Viehbesatzdichte als ein Indikator für das N-Gefährdungspotenzial unterstellt eine 

theoretisch gleichmäßige Verteilung der anfallenden Wirtschaftsdünger auf der 

versorgbaren LF. Eine Überdüngung hofnaher Flächen spiegelt sich in diesem Indikator 

ebenso wenig wider wie ein überbetrieblicher oder überregionaler Nährstoffausgleich, wie 

er insbesondere in Gebieten mit flächenintensiver Tierhaltung stattfindet. Zu Beginn der 

1990er Jahre hat der Viehbesatz in Deutschland aufgrund des Zusammenbruchs weiter 

Teile der Landwirtschaft in den NBL zunächst deutlich abgenommen. Seit 1996 zeichnet 

sich eine Wiederzunahme der Viehbesatzdichten ab. Derzeit weisen die 

Veredelungsbetriebe in Deutschland eine Viehbesatzdichte von mehr als 4 

Großvieheinheiten (GV) ha -1 LF auf, in Futterbau- und Gemischtbetrieben liegt der 

Viehbesatz aktuell unter 2 GV ha -1 LF (Barunke, 2002). In diesen Betrieben sind hohe N- 

Verluste (zumeist in Form von NH3 und NH4 + ) aufgrund teilweise extrem hoher N- 

Ausscheidungen unvermeidbar. 

76


Die Regionen Vechta-Cloppenburg, das Münsterland und Ostwestfalen weisen 

einen extrem hohen Viehbesatz auf. Hier werden mehr als 2,5 GV ha -1 LF gehalten mit 

einem gebietsweisen N-Bilanzüberschuss von mehr als 300 kg N ha -1 LF lediglich aus der 

Tierhaltung (Barunke, 2002). Ein weiterer Verdichtungspunkt mit Viehbesatzdichten 

zwischen 2,0 und 2,5 GV ha -1 LF liegt im südlichen Bayern. In den ackerbaulichen 

Gunstregionen der ABL ist der Viehbesatz dagegen gering. Dies gilt derzeit auch noch 

grundsätzlich für die NBL. Eine Wiederaufstockung der Tierbestände zeichnet sich hier 

bereits ab, nicht zuletzt aufgrund von Werbekampagnen seitens der Landesregierungen. 

Abgesehen von Gesetzgeber (siehe Düngeverordnung) und Offizialberatung hat der 

Verbraucher einen erheblichen Einfluss auf die Nährstoffbilanzen. Eine Reduzierung des 

individuellen Fleischkonsums wäre eine wirksame Maßnahme zur Rückführung der N- 

Bilanzüberschüsse und der damit direkt im Zusammenhang stehenden Folgen. 

Literatur 

Anonym 1: Statistisches Bundesamt, Land- und Forstwirtschaft: Fachserie 3, Reihe 1, und 

Produzierendes Gewerbe, Fachserie 4, Reihe 8,2, Jahrgänge 1950 bis 2005. 

Anonym 2: Zentralinstitut für Physikalische Chemie, Rudower Chaussee 5, 12489 Berlin. 

Bach, M., H.G. Frede und G. Lang (1997): Entwicklung der Stickstoff-, Phosphor- und 

Kalium-Bilanz in der Bundesrepublik Deutschland. (Studie im Auftrag des 

Bundesarbeitskreises Düngung, Frankfurt a.M.). Gesellsch. f. Boden- und 

Gewässerschutz e.V., Wettenberg, 77 S. 

Barunke, A. (2002): Die Stickstoffproblematik in der Landwirtschaft – Erfahrungen mit 

Stickstoffminderungspolitiken. Wissenschaftsverlag Vauk Kiel KG, 227 S. 

Kersebaum, K.C., R. Nieder und W. Köster (2006): Brennpunkt Stickstoff II: Neue 

Chancen für eine effizientere N-Düngung. WasserWirtschaft, im Druck. 

Nieder, R., K.C. Kersebaum and J. Richter (1995): Significance of nitrate leaching and 

long term N immobilization after deepening the plough layers for the N regime of 

arable soils in N.W. Germany. Plant and Soil 173, 167-175. 

Nieder, R., 2000: Nährstoffanreicherung in Ackerkrumen vor dem Hintergrund des Boden-, 

Klima- und Gewässerschutzes. Z. f. Kulturtechnik und Landentwicklung 41, 49-56. 

Nieder, R. und J. Richter, 2000: C and N accumulation in arable soils of NW Germany – 

Develop-ments 1970 to 1998. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 163, 65- 

72. 

Nieder, R., H.P. Dauck and D.K. Benbi, 2001: Mineralization of newly accumulated 

nitrogen. In: W.J. Horst et al. (Eds), Plant nutrition – Food security and sustainability 

of agro-ecosystems. Kluver Academic Publishers, Netherlands, 940-941. 

Nieder, R., W. Köster, H.P. Dauck und S. Brinkmann (2003): Nährstoff-Überschüsse in 

Deutschland von 1950 bis 2000: Quellen, Senken und Wirkungen auf die Umwelt. I. 

N-Überhang der Landwirtschaft. Landnutzung und Landentwicklung 44, 172-178. 

Nieder, R., W. Köster und K.C. Kersebaum (2006): Brennpunkt Stickstoff I: Beitrag der 

Landwirtschaft zu diffusen N-Einträgen. WasserWirtschaft, im Druck. 

Umweltbundesamt, 2004: Jahresbericht 2004, 142 S. (www.umweltbundesamt.de) 

77


N-Bilanzüberschuss [kg N / ha] 

Abbildung 1: Stickstoff-Bilanz der Bundesrepublik Deutschland (Alte und Neue 

Bundesländer 1950-2003 

kumulierter N-Bilanzüberschuss [kg N / ha] 

150 

100 

50 

0 

5000 

4000 

3000 

2000 

1000 

0 

1950-54 

Alte Bundesländer 

Neue Bundesländer 

1955-59 

1960-64 

1965-69 

Alte Bundesländer 

Neue Bundesländer 

1950-54 

1955-59 

1960-64 

1965-69 

1970-74 

1970-74 

1975-79 

1975-79 

1980-84 

1980-84 

1985-89 

1985-89 

1990-94 

1990-94 

1995-99 

1995-99 

2000-03 

2000-03 

Abbildung 2: Kumulativer N-Bilanzüberschuss seit 1950 in den Alten und Neuen 

Bundesländern 

78


Abbildung 3: Stickstoff-Akkumulation nach Vertiefung der Ackerkrumen (16 Betriebe, 120 

Schläge) um 1970 von 35 cm (südliches Niedersachsen; Quellen: Nieder, 2000; 

Nieder und Richter, 2000) 

Abbildung 4: Kumulative N-Mineralisation (Inkubationsversuche) in niedersächsischen 

Löss-Ackerböden vor (a) sowie 5, 10, 20 und 30 Jahre nach der Krumenvertiefung 

(Quellen: Nieder et al., 2001; 2003) 

79


Betriebliches Umweltmanagement in der Landwirtschaft – Anwendung der 

Ökobilanzmethode SALCA im Gebiet des südlichen Oberrheins 

Baumgartner, Daniel U. (Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Zürich); 

Gaillard, Gérard; Freiermuth Knuchel, Ruth: 

Zusammenfassung 

Im Zuge von gesellschaftlichen Veränderungen und deren politischen Implikationen nimmt 

die Bedeutung der ökologischen Optimierung der Landbewirtschaftung zu. Die 

Ökobilanzmethode SALCA der Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART 

bietet dem Landwirt das notwendige Instrumentarium für das betriebliche 

Umweltmanagement. Sie besteht aus einer Datenbank mit Ökoinventaren, Modellen für 

die Ermittlung der Emissionen und einer Auswahl von Methoden für die Abschätzung von 

Umweltwirkungen besonderer Relevanz. Verschiedene Berechnungswerkzeuge 

integrieren die vorgenannten Methodenbestandteile. Die Betriebsergebnisse werden 

anhand von Referenzwerten ausgewertet und in grafischer und tabellarischer Form 

dargestellt. 

Im Rahmen eines EU-Interreg-Projektes wurde SALCA aufgrund der Kriterien Fachlichkeit, 

Machbarkeit und Nutzen bewertet. Die Beurteilung zeigte, dass die Methode SALCA 

Resultate von hoher fachlicher Qualität liefert und sich durch eine grosse Transparenz bei 

den Berechnungen sowie den verwendeten Modellen und Referenzen auszeichnet. Auch 

bei der Klarheit der Präsentation der Ergebnisse und der Kommunizierbarkeit erzielte 

SALCA gute Werte. 

Anhand des Beispiels eines Gemischtbetriebs mit Schwerpunkt Milch werden ein Ökoprofil 

und die daraus abgeleiteten Empfehlungen dargelegt. Analysiert werden das Ressourcen-, 

Nährstoff- und Schadstoffmanagement. Die Umweltwirkungen des Beispielbetriebs sind 

vergleichsweise gut. Für den Landwirt brachten die Ergebnisdiskussion und Empfehlungen 

neue Erkenntnisse für die Betriebsführung, welche bereits teilweise umgesetzt wurden. 

Die Methode SALCA eignet sich im praktischen Einsatz für das betriebliche 

Umweltmanagement und wird in einem Folgeprojekt auf einem Netz mit 300 Betrieben in 

der Schweiz eingesetzt. 

Einleitung 

In der Folge des Umwelt-Gipfels von Rio 1992 sieht sich die intensive moderne 

Landwirtschaft zunehmend mit politischen und gesellschaftlichen Forderungen nach 

nachhaltiger Bewirtschaftung konfrontiert. In der Schweiz wurden die Weichen dazu mit 

der im Jahr 1992 verabschiedeten Agrarreform des Bundesrates gestellt (Schweizerischer 

Bundesrat, 1992). Diese Neuorientierung führte zur Entkoppelung von Preis- und 

Einkommenspolitik, einer Einführung von produktionsunabhängigen Direktzahlungen 

sowie zu einer verstärkten ökologischen Ausrichtung der Agrarpolitik. Letztere umfasst 

gezielte Massnahmen zur Extensivierung und zur Förderung umweltschonender 

Bewirtschaftungsformen, wie integrierte Produktion (IP) und biologischer Landbau. Das 

Eidgenössische Landwirtschaftsgesetz von 1998 verlangt für die Auszahlung von 

Direktzahlungen die Einhaltung ökologischer Minimalstandards, welche mit dem 

ökologischen Leistungsnachweis (ÖLN) belegt werden müssen. Zusätzlich wurden auf 

nationaler und kantonaler Ebene ergänzende, freiwillige Agrar-Umweltprogramme 

eingeführt. 

Neben gezielten Anreizen gilt es aber auch, mit einem betrieblichen Umweltmanagement 

auf freiwilliger Basis die Umweltwirkungen von Landwirtschaftsbetrieben zu analysieren 

und entsprechende Massnahmen abzuleiten. Zu diesem Zweck wurde ein 

80


agrarökologisches Evaluierungsinstrument basierend auf der Ökobilanzmethode SALCA 

(Swiss Agricultural Life Cycle Assessment) entwickelt. 

Im Rahmen des EU-Interreg-Projektes COMETE, welches verschiedene Methoden für das 

betriebliche Umweltmanagement in der Landwirtschaft verglich (Bockstaller et al., 2006), 

wurde die Methode SALCA hinsichtlich verschiedener Kriterien bewertet und auf einem 

Betriebsnetz von 13 Landwirtschaftsbetrieben im südlichen Oberrhein angewandt. Die 

entsprechende Projektergebnisse fliessen in den vorliegenden Artikel ein. 

Die Ökobilanzmethode SALCA 

SALCA dient der Analyse und Optimierung der Umweltwirkungen der landwirtschaftlichen 

Produktion. Die Methode wird vorwiegend in der agrarökologischen Forschung (z.B. 

Nemecek et al., 2005) eingesetzt, dient aber ebenfalls als Basis für das betriebliche 

Umweltmanagement von Landwirtschaftsbetrieben (Rossier, 1998; Rossier und Gaillard, 

2001 und 2004), die Errechnung von Agrar-Umweltindikatoren (Gaillard et al., 2003) und 

die Ermittlung von Umweltinventaren im Kontext der Integrierten Produktpolitik der 

Schweiz (Nemecek et al., 2004b). 

Die Grundsätze der Ökobilanzierung sind in den ISO-Normen 14040 und14043 (ISO, 

2006a und 2006b) festgelegt. Sie umfasst die vier Schritte Festlegung des Ziels und des 

Untersuchungsrahmens, Sachbilanz, Wirkungsabschätzung und Interpretation. Die 

Ökobilanz wurde ursprünglich für industrielle Anwendungen entwickelt. Durch die 

Anpassung an die Eigenheiten der Landwirtschaft erweitert SALCA das 

Anwendungsgebiet der Ökobilanzierung auf die Beurteilung landwirtschaftlicher Produkte 

(z.B. Kartoffeln, Milch) und Systeme (z.B. Anbausysteme, Landwirtschaftsbetriebe). 

SALCA besteht aus den folgenden Elementen (Abb. 1): 

- Einer Datenbank mit Ökoinventaren für die Landwirtschaft. Zurzeit beinhaltet die 

SALCA-Datenbank, welche in enger Zusammenarbeit mit dem Schweizer Zentrum für 

Ökoinventare ecoinvent erstellt wurde (Nemecek et al., 2004b), über 700 

Ökoinventare. Sie wird laufend weiter ausgebaut. 

- Modellen für die Ermittlung von direkten Feld- und Hofemissionen, wie Nitrat (Richner 

et al., 2006), Lachgas, Methan, Ammoniak, Phosphor (Prasuhn, 2006), Schwermetalle 

(Freiermuth, 2006), etc. 

- Einer Auswahl von Methoden für die Wirkungsabschätzung für Umweltfragen 

besonderer Relevanz für landwirtschaftliche Systeme: Bedarf an nicht erneuerbaren 

Energieressourcen, Flächenbedarf, Treibhauspotenzial, Eutrophierung, Versauerung, 

Ozonbildung, Humantoxizität und Ökotoxizität (Gewässer und Boden) (Gaillard et al., 

2007). 

- Methoden für die Wirkungsabschätzung für die bisher in Ökobilanzen kaum 

berücksichtigten Kategorien Biodiversität (Jeanneret et al., 2006) und Bodenqualität 

(Oberholzer et al., 2006). 

- Berechnungswerkzeugen für häufig untersuchte landwirtschaftliche Systeme (Kulturen 

auf Schlagebene und Landwirtschaftsbetriebe). Mit Hilfe der Ökobilanz-Software TEAM 

von PricewaterhouseCoopers-Ecobilan sind die benötigten Ökoinventare aus der 

SALCA-Datenbank, die Modelle für die Berechnung der direkten Feld- und 

Hofemissionen sowie die zugehörigen Verknüpfungen zu einem Gesamtsystem 

zusammengeführt worden. 

81


Technische Produktionsdaten 

des Landwirtschaftsbetriebs 

SALCA- 

Emissionsmodelle 

z.B. 

Nitratauswaschung 

Ressourcenverbrauch und 

Emissionen (Sachbilanz) 

SALCA- 

Wirkungsabschätzung 

Energiebedarf, Eutrophierung, 

Ökotoxizität, etc. 

SALCA- 

Datenbank 

Erfassung z.B. mittels 

Betriebsführungs-Software AGRO- 

TECH 

Ökoinventare z.B.: 

Dieselproduktion 

Düngerproduktion 

z.B. Rohölverbrauch 

Ammoniak-Emission 

Cadmium-Emission 

SALCA 

Software 

Abb. 1: Schematische Darstellung der Methode SALCA und ihrer Elemente. 

Umweltwirkungen 

Zur Darstellung der Umweltwirkungen eines Landwirtschaftsbetriebs dienen folgende 

Wirkungskategorien: 

Energiebedarf: Der Energiebedarf wird gemessen anhand der Ausschöpfung nicht 

erneuerbarer Energieressourcen, das heisst energetischer Rohstoffe, die in der Natur 

als Erz (Uran) und fossile Vorkommen (z.B. Rohöl, Braunkohle) zu finden sind. Diese 

werden ausgedrückt in Megajoule (MJ)-Äquivalenten. 

Gesamteutrophierung: Betrachtet werden die Nährstoffanreicherung in Wasser und 

Boden, insbesondere von empfindlichen Ökosystemen wie Seen und Wälder, durch 

Zufuhr von Stoffen mit Düngewirkung (Stickstoff und Phosphor). Die Einheit ist kg 

Phosphat (PO4)-Äquivalente. 

Aquatische Toxizität: Beurteilt werden die Schäden an Flora und Fauna der 

Oberflächengewässer. Diese werden ausgedrückt in g Zink (Zn)-Äquivalenten 

Terrestrische Toxizität: Hier wird eine Abschätzung der Schäden an Flora und Fauna im 

Boden vorgenommen. Die Einheit ist g Zink (Zn)-Äquivalente. 

Gemeinsam vertreten sie drei wichtige Bereiche der Umweltwirkungen (vgl. Nemecek et 

al., 2005): Die Ausschöpfung nicht erneuerbarer Energieressourcen vertritt den 

Ressourcenverbrauch, die Gesamteutrophierung den Bereich der Nährstoffverluste; 

aquatische und terrestrische Toxizität repräsentieren den Bereich der Schadstoffe. 

Wie oben erwähnt sind die Umweltwirkungen in den vier Wirkungskategorien in 

Äquivalenten ausgedrückt. Diese dienen dazu, die ökologischen Wirkungen durch die 

verschiedenen Stoffe vergleichbar zu machen. Dabei ist zu beachten, dass die Werte der 

emittierten Stoffe mit Wirkungsfaktoren gewichtet sind, welche die Schädlichkeit der 

jeweiligen Stoffe wiedergeben. 

Je nach betrachteter Funktion der Landwirtschaft liegt der Ökobilanz eine andere 

Bezugsgrösse zugrunde: Steht die Funktion der landwirtschaftlichen Nutzung im 

Vordergrund, wie in dieser Arbeit, ist die Bezugsgrösse 1 ha landwirtschaftliche 

Nutzfläche. Das Ziel ist es, eine bestimmte Fläche mit möglichst geringer 

Umweltbelastung zu bewirtschaften. Je nach Fragestellung können aber auch der Ertrag 

82


in kg (produktive Funktion) oder die Rohleistung in Euro (finanzielle Funktion) als 

Bezugsgrösse dienen (vgl. Nemecek et al., 2005). 

Ein Bestandteil der Methode SALCA ist es, die betrieblichen Resultate anhand von 

Referenzwerten auszuwerten. Diese stammen von so genannten Modellbetrieben, welche 

von der Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART erarbeitet wurden. Die 27 

Modellbetriebe repräsentieren jeweils bestimmte Betriebsgruppen aufgeteilt nach 

Betriebstyp (gemäss Typologie FAT 99 / S4, vgl. Hausheer & Meier, 2003), 

Produktionsregion (Tal, Hügel, Berg) und Landbauform (integriert, biologisch). Dies erlaubt 

eine Analyse der Beiträge der verschiedenen Inputs an den Wirkungskategorien und die 

einfache Ableitung von Empfehlungen (Nemecek et al., 2004a). 

Im Projekt wurde die Methode SALCA in ihrer Version 1.31 (Stand 2004) angewandt. Für 

die aquatische und terrestrische Ökotoxizität wurden die CST97-Methoden sowie deren 

Weiterentwicklung eingesetzt (Jolliet & Crettaz ,1997; Margni et al., 2002). Die jüngsten 

Entwicklungen, wie in Gaillard et al. (2007) beschrieben, insbesondere die neuen Ansätze 

zur Schwermetallbilanzierung und Nitratauswaschung sowie die neuen 

Wirkungskategorien Biodiversität und Bodenqualität, konnten hier nicht berücksichtigt 

werden. 

Bewertung der Ökobilanzmethode SALCA 

Im Rahmen des Projektes COMETE wurde die Methode SALCA mittels 15 

Bewertungskriterien (Bockstaller et al., 2006) beurteilt. 

Bereich Bereich Nutzen Nutzen 

Abdeckung aller 

Umweltbereiche 

Kommunizierbarkeit 5 

Abd. der landwirtsch. 

der Resultate 

Eindeutigkeit der Aussage 

4 

Produktionszweige 

Berücksichtigung 

der Resultate 

3 

der Produktionsfaktoren 

Abdeckung 

der Bedürfnisse 

Zeitaufwand 

Integrationsgrad mit 

bestehenden EDV 

-Hofprogrammen 

Benutzerfreundlichkeit 

Rückgriff auf externe 

Dienstleistung 

2 

1 

0 

Indikatortyp / 

Analysentiefe 

Vermeidung fehlerhafter 

Aussagen 

Transparenz / Offenlegung 

Zugänglichkeit 

der Daten 

Qualifikation des Anwenders 

Bereich Bereich Fachlichkeit 

Fachlichkeit 

SALCA 

Bereich Machbarkeit 

Abb. 2: Ergebnis der Bewertung der Methode SALCA. Die Boniturskala reicht von 1 

(negativ) bis 5 (sehr positiv). Quelle: Bockstaller et al., 2006. 

Die Stärken der Methode SALCA liegen in den Bereichen Fachlichkeit und Nutzen. Die 

breite Abdeckung der landwirtschaftlichen Produktionszweige und die umfassende 

Berücksichtigung von Produktionsfaktoren sowie die hohe Transparenz über die Art der 

Berechnungen und der verwendeten Referenzwerte verschaffen der Methode SALCA ein 

gutes Bewertungsresultat für den Bereich Fachlichkeit. Die zweite Stärke hat SALCA im 

Bereich Nutzen: Eine gute Bewertung wird für die Kommunizierbarkeit der Resultate – 

dank der Verwendung von Referenzwerten – sowie für die Präsentation der Ergebnisse in 

graphischer und in Textform inklusive der Beratungsempfehlung (Kriterium: Eindeutigkeit 

der Aussage der Resultate) erzielt (Abb. 2). Positiv erwähnt wird im Weiteren der 

83


quantitative Ansatz der Methode mit dem wissenschaftlichen Hintergrund der 

Lebenszyklusanalyse. 

Die Grenzen von SALCA hingegen liegen im Bereich der Machbarkeit, wo eine tiefe 

Bewertung für den Integrationsgrad mit bestehenden EDV-Hofprogrammen sowie mittlere 

Bewertungen für die Benutzerfreundlichkeit und die Qualifikation des Anwenders 

ausgewiesen werden. Diese Punkte wurden dank der in der Zwischenzeit durchgeführten 

Software-Programmierung und der Verknüpfung zu einem existierenden Hofprogramm 

(AGRO-TECH) wesentlich verbessert (Abb. 2). 

Anwendung der Ökobilanzmethode SALCA im südlichen Oberrhein 

Das nachfolgende Fallbeispiel zeigt die Umweltanalyse mittels SALCA. Der untersuchte 

Betrieb ist ein Gemischtbetrieb mit Schwerpunkt Milchproduktion und 18 ha 

landwirtschaftlicher Nutzfläche. Auf rund der Hälfte der Fläche werden Ackerkulturen 

(Winterweizen, Wintergerste, Zuckerrüben, Soja, Silomais) angebaut. Die andere Hälfte ist 

Grasland. Eine Besonderheit des Betriebs ist, dass 20% seiner Nutzfläche ökologische 

Ausgleichsflächen sind (definiert nach der Direktzahlungsverordnung, 1998). 

Die Resultate bei den vier Hauptwirkungskategorien für das betriebliche 

Umweltmanagement zeigen, dass der Betrieb im Vergleich mit den Werten des 

Referenzbetriebs ähnliche oder gar günstigere Umweltwirkungen hat. Einzig bei der 

aquatischen Ökotoxizität für das Betriebsjahr 2002 sind die Umweltwirkungen eindeutig 

ungünstig (Abb. 3). 

Die Stärken des Betriebs liegen beim Energiebedarf im Bereich der Energieträger, bei der 

Gesamteutrophierung im Bereich Tierhaltung und bei der terrestrischen Ökotoxizität im 

Bereich der zugekauften Futtermittel (Tab. 1). 

Energiebedarf: Im Vergleich zum Referenzbetrieb verbraucht der Beispielsbetrieb pro ha 

nur halb so viel Treibstoff. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass der Betrieb gut 

arrondiert ist und 20% der Flächen ökologische Ausgleichsflächen sind, auf denen die 

Anzahl der Maschinengänge gering sind. 

Gesamteutrophierung: Im Bereich Tierhaltung ist Ammoniak (NH3) die wichtigste 

Emission. Im Beispielbetrieb entstehen aus mehreren Gründen weniger 

Ammoniakemissionen als beim Referenzbetrieb (vgl. Menzi et al., 1997): 

- Durch die geringere Viehdichte (1,0 GVE anstatt 1,2 GVE) ist der Hofdüngeranfall 

reduziert, was sich direkt auf die NH3-Emissionsmenge auswirkt. 

- Die Abdeckung des Güllenlagers vermindert die NH3-Verluste ebenfalls. 

- Im Anbindestall, welches das Aufstallungssystem des Beispielbetriebs ist, liegen die 

Exkremente der Tiere weniger lang an der Oberfläche und sind auch über eine kleinere 

Stallfläche verteilt als im Laufstall, welcher beim Referenzbetrieb das Haltungssystem 

ist. Dabei wird weniger NH3 freigesetzt. 

- Die erhöhte Weidehaltung führt zu einer weiteren Reduktion der NH3-Verluste. Bei der 

Stallhaltung gehen mehr als 30% des ausgeschiedenen Stickstoffs als NH3 verloren; 

auf der Weide sind es nur 5%. 

Terrestrische Ökotoxizität: Die günstigere Umweltwirkung des Beispielbetriebs ist auf 

die geringeren Schwermetallausträge infolge des Zukaufs von Futtermitteln 

zurückzuführen. Beim Referenzbetrieb wird das Defizit in der Grundfutterbilanz durch den 

Zukauf von Heu ausgeglichen. Bei der Erzeugung von Heu wird mehr Zink freigesetzt als 

bei der Produktion von Gerste, welches in Form von Malztreber das zugekaufte 

Futtermittel des Beispielbetriebs ist. Für die Produktion von Heu wird Gülle eingesetzt. 

Diese ist deutlich stärker mit Zink belastet als Mineraldünger (Desaules & Studer, 1993; 

Menzi & Kessler, 1998). 

84


Abweichung vom Referenzbetrieb (in %) 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 

-10% 

-20% 

-30% 

Energiebedarf 

[MJ-Äq./ha] 

-10% -11% 

Gesamteutrophierung 

[kg PO4-Äq./ha] 

-12% 

Jahr 2002 Jahr 2003 

1% 

34% 

24% 

aquatische 

Ökotoxizität 

[g Zn-Äq./ha] 

Gesamtbetriebliche 

Umweltwirkungen (pro ha) 

terrestrische 

Ökotoxizität 

[g Zn-Äq./ha] 

-15% 

-26% 

Werte über +25%: 

ungünstigere 

Umweltwirkungen als 

Referenzbetrieb 

Werte zwischen -20% 

und +25%: ähnliche 

Umweltwirkungen wie 


Werte unter -20%: 

günstigere 

Umweltwirkungen als 


Abb. 3 : Ergebnisse der Methode SALCA für den Beispielbetrieb auf Betriebsebene mit 

Bezugnahme auf die Werte des Referenzbetriebs (0%-Linie). Dargestellt sind die 

Ergebnisse für 2002 und 2003 für die Bezugsgrösse 1ha LN. 

Trotz positiver Trends gibt es beim Energiebedarf im Bereich Maschinen sowie bei der 

aquatischen Ökotoxizität in den Bereichen Düngung und Nährstoffe resp. Futtermittel noch 

Verbesserungspotenzial (Tab. 1). 

Energiebedarf: Der Maschinenpark ist im Verhältnis zur Fläche gross. Da bei der 

Ökobilanz die Herstellung der Geräte mitberücksichtig wird, wirkt sich dies negativ auf den 

Energiebedarf aus. 

Aquatische Ökotoxizität: Der Betrieb setzt doppelt soviel mineralischen P-Dünger ein 

wie der Referenzbetrieb. Dies führt zu einer stark erhöhten Freisetzung von Cadmium, das 

insbesondere für Wasserlebewesen stark toxisch ist. Daher wirkt sich dies vor allem in der 

Wirkungskategorie aquatische Ökotoxizität aus. Bei den zugekauften Futtermitteln hat die 

Wahl von Gerste den Effekt, dass die Cadmiumfracht deutlich höher ist als beim im 

Referenzbetrieb zugekauften Heu. Dies ist auf die üblicherweise mineralische P-Düngung 

der Gerste, im Vergleich zum Gülleeinsatz bei Heu, zurückzuführen. Mineralischer P- 

Dünger enthält mehr Cadmium als Gülle (Desaules & Studer, 1993; Menzi & Kessler, 

1998). 

Für das Umweltmanagement lassen sich aus den Ergebnissen folgende 

Handlungsempfehlungen ableiten: 

Vermieten der eigenen Maschinen, resp. vermehrter Einsatz von Maschinen aus einem 

Maschinenring oder von Lohnunternehmern sowie Verzicht auf den Ersatz bestimmter 

Maschinen. 

Reduzierung der mineralischen P-Düngung 

Ersetzen von Malztreber (Brauereinebenprodukt aus Gerste) durch ein anderes 

Proteinfuttermittel, z.B. Sonnenblumenextraktionsschrot. 

Die gesamtbetriebliche Umweltanalyse des Beispielbetriebs hat bereits zu ersten 

Umsetzungen durch den Betriebsleiter geführt. Im Futterbau stellte er für die 

Graskonservierung von Hochsilo auf Siloballen um. Damit verbunden war der Verkauf der 

Futterbaumaschinen, welche bis dahin unternutzt waren. 

85


Tab. 1: Die wichtigsten Stärken (+) und Schwächen (-) des Beispielbetriebs auf Stufe der 

Inputgruppen. 

+ Energiebedarf � 

+ Gesamteutrophierung � 

+ Terrestrische Ökotoxizität � 

Wirkungskategorie � 

Inputgruppe 

Energieträger 

Tierhaltung 

Futtermittel 

- Energiebedarf � Maschinen 

- 

- 

Aquatische Ökotoxizität � 

Düngung und Nährstoffe 

Aquatische Ökotoxizität � 

Futtermittel 

Vergleich mit Referenzbetrieb Grund 

Treibstoffeinsatz ist ca. die Hälfte pro 

ha 

geringere Ammoniakemissionen 

dominierendes Schwermetall ist Zink, 

welches im günstigen Bereich liegt 

grösserer Energiebedarf durch 

Bereitstellung und Nutzung von 

Maschinen (graue Energie) 

stark ungünstige Umweltwirkung, v.a. 

Cadmium (Cd) stark erhöht 

Tendenz zu ungünstiger 

Umweltwirkung, v.a. stark erhöhte 

Cadmiumwerte 

20% ökologische Ausgleichsflächen 

gut arrondierter Betrieb, ebene 

Parzellen 

geringere Viehdichte 

Güllenlager gedeckt 

Anbindestall 

mehr Weidehaltung 

Gerste als Futtermittel setzt in der 

Erzeugung weniger Zink frei als Heu. 

Gerste wird im Beispielsbetrieb mit 

Mineraldünger gedüngt, während Heu 

mit Gülle gedüngt wird. Gülle hat 

höhere Zink-Gehalte als 

Mineraldünger. 

grosser Maschinenpark im Verhältnis 

zur Fläche, daher schlechte 

Auslastung 

Betrieb setzt doppelte Menge an 

mineralischem P-Dünger ein wie 

Referenzbetrieb. Diese enthalten Cd. 

Die Produktion von Gerste setzt mehr 

Cd frei (wegen Einsatz von 

mineralischem P-Dünger) als jene 

von Heu (Düngung mit Gülle) 

Schlussfolgerungen und Ausblick 

Die von Bockstaller et al. (2006) durchgeführte Beurteilung der Methode SALCA 

bescheinigt ihr die Bereitstellung von Resultaten mit hoher fachlicher Qualität (vgl. auch 

Kritische Prüfung von Prof. U. Köpke in Nemecek et al., 2005). Überzeugen konnte 

SALCA auch durch die Klarheit in der Präsentation der Ergebnisse und die einfache 

Kommunizierbarkeit durch die Wahl von Referenzbetriebe als Vergleichsgrösse. 

Der Praxiseinsatz von SALCA hat gezeigt, dass sich die Methode für das betriebliche 

Umweltmanagement eignet und damit ihren Zweck erfüllt. Die Stärken der Methode, 

insbesondere im Bereich Nutzen, welche sich aus der Beurteilung anhand von Kriterien 

ergeben haben, konnten auch im Praxistest bestätigt werden. Insbesondere haben die 

Betriebsleiter die Ergebnis- und Analyseunterlagen positiv aufgenommen. Es wurde 

ebenfalls deutlich, dass die teilnehmenden Landwirte an einer ökologischen Optimierung 

ihres Betriebs interessiert sind. 

Mehrere Weiterentwicklungen sind bei SALCA im Gange oder zwischenzeitlich umgesetzt: 

Die Methode wurde um zwei neue Wirkungsabschätzungen, Bodenqualität und 

Biodiversität, ergänzt. Die Emissionsmodelle für Nitrat, Schwermetalle und Phosphor 

wurden aktualisiert. Schliesslich laufen mehrere Neuprogrammierungen für die Software, 

welche eine vereinfachte Datenerfassung und -aufbereitung sowie 

Ergebnisplausibilisierung und -auswertung erlauben werden. 

86


Die Methode findet aktuell Anwendung im Projekt Zentrale Auswertung von Ökobilanzen 

landwirtschaftlicher Betriebe, bei welchem 300 Landwirtschaftsbetriebe mit 

unterschiedlichen Betriebstyp, Landbauform und Region in der ganzen Schweiz bilanziert 

werden. 

Literatur 

Bockstaller C., Gaillard G., Baumgartner D., Freiermuth Knuchel R., Reinsch M., Brauner R. & Unterseher E., 2006. 

Betriebliches Umweltmanagement in der Landwirtschaft: Vergleich der Methoden INIDIGO, KUL/USL, REPRO und 

SALCA. ITADA, Colmar, 134 S. http://www.art.admin.ch/themen/00617/00618/index.html?lang=de. 

Desaules A. & Studer C., 1993. NABO – Nationales Beobachtungsnetz, Messresultate 1985-1991. Schriftenreihe 

Umwelt Nr. 200. Bern: Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft BUWAL. 

Direktzahlungsverordnung, 1998. SR 910.19. Verordnung vom 7. Dezember 1998 über die Direktzahlungen an die 

Landwirtschaft. http://www.admin.ch/ch/d/sr/c910_13.html 

Freiermuth R., 2006. Modell zur Berechnung der Schwermetallflüsse in der Landwirtschaftlichen Ökobilanz. Bericht. 

Agroscope FAL Reckenholz, 38 S. http://www.art.admin.ch/themen/00617/00622/index.html?lang=de. 

Gaillard G., Ramsauer M., Vonarburg U., Daniel O., Desaules A., Flisch R., Herzog F., Hofer G., Jeanneret P., Nemecek 

T., Oberholzer H.R., Prasuhn V., Richner W., Schüpbach B., Spiess E., Walter T. & Weisskopf P., 2003. Agrar- 

Umweltindikatoren – Machbarkeitsstudie für die Umsetzung in der Schweiz. Schriftenreihe der FAL 47, 68 S. 

Gaillard G., Freiermuth Knuchel R., Baumgartner D., Calanca P.L., Jeanneret P., Nemecek T., Oberholzer H.R., Prasuhn 

V., Richner W. & Weisskopf P., 2007. Methode zur Ökobilanzierung landwirtschaftlicher Systeme. Schriftenreihe der 

ART, in Vorbereitung. 

Hausheer J. & Meier B., 2003. Grundlagenbericht 2002. Ergebnisse der Zentralen Auswertung von Buchhaltungsdaten. 

FAT Tänikon, 180 S. 

ISO, 2006a. ISO 14040, 2nd Edition, - Environmental management - Life cycle assessment - Principles and framework, 

Geneva, 20 p. 

ISO, 2006b. ISO 14044, 1st Edition, - Environmental management - Life cycle assessment - Requirements and 

guidelines, Geneva, 46 p. 

Jeanneret P., Baumgartner D., Freiermuth R. & Gaillard G., 2006. Méthode d’évaluation de l’impact des activités 

agricoles sur la biodiversité dans les bilanz écologiques – SALCA-BD. Bericht. Agroscope FAL Reckenholz, 67 S. 

http://www.art.admin.ch/themen/00617/00622/index.html?lang=de. 

Margni M., Jolliet O., Rossier D. & Crettaz P., 2002. Life Cycle Impact Assessment of Pesticides on Human Health and 

Ecosystems. Agriculture, Ecosystems and Environment, 93 (1-3): 379-392. 

Menzi H., Frick R. & Kaufmann R., 1997. Ammoniak-Emissionen in der Schweiz: Ausmass und technische Beurteilung 

des Reduktionspotentials. Schriftenreihe der FAL 26, 107 S. 

Menzi H. & Kessler J., 1998. Heavy metal content of manures in Switzerland. In: Martinez J. & Maudet M.N., eds. 

Proceedings 8 th International Conference on the FAO ESCORENA Network on Recycling of Agricultural, Municipal and 

Industrial Residues in Agriculture (RAMIRAN 98); Rennes: 495-506. 

Nemecek T., Gaillard G. & Zimmermann A., 2004a. Referenzwerte für Ökobilanzen von Landwirtschaftsbetrieben. 

AGRARForschung, 11 (8): 324-329. 

Nemecek T., Heil A., Huguenin O., Meier S. Erzinger S., Blaser S., Dux D. & Zimmermann A., 2004b. Life Cycle 

Inventories of Agricultural Production Systems. Final report ecoinvent 2000 No. 15. Swiss Centre for Life Cycle 

Inventories, Dübendorf, CH., 289 S. 

Nemecek T., Huguenin-Elie O., Dubois D., Gaillard, G., 2005. Ökobilanzierung von Anbausystemen im Acker- und 

Futterbau, Schriftenreihe der FAL 58, 156 S. 

Oberholzer H.R., Weisskopf P., Gaillard G., Weiss F. & Freiermuth Knuchel R., 2006. Methode zur Beurteilung der 

Wirkungen landwirtschaftlicher Bewirtschaftung auf die Bodenqualität in Ökobilanzen – SALCA-BQ. Bericht. Agroscope 

FAL Reckenholz, 57 S plus Anhang. http://www.art.admin.ch/themen/00617/00622/index.html?lang=de. 

Prasuhn V., 2006. Erfassung der PO4-Austräge für die Ökobilanzierung – SALCA-Phosphor. Bericht. Agroscope FAL 

Reckenholz, 20 S. http://www.art.admin.ch/themen/00617/00622/index.html?lang=de. 

Richner W., Oberholzer H.R., Freiermuth R., Huguenin O. & Walther U., 2006. Modell zur Beurteilung des Nitratauswaschungspotenzials 

in Ökobilanzen – SALCA-Nitrat. Bericht. Agroscope FAL Reckenholz, 25 S. 

http://www.art.admin.ch/themen/00617/00622/index.html?lang=de. 

Rossier D., 1998. Ecobilan – Adaptation de la méthode écobilan pour la gestion environnementale de l’exploitation 

agricole, SRVA, 49 p. et annexes 

Rossier D., Gaillard G., 2001. Bilan écologique de l’exploitation agricole : Méthode et application à 50 entreprises, SRVA 

et FAL, 105 p. et annexes 

Rossier D., Gaillard G., 2004. Ökobilanzierung des Landwirtschaftsbetriebs: Methode und Anwendung in 50 

Landwirtschaftsbetrieben. Schriftenreihe der FAL 53, 142 S. 

Schweizerischer Bundesrat, 1992. Siebter Landwirtschaftsbericht über die Lage der schweizerischen Landwirtschaft und 

die Agrarpolitik des Bundes. Bern. 419 S. 

87


Betriebliches Umweltmanagement in der Landwirtschaft: Vergleich der Methoden 

INDIGO, KUL/USL, REPRO und SALCA 

Bockstaller, C. (UMR INPL-(ENSAIA)-INRA Agronomie et Environnement, Nancy-Colmar); 

Gaillard, G.; Baumgartner, D.; Freiermuth Knuchel, R.; Reinsch, M.; Brauner, R.; 

Unterseher, E.: 

Mit Hilfe von: Recknagel, J.; Blatz, A.; Schweitzer, A.; Blaser, S.; Nemecek, Th.; Weibel, P.; Bunke, D. 


Vier Methoden wurden systematisch hinsichtlich ihrer Fachlichkeit, ihrer Machbarkeit und 

ihres Nutzens als Instrumente für das Betriebsmanagement evaluiert: SALCA (Schweiz), 

INDIGO ® (Frankreich), REPRO und KUL/USL (beide Deutschland). Die Bewertung wurde 

mittels einer eigens entwickelten Methode anhand von 15 Bewertungskriterien für den 

jeweiligen Stand der Methoden 2004 durchgeführt. Für jedes Kriterium wurden 

Entscheidungsregeln festgelegt. Jede Methode hat ihre besonderen Stärken und 

Schwächen: SALCA deckt sehr gut die verschiedenen Umweltbereiche ab, ihre 

elektronische Datenerfassung ist aber wenig benutzerfreundlich; INDIGO ® erlaubt eine 

tiefgehende Analyse von Anbausystemen, jedoch nicht der Tierhaltung; REPRO deckt 

sehr gut die landwirtschaftlichen Produktionsverfahren ab, ist aber zeitaufwändig und die 

Ergebnisse von KUL/USL sind leicht verständlich dargestellt, jedoch auf Kosten der 

Transparenz. Die Anwendung der Methoden in einem Netzwerk von 13 

Landwirtschaftsbetrieben aus drei Ländern zeigte eine gute Übereinstimmung aller 

Methoden bezüglich der Rangfolge der Umweltverträglichkeit. Bei den 

Beratungsempfehlungen an die Landwirte gab es jedoch größere Abweichungen, was vor 

allem auf die unterschiedlichen konzeptuellen Ansätze der Methoden zurückzuführen ist. 

Einführung 

Politik und Gesellschaft erwarten von den Landwirten eine umweltfreundliche 

Produktionsweise. In der Europäischen Union und in der Schweiz werden diese 

Anforderungen mit Agrar-Umwelt-Programmen unterstützt, die zu einer Harmonisierung 

zwischen Landwirtschaft und Ökologie beitragen sollen. Unabhängig von 

Regierungsinitiativen existiert ein Bedarf an Management-Instrumenten, welche die 

Landwirte in ihren eigenen Anstrengungen um eine umweltverträglichere Bewirtschaftung 

unterstützen. In vielen Ländern wurden verschiedene Methoden entwickelt, alle auf der 

Grundlage von agrar-ökologischen Indikatoren, jedoch von unterschiedlichen Ansätzen 

ausgehend. Es stellt sich die Frage, inwieweit die angebotenen Instrumente den 

Bedürfnissen der Landwirte und der Beratungsdienste entsprechen. Der Vergleich einiger 

der verbreitetsten Methoden für das Umweltmanagement landwirtschaftlicher Betriebe in 

Deutschland, Frankreich und der Schweiz sollte zur Klärung dieser Frage beitragen. 

Folgende Betriebsmanagement-Instrumente wurden untersucht: 

• SALCA (Swiss Agricultural Life Cycle Assessment), entwickelt durch Agroscope 

Reckenholz-Tänikon ART (früher Agroscope FAL Reckenholz), Zürich (Schweiz) für 

die Erhebung von Umweltwirkungen der landwirtschaftlichen Produktion, 

beschrieben in Rossier und Gaillard (2004) 

• INDIGO®, entwickelt durch die INRA in Colmar (Frankreich), hauptsächlich auf der 

Grundlage von operationellen Modellen und Fuzzy Logics, beschrieben in 

Bockstaller und Girardin (2002) 

88


• REPRO, eine modular aufgebaute Indikatoren-Methode auf der Grundlage von 

Modellen und Stoffflussstrom-Gleichgewichten, entwickelt an der Martin-Luther- 

Universität Halle-Wittenberg (Deutschland), beschrieben in Hülsbergen (2003) 

• KUL/USL, eine Kriterien-Methode auf der Grundlage von Nährstoff- und 

Energiebilanzen und Checklisten mit der Möglichkeit, ein Zertifikat zu vergeben 

(Eckert et al. 2002). 

Die Methoden wurden auf dem jeweiligen Entwicklungsstand Mitte des Jahres 2004 

verglichen. Bei REPRO wurde lediglich ein Teilset der verfügbaren Indikatoren mit hoher 

Relevanz für Umweltziele untersucht. Eine ausführliche Berichterstattung lässt sich in 

Bockstaller et al. (2006) finden. 

Bewertung der Methoden als Umweltmanagementinstrumente 

Verschiedene Autoren haben Listen mit Kriterien für den Vergleich von Methoden zur 

agrar-ökologischen Evaluierung vorgeschlagen (van der Werf und Petit, 2002; Reus et al., 

2002; Girardin, 2001; Baelemans und Muys, 1998; Gebauer und Bäuerle, 2000; Hertwich 

et al., 1997). Diese Listen erschienen jedoch unvollständig und nicht transparent genug 

um angewandt zu werden. 

Die Bewertung erfolgte mittels einer speziell entwickelten Methode basierend auf 15 

Bewertungskriterien (Abb. 1). Diese Kriterien wurden unterteilt in die 3 Bereiche 

´Fachlichkeit´, ´Machbarkeit´ und Ńutzen´. Für jedes Kriterium wurden anhand von 

Entscheidungskriterien Bewertungen von 1 (am schlechtesten) bis 5 (am besten) 

vergeben. Zum Beispiel beruht das Kriterium Ábdeckung aller Umweltbereiche´ auf dem 

Mittelwert der Analyse von 18 Umweltaspekten (Nitratauswaschung, Pestizidbelastung 

usw.). Die Bewertung wurde von allen Projektpartnern, die als Autoren dieses Beitrags 

aufgeführt sind, mit wechselseitiger Kontrolle vorgenommen. Die Stellungnahmen der 

Autoren der Methoden REPRO und KUL/USL, welche im Gegensatz zu denen von SALCA 

und INDIGO ® nicht direkt an dieser Bewertung beteiligt waren, wurden berücksichtigt. In 

die Bewertungen in den Bereichen ´Machbarkeit´ und Ńutzen´ flossen auch die 

Erfahrungen im Rahmen der Anwendung der vier Methoden während zweier Jahre in 

einem Netz von 13 Landwirtschaftsbetrieben in Frankreich, Deutschland und der Schweiz 

ein. 

Bereich Nutzen 

Eindeutigkeit der Aussage 

der Resultate 

Abdeckung 

der Bedürfnisse 

Zeitaufwand* 

Integrationsgrad mit 

bestehenden EDV 

-Hofprogrammen 

Kommunizierbarkeit 

der Resultate 

Benutzerfreundlichkeit 

Rückgriff auf externe Dienstleistung 

Bereich Fachlichkeit 

Abdeckung aller 

Umweltbereiche 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

Abd. der landwirtsch. 

Produktionszweige 

Berücksichtigung 

der Produktionsfaktoren 

Zugänglichkeit 

der Daten 

Qualifikation des Anwenders 

Indikatortyp / Analysentiefe 

Vermeidung fehlerhafter 

Aussagen 

Transparenz / Offenlegung 

Bereich Machbarkeit 

INDIGO 

SALCA 

KUL 

REPRO 

89


Abb. 1: Bewertung der Umweltmanagement-Methoden SALCA, INDIGO ® , REPRO 

und KUL/USL anhand von 15 Bewertungskriterien, unterteilt in die Bereiche 

´Fachlichkeit´, ´Machbarkeit´ und Ńutzen´. 1 ist die schlechteste, 5 die 

bestmögliche Note. Quelle: Bockstaller et al. (2006) 

Für den Bereich ´Fachlichkeit´ weist SALCA die insgesamt besten Bewertungen auf. Keine 

der Methoden war jedoch in der Lage, alle relevanten Umweltbereiche abzudecken 

(besonders den Bereich der Biodiversität). Die Bewertung von INDIGO ® bezüglich des 

Kriteriums Ábdeckung der landwirtschaftlichen Produktionszweige´ sowie 

´Berücksichtigung der Produktionsverfahren´ ergibt sich aus der Nicht-Berücksichtigung 

der Tierhaltung. Die Bewertungen von KUL und REPRO für das Kriterium 

Índikatortyp/Analysentiefe´ ist darauf zurückzuführen, dass deren Indikatoren 

hauptsächlich vom Typ Ántriebskräfte´ sind. Die Bewertung von KUL/USL beim Kriterium 

´Transparenz´ liegt an der mangelnden Zugänglichkeit der Software. Für den Bereich 

´Machbarkeit´ bekommt KUL/USL die besten Noten aufgrund seiner wohl durchdachten 

Organisationsform. Dagegen ist bei SALCA die elektronische Datenerfassung wenig 

benutzerfreundlich. REPRO ist im Vergleich zu den anderen Methoden zeitaufwändiger. 

Im Bereich Ńutzen´ wurden insgesamt keine großen Unterschiede festgestellt. Die 

bessere Bewertung von KUL/USL beim Kriterium ´Kommunizierbarkeit der Resultate´ - 

dank der Möglichkeit der Vergabe eines Zertifikats - wird kompensiert durch das Fehlen 

der Möglichkeit für schlagspezifische Empfehlungen. 

Einfluss der Wahl einer Umweltmanagement-Methode auf die Ergebnisse 

Nicht nur die Methodeneigenschaften sind relevant. Eine andere wichtige Frage ist, ob die 

Ergebnisse von der Wahl der Methode abhängen. Die Anwendung der vier Methoden in 

einem Betriebsnetz von 13 Betrieben ergab die folgenden Hauptergebnisse: 

• Zwischen SALCA, REPRO und INDIGO ® (mit KUL/USL wurden nicht genügend 

Betriebe untersucht, um diese Frage beantworten zu können) gab es eine gute 

Korrelation bezüglich der Reihenfolge der Umweltverträglichkeit der untersuchten 

Betriebe (Spearman-Koeffizienten zwischen 0,72 and 0,88, s. Abb. 2). Das heißt, es 

gibt keinen Anlass zu der Befürchtung, dass die Wahl der Umweltmanagement- 

Methode darüber entscheidet, ob ein Betrieb bezüglich seiner Umweltverträglichkeit als 

gut oder schlecht eingestuft wird, zumindest nicht bei Verwendung der hier 

untersuchten Methoden. Quelle: Bockstaller et al. (2006) 

2002 

REPRO 

Ohne Verbindung 

INDIGO 

SALCA 

rS =< 0,45 

rS>0,45 

rS>0,55 

rS>0,65 

rS>0,75 

2003 

REPRO 

INDIGO 


SALCA 

rS =< 0,45 

rS>0,45 

rS>0,55 

rS>0,65 

rS>0,75 

90


Abb. 2: Analyse der Spearman-Korrelation für die Reihenfolge der 

Umweltverträglichkeit von 13 mit den Methoden INDIGO ® , REPRO und SALCA 

untersuchten Betrieben in den Jahren 2002 und 2003. Der Wert 1 bezeichnet eine 

perfekte Korrelation. 

• Im Gegensatz hierzu ergab sich nur eine schwache Korrelation - in manchen Fällen 

auch gar keine - wenn man den Konformitätsindex für die mit den drei Methoden 

ermittelten Beratungsempfehlungen für die Landwirte miteinander vergleicht (s. Abb. 

3). Diese Abweichungen lassen sich durch größere konzeptuelle Unterschiede 

zwischen den betrachteten Methoden erklären, insbesondere bei a) den von der 

Methode berücksichtigten Umweltaspekten, b) den für die Berechnung der Indikatoren 

jeweils berücksichtigten Produktionsfaktoren und c) bei den für die Ableitung von 

Empfehlungen zu ähnlichen Indikatoren zweier Methoden verwendeten 

Schwellenwerten. Das heißt, durch die Wahl der Management-Methode entscheidet 

der Landwirt darüber, welche Art von Empfehlungen er bekommt und welche er von 

vorneherein ausschließt. 


REPRO 

IK>0,65 

IK>0,75 

INDIGO 

IK =< 0,45 

IK>0,45 

IK>0,55 

SALCA 

REPRO 


KUL/USL 

INDIGO 

IK =< 0,45 

IK>0,45 

IK>0,55 

IK>0,65 

IK>0,75 

SALCA 

Abb. 3: Konformitätsanalyse der mit den Methoden INDIGO ® , REPRO, SALCA und 

KUL/USL (nur bei 3 Betrieben) im Jahr 2002 für 13 Betriebe abgeleiteten 

Empfehlungen. Ein Wert von 1 zeigt eine perfekte, einer von 0 keine 

Übereinstimmung an. Quelle: Bockstaller et al. (2006) 

Tab. 1: Zusammenstellung der Stärken und Schwächen der Methoden. Quelle: 

Bockstaller et al. (2006) 

Stärken Schwächen 

INDIGO - Transparenz der Methode 

- Bereich Fachlichkeit: (Fehlen 

- Benutzerfreundlichkeit 

der Tierhaltung, manche 

Umweltthemen sowie manche 

- Bereich Nutzen: erlaubt eine tiefe Indikatoren nur qualitativ) 

Analyse der Anbausysteme (in Bezug 

auf Stickstoff, PSM) 

- Aufwand der Datenerfassung im 

1. Jahr (Bodenbeschreibung 

Anbaugeschichte) 

91


KUL/USL - Bereich Machbarkeit: jeder kann die 

Methode anwenden (da Berechnung und 

Interpretation als Dienstleistung 

vergeben werden) 

-Bereich Nutzen (Kommunizierbarkeit 

der Ergebnisse durch ein Zertifikat) 

REPRO - Bereich Fachlichkeit: Abdeckung der 

Produktionszweige, Zugänglichkeit der 

Daten 

- Bereich Nutzen: Energie- und 

Stickstoffbilanzierung 

- größtmögliche Auflösung bis zur Ebene 

des (Teil-) Schlags/-Stalls 

SALCA - Bereich Fachlichkeit: breite Abdeckung 

der Produktionszweige und -faktoren 

- Bereich Nutzen: Kommunizierbarkeit 

der Ergebnisse, Eindeutigkeit der 

Ergebnisaussage. 

- Quantitativer Ansatz mit dem festen 

wissenschaftlichen Hintergrund der 

Lebenszyklusanalyse. 

- Bereich Fachlichkeit: Art der 

Indikatoren (Typ Àntriebskräfte´) 

- externe Dienstleistung 

erforderlich 

- Zeitaufwand 

- nur wenige Zielwerte verglichen 

mit der großen Anzahl an 

Indikatoren 

- Bereich Machbarkeit: 

geringe Benutzerfreundlichkeit 

mangels 

Verknüpfung zu EDV- 

Hofprogrammen 

- Bereich Nutzen: 

Beratungsempfehlungen im Detail 

nur mit direktem Zugriff auf 

Berechnungssoftware einfach 

möglich 

Diskussion und Schlussfolgerungen 

Die vorliegende Arbeit zeigt die Bedeutung eines systematischen Vergleichs und 

Bewertung, um Landwirte und andere Anwender mit objektiven Kriterien für die Auswahl 

einer geeigneten Methode zum betrieblichen Umweltmanagement auszustatten. 

Außerdem erlaubt sie den Methodenentwicklern, die Verbesserungsprioritäten zu 

erkennen und zu erfahren, welche Anstrengungen nötig sind, um die Anforderungen der 

Nutzer besser zu erfüllen. 

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Bewertungsmethode für den Vergleich von Methoden 

für das Umweltmanagement landwirtschaftlicher Betriebe entwickelt. Einige Kriterien wie 

die Gesamtkosten des Einsatzes wären noch zu ergänzen (bisher liegen für INDIGO und 

SALCA keine Preise vor). Im vorliegenden Fall zeigten alle Methoden Stärken und 

Schwächen (s. Tab. 1), so dass die Auswahl der Methode nach den Bedürfnissen und 

Möglichkeiten des Anwenders zu richten gilt. 

Der kulturelle, regionale und ökonomische Hintergrund der Methoden (z.B. Betriebsgröße, 

Betriebszweige, Wahrnehmung von Umweltproblemen, Sprache etc.) spielt bei der 

Auswahl einer Methode für das Umweltmanagement landwirtschaftlicher Betriebe im 

Einzelfall ebenfalls eine große Rolle Außerdem ist zu beachten, dass der Einsatz einer 

Methode im Ausland Probleme verursachen kann (Verfügbarkeit von Eingabedaten wie 

z.B. Bodendaten, unterschiedliche Rahmenbedingungen, Sprache der Software, etc.). 

92


Hinweis 

Die in den Abbildungen 1-3 und in Tabelle 1 vorgestellten Ergebnisse entsprechen dem 

Stand der Methoden im Jahr 2004. Inzwischen wurden von den Entwicklern 

Verbesserungen geplant und teilweise auch schon eingeführt. 

Danksagung 

Diese Arbeit wurde durchgeführt im Rahmen des ITADA (Institut transfrontalier 

d’application et de développement économique) und u.a. von der Europäischen Union, der 

République Française, der Région Alsace, dem Land Baden-Württemberg, der 

Schweizerischen Eidgenossenschaft und den Kantonen Basel-Stadt, Basel-Landschaft 

und Aargau finanziell unterstützt (Programm Interreg 3). 

Literatur 

Baelemans, A., Muys, B., 1998. A Critical Evaluation of Environmental Assessment Tools for Sustainable 

Forest Management, Agro-Industry and Forestry., D., C., (Ed.), International Conference on Life Cycle 

Assessment in Agriculture, Brussels, VITO, Mol, Belgium. 

Bockstaller C., Girardin P., 2002. Mode de calcul des indicateurs agri-environnementaux de la méthode 

INDIGO, Doc. INRA-ARAA, 113 pp. 

Bockstaller, C., Gaillard, G., Baumgartner, D., Freiermuth Knuchel, R., Reinsch, M., Brauner, R., Unterseher, 

E., 2006. Méthodes d’évaluation agri-environnementale des exploitations agricoles : Comparaison des 

méthodes INDIGO, KUL/USL, REPRO et SALCA, Colmar, ITADA, p. 112. 

Eckert H., Breitschuh G., Sauerbeck D., 2000. Criteria and Standards for Sustainable Agriculture. J. Plant 

Nutrition and Soil Science 163, 337-351. 

Gebauer, J., Bäuerle, A. S., 2000. Betriebliche Umweltinformationstechniken für die Landwirtschaft. Berichte 

über Landwirtschaft 78, 354-392. 

Girardin, P., 2001. Les méthodes françaises d’évaluation environnementales des exploitations agricoles, 

Forum ITADA "Agriculture durable : peut-on mesurer les prestations environnementales des exploitations 

agricoles ?", Sissach (CH), ITADA, pp. 33-42. 

Hertwich, E. G., Pease, W. S., Koshland, C. P., 1997. Evaluating the environmental impact of products and 

production processes: A comparison of six methods. The Science of the Total Environment, 196, 13-29. 

Hülsbergen K.-J., 2003. Entwicklung und Anwendung eines Bilanzierungsmodells zur Bewertung 

landwirtschaftlicher Systeme. Habilitation Thesis. Shaker Verlag, Aachen, 257 pp. 

Reus, J., Leenderste, P., Bockstaller, C., Fomsgaard, I., Gutsche, V., Lewis, K., Nilsson, C., Pussemier, L., 

Trevisan, M., van der Werf, H., Alfarroba, F., Blümel, S., Isart, J., McGrath, D., Seppälä, T., 2002. 

Comparing and evaluating eight pesticide environmental risk indicators developed in Europe and 

recommendations for future use. Agriculture Ecosystems and Environment 90, 177-187. 

Rossier, D., Gaillard, G., 2004. Ökobilanzierung des Landwirtschaftsbetriebs - Methode und Anwendung in 

50 Landwirtschaftsbetrieben. Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau (FAL), Zürich; FAL- 

Schriftenreihe 53, 142 p. 

Van der Werf, H. G. M., Petit, J., 2002. Evaluation of environmental impact of agriculture at the farm level: a 

comparison and analysis of 12 indicator-based methods. Agriculture Ecosystems and Environment 93, 131- 

145. 

93


Einfluss der Ökologisierung in der Landwirtschaft auf den Nitratgehalt des 

Grundwassers in der Schweiz 

Spiess, E. (Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Zürich); Herzog, F.; 

Richner, W.; Prasuhn, V.: 


Im Rahmen der Evaluation der Ökomaßnahmen in der schweizerischen Landwirtschaft 

wurde die zeitliche Entwicklung der Nitratgehalte von Trinkwasserfassungen im Kanton 

Bern verfolgt. Die Nitratgehalte haben im gesamten Kanton zwischen den Referenzjahren 

1990-92 und dem Jahr 2004 um durchschnittlich 3,2 mg NO3/l abgenommen. Die 

Abnahme war mit je 4,4 NO3/l im Mittelland und in den Voralpen am höchsten. Das Ziel 

einer Reduktion um 5 mg NO3/l bis 2005 wurde vermutlich nur in diesen beiden Regionen 

erreicht, nicht aber im Kanton Bern als Ganzes. Eine Abschätzung mit dem 

Stoffflussmodell MODIFFUS zeigt, dass der Rückgang der Getreide- und der 

Kartoffelfläche, der geringere N-Düngereinsatz im Ackerbau sowie der vermehrte Anbau 

von Zwischenkulturen am meisten zur Verringerung der Nitratauswaschung beigetragen 

haben. Über die Hälfte der Reduktion dürfte eine Folge der 1993 eingeführten 

Ökomaßnahmen sein. 

1 Einleitung 

In der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts kam es infolge der Intensivierung in der 

schweizerischen Landwirtschaft zu einem starken Anstieg der Nitratgehalte im 

Grundwasser (BUWAL 1993). Dieser führte dazu, dass der Nitratgehalt des Trinkwassers 

in den achtziger Jahre an vielen Orten über dem Anforderungswert der 

Gewässerschutzverordnung von 25 mg NO3/l lag. Bei einigen Wasserfassungen wurde 

auch der in der Fremd- und Inhaltsstoffverordnung festgelegte Toleranzwert für 

Trinkwasser von 40 mg NO3/l überschritten. 

Mit den 1993 eingeführten Direktzahlungen und den damit verbundenen Ökomaßnahmen 

hat sich das Bundesamt für Landwirtschaft unter anderem zum Ziel gesetzt, den 

Nitratgehalt des Grundwassers um durchschnittlich 5 mg NO3/l zu reduzieren. Dies soll an 

ausgewählten, insgesamt repräsentativen Fassungen zwischen den Referenzjahren 1990- 

92 und dem Jahr 2005 beobachtet werden. 

Zum Bezug von allgemeinen Direktzahlungen ist berechtigt, wer den "ökologischen 

Leistungsnachweis" erfüllt. Dieser beinhaltet unter anderem eine ausgeglichene 

Stickstoffbilanz, eine geregelte Fruchtfolge, einen angemessenen Anteil an ökologischen 

Ausgleichsflächen und einen geeigneten Bodenschutz. Ökobeiträge werden auch für 

verschiedene Typen von ökologischen Ausgleichsflächen, den extensiven Anbau von 

Getreide und Raps sowie für den Biolandbau ausgerichtet (Direktzahlungsverordnung 

1998). 

Im Rahmen der Evaluation der Ökomaßnahmen, die aufgrund der Nachhaltigkeitsverordnung 

durchzuführen ist, wurde in drei Projekten untersucht (Herzog und 

Richner 2005), ob das oben genannte Ziel erreicht wird. Nachfolgend werden Resultate 

aus dem Projekt "Nitratauswaschung im Kanton Bern" vorgestellt, in dem a) die zeitliche 

Entwicklung der Nitratgehalte von Trinkwasserfassungen verfolgt (Nitratdatenreihe) und b) 

der Einfluss verschiedener Einflussfaktoren auf die Reduktion der Nitratauswaschung 

mittels des Stoffflussmodells MODIFFUS (Prasuhn und Mohni 2003) untersucht wird. 

94


2 Material und Methoden 

2.1 Auswahl der Wasserfassungen und statistische Auswertung der 

Nitratdatenreihe 

Zur Verfolgung der zeitlichen Entwicklung der Nitratgehalte von Trinkwasserfassungen im 

Kanton Bern wurden Nitratanalysen ausgewertet, die im Kantonalen Laboratorium im 

Rahmen der Trinkwasserkontrolle durchgeführt worden waren. Analysen von 

Probenahmestellen, welche Mischwasser enthielten und deshalb nicht einer einzelnen 

Wasserfassung zugeordnet werden konnten, wurden ausgeschieden. Zudem wurden nur 

Fassungen berücksichtigt, von denen in den Perioden 1990-92, 1993-95, 1996-98, 1999- 

2001 und 2002-04 mindestens je eine Nitratanalyse vorhanden war. Einige Fassungen, 

welche in der Untersuchungsperiode infolge zu hoher Nitratgehalte oder anderer Gründe 

außer Betrieb genommen worden waren und deren Wasser nicht mehr analysiert wurde, 

konnten nicht einbezogen werden. 

Die ausgewählten Wasserfassungen wurden einer der vier Regionen "Alpen", "Voralpen", 

"Mittelland" und "Jura" (Tab. 1) zugeordnet und aufgrund der Bodennutzung im 

oberirdischen Einzugsgebiet in zwei Nutzungskategorien eingeteilt: Die Kategorie 

"Landwirtschaft" umfasste 182 Wasserfassungen, deren Einzugsgebiet vollständig oder 

teilweise landwirtschaftlich genutzt wurde. Im Gegensatz dazu setzte sich das 

Einzugsgebiet der 41 Wasserfassungen in der Kategorie "Wald" ausschließlich aus Wald 

und vegetationslosen Flächen zusammen. Bei letzteren Wasserfassungen sollte geprüft 

werden, ob der Verlauf des Nitratgehaltes in der Untersuchungsperiode ähnlich war wie 

bei den Fassungen in Gebieten mit landwirtschaftlicher Bewirtschaftung. 

Tab. 1: Höhenlage und Bodennutzung in den vier Regionen des Kantons Bern. 

Region Höhe ü.M. Wald 

Acker 

Dauerwiesen 

Rest 

Alpen 550 - 4200 27% 0% 33% 39% 

Voralpen 500 - 1500 36% 24% 33% 7% 

Mittelland 400 - 900 25% 41% 12% 21% 

Jura 450 - 1600 53% 11% 30% 6% 

Für die statistische Auswertung wurde für jede Fassung eine lineare Regression vom 

Jahresmittel des Nitratgehaltes auf das Jahr berechnet. Der Regressionskoeffizient gibt 

an, wie stark der Nitratgehalt pro Jahr zu- oder abnimmt. Mit Hilfe eines t-Tests gegen 0 

mg NO3/l und Jahr wurde für jede Nutzungskategorie geprüft, ob eine allfällige Abnahme 

des Nitratgehaltes signifikant oder nur zufällig ist. Ein zweiter t-Test gegen -0,36 mg NO3/l 

und Jahr zeigte, ob das Ziel einer Reduktion des Nitratgehaltes um 5 mg NO3/l bis 2005 

erreicht werden konnte, wenn der Trend des Nitratgehaltes gleich blieb wie zwischen 1990 

und 2004. Eine Abnahme um 0,36 mg NO3/l und Jahr entspricht dem Ziel einer Reduktion 

von 5 mg NO3/l in 14 Jahren. Zuletzt wurde mit einer einfachen Varianzanalyse abgeklärt, 

ob bei den beiden Kategorien "Landwirtschaft" und "Wald" eine unterschiedliche 

Entwicklung der Nitratgehalte beobachtet werden kann. 

2.2 Stoffflussmodell MODIFFUS 

MODIFFUS ist ein Modell zur Abschätzung der diffusen Einträge von Stickstoff und 

Phosphor in die Gewässer und wurde detailliert in Prasuhn und Mohni (2003) beschrieben. 

Für die vorliegende Arbeit wurden nur die Module "Wasserhaushalt" und 

"Nitratauswaschung" von MODIFFUS verwendet. Das Modell beruht auf diversen 

naturräumlichen, klimatischen, pedologischen und landwirtschaftlichen Eingangsdaten, 

95


welche mittels eines geographischen Informationssystems miteinander verknüpft wurden. 

Als räumliche Einheit dienten Rasterzellen von einer Hektare Grösse. In einem ersten 

Schritt wurden die Wasserflüsse für jede Rasterzelle mit MODIFFUS berechnet. Die 

Sickerwassermenge ergab sich aus der Differenz zwischen dem Niederschlag einerseits 

und der Evapotranspiration, dem Oberflächenabfluss und dem Drainageabfluss 

andererseits. Infolge der Verwendung von langjährigen Mittelwerten wurde für 1990 und 

1999 mit den gleichen Sickerwassermengen gerechnet. In einem zweiten Schritt erfolgte 

die Berechung der ausgewaschenen Nitratmenge. Ein nutzungsspezifischer 

Ausgangswert für die Nitratauswaschung wurde mit den in Prasuhn und Mohni (2003) 

beschriebenen Korrekturfaktoren für Unterschiede in der Sickerwassermenge, der 

Höhenlage, des Bodens, der Wirtschaftsdüngermenge, der Denitrifikation und der 

Drainage verrechnet. 

3 Resultate und Diskussion 

3.1 Aktuelle Nitratgehalte und zeitliche Entwicklung 

In der Periode 2002-04 betrug der Nitratgehalt der 182 Wasserfassungen, deren 

Einzugsgebiet mindestens zu einem Teil oder ausschließlich landwirtschaftlich genutzt 

wird, im Durchschnitt 16,5 mg NO3/l (Tab. 2). Im Mittelland lag er mit 24,4 mg NO3/l über, 

im Jura und insbesondere in den Alpen dagegen mit 7,9 bzw. 2,6 mg NO3/l deutlich unter 

dem Durchschnitt. Bei den 41 Fassungen mit bewaldeten und vegetationslosen Flächen 

im Einzugsgebiet betrug der durchschnittliche Nitratgehalt 6,9 mg NO3/l und die 

Unterschiede zwischen den Regionen fielen weit geringer aus. 

Bei den Fassungen mit landwirtschaftlich genutztem Einzugsgebiet wurde im Mittelland in 

der Periode 2002-04 der Toleranzwert von 40 mg NO3/l bei zwei von 81 Fassungen und 

der Anforderungswert der Gewässerschutzverordnung von 25 mg NO3/l bei fast der Hälfte 

der Fassungen überschritten. In den Voralpen traten nur noch Überschreitungen des 

Anforderungswertes bei 10% der Fassungen auf. Im Jura und in den Alpen sowie bei der 

Nutzungskategorie "Wald" lagen die Mittelwerte bei allen Fassungen deutlich unter 25 mg 

NO3/l. 

Tab. 2: Durchschnittliche Nitratgehalte der Wasserfassungen mit bzw. ohne landwirtschaftlichen Einfluss im 

Einzugsgebiet. 

Kategorie Nitratgehalt (mg NO3/l) 

Region 1990- 

92 

1993- 

95 

1996- 

98 

1999- 

01 

2002- 

04 

Differenz 

1) 

Landwirtsc 

haft 

19,7 20,2 18,7 17,8 16,5 -3,2 

Alpen 2,3 2,5 2,6 2,3 2,6 0,3 

Voralpen 20,6 20,8 18,7 17,3 16,2 -4,4 

Mittellan 

d 

28,8 29,6 27,6 26,7 24,4 -4,4 

Jura 9,0 8,9 9,1 7,9 7,9 -1,1 

Wald 7,0 7,2 7,2 6,8 6,9 -0,1 

Alpen 2,9 2,8 2,8 2,7 3,0 0,1 

Voralpen 10,8 11,1 11,1 10,2 9,9 -0,9 

Mittellan 9,8 10,3 10,0 9,5 9,9 0,1 

d 

Jura 2,9 2,7 4,8 4,6 4,4 1,5 

1) Differenz zwischen den Perioden 2002-04 und 1990-92 

96


Zwischen den Perioden 1990-92 und 2002-04 hat der Nitratgehalt bei den 

Wasserfassungen mit landwirtschaftlich genutztem Einzugsgebiet im Mittel um 3,2 mg 

NO3/l abgenommen (Tab. 2). Während zwischen 1990-92 und 1993-95 noch ein leichter 

Anstieg beobachtet wurde, konnte danach bis zur letzten Periode 2002-04 eine stärkere 

Abnahme verzeichnet werden. Im Mittelland und in den Voralpen war der Rückgang über 

die ganze Untersuchungsperiode mit je 4,4 mg NO3/l am höchsten. In den Alpen und im 

Jura waren dagegen nur geringe Veränderungen festzustellen. Im Jura betrug der 

durchschnittliche Nitratgehalt in der Periode 1990-92 9 mg NO3/l; eine Zielerreichung 

dürfte hier deshalb sehr schwierig sein. In den Alpen lag der Ausgangswert von 1990-92 

bei fast allen Fassungen schon unter 5 mg NO3/l. Somit ist eine Reduktion um 5 mg NO3/l 

unmöglich. Damit das Ziel für den gesamten Kanton Bern erreicht werden kann, muss 

deshalb der Nitratgehalt im Mittelland und in den Voralpen um mehr als 5 mg NO3/l 

zurückgehen. 

Bei der Nutzungskategorie "Wald" war gesamthaft nur eine geringfügige Abnahme um 0,1 

mg NO3/l zu verzeichnen. Die durchschnittlichen Nitratgehalte waren bei diesen 

Fassungen allerdings weniger als halb so hoch als bei den Fassungen mit 

landwirtschaftlicher Nutzung im Einzugsgebiet. 

Der t-Test der Regressionskoeffizienten gegen 0 mg NO3/l und Jahr ergab, dass nur die 

Abnahme des Nitratgehaltes der Nutzungskategorie "Landwirtschaft" im Mittelland und in 

den Voralpen signifikant ist (p < 0,001; Abb. 1). Mit dem t-Test gegen -0,36 mg NO3/l und 

Jahr konnte festgestellt werden, dass bei gleich bleibendem Trend das Ziel einer 

Reduktion des Nitratgehaltes um 5 mg NO3/l in diesen beiden Regionen erreicht werden 

kann. Die einfache Varianzanalyse ergab, dass sich die beiden Nutzungskategorien 

"Landwirtschaft" und "Wald" ebenfalls nur in diesen beiden Regionen unterscheiden. Ein 

Unterschied weist darauf hin, dass die Abnahme des Nitratgehaltes auf Änderungen in der 

landwirtschaftlichen Bewirtschaftung zurückgeführt werden kann. Neben den Ökomaßnahmen 

waren diese Änderungen auch durch weitere Einflussfaktoren bedingt: 

Geringere Produktepreise infolge veränderter agrarpolitischer und wirtschaftlicher 

Rahmenbedingungen dürften an den Verschiebungen in den Kulturanteilen mitbeteiligt 

sein (z.B. Abnahme der Getreideproduktion). Die veränderten Ernährungsgewohnheiten 

haben zu einem sinkenden Fleischkonsum geführt, wodurch die Tierzahlen und damit der 

N-Anfall in den Wirtschaftsdüngern abgenommen haben. Dank Leistungssteigerungen in 

der Landwirtschaft wie z.B. der höheren Milchleistung pro Kuh werden weniger Kühe zur 

Produktion der gleichen Milchmenge benötigt. Die einzelne Kuh scheidet zwar etwas mehr 

Stickstoff aus, durch die geringere Tierzahl sinkt aber gesamthaft der N-Anfall in den 

Wirtschaftsdüngern. 

97


Abb. 1: Regressionskoeffizienten der einzelnen Gruppen von Fassungen (Lw. = 

Landwirtschaft). Die durchgezogene Linie bei 0 stellt den Zustand bei konstantem 

Nitratgehalt während der ganzen Periode dar, diejenige bei -0,36 die Zielgrösse mit 

der Abnahme um 5 mg NO3/l in 14 Jahren. Wenn sich die Vertrauensintervalle 

zweier Verfahren nicht überschneiden, besteht ein signifikanter Unterschied. 

Diese Einflussfaktoren haben dazu geführt, dass der N-Überschuss der schweizerischen 

Landwirtschaft schon seit 1980 rückläufig ist und bis 2000 von rund 152'000 t N um ein 

Viertel auf 113'000 t N abgenommen hat (Spiess 2005). Als Folge davon müssen auch die 

N-Verluste beträchtlich abgenommen haben, weil eine größere N-Anreicherung im Boden 

als einziger weiterer Senke unwahrscheinlich ist. Stickstoff geht hauptsächlich über die 

Ammoniakverflüchtigung, die Denitrifikation und die Nitratauswaschung verloren. Die 

Ammoniakverluste haben gesamtschweizerisch zwischen 1980 und 2000 etwa gleich stark 

abgenommen haben wie der N-Überschuss (Menzi et al. 1997, Menzi 2005), die 

Lachgasverluste dagegen bedeutend weniger (Schmid et al. 2000, Leifeld 2005). Somit 

müssten die Nitratverluste aus der Landwirtschaft infolge des sinkenden N-Überschusses 

um mindestens ein Viertel zurückgegangen sein. 

Bei der Interpretation der vorliegenden Resultate muss berücksichtigt werden, dass das im 

Boden versickernde Wasser im Durchschnitt mehrere Jahre benötigt, bis es in eine 

Wasserfassung gelangt. Die Auswirkungen der 1993 eingeführten Ökomaßnahmen auf 

den Nitratgehalt des Trinkwassers können folglich erst mit einer Verzögerung von einigen 

Jahren festgestellt werden. 

3.2 Abschätzung mit MODIFFUS 

Die Abschätzungen mit dem Stoffflussmodell MODIFFUS ergaben, dass eine bedeutende 

Reduktion der ausgewaschenen Nitratmenge zwischen 1990 und 1999 vor allem unter 

den Ackerflächen im Mittelland und in den Voralpen erreicht worden ist (Abb. 2). 

98


Abb. 2: Veränderung der mit MODIFFUS berechneten ausgewaschenen Nitratmengen 

im Kanton Bern zwischen 1990 und 1999 (in kg N/ha). 

Fünf Einflussfaktoren (Tab. 3), welche sich zwischen 1990 und 1999 verändert haben, 

konnten in MODIFFUS berücksichtigt werden. Nach der Modellrechnung haben 

veränderte Kulturanteile im Ackerbau, der geringere Einsatz von N-Düngern im Ackerbau 

sowie der vermehrte Anbau von Zwischenkulturen am meisten zu den tieferen 

Nitratgehalten im Grundwasser beigetragen. Die Auswirkungen der restlichen Faktoren 

waren dagegen gering. Insgesamt dürfte über die Hälfte der 12-prozentigen Reduktion der 

Nitratauswaschung zwischen 1990 und 1999 eine Folge der verschiedenen 

Ökomaßnahmen sein. 

Tab. 3: Geschätzte Reduktion der Nitratauswaschung zwischen 1990 und 1999 

durch verschiedene Einflussfaktoren (in % der 1990 unter der gesamten 

Fläche ausgewaschenen N-Menge). 

Einflussfaktor Beitrag 

veränderte 

Ackerbau 

Kulturanteile im 4% 

geringerer N-Düngereinsatz im 4% 

Ackerbau 

vermehrter Anbau von 3% 

Zwischenkulturen 

geringere N-Deposition 1% 

Extensivierung im Futterbau < 1% 

Total 12% 

Veränderung der Kulturanteile im Ackerbau 

Während die Ackerfläche zwischen 1990 und 1999 nahezu konstant blieb, traten bei 

einzelnen Kulturen zum Teil große Flächenänderungen auf. Bezogen auf den gesamten 

Kanton verzeichneten das Getreide (- 16%) sowie die Kartoffeln (- 27%) bedeutende 

Abnahmen, Zunahmen wurden dagegen vor allem bei den Ansaatwiesen (+ 18%) und den 

Rüben (+ 32%) beobachtet. Die Nitratauswaschung wurde durch diese Entwicklung 

reduziert. Bei der Kartoffelernte wird der Boden intensiv bearbeitet und viel Sauerstoff 

99


gelangt in die oberste Bodenschicht. Dies fördert die N-Mineralisierung. Da im Spätherbst 

die N-Aufnahme durch die Nachkultur häufig gering ist, können hohe N-Verluste 

entstehen. Dies ist zum Beispiel bei Wintergetreide nicht nur nach Kartoffeln, sondern 

auch nach dem Umbruch einer Ansaatwiese der Fall. Zuckerrüben dagegen nehmen bis 

spät in den Herbst Stickstoff auf und hinterlassen nach der Ernte geringe Nmin-Mengen im 

Boden. Die größere Ansaatwiesenfläche dürfte die bedeutendste Auswirkung auf die 

Nitratauswaschung gehabt haben. Durch den dauernden Bodenbewuchs wird wenig Nitrat 

ausgewaschen. Zu größeren Verlusten kommt es erst nach dem Umbruch der 

Ansaatwiese. 

Geringerer N-Düngereinsatz im Ackerbau 

Lysimeterversuche zeigen, dass die Nitratauswaschung unter Ackerkulturen mit 

steigender N-Düngung zunimmt (Nievergelt 2002, Stauffer und Spiess 2005). Durch die 

ausgeglichene N-Bilanz wird die Höhe der N-Düngung begrenzt. Seit der Einführung der 

Ökomaßnahmen hat deshalb der Einsatz von N-Mineraldüngern (- 23% in der Schweiz 

zwischen 1990 und 1999) und die Wirtschaftsdüngermenge (- 9% im Kanton Bern) weiter 

abgenommen. 

Vermehrter Anbau von Zwischenkulturen 

Die Fläche mit Zwischenkulturen war 1990 und 1999 fast gleich groß. Da aber die Fläche 

der im Frühjahr gesäten Kulturen, vor denen Zwischenkulturen normalerweise angebaut 

werden, abnahm, war dies mit weniger Winterbrache und einer geringeren 

Nitratauswaschung verbunden. Dies ist vermutlich zu einem großen Teil auf die 

Anforderungen des ökologischen Leistungsnachweises in Bezug auf die Bodenbedeckung 

zurückzuführen. 

100


Geringere N-Deposition 

Die N-Deposition aus der Luft geht seit 1980 kontinuierlich zurück, weil die Tierbestände 

und die damit verbundenen Ammoniakverluste abgenommen haben und die Stickoxid- 

Emissionen aus Verkehr und Industrie reduziert werden konnten. Dadurch verminderte 

sich der atmosphärische N-Eintrag in den Boden. 

Extensivierung im Futterbau 

Durch die Förderung der Ökologischen Ausgleichsflächen wird auf vielen Wiesen weniger 

oder kein N-Dünger ausgebracht. Dies dürfte mit einer geringeren Nitratauswaschung 

verbunden sein, wobei die Reduktion pro Flächeneinheit vermutlich wesentlich geringer 

ausfällt als bei der Extensivierung im Ackerbau. 

Literatur 

BUWAL (Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft) (1993): Situation der 

Trinkwasserversorgung. Schriftenreihe Umweltschutz Nr. 212. Bern, 128 S. 

Direktzahlungsverordnung (1998). SR 910.13. www.admin.ch/ch/d/sr/sr.html. 

Fremd- und Inhaltsstoffverordnung (1995): Verordnung des EDI über Fremd- und 

Inhaltsstoffe in Lebensmitteln. SR 817.021.23. 

Gewässerschutzverordnung (1998). SR 814.201. www.admin.ch/ch/d/sr/sr.html. 

Herzog F und Richner W. (Hrsg.) (2005): Evaluation der Ökomassnahmen – Bereich 

Stickstoff und Phosphor. Schriftenreihe der FAL Nr. 57, 132 S. Agroscope FAL 

Reckenholz, CH-8046 Zürich. 

Leifeld J. (2005): Lachgas-Emissionen aus der Schweizer Landwirtschaft. Schriftenreihe 

der FAL Nr. 57, 66-69. 

Menzi H. (2005): Ammoniak-Emissionen aus der Schweizer Landwirtschaft. Schriftenreihe 

der FAL Nr. 57, 59-65. 

Menzi H., Frick R. und Kaufmann R. (1997): Ammoniak-Emissionen in der Schweiz: 

Ausmass und technische Beurteilung des Reduktionspotentials. Schriftenreihe der FAL Nr. 

26, 107 S. 

Nachhaltigkeitsverordnung (1998): Verordnung über die Beurteilung der Nachhaltigkeit in 

der Landwirtschaft. SR 919.118. www.admin.ch/ch/d/sr/sr.html. 

Nievergelt J. (2002): Nitrat und Fruchtfolgen 20 Jahre lang beobachtet. Agrarforschung 9, 

28-33. 

Prasuhn V. und Mohni R. (2003): GIS-gestützte Abschätzung der Phosphor- und 

Stickstoffeinträge aus diffusen Quellen in die Gewässer des Kantons Bern. Eidg. 

Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau (FAL), Zürich-Reckenholz, 223 S. 

www.art.admin.ch/themen/00544/00813/index.html?lang=de. 

Schmid M., Neftel A. und Fuhrer J. (2000): Lachgasemissionen aus der Schweizer 

Landwirtschaft. Schriftenreihe der FAL Nr. 33, 131 S. 

Spiess E. (2005): Stickstoffbilanz. Schriftenreihe der FAL Nr. 57, 24-29. 

Stauffer W. und Spiess E. (2005): Einfluss unterschiedlicher Nutzung und Düngung auf 

Sickerwassermenge und Nitratauswaschung. In: Gebietsbilanzen bei unterschiedlicher 

Landnutzung. Bericht über die 11. Gumpensteiner Lysimetertagung, Irdning, 213-215. 

101


Ergebnisse der flächenhaften Nitrataustragsmodellierung im Oberrheingraben - 

Prognose des Nitrataustrags bei veränderter Landnutzung und 

Bewirtschaftungspraxis 

Finck, Margarete (LUFA Augustenberg); Beha, Anita; Deller, Berthold Dr. (LUFA 

Augustenberg); Lambrecht, Hendrik; Korte, Stephanie; Grimm-Strele, Jost Dr. (LUBW 

Karlsruhe); van Dijk, Paul Dr. (ARAA, Schiltigheim); Casper, Markus (Uni Trier) 

Im Rahmen des INTERREG-III A-Projektes Monit „Modellierung des Grundwasserbelastung 

durch Nitrat im Oberrheingraben“ wurde ein Modellsystem entwickelt, zur 

vergleichenden Bewertung von Bewirtschaftungsmaßnahmen auf den N-Austrag und die 

längerfristige Prognose der Nitratkonzentrationen im Grundwasser 

Abschätzung möglicher Entwicklungen in der Landwirtschaft aufgrund sozio-ökonomischer 

Veränderungen und deren Auswirkungen auf den N-Austrag bzw. die längerfristige 

Prognose der Nitratkonzentrationen im Grundwasser (LUBW, 2006). 

In dem Modellsystem werden die Bereiche 

Landnutzungsänderungen mit Hilfe eines sozio-ökonomischen Modells, 

Nitrataustrag (inklusive Nitrataustragsänderungen durch Bewirtschaftungsauflagen) durch 

ein N-Bilanzmodell und ein prozessorientiertes Boden-Pflanzen-Modell und 

Grundwasserströmung und Nitrattransport auf der Basis eines detaillierten 

hydrogeologischen Modells in Verbindung mit Modellen zur Grundwasserneubildung, 

Randzustrom und Interaktion Fließgewässer-Grundwasser abgebildet. 

Nach Durchlaufen der Modellkette wird als Ergebnis die Verteilung von Nitrat im Grundwasser 

ausgegeben. Für die Nitrataustragsmodellierung wurde das N-Bilanzmodell 

STOFFBILANZ der TU Dresden (Gebel, 2003) und das prozessorientierte N-Haushaltsmodell 

STICS der INRA Avignon (Brisson et al., 2003) eingesetzt. Beide Modelle wurden 

für den Einsatz im Oberrheingraben angepasst (Finck et al., 2005, Beha et al., 2005). Die 

Modellierung des Nitratabbaus und –transports im Grundwasser erlaubt es, zur Verifizierung 

der Modellergebnisse auf die detaillierten Daten der grenzüberschreitenden 

Bestandsaufnahmen der Grundwasserqualität (Région Alsace, 2000 und 2005) zurückzugreifen. 

Projektgebiet 

Das Projektgebiet erstreckt sich in seiner Nord-Süd-Ausdehnung von Basel bis südlich von 

Karlsruhe über etwa 170 km. Die eigentliche Rheinebene, auch als inneres Projektgebiet 

bezeichnet, ist ca. 30 km breit und weist somit eine Fläche von 4 293 km 2 auf. Das äußere 

Projektgebiet umfasst die flankierenden Mittelgebirge, die Vogesen im Westen und den 

Schwarzwald im Osten bis zu den oberirdischen Einzugsgebietsgrenzen. 

Die Landnutzung hat sich im Betrachtungszeitraum seit den 80er Jahren teilweise erheblich 

verändert. Beiderseits des Rheins wurde Grünland in Ackerland umgewandelt und 

Siedlungsflächen haben sich ausgedehnt. Heute wird nahezu die Hälfte der Fläche des 

inneren Projektgebietes ackerbaulich genutzt. Das Anbauverhältnis der ackerbaulichen 

Kulturen hat sich insbesondere auf Kosten von Winterweizen zugunsten von Körnermais 

verschoben. Auf deutscher Seite liegt der Flächenanteil für Körnermais heute bei 50% und 

auf französischer Seite bei 68% der Ackerbaufläche. Das milde Klima begünstigt den 

Anbau von Sonderkulturen wie Tabak und Wein. Die landwirtschaftliche Produktion in der 

Rheinebene hat sich in den letzten Jahrzehnten deutlich in Richtung Pflanzenproduktion 

102


verschoben. Der Viehbesatz ist im inneren Projektgebiet mittlerweile relativ unbedeutend 

(Abb. 1b). 

Nitrataustragsmodellierung 

Um die derzeitige Gefährdung des Grundwassers im Oberrheingraben abschätzen zu 

können, wurden mit dem Modell STOFFBILANZ flächendeckende Daten zum N-Austrag 

gewonnen. Basierend auf satellitengestützten Landnutzungsdaten wurden N-Flächenbilanzen 

für die Hauptnutzungsformen Ackerland, Grünland, Weinbau, Obstbau, Wald, 

Siedlung und Gewässer erstellt und der N-Austrag räumlich differenziert im 500 m-Raster 

ermittelt (Abb. 1). 

a 

a) b) c) 

Abb. 1 Projektgebiet a) Landnutzung 2000, b) Viehbesatz GV/ha Gemeinde/Canton 2000 

und c) N-Austrag 2000 (berechnet) 

Ferner erfolgten die Abschätzungen des N-Austrags auch für die Vergangenheit, denn der 

Prozess, der zu den heute vorliegenden Nitratkonzentrationen in dem enorm großen 

Grundwasserspeicher von 80 Mrd. m 3 führte, sollte simuliert werden. Der N-Austrag wurde 

für die Zeitpunkte 1980, 1990 und 2000 anhand entsprechender Landnutzungsdaten und 

landwirtschaftlicher Bewirtschaftungsdaten abgeschätzt. Zur Ermittlung der N-Überschüsse 

im Ackerbau wurden kulturspezifische N-Salden berechnet und gemäß der 

Anbaustatistik der Gemeinde bzw. des Kantons flächengewichtet (Finck et al., 2005). 

Historische Entwicklung des N-Austrags 

Der N-Austrag über alle Hauptnutzungsformen verringerte sich für das innere Projektgebiet 

von 41 kg N/ha zum Zeitpunkt 1980 über 27 kg für 1990 auf 17 kg N/ha zum Zeitpunkt 

2000. Für das deutsche und französische Teilgebiet ist das Niveau sehr ähnlich, 

während das Schweizer Teilgebiet etwas darunter liegt. Der rückläufige Trend der N-Überschüsse 

ist für die Hauptnutzugsform Acker noch stärker ausgeprägt (Abb. 2). 

103


N-Austrag kg N/ha 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Abb. 2: Berechnete N-Überschüsse für das innere Projektgebiet insgesamt sowie für die 

jeweiligen länderspezifischen Teilgebiete differenziert. Werte für 1980, 1990 und 2000 bei 

Ackernutzung sowie im Mittel für die Hauptnutzungsformen insgesamt. 

Anhand der satellitengestützten Landnutzungsdaten wurde die N-Fracht abgeschätzt. 

Insgesamt hat sich die N-Fracht von 19 kt N (1980), über 12 kt N (1990) auf 8 kt N (2000) 

um mehr als 50% verringert. Ursachen sind: 

• Ertragssteigerungen im Ackerbau 

• Rückgang des Viehbesatzes 

• Anpassung der Düngepraxis (insbesondere auch im Weinbau) 

• Rückgang des Viehbesatzes 

69 

41 

44 

27 

• Reduzierung der atmosphärischen Deposition 

29 

inneres 

Projektgebiet 

1980 Acker 1980 Gesamtfläche 



75 

45 

48 

29 

32 

17 17 17 

Gegenläufige Faktoren, wie die Zunahme der Ackerfläche bei gleichzeitig starkem Rückgang 

der Grünlandflächen und die Zunahme der Anbaufläche Körnermais auf Kosten von 

Winterweizen haben den rückläufigen Trend zwar abgeschwächt, aber nicht umgekehrt. 

Plausibilisierung der Modellbausteine Nitrataustrag und Grundwassermodell 

Mit Hilfe der Grundwasserneubildungsverteilung wurden aus den mit dem Modell STOFF- 

BILANZ ermittelten flächendeckenden N-Austragsdaten für 2000, 1990 und 1980 die 

Nitratkonzentrationen im Sickerwasser berechnet. Diese wurden dann als Eingangsdaten 

an das Grundwassermodell weitergegeben. Zwischen den oben genannten Jahren wurde 

die Nitratkonzentration linear interpoliert. Zusätzlich erfolgte eine grobe Abschätzung der 

Nitrateintragsverteilung für 1950, mit der die Anfangsverteilung im Aquifer ermittelt wurde. 

Die Ergebnisse des Simulationslaufs bis 2003 und die gemessene Nitratkonzentrationsverteilung 

im Grundwasser zeigen eine gute Übereinstimmung (Abb. 3). Die räumliche 

Differenzierung der Nitratbelastung ist mit einer Ausnahme (nordwestlich von Lahr) gut 

abgebildet. Die Ursache liegt vermutlich in der unzureichenden Datenlage für den in dieser 

Region umfangreichen Tabakanbau. 

67 

38 

42 

Deutschland Frankreich Schweiz 

26 

28 

77 

28 

53 

12 

49 

8 

104


a) b) 

Abb. 3: Nitratkonzentrationsverteilung im Grundwasser für das Jahr 2003. a) berechnete 

und b) gemessene Werte. 

Trotz vereinfachender Annahmen und teilweise erheblicher Datenunsicherheiten führt das 

mit dem Modell STOFFBILANZ ermittelte räumlich differenzierte Muster des N-Austrags 

zu Nitratkonzentrationen im Grundwasser, die mit den regionalisierten Nitratmesswerten 

relativ gut korrespondieren 

Tab. 1: Vergleich zwischen gemessenen und berechneten NO3-Konzentrationen an den 

Messstellen der Bestandsaufnahme 2003 sowie Vergleich der berechneten und 

gemessenen Abnahme für die konsistenten Messstellen 1997 und 2003 (Région Alsace, 

2000 und 2005). 

Tiefe [m] 

0 - 200 

0 - 10 

10 - 40 

> 40 

Anzahl 

Messstellen 

903 

610 

256 

37 

NO3 [mg/l] 2003 

gemessen 

MW 

26,1 

27,6 

23,9 

16,1 

berechnet 

24,2 

26,1 

21,0 

14,8 

Differenz 

Der Vergleich der berechneten und gemessenen mittleren Nitratkonzentration zeigt, dass 

das Modell die Nitratkonzentration um 1 bis 3 mg/l unterschätzt. Die gemessene Abnahme 

der Konzentration mit der Tiefe wird richtig wiedergegeben. Hinsichtlich der Prognosefähigkeit 

ist die Wiedergabe der Tendenz bedeutend. Die Modellrechnung ergibt eine 

etwas stärkere Abnahme von 1997 nach 2003 als der Vergleich zwischen den Messwerten 

für die konsistenten Messstellen aus den Bestandsaufnahmen. Insgesamt ist das Modellsystem 

N-Austrag und Grundwassermodell aber hinreichend genau, um zumindest 

vergleichende Aussagen für die Zukunft zu machen. 

-1,9 

-1,5 

-2,9 

-1,3 

Anzahl 

696 

481 

196 

19 

Abnahme 

1997 nach 2003 

gemessen 

-1,3 

-1,5 

-0,5 

-2,3 

berechnet 

-3,2 

-3,7 

-2,3 

1,3 

105


Prognose des Nitrataustrags 

Projektziel ist, mögliche Entwicklungen der Nitratbelastung zu prognostizieren, die sich 

aus veränderter Landnutzung und Bewirtschaftungspraxis ergeben. Die Ergebnisse der N- 

Austragsberechnung 2000 (siehe Abb. 1c) dienen als Referenzzustand, um die Wirkung 

verschiedene Bewirtschaftungsmaßnahmen vergleichend zu bewerten. Die acht 

modellierten Maßnahmen werden im Projektgebiet bereits in unterschiedlichem Umfang 

realisiert. 

M 1 Düngung 

a. ordnungsgemäße Düngung bei Körnermais 

b. um weitere 20% reduzierte Düngung bei Körnermais 

c. ordnungsgemäße Düngung von Körnermais und Winterweizen 

M 2 Zwischenfruchtanbau 

M3 Umwandlung von 20% Ackerland in Grünland, jeweils an den Stellen mit 

a. höchstem N-Austrag im inneren Projektgebiet (Rheinebene) 

b. höchstem N-Austrag je Gemeinde 

c. mit ungünstigen Standorteigenschaften 

M 4 Kombination aus M1a, M2 und M3a 

Die Wirkung der Maßnahmen zur Düngung wurde für verschiedene Standorteigenschaften 

abgeschätzt. Dabei wurden 43 Boden-Niederschlagszonen berücksichtigt, welche 85 % 

der Ackerfläche im inneren Projektgebiet abdecken. Die entsprechenden 43 repräsentativen 

Standorte wurden mit dem prozessorientierten Boden-Pflanzen-Modell STICS für die 

Klimareihe 1985 bis 2002 simuliert. Abb. 4 zeigt den Ertrag und die N-Auswaschung von 

Körnermais bei praxisüblicher Düngung, ordnungsgemäßer Düngung und reduzierter 

Düngung für die 8 verschiedenen Böden in der Niederschlagszone 3 auf deutschem 

Projektgebiet. 

Ertrag [t/ha TM 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

17Std 

17ogD 

17reD 

20Std 

20ogD 

20reD 

22Std 

22ogD 

22reD 

23Std 

23ogD 

Boden Nr. 17 20 22 23 28 29 30 33 

23reD 

Abb. 4: Berechnungsergebnisse (STICS) zu Körnermais. Mittelwerte für Ertrag [t/ha] 

und N-Auswaschung [kg N/ha] bei praxisüblicher (Std) und ordnungsgemäßer (ogD) 

und um weitere 20% reduzierte Düngung (reD). Minimum und Maximum ergibt sich 

aus der Variation des Klimas der Jahre 1985 bis 2002. 

28Std 

28ogD 

28reD 

29Std 

29ogD 

29reD 

30Std 

30ogD 

30reD 

33Std 

33ogD 

33reD 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

N-Auswaschung [kgN/ha] 

106


Auf französischer Seite wurden zusätzlich vier Bewirtschaftungsregionen mit unterschiedlichen 

praxisüblichen Düngemengen differenziert. Durch Zuordnung des entsprechenden 

Mittelwertes auf die durch die repräsentativen Standorte nicht erfassten Restflächen 

konnten die Ergebnisse des schlagbezogenen Modells STICS auf 94% der Ackerfläche im 

inneren Projektgebiet übertragen werden. 

Die Übertragung der Ergebnisse erfolgte als relative Verringerung des N-Austrags bei 

ordnungsgemäßer Düngung bzw. reduzierter Düngung gegenüber der praxisüblichen 

Düngung. Die Verringerung des N-Austrags in % wurde auf den N-Austrag im Modell 

STOFFBILANZ für den Referenzzustand 2000 angewendet. Die Abbildungen 5 a - c sind 

sogenannte Differenzkarten. Sie stellen die Verringerung des N-Austrags in kg N/ha 

gegenüber dem Referenzzustand 2000 (Abb. 1c) dar. 

a) b) 

Abb. 5: Differenzkarten des N-Austrags bei a) ordnungsgemäße Düngung von Körnermais 

und Winterweizen (M 1c) , b) Zwischenfruchtanbau (M 2), c) Umwandlung von 20% 

Ackerfläche mit ungünstigen Standorteigenschaften in Grünland (M 3c) 

Um die Maßnahmen vergleichend bewerten zu können, wurde ihre längerfristige Wirkung 

auf die Nitratkonzentrationen im Grundwasser prognostiziert. Als Indikator für den zeitlichen 

Verlauf der Grundwasserqualität werden der Mittelwert (mg NO3/l) und die Flächen 

(ha), die eine Konzentration von 50mg NO3/l bzw. 25 mg/l überschreiten herangezogen 

(Abb. 6). Damit werden zwei wesentliche Aspekte der Grundwasserqualität charakterisiert, 

nämlich das gesamte Ausmaß der Belastung (Mittelwert) und das Auftreten lokaler 

Belastungsschwerpunkte (Überschreitungsflächen). Um die Maßnahmen in ihrer Wirkung 

einordnen zu können, dienen der Referenzlauf und der Nulllauf. Beim Referenzlauf wird 

der Nitrateintrag 2000 (Abb. 1c) auch für die Zukunft angenommen, beim Nulllauf wird der 

N-Eintrag vollständig reduziert. 

c) 

107


Überschreitungsfläche 50mg/l [ha] 

a) 

20.000 

18.000 

16.000 

14.000 

12.000 

10.000 

8.000 

6.000 

4.000 

2.000 

0 

2005 2015 2025 2035 2045 

Jahr 

R 

M1c 

M2 

M3c 

M4 

N 

Abb. 6: Indikatoren für die Grundwasserqualität: a) Überschreitungsfläche 50 mg/l und 

b) Nitrat-Mittelwert mg/l jeweils bezogen auf die obersten 10 m des Grundwasserleiters. 

R = Referenzlauf, N = Nulllauf. 

Der hypothetische Nulllauf zeigt, dass die Verbesserung der Grundwasserqualität erst mit 

großer zeitlicher Verzögerung erfolgt und auch im Jahr 2050 noch eine gewisse Belastung 

erkennbar ist (Abb. 6 b). Bei unveränderter Bewirtschaftung (Referenzlauf) wird die Überschreitungsfläche 

50 mg/l von 17.360 ha bis zum Jahr 2050 auf 5.900 ha verringert (Abb. 

6 a). Dieses Ergebnis kann bei vollständiger Umsetzung der verschiedenen Maßnahmen 

bereits deutlich früher erreicht werden. Die größte Wirkung zeigt der Rechenlauf für M4, 

der Kombination aus ordnungsgemäßer Düngung bei Körnermais (M 1a), dem Zwischenfruchtanbau 

(M 2) und der Umwandlung von 20% Ackerland mit dem höchsten Austrag im 

inneren Projektgebiet in Grünland (M 3a). 

Zukunftsszenarien der Landwirtschaft 

Ergänzend zu den acht oben genannten Bewirtschaftungsmaßnahmen wurde die Wirkung 

auf den Nitrataustrag auch für Landnutzungsänderungen, die sich aus der Veränderung 

landwirtschaftlicher Produktionsbedingungen ergeben, abgeschätzt und die Nitratkonzentration 

im Grundwasser prognostiziert (LUBW, 2006). Als Haupttriebkräfte der 

sozio-ökonomischen Veränderung wurden die Reform der europäischen Agrarpolitik, die 

Ausbreitung des Maiswurzelbohrers, Energiekosten, Energiepflanzenanbau, Wasserpreis 

und Arbeitskosten betrachtet. Drei Szenarien wurden definiert; das Tendenzszenario gibt 

die – nach Expertenmeinung - wahrscheinlichste Entwicklung wieder, Szenario A 1 ist 

durch Liberalisierungspolitik und Wettbewerb geprägt, Szenario B 2 entspricht einer 

Zukunftsvision, in der die Landwirtschaft sich durch Diversifizierung ihrer Produktion (bes. 

Bio-Treibstoffe) unter Einbeziehung strengerer umweltpolitischer Auflagen weiterentwickelt. 

Für die drei Szenarien wurden die entsprechenden Änderungen im Anbauverhältnis 

der Kulturarten ermittelt und die Auswirkungen auf den Nitrataustrag und die 

Nitratkonzentration im Grundwasser prognostiziert. Ergebnis ist, dass für das Tendenz- 

Nitrat-Mittelwert [mg/l] 

b) 

25,0 

20,0 

15,0 

10,0 

5,0 

R 

M1c 

M2 

M3c 

M4 

N 

0,0 

2005 2015 2025 2035 2045 

Jahr 

108


szenario und das Szenario A 1 tendenziell eine geringe Verringerung der Nitratbelastung 

zu erwarten ist, für Szenario B2 allerdings tendenziell eine Verschlechterung. 

Literatur 

Beha, A.; Finck, M.; Korte, S.; van Dijk, P.; Casper, M. (2005): Beurteilung der Effizienz 

von Maßnahmen zur Verringerung des Nitrataustrags - prozessorientierte Modellierung mit 

STICS. VDLUFA-Kongressband 2005 Bonn, VDLUFA-Schriftenreihe Bd. 61/2006 (ISBN 3- 

922712-92-4). 

Brisson, N., Gary, C., Justes, E., Roche, R., Mary, B., Ripoche, D., Zimmer, D., Sierra, J., 

Bertuzzi, P., Burger, P., Bussiere, F., Cabidoche, Y.M., Cellier P., Debaeke, P., Gaudillere, 

J.P., Henault C., Maraux, F., Seguin, B. & Sinoquet, H., (2003): An overview of the crop 

model STICS. European journal of agronomy, Vol. 18, Nr. 3-4, p. 309-332. 

Finck, M.; Steiner, M., Deller B.; Korte, S.; Grimm-Strele, J..; Lambrecht, H.; van Dijk, P.; 

Casper, M.; Gebel, M. (2005): Modellierung des Nitrataustrags aus der 

landwirtschaftlichen Nutzfläche im Oberrheingraben. VDLUFA-Kongressband 2005 Bonn, 

VDLUFA-Schriftenreihe Bd. 61/2006 (ISBN 3-922712-92-4). 

Gebel, M. (2003): Die Berücksichtigung von N-Umsatzprozessen auf Ackerflächen bei der 

Quantifizierung von Stickstoffeinträgen in Flussgebieten mit dem Modell STOFFBILANZ. 

In: Geoökodynamik 24 (3-4), 249-259. 

LUBW Ba-Wü. (Hrsg.) (2006): MONIT: Prognosen zur Entwicklung der Nitratbelastung/Perspectives 

d’évolution de la pollution par les nitrates. 

Région Alsace (Hrsg.) (2000): Inventaire de la qualité des eaux souterraines dans la vallée 

du Rhin supérieur - Bestandsaufnahme der Grundwasserqualität im Oberrheingraben. 

Strasbourg. 

Région Alsace (Hrsg.) (2005): Inventaire de la qualité des eaux souterraines dans la vallée 

du Rhin supérieur - Bestandsaufnahme der Grundwasserqualität im Oberrheingraben. 

Strasbourg. 

109


Verbesserung der N-Ausnutzung im Gemüsebau im Hinblick auf die Forderungen 

der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie 

Armbruster, Martin (LUFA Speyer); Laun, Norbert; Seibert, Kurt; Wiesler, Franz: 

1 Einleitung 

Die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (Richtlinie 2000/60/EG) ist mit ihrer 

Veröffentlichung im Amtsblatt der Europäischen Union am 22.12.2000 in Kraft getreten. 

Sie soll einen Ordnungsrahmen für den flächenhaften Schutz der 

Binnenoberflächengewässer, der Übergangsgewässer, der Küstengewässer und des 

Grundwassers schaffen. Der erste, inzwischen abgeschlossene Schritt im Vollzug der EU- 

Wasserrahmenrichtlinie war die Bestandsaufnahme im Jahr 2004. Im Bundesland 

Rheinland-Pfalz wurden dabei 31 % der Grundwasserkörper in die Kategorie 

„Zielerreichung unwahrscheinlich“ eingestuft (Ministerium für Umwelt und Forsten 

Rheinland-Pfalz, 2004). In Ihnen liegen 90 % aller in den letzten 10 Jahren untersuchten 

Grundwassermessstellen mit Nitratwerten von mehr als 50 mg L -1 . Es handelt sich dabei 

ausschließlich um Gebiete mit intensiver landwirtschaftlicher Nutzung, so mit intensiver 

Tierhaltung und Regionen mit intensiver Pflanzenproduktion wie etwa Gemüsebau (z.B. 

Vorderpfalz, Vorhaardt). Der weitere Vollzug der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie 

wird in diesen Gebieten ein Maßnahmenprogramm zur Verminderung der N- 

Bilanzüberschüsse erforderlich machen. Die Ergebnisse der im Folgenden vorgestellten 

Feldversuche mit verschiedenen Maßnahmen zur Verbesserung der N-Ausnutzung im 

Gemüsebau sollen nach Prüfung der ökologischen und ökonomischen Effizienz die 

Grundlage für ein solches Maßnahmenprogramm bilden. 


Als Ergebnis einer Schwachstellenanalyse ergibt sich, dass eine Verbesserung der 

Stickstoffausnutzung im Gemüsebau der Vorderpfalz durch 

• die Entwicklung optimierter Fruchtfolgen einschließlich des Anbaus von 

Zwischenfrüchten, 

• ein optimiertes Management der Ernterückstände, 

• die Entwicklung optimierter Verfahren der Düngerbedarfsermittlung 

erreicht werden könnte. 

Es wurde ein umfangreiches Versuchsprogramm entwickelt (Tab. 1), das unterschiedliche 

Managementsysteme beinhaltet. Die Untersuchungen werden auf zwei Standorten mit 

vergleichbarem Klima (N: 500-600 mm; T: 10-11 °C) aber unterschiedlichen Böden 

durchgeführt. Der Boden auf dem Standort „Rinkenbergerhof“ ist eine pseudovergleyte 

Braunerde mit vorwiegend anlehmigem Sand. Der Boden auf dem Standort 

„Queckbrunnerhof“ ist eine Parabraunerde aus Löß mit vorwiegend sandig-schluffigem 

Lehm. Es werden 4 Fruchtfolgen, die auch Zwischenfrüchte sowie eine Gemüse- 

/Getreide-Fruchtfolge beinhalten, untersucht (Tab. 1). Die im Projekt untersuchten 

Fruchtfolgen unterscheiden sich sehr stark in ihrer N-Auswaschungsgefährdung. Diese ist 

am höchsten in Fruchtfolge 1 (hohe N-Mengen in Ernterückständen, keine 

Winterbegrünung), vermutlich reduziert in Fruchtfolge 2 (intensive biologische N- 

Konservierung durch die Sommerzwischenfrucht; hier Hirse), Fruchtfolge 3 

(Winterbegrünung) und Fruchtfolge 4 (Einbeziehung einer tiefwurzelnden 

landwirtschaftlichen Kultur in die Fruchtfolge). 

110


An beiden Standorten wird die N-Düngung nach Faustzahlen (ohne Berücksichtigung der 

Nmin-Bodengehalte) mit dem von der Offizialberatung empfohlenen N-Expert-Verfahren 

(Feller et al., 2001) verglichen. Zusätzlich wird ein Verfahren entwickelt, in dem die Pflanze 

als Indikator für den N-Versorgungsgrad dient. Dabei wird ein SPAD-Chlorophyllmeter 

(Minolta SPAD 502 DL Meter) eingesetzt, wobei die relative Grünfärbung einer optimal (N- 

Expert) und einer reduziert mit N gedüngten Variante gemessen wird. In letzterer Variante 

werden die Pflanzen zur Kopfdüngung nur mit 2/3 der durch das N-Expert-Verfahren 

empfohlenen N-Menge gedüngt. Eine zusätzliche N-Düngung erfolgt erst, wenn die 

relative Grünfärbung der Variante „Diagnose“ unter 95 % des Wertes der Variante „N- 

Expert“ absinkt. 

Das Management der Ernterückstände beinhaltet am Standort „Rinkenbergerhof“ die 

sofortige Einarbeitung, die verzögerte Einarbeitung und die Abfuhr der Ernterückstände 

vom Feld zur Nutzung in einer Biogasanlage. 

Tab. 1: Versuchsvarianten des Projektes 

I Standorte 

1. Rinkenbergerhof (pseudovergleyte Braunerde, anlehmiger Sand) 

2. Queckbrunnerhof (Parabraunerde aus Löss, sandig-schluffiger Lehm) 

II Fruchtfolgen 

1. Intensive Gemüsefruchtfolge ohne Zwischenfruchtanbau 

2. Intensive Gemüsefruchtfolge mit Zwischenfruchtanbau (Sommerbegrünung) 

3. Intensive Gemüsefruchtfolge mit Zwischenfruchtanbau (Winterbegrünung) 

4. Gemüse-/Getreidefruchtfolge 

III Management der Ernterückstände 

1. Verbleib auf dem Feld mit Einarbeitung 

2. Verbleib auf dem mit verzögerter Einarbeitung 

3. Abfuhr vom Feld und Verarbeitung in Biogasanlage 

IV Düngerbedarfsermittlung 

1. Düngung nach Faustzahlen 

2. Düngung nach N-Expert 

3. Düngung nach Pflanzendiagnose 

Die begleitenden Messungen beinhalten den Ertrag und die Qualität der Ernteprodukte, 

die N-Aufnahme (Ernteprodukte und Ernterückstände), Nitrattiefenprofile im Boden und die 

N-Mineralisierung aus den Ernterückständen. Zusätzlich wird an ausgewählten Varianten 

die Nitratauswaschung über Saugkerzen (zusätzliche Messungen zum 

Bodenwasserhaushalt) sowie über Austauscherharze ermittelt. Als wichtiger Parameter für 

die Einschätzung der ökologischen Effizienz werden aus der N-Zufuhr durch die Düngung 

und den N-Entzügen mit den Ernteprodukten N-Salden berechnet. Zusätzlich zur 

ökologischen Effizienz werden die verschiedenen N-Managementsysteme im Hinblick auf 

ihre ökonomischen Auswirkungen untersucht. 

3 Ergebnisse 

3.1 Ertrag und Qualität 

In den ersten beiden Versuchsjahren (2004: Blumenkohl) und (2005: Salat) wurden in der 

intensiven Gemüsefruchtfolge bezüglich Ertrag und Qualität keine eindeutigen, über alle 

Gemüsesätze hinweg konsistenten Effekte zwischen den Düngungsvarianten festgestellt. 

Die in der intensiven Gemüsefruchtfolge applizierten N-Düngergaben sind in Tab. 2 

zusammengestellt. Bei Blumenkohl war eine zusätzliche N-Düngung der reduziert 

gedüngten Varianten „Diagnose“ aufgrund der Chlorophyll-Messungen nicht erforderlich. 

111


Bei Salat wurden in zwei Untervarianten der Variante Düngebedarfsermittlung „Diagnose“ 

aufgrund der Chlorophyll-Messungen nachgedüngt. 

Tab. 2: Stickstoff-Düngergaben für Blumenkohl (2004) und Salat (2005) in der 

intensiven Gemüsefruchtfolge (Einarbeitung Ernterückstände) an den Standorten 

„Rinkenbergerhof“ und „Queckbrunnerhof“. Werte in Klammern beziehen sich jeweils auf 

den zweiten Satz Gemüse. Alle Angaben in kg N ha -1 . 

Rinkenbergerhof Queckbrunnerhof 

Düngung 2004 2005 2004 2005 

Faustzahlen 375 (300) 190 (150) 375 (250 a ) 190 (150) 

N-Expert 225 (125) 130 (85) 285 (0 a ) 121 (67) 

Diagnose 167 (150) 105 (85) 

a Erster Gemüsesatz konnte nicht beerntet werden, daher geringere Düngergabe bei 

Variante „Faustzahlen“ sowie keine Düngung bei Variante „N-Expert“ erforderlich. 

Beispielhaft sind in Tab. 3 und Tab. 4 die Erträge der intensiven Gemüsefruchtfolge bei 

Einarbeitung der Ernterückstände dargestellt. Der Frischmasseaufwuchs für Blumenkohl 

im Jahr 2004 lag im Bereich um 700 bzw. 850 dt FM ha -1 , wobei am Standort 

„Queckbrunnerhof“ die geringeren Werte ermittelt wurden. Während für den ersten Satz 

Blumenkohl am Standort „Rinkenbergerhof“ mit abnehmender Düngergabe tendenziell ein 

geringerer Gesamtaufwuchs ermittelt wurde, war für den zweiten Satz Blumenkohl bei der 

Düngerbedarfsermittlung „Diagnose“ ein tendenziell höherer Gesamtaufwuchs und 

Marktertrag zu verzeichnen. Eine Reduktion in Gesamtaufwuchs, Markertrag und der 

Ausbeute (Anteil vermarktungsfähiger Pflanzen) wurde am Standort „Rinkenbergerhof“ im 

ersten Satz Salat bei Düngung nach „Diagnose“ festgestellt. Für den zweiten Satz wurden 

dagegen bei Düngung nach Pflanzendiagnose die höheren Werte festgestellt. Am 

Standort „Queckbrunnerhof“ (Tab. 4) waren die Markterträge bei Blumenkohl (zweiter Satz 

2004) in beiden Düngungsvarianten identisch. Der erste Satz Blumenkohl konnte an 

diesem Standort nicht abgeerntet werden. Bei Salat wurden im ersten Satz bei Düngung 

nach N-Expert ein höherer Aufwuchs und Marktertrag erzielt, im zweiten Satz waren 

dagegen keine Unterschiede zu erkennen. 

Tab. 3: Frischmasseaufwuchs (dt FM ha -1 ) und Ausbeute der beiden Gemüsesätze 

2004 und 2005 (in Klammern Werte für zweiten Satz) am Standort „Rinkenbergerhof“. 

Beide Sätze mit Einarbeitung der Ernterückstände. 

Jahr 

(Kultur) 

Düngung Gesamtaufwuchs 

[dt FM ha -1 ] 

Marktware 


Ausbeute 

[%] 

2004 Faustzahlen 817 (848) 379 (371) 90 (93) 

(Blumenkohl) N-Expert 762 (855) 387 (393) 93 (90) 

Diagnose 778 (876) 382 (411) 95 (93) 

2005 Faustzahlen 408 (680) 361 (523) 98 (94) 

(Salat) N-Expert 382 (734) 299 (559) 84 (97) 

Diagnose 367 (732) 285 (573) 86 (99) 

Die Stickstoff-Aufnahme zeigte am Standort „Rinkenbergerhof“ bei Blumenkohl eine 

deutliche Abhängigkeit von der eingesetzten Düngermenge (Tab. 5). Dabei war die N- 

Aufnahme der vermarktungsfähigen Pflanzenteile vor allem im zweiten Satz nahezu 

112


identisch. Bei Salat war nur bei Dünung nach Pflanzendiagnose eine geringere Stickstoff- 

Aufnahme zu erkennen. 

Tab. 4: Frischmasseaufwuchs (dt FM ha -1 ) und Ausbeute der beiden Gemüsesätze 

2004 und 2005 (in Klammern Werte für zweiten Satz) am Standort „Queckbrunnerhof“. 

Beide Sätze mit Einarbeitung der Ernterückstände. Erster Satz Blumenkohl im Jahr 2004 

konnte nicht beerntet werden. 

Jahr 

(Kultur) 

Düngung Gesamtaufwuchs 


Marktware 


Ausbeute 

[%] 

2004 Faustzahlen - (679) - (337) - (96) 

(Bumenkohl) N-Expert - (718) - (340) - (95) 

2005 Faustzahlen 480 (504) 474 a (434) 97 (97) 

(Salat) N-Expert 528 (517) 525 a (427) 98 (97) 

a Markware aufgrund Virusbefall des gesamten Versuches nicht eindeutig zu ermitteln 

Am Standort „Queckbrunnerhof“ konnte der erste Satz Blumenkohl (2004) nicht abgeerntet 

werden. Somit lagen für die Folgekultur erhebliche N-Mengen aus der Düngung und der 

eingearbeiteten Pflanzenmasse vor. Die N-Aufnahme des zweiten Satzes unterschied sich 

für die untersuchten Düngevarianten nicht (Tab. 6). Auch die beiden Salatsätze im Jahr 

2005 hatten an diesem Standort identische Stickstoff-Aufnahmen. 

Während bei Blumenkohl (2004) etwa 60-65 % des aufgenommenen Stickstoffs mit den 

Ernterückständen auf dem Feld verbleibt (130-190 kg N ha -1 ) war dieser Anteil bei Salat 

(2005) mit 13-38 % wesentlich geringer (ca. 10-50 kg N ha -1 ). 

Tab. 5: Stickstoff-Aufnahme (kg N ha -1 ) unterteilt in Marktware und Ernterückstände 

der beiden Gemüsesätze (in Klammern Werte für zweiten Satz) in den Jahren 2004 und 

2005 am Standort „Rinkenbergerhof“. Intensive Gemüsefruchtfolge mit Einarbeitung der 

Ernterückstände. 

Jahr 

(Kultur) 

Düngung N-Aufnahme 

[kg N ha -1 ] 

Marktware 

[kg N ha -1 ] 

Ernterückstände 

[kg N ha -1 ] 

2004 Faustzahlen 275 (285) 95 (94) 180 (191) 

(Blumenkohl) N-Expert 229 (227) 87 (91) 141 (136) 

Diagnose 207 (232) 79 (95) 128 (137) 

2005 Faustzahlen 85 (131) 75 (82) 10 (49) 

(Salat) N-Expert 82 (144) 71 (106) 11 (37) 

Diagnose 76 (127) 61 (98) 15 (29) 

Die Abfuhr der Ernterückstände hatte im Vergleich zur sofortigen Einarbeitung der 

Ernterückstände keinen Effekt auf Ertrag und Qualität von Blumenkohl (2004, nicht 

dargestellt). Die N-Aufnahme war allerdings in den Düngungsvarianten „N-Expert“ und 

„Diagnose“ bei Abfuhr der Ernterückstände tendenziell niedriger (nicht dargestellt). Bei 

Salat wurde im ersten Satz bei Abfuhr der Ernterückstände geringere, im zweiten Satz 

dagegen höhere Erträge und Ausbeuten festgestellt (nicht dargestellt). 

Nach Sommer- und Winterbegrünung wurden für Salat tendenziell höhere Markterträge 

und Ausbeuten festgestellt (nicht dargestellt). In der Gemüse- / Getreide-Fruchtfolge 

wurden am Standort „Queckbrunnerhof“ im Mittel höhere Markterträge erzielt. Allerdings 

unterschieden sich die Düngungsvarianten „Faustzahlen“ und „N-Expert“ deutlich in dieser 

Fruchtfolge. Während bei Düngung nach „Faustzahlen“ erhöhte Markerträge ermittelt 

113


wurden, waren diese bei Düngung nach „N-Expert“ im Vergleich zur intensiven 

Gemüsefruchtfolge deutlich vermindert (nicht dargestellt). 

Tab. 6: Stickstoff-Aufnahme (kg N ha -1 ) unterteilt in Marktware und Ernterückstände 

der beiden Gemüsesätze (in Klammern Werte für zweiten Satz) in den Jahren 2004 und 

2005 am Standort „Queckbrunnerhof“. Intensive Gemüsefruchtfolge mit Einarbeitung der 

Ernterückstände. 

Jahr 

(Kultur) 

Düngung N-Aufnahme 

[kg N ha -1 ] 

Marktware 

[kg N ha -1 ] 

Ernterückstände 

[kg N ha -1 ] 

2004 Faustzahlen - a (227) - a (80) - a (147) 

(Blumenkohl) N-Expert - a (231) - a (84) - a (147) 

2005 Faustzahlen 106 (89) 104 b (75) 1 b (14) 

(Salat) N-Expert 103 (89) 102 b (72) 1 b (17) 

a Erster Satz Blumenkohl 2004 konnte nicht beerntet werden. 

b Markware aufgrund Virusbefall des gesamten Versuches nicht eindeutig zu ermitteln 

3.2 Nmin-Gehalte im Boden 

Nach zweijähriger Versuchdauer zeigten sich für die Nmin-Gehalte im Boden deutliche 

Differenzierungen hinsichtlich Standort, Fruchtfolge sowie Düngerbedarfsermittlung (Abb. 

6). So wurden - mit Ausnahme der Gemüse-/Getreidefruchtfolge bei Düngung nach 

Faustzahlen - am Standort „Queckbrunnerhof“ die höheren Nmin-Gehalte gemessen. In der 

intensiven Gemüsefruchtfolge wurden am Standort „Queckbrunnerhof“ bei Düngung nach 

Faustzahlen nach zwei Jahren über 550 kg N ha -1 in 0-90 cm Bodentiefe gemessen. Bei 

gleichen Düngergaben und ähnlichen Entzügen über die Ernteprodukte wurden dagegen 

am Standort „Rinkenbergerhof“ 250 kg N ha -1 in 0-90 cm Bodentiefe gemessen. Am durch 

schluffige-lehmige Böden geprägten Standort „Queckbrunnerhof“ sind im Vergleich zum 

durch sandige Böden geprägten Standort „Rinkenbergerhof“ wesentlich geringere 

Sickerraten zu erwarten, wodurch sich diese hohen Stickstoff-Mengen im Boden 

akkumulieren konnten, während am Standort „Rinkenbergerhof“ von einer erheblichen 

Auswaschung von Stickstoff auszugehen ist. 

Die Düngung nach N-Expert führte an beiden Standorten in allen Fruchtfolgen zu einer 

deutlichen Reduktion der Nmin-Bodengehalte (Faktor etwa 0,5). Die niedrigsten Nmin- 

Gehalte wurden im Herbst 2005 erwartungsgemäß in der Fruchtfolge 

„Sommerzwischenfrucht“ ermittelt, da hier die unmittelbare Vorfrucht (Hirse) nicht gedüngt 

wurde. Die Fruchtfolgen „Winterzwischenfrucht“ und „Gemüse-/Getreide“ waren 

hinsichtlich der Nmin-Gehalte im Herbst 2005 als nahezu identisch einzustufen. Bei allen 

tiefwurzelnden landwirtschaftlichen Kulturen (Zwischenfrüchte und Getreide) war im 

Vergleich zur intensiven Gemüsefruchtfolge im Herbst 2005 eine deutliche Reduktion der 

Nmin-Gehalte in den tieferen Bodenkompartimenten zu erkennen. 

Die Düngebedarfsermittlung nach Pflanzendiagnose am Standort „Rinkenbergerhof“ führte 

mit Ausnahme der Winterzwischenfrucht zu einer weiteren Verminderung der Nmin- 

Gehalte. Ebenso hatte die Abfuhr der Ernterückstände eine Reduktion der Nmin-Gehalte 

zur Folge (nicht dargestellt). 

114


N [kg N ha min -1 

] 

600 

500 

400 

300 

200 

100 

0 

Faustzahlen 

Gemüse 

intensiv 

N- 

Expert 

Sommerzwischenfrucht 

Faustzahlen 

RinkenbergerQueckbrunnerhofhof N- 

Expert 

. 

. 

. 

Winterzwischenfrucht 

0-30 

30-60 

60-90 

Faustzahlen 

N- 

Expert 

Abb. 6: Nmin-Gehalte im Boden im Herbst 2005 an den beiden 

Untersuchungsstandorten (Einarbeitung der Ernterückstände). 

3.3 N-Salden 

Gemüse / 

Getreide 

Faustzahlen 

N- 

Expert 

Der durchschnittliche N-Bilanz-Saldo (Tab. 7) der ersten beiden Untersuchungsjahre zeigt, 

wie zu erwarten, deutliche Abhängigkeiten von Düngebedarfsermittlung, Fruchtfolge und 

Behandlung der Ernterückstände (Einarbeitung vs. Abfuhr). Während in der intensiven 

Gemüsefruchtfolge bei Düngung nach Faustzahlen durchschnittliche N-Bilanz-Salden von 

340-350 kg N ha -1 ermittelt wurden reduziert sich dieser Wert bei Düngung nach N-Expert 

auf ca. 100 kg N ha -1 . Die Extensivierung der Fruchtfolge führte v.a. bei Düngung nach 

Faustzahlen zu einer Reduktion der N-Salden. Bei Bedarfsgerechter Düngung nach „N- 

Expert“ sind die Unterschiede zwischen den Fruchtfolgen wesentlich geringer. Am 

Standort „Rinkenbergerhof“ wurde hier im Mittel bei Sommer- bzw. Winterbegrünung eine 

Reduktion im N-Saldo um ca. 15-25 kg N ha -1 ermittelt. Am Standort „Queckbrunnerhof“ 

wurde dagegen in der Gemüse-Getreide-Fruchtfolge eine Reduktion im N-Saldo von ca. 

15 kg N ha -1 festgestellt. Bei Düngung nach N-Expert wies die Sommerbegrünung an 

diesem Standort im Vergleich zur Intensiven Gemüsefruchtfolge dagegen bislang einen 

erhöhten N-Saldo auf. Dies dürfte an diesem Standort auf Nachwirkungen des nicht 

beernteten ersten Satzes Blumenkohl im Jahr 2004 zurückzuführen sein. 

Die Düngung nach Pflanzendiagnose am Standort „Rinkenbergerhof“ führte im Vergleich 

zur Düngung nach N-Expert in allen Fruchtfolgen zu einer weiteren Reduktion der N- 

Salden. Ebenso erfolgte bei Abfuhr der Ernterückstände eine drastische Reduktion der N- 

Salden. Bei Düngung nach Faustzahlen und Pflanzendiagnose wurden in allen 

Fruchtfolgen im Mittel negative N-Salden im Bereich von -33 bis -92 kg N ha -1 ermittelt. 

115


Tab. 7: Durchschnittliche jährliche N-Salden (Düngung – Entzug) der 

Untersuchungsjahre 2004 und 2005. Alle Werte in kg N ha -1 . Werte in Klammern für 

Standort „Rinkenbergerhof“ bei Abfuhr der Ernterückstände. 

Standort 

Düngung 

Rinkenbergerhof 

Gemüse Intensiv Sommerbegrünung 

Winter- 

begrünung 

Gemüse / Getreide 

Faustzahlen 335 (121) 197 (18) 263 (30) 273 (89) 

N-Expert 105 (-41) 91 (-74) 81 (-81) 102 (-33) 

Diagnose 87 (-70) 61 (-92) 65 (-87) 73 (-42) 

Queckbrunnerhof 

Faustzahlen 353 231 309 276 

N-Expert 118 155 120 104 

3.4 Nitrat-Konzentrationen im Saugkerzenwasserwasser und N-Auswaschung in der 

intensiven Gemüsefruchtfolge 

Erste Messungen der Nitratkonzentrationen im Saugkerzenwasser erfolgten im Dezember 

2004. In Abb. 2 sind die Konzentrationsverläufe in der intensiven Gemüsefruchtfolge (vgl. 

Tab. 1) an beiden Standorten in Abhängigkeit von der Düngungsvariante dargestellt. Auf 

dem durch leichte Böden geprägten Standort „Rinkenbergerhof“ zeigte sich bereits zu 

Beginn der Untersuchungen eine deutliche Differenzierung der Nitrat-Konzentrationen in 

Abhängigkeit von der Düngungsvariante. So lagen die Nitratkonzentrationen im 

Saugkerzenwasser der Variante „Faustzahlen“ deutlich über den Varianten „N-Expert“ und 

„Diagnose“. Im weiteren Verlauf zeigte die Variante „Diagnose“ im Vergleich zu „N-Expert“ 

zeitweise geringere Konzentrationen. 

Der durch sandig-schluffige Böden und langjährigen Gemüseanbau geprägte Standort 

„Queckbrunnerhof“ zeigte dagegen erst im Juli / August 2005 eine sich abzeichnende 

leichte Differenzierung zwischen den Düngungsvarianten „Faustzahlen“ und „N-Expert“. 

Wie zu erwarten, werden durch den schwereren Boden dieses Standortes 

bewirtschaftungsbedingte Effekte stärker abgepuffert, was sich in der verzögerten 

Reaktion der Nitratkonzentrationen auf die differenzierte Düngung auswirkte. Seit Beginn 

der Vegetationsperiode 2006 lagen die Sickerwasserkonzentrationen des Standortes 

„Queckbrunnerhof“ deutliche über denen des Standortes „Rinkenbergerhof“. 

Der Einfluss der Abfuhr der Ernterückstände auf die Nitrat-Konzentrationen im 

Saugkerzenwasser (Standort „Rinkenbergerhof“; vgl. Abb. 8) zeigte sich etwa ab April des 

Jahres 2005. Wie anhand der Nmin-Werte und der N-Salden zu erwarten, sind die 

Nitratkonzentrationen ab diesem Zeitpunkt bei Abfuhr der Ernterückstände deutlich 

vermindert. Von März 2006 bis Mai 2006 waren die Sickerwasserkonzentrationen der 

Versuchsvarianten „Einarbeitung“ und „Abfuhr“ allerdings nahezu identisch. Ab Juni 2006 

zeigte sich in der Düngevariante „Faustzahlen“ wieder ein deutlicher Einfluss der Abfuhr 

der Ernterückstände. 

116


NO -N [mg N l 3 -1 

] 

NO -N [mg N l 3 -1 

] 

Düngungsvariante: 

Rinkenbergerhof 

400 

300 

200 

100 

0 

Queckbrunnerhof 

400 

300 

200 

100 

0 

Faustzahlen N-Expert Diagnose 

1. Satz 

Salat 

Sellerie 

2. Satz 1. Satz 2. Satz 

Salat 

1. Satz 2. Satz 

1. Satz 

NovDez 

Jan FebMrz 

Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan FebMrz 

Apr Mai Jun Jul Aug 

2004 2005 2006 

Sellerie 

2. Satz 

Abb. 7: Nitrat-Konzentrationen im Saugkerzenwasser in 105 cm Bodentiefe im 

Zeitraum von Dezember 2004 – August 2005. Intensive Gemüsefruchtfolge: 2004 zwei 

Sätze Blumenkohl; 2005 zwei Sätze Salat; 2006 zwei Sätze Staudensellerie. Einfluss von 

Standort und Düngungsvariante. 

Düngungsvariante: 

Faustzahlen Faustzahlen (Abfuhr ER) N-Expert N-Expert (Abfuhr ER 

1. Satz 

Salat 

2. Satz 

Sellerie 

1. Satz 2. Satz 

250 

NO -N [mg N l 3 -1 

] 

200 

150 

100 

50 

0 

NovDez 

Jan FebMrz 

Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan FebMrz 

Apr Mai Jun Jul Aug 

2004 2005 2006 

Abb. 8: Nitrat-Konzentrationen im Saugkerzenwasser in 105 cm Bodentiefe im 

Zeitraum von Dezember 2004 – August 2005. Intensive Gemüsefruchtfolge: 2004 zwei 

Sätze Blumenkohl; 2005 zwei Sätze Salat; 2006 zwei Sätze Staudensellerie. Einfluss der 

Abfuhr der Ernterückstände (ER in Graphik). 

117


Die Berechnung der Sickerwassermengen ist derzeit noch nicht für alle Fruchtfolgen 

abgeschlossen. In Tab. 8 sind die Nitrat-Austräge der intensiven Gemüsefruchtfolge für 

das Jahr 2005 zusammengefasst. Die Austräge wurden auf der Basis von 

Sickerwassermengen die i) über die klimatische Wasserbilanz (mit Berücksichtigung des 

Bodenspeichers) sowie ii) mit Hilfe Bodenwasserhaushaltsmodells berechnet. 

Bei Düngung nach Faustzahlen betrug der Stickstoff-Austrag in 105 cm Bodentiefe am 

Standort „Rinkenbergerhof“ im Jahr 2005 etwa zwischen 440 

(Bodenwasserhaushaltsmodell) und 520 kg N ha -1 (klimatische Wasserbilanz); am 

Standort „Queckbrunnerhof“ dagegen zwischen 170 und 220 kg N ha -1 . Die 

Größenordnung dieser Stickstoff-Austräge wurde durch den Vergleich mit den erweiterten 

N-Bilanzen (Düngung - Entzug ± Veränderung im Boden) der Jahre 2004 und 2005 als 

plausibel bestätigt (nicht dargestellt). 

Bei Düngung nach N-Expert wurden die N-Austräge am Standort „Rinkenbergerhof“ auf 

etwa 45 % des Austrags bei Düngung nach Faustzahlen reduziert. Für den Standort 

„Queckbrunnerhof“ betrug die Reduktion im Jahr 2005 etwa 30 - 40 kg N ha -1 (entspricht 

15 – 20 %). Für die Folgejahre dürfte aufgrund der Konzentrationsverläufe (vgl. Abb. 2) 

diese Reduktion eine ähnliche Größenordnung wir für den Standort „Rinkenbergerhof“ 

erreichen. 

Tab. 8: Nitratausträge (kg N ha -1 ) im Kalenderjahr 2005 in 105 cm Bodentiefe für die 

intensive Gemüsefruchtfolge in Abhängigkeit von der Düngebedarfsermittlung sowie der 

Behandlung der Ernterückstände (Verbleib mit sofortiger Einarbeitung vs. Abfuhr). 

Klimatische WB: Bestimmung der Wasserflüsse nach klimatischer Wasserbilanz; WHH- 

Modell: Bestimmung der Wasserflüsse mit Bodenwasserhaushaltsmodell. 

Rinkenbergerhof Queckbrunnerhof 

Düngung Ernterückstände Klimatische WB WHH-Modell Klimatische WB WHH-Modell 

Faustzahlen Einarbeitung 519 441 218 167 

N-Expert Einarbeitung 226 192 176 141 

Diagnose Einarbeitung 191 156 

Faustzahlen Abfuhr 318 276 

N-Expert Abfuhr 136 103 

Bei Düngebedarfsermittlung nach Pflanzendiagnose konnten in der intensiven 

Gemüsefruchtfolge bei Verbleib der Ernterückstände die Stickstoff-Austräge im Jahr 2005 

im Vergleich zur Düngung nach N-Expert um 30 bis 40 kg N ha -1 reduziert werden. 

Durch die Abfuhr der Ernterückstände wurde im Jahr 2005 am Standort „Rinkenbergerhof“ 

bei Düngung nach Faustzahlen im Jahr 2005 eine Reduktion des N-Austrags um 160 bis 

200 kg N ha -1 erreicht (35 – 40 %). Bei Düngung nach N-Expert betrug diese im Jahr 2005 

mit ca. 50 bis 90 kg N ha -1 ebenfalls 35 – 40 %. 

4 Schlussfolgerungen und Ausblick 

Die unterschiedlichen Verfahren der Düngerbedarfsermittlung hatten einen deutlichen 

Einfluss auf die Stickstoffsalden und somit die Stickstoffverluste. Hinsichtlich Ertrag und 

der Qualität zeigten sich dagegen bislang keine eindeutigen Effekte. Die Auflockerung der 

Fruchtfolge durch eine Zwischenfrucht bzw. die Einbeziehung einer landwirtschaftlichen 

Kultur in die Fruchtfolge führte zu deutlich verminderten Nmin-Gehalten im Boden im Herbst 

und zu einer Reduktion der N-Salden. 

118


Die ersten Ergebnisse der ökonomischen Bewertung für den Standort „Queckbrunnerhof“ 

zeigten, dass die Düngebedarfsermittlung (Faustzahlen vs. N-Expert) an diesem Standort 

keinen erkennbaren Einfluss auf die erwirtschafteten Deckungsbeiträge hat. Die 

Extensivierung der Gemüsefruchtfolge in jeder Form verringerte die Deckungsbeiträge 

dagegen deutlich. 

Die Untersuchungsergebnisse des ersten beiden Versuchsjahre bestätigen damit, dass 

eine Beeinflussung der Stickstoffausnutzung durch die im Forschungsvorhaben 

untersuchten Maßnahmen zu erwarten ist. Zur Übertragung der Versuchsergebnisse in die 

Fläche ist im weiteren die Anwendung eines Prozessmodells geplant. An beiden 

Standorten wird derzeit das Simulationssystems CANDY (CArbon and Nitrogen 

DYnamics; Franko et al., 1995) implementiert. Die vom Modellsystem berechneten 

Sickerwasserraten wurde bereits zur Berechnung von Nitrat-Austrägen herangezogen (vgl. 

oben). Ziel der weiteren Modellanwendung ist es, die Grundlagen für eine Übertragung der 

an Einzelstandorten erzielten Ergebnisse auf größere Gebiete zu erarbeiten. Aufbauend 

darauf kann im weiteren eine Bewertung der unterschiedlichen Maßnahmen zur 

Verbesserung der N-Effizienz im Maßstab der Region Vorderpfalz erfolgen. 

5 Zitierte Literatur 

Feller, C.; Fink, M.; Maync, A.; Paschold, P.J.; Scharpf, H.-G.; Schlaghecken, J.; 

Strohmeyer, K.; Weier U.; Ziegler, J. (2001): Düngung im Freilandgemüsebau. 

Schriftenreihe des IGZ Großbeeren/Erfurt e.V. Heft 4. 

Franko, U.; Oelschlägel, B.; Schenk, S. (1995): Modellierung von Bodenprozessen in 

Agrarlandschaften zur Untersuchung der Auswirkungen möglicher Klimaveränderungen, 

UFZ-Bericht 3/1995. 

Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz, Abteilung Wasserwirtschaft (Hrsg.) 

(2004): Vorläufige Ergebnisse der Bestandsaufnahme der rheinland-pfälzischen 

Gewässer nach der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie. Bericht der Ministeriums für 

Umwelt und Forsten, Mainz. 

Richtlinie 200/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates zur Schaffung eines 

Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik vom 

23.10.2000. 

119


Fraktionierung der organischen Bodensubstanz zur Beurteilung des Stickstoff- 

Nachlieferungsvermögens landwirtschaftlicher genutzter Böden 

Lioy, Rocco (CONVIS – Société Coopérative), Bolduan, Rainer, Mokry, Markus: 

1. Einleitung 

Im Rahmen des EU-CRAFT-Projektes „BIONIRS“ (allgemeine Informationen sind unter 

www.bionirs.info abrufbar) wurden 60 Bodenproben aus Luxemburg auf C und N-Gehalte 

analysiert. Des Weiteren wurden verschiedene Extraktionsmethoden erprobt, um das N- 

Nachlieferungsvermögen von Böden unter landwirtschaftlicher Nutzung beurteilen zu 

können. Die Analysen wurden vor dem Hintergrund durchgeführt, die nasschemischen 

Werte mit den Analysen der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) vergleichen zu können. 

Eine erste Übersicht über die Ergebnisse der NIRS-Messung ist im Beitrag von Mokry und 

Bolduan beim VDLUFA-Kongreß 2005 zu finden. Die hier vorgelegten Ergebnisse 

beziehen sich ausschließlich auf die nasschemische Messung der Böden und deren 

Extrakte. 

2. Material und Methoden 

Die Böden stammen von verschiedenen Standorten Luxemburgs (Abb.1), die zum Teil 

erhebliche Unterschiede in der Bodennutzung (Acker bzw. Grünland), Textur, Geologie 

sowie in den klimatischen Bedingungen aufweisen. Auch die Stickstoffintensität der 

Betriebe (Tab.1) variiert in einem breiten Umfang. Als Extraktionsmittel wurden 

Calciumchlorid (2-stündige Extraktion mit 0,01 M CaCl2-Lösung bei Raumtemperatur) 

sowie eine gepufferte Lösung von Phosphat-Borat (Extraktion mit 12,2 g 

Natriumdihydrogenphosphat-Monohydrat und 8,91 g Natriumtetraborat-10-hydrat mit pH 

6,7 - 6,75 bei 39°C) verwendet (PBP-Lösung). Die C- und N-Gehalte der Extrakte wurden 

anschließend im Elementaranalyser bestimmt. Die verschiedenen Extrakte stehen für 

Fraktionen der organischen Substanz mit unterschiedlichem Nachlieferungsvermögen. Da 

auch der Nmin-Gehalt bestimmt wurde, ist zusammen mit der Analyse des 

Gesamtstickstoffs und Kohlenstoffs des Bodens sowie der Bodenextrakte eine komplette 

Bilanzierung der N- und C-Fraktionen der organischen Substanz der untersuchten Böden 

möglich. 

3. Ergebnisse 

Die Einteilung der C- und N-Gehalte von Böden und Bodenextrakten nach Region (Abb. 2 

und 3) weist auf Unterschiede zwischen den Standorten hin. Die Böden im Süd-Westen 

sowie im Süd-Osten des Landes haben, bedingt durch die schwerere Textur, mehr C und 

N im Boden als die Böden in der Mitte und im Mitte-Nord-Bereich. Dagegen sind die 

Gehalte an C und N der Böden im Norden Luxemburgs (Hochplateau mit 500 m 

Durchschnittshöhe) deutlich höher als in den anderen Regionen, weil in dieser Gegend mit 

kalten Wintern und hoher Feuchtigkeit die Standortbedingungen zu einer Akkumulation an 

organischer Substanz führen. Die C- und N-Gehalte nach Region in den Extrakten folgen 

nur zum Teil der beschriebenen Reihenfolge, da z.B. im Süd-Osten der C-Gehalt im 

Phosphat-Borat-Extrakt niedriger ist als in der Region Mitte, welche aber weniger C im 

Boden aufweist. Bei der Bodenutzung (Abb. 5 und 6) sowie bei der Textur (Abb.8 und 9) 

zeigen die Ergebnisse höhere C- und N-Werte bei Acker im Vergleich zu Grünland sowie 

bei den schwereren Böden im Vergleich zu den leichteren. 

Bei den C/N-Verhältnissen (Abb.4, 6 und 10) ist festzustellen, dass die Böden in den 

Regionen Mitte sowie Mitte-Nord am nachlieferungsträgsten sind (weites C:N = geringe 

Neigung zur Mineralisierung), während Grünlandböden engere C:N aufweisen im 

120


Vergleich zum Acker. Bei der Bodentextur sind es die mittleren Böden, welche die 

günstigsten Bedingungen (engeres C:N) für die N-Mineralisierung aufweisen. 

Neben diesen qualitativen Unterschieden zwischen den Böden erlauben es die ermittelten 

Werte auch, die unterschiedlichen N-Fraktionen im Boden zu bilanzieren. Wie aus Abb.11 

ersichtlich ist, wurde der Gesamtstickstoff in 5 Fraktionen unterteilt. Davon sind die CaCl2- 

sowie die PBP-Fraktionen diejenige, welche am Mineralisierungsprozess der organischen 

Bodensubstanz beteiligt sind. Die Bilanzierung der Ackerböden nach Region (Tab.2a und 

2b) ergibt, dass die Ackerböden im Norden deutlich größere N-Nachlieferungspotentiale 

haben als die anderen Standorte. Die Regionen Süd-Ost, Mitte und Mitte-Nord nehmen 

hier eine mittlere Stellung ein, während die Ackerböden im Süden nur sehr geringe 

nachlieferbare Reserven haben. Im Grünlandbereich (Tab. 3a und 3b) ändert sich das 

Bild: Hier sind es die Böden im Süden, welche das größte N-Nachlieferungspotential 

aufweisen, gefolgt von den Böden im Norden und schließlich von den anderen drei 

Standorten. Gruppiert nach der Textur (Tongehalt) weisen mittlere und schwere Böden 

eine höhere Löslichkeit auf als leichte, allerdings ist die leichter mineralisierbare Fraktion 

(CaCl2-Extrakt) in den schweren Böden stärker vertreten, während die schwerer 

mineralisierbare Fraktion (PBP-Extrakt) anteilmäßig eher in den mittleren Böden 

vorzufinden ist. Allen Bilanzierungen ist gemeinsam, dass der am Mineralisierungsprozess 

nicht beteiligte Stickstoff (Nrec) mit Anteilen zwischen 94 und 98% deutlich üben denen 

der anderen Fraktionen liegt. 

4. Schlußfolgerungen 

• Die Fraktionierung der organischen Bodensubstanz ist hilfreich zur Charakterisierung 

von Böden und zur Beurteilung ihres N-Nachlieferungsvermögens. Dies gilt besonders 

beim Vergleich von Böden ähnlicher Standorten. 

• Die CaCl2-Fraktion umreißt eine leichter mineralisierbare Fraktion des Norg als die 

PBP-Fraktion. Letztere ist eher als die maximal mineralisierbare N-Menge unter den 

günstigsten Bedingungen zu verstehen (Bodenreserve). 

• Die untersuchten Böden zeigen Unterschiede in der potentiellen N-Nachlieferung 

abhängig von der Region (Nord>Süd-West>Süd-Ost≅Mitte>Mitte-Nord), der 

Bodennutzung (Grünland>Acker) und der Bodenart (Lehm>Ton>Sand). 

• Es bleibt festzuhalten: Die Ausschöpfung des über die Extrakte gemessenen Potentials 

und die definitive Abschätzung der N-Nachlieferung hat in Ergänzung zur Beurteilung 

von Standort- und Witterungsdaten zu erfolgen. 

5. Weiterführende Literatur 

BOLDUAN, R., MOKRY, M. (2005): Analytik von C- und N-Gehalten in verschiedenen Böden 

mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS). Bonn 27-30. September 2005, VDLU- 

FA-Kongreß im Tagungsband S. 24 

MATSUMOTO S., AE N., YAMAGATA M. (2000): Extraction of mineralizable organic nitrogen 

from soils by a neutral phoshate buffer solution. Soil Biol. Biochem. 32, SS. 

1293-1299 

OLFS H.-W., WERNER W. (1993): Methodische Ansätze zur Erfassung des N- Nachlieferungsvermögens 

des Bodens. In: Berichte über Landwirtschaft – Bodennutzung 

und Bodenfruchtbarkeit, Band 5 Nährstoffhaushalt, SS. 141-159, Paul Parey – 

Hamburg und Berlin 

SAUERBECK D. (1992): Funktionen und Bedeutung der organischen Substanzen für die 

Bodenfruchtbarkeit. In: Berichte über Landwirtschaft – Bodennutzung und Bodenfruchtbarkeit, 

Band 4 Humushaushalt, SS. 13-29, Paul Parey – Hamburg und Berlin 

121


WENZL (1996): Bestimmung der Speicherung wasserlöslicher organischer Substanzen 

(WOS) und der N-Nachlieferung des Bodens als wesentlicher Faktor für Düngeempfehlungen 

auf der Grundlage von Nährstoffbilanzierungen. In: Stoffbilanzierung 

in der Landwirtschaft, Wien 20-21. Juni 1996, im Tagungsband SS. 49-63 

B 

F 

2 

1 

5 

3 

ANHANG: ABBILDUNGEN UND TABELLEN 

4 

D 

Luxemburg: 

Geogr. Zonen 

Süd- 

West 

Abb1: Regionale Herkunft der Böden und Bodenbeschaffenheit 

Tab.1: Strukturdaten der ausgewählten Betriebe 

Region 

Süd-West 

Süd-Ost 

Mitte 

Mitte-Nord 

Nord 

Standort 

Bertrange 

Dippach 

Pafebierg 

Dickweiler 

Waldbillig 

Körich 

Stegen 

Erpeldange 

Neidhausen 

Huldange 

Betrieb 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9 

10 

1 

2 

3 

4 

5 

Milchvieh 

Milchvieh 

Milchvieh 

Milchvieh 

Nord 

Mitte- 

Nord 

Mitte 

Süd-Ost 

Tierproduktion 

Mutterkuh-Bullenmast 

Milchvieh-Bullenmast 

Milchvieh-Bullenmast 

n = 60 

12 

12 

12 

12 

12 

Mutterkuh-Fresserverkauf 

Milchvieh-Mutterkuh-Bullenmast 

Milchvieh-Mutterkuh-Bullenmast 

Geologie; 

Bodenart 

Schiefer; 

Lehm-Sand 

Gipskeuper- 

Buntsandstein; 

Sand-Lehm 

Luxb. Sandstein; 

Sand 

Keuper-Muschelkalk; 

Lehm-Ton 

Lias-Dogger; 

Ton-Lehm 

Viehbesatz 

(GVE/ha) 

2,38 

1,62 

0,83 

2,67 

1,53 

0,97 

0,88 

1,75 

0,92 

1,03 

N-Bilanz 

(kg/ha) 

39 

56 

89 

209 

141 

119 

104 

88 

113 

109 

122


C%-Extrakte 

Abb.2: Kohlenstoffgehalte von Boden und Bodenextrakten nach Region 

N%-Extrakte 

0,20 

0,16 

0,12 

0,08 

0,04 

0,00 

Süd-West Süd-Ost Mitte Mitte-Nord Nord 

Abb.3: Stickstoffgehalte von Boden und Bodenextrakten nach Region 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

0,020 

0,016 

0,012 

0,008 

0,004 

0,000 

PB-Extrakt CaCl2-Extrakt Boden 



Boden PBP-extract CaCl2-extract 

Abb.4: C/N-Verhältnis von Boden und Bodenextrakten nach Region 

4,0 

3,0 

2,0 

1,0 

0,0 

0,35 

0,30 

0,25 

0,20 

0,15 

0,10 

0,05 

0,00 


C%-Boden 

N%-Boden 

123


C%-Extrakte 

Abb.5: Kohlenstoffgehalte von Boden und Bodenextrakten nach Bodennutzung 

N%-Extrakte 

0,2 

0,16 

0,12 

0,08 

0,04 

0 

0,020 

0,016 

0,012 

0,008 

0,004 

0,000 

Acker Grünland 

Abb.6: Stickstoffgehalte von Boden und Bodenextrakten nach Bodennutzung 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 




Boden PB-Extrakt CaCl2-Extrakt 


Abb.7: C/N-Verhältnis von Boden und Bodenextrakten nach Bodennutzung 

4 

3,5 

3 

2,5 

2 

1,5 

1 

0,5 

0 

0,35 

0,3 

0,25 

0,2 

0,15 

0,1 

0,05 

0 

C%-Boden 

N%-Boden 

124


C%-Extrakte 

Abb.8: Kohlenstoffgehalt von Boden und Bodenextrakten nach Textur 

N%-Extrakte 

Abb.9: Stickstoffgehalt von Boden und Bodenextrakten nach Textur 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0,2 

0,16 

0,12 

0,08 

0,04 

0 

0,020 

0,016 

0,012 

0,008 

0,004 

0,000 


Leicht Mittel Schwer 


Leicht Mittel Schwer 

Boden PB-Extrakt CaCl2-Extrakt 

0 

Leicht (Ton30%) 

Abb.10: C/N-Verhältnis von Boden und Bodenextrakten nach Textur 

4 

3,5 

3 

2,5 

2 

1,5 

1 

0,5 

0 

0,35 

0,30 

0,25 

0,20 

0,15 

0,10 

0,05 

0,00 

C%-Boden 

N%-Boden 

125


N org [REC] 

N tot 

N org = N tot -N min 

Norg Norg [PBP] = 

N ges [PBP] –N ges [CaCl2] 

Norg [REC] =Norg –(Norg [PBP] + N org [CaCl2 ] ) 

Norg [REC] =Norg –(Norg [PBP] + N org [CaCl2 ] ) 

Abb.11: Die unterschiedlichen Norg-Fraktionen 

Norg [CaCl2] = Norg [CaCl2] = 

N ges [CaCl2] –N min 

Tab.2a und 2b: Bilanzierung der N-Mengen im Ackerboden nach Region 

(absolut und relativ) 

Tab.3a und 3b: Bilanzierung der N-Mengen im Grünlandboden nach Region 

N min 

N tot N org N rec Norg PBP Norg CaCl2 Nmin 

Region n (kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) 

Süd-West 6 6120 6051 5972 58 21 69 

Süd-Ost 6 11100 10998 10763 188 48 102 

Mitte 5 6660 6600 6354 207 39 60 

Mitte-Nord 6 5550 5503 5318 158 28 47 

Nord 7 12975 12771 12180 525 66 204 


Region n (%) 

(%) 

(%) 

(%) 

(%) 

(%) 

Süd-West 6 100 98,9 97,6 0,9 0,34 1,1 

Süd-Ost 6 100 99,1 97,0 1,7 0,43 0,9 

Mitte 5 100 99,1 95,4 3,1 0,58 0,9 

Mitte-Nord 6 100 99,1 95,4 3,1 0,58 0,9 

Nord 7 100 99,2 95,8 2,8 0,51 0,8 

126




Region n (kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) 

Süd-West 6 17325 16960 16245 555 160 365 

Süd-Ost 6 14400 14208 13935 188 86 192 

Mitte 7 14207 14000 13738 186 76 207 

Mitte-Nord 6 8250 8194 7868 240 87 56 

Nord 5 18900 18558 18180 304 74 342 


Region n (%) 

(%) 

(%) 

(%) 

(%) 

(%) 

Süd-West 6 100 97,9 93,8 3,2 0,92 2,1 

Süd-Ost 6 100 98,7 96,8 1,3 0,59 1,3 

Mitte 7 100 98,5 96,7 1,3 0,53 1,5 

Mitte-Nord 6 100 99,3 95,4 2,9 1,05 0,7 

Nord 5 100 98,2 96,2 1,6 0,39 1,8 

Tab.4a und 4b: Bilanzierung der N-Mengen im Boden nach Bodenart 


Bodenart n 

N tot 

(kg/ha) 

N org ges 

(kg/ha) 

Norg REC 

(kg/ha) 

Norg PBP 

(kg/ha) 

Norg CaCl2 

(kg/ha) 

Nmin 

(kg/ha) 

Leicht (Ton30%) 18 14375 14182 13875 218 89 193 

Bodenart n 

N tot 

(%) 

N org ges 

(%) 

Norg REC 

(%) 

Norg PBP 

(%) 

Norg CaCl2 

(%) 

Leicht (Ton30%) 18 100 98,7 96,5 1,5 0,62 1,3 

Nmin 

(%) 

127

Öffentliche Sitzung „Boden / Freie Themen“ Vorträge 

Entwicklung der C-Masse und C-Verteilung in der Ackerkrume in Abhängigkeit einer 

langjährig differenzierten Bodenbearbeitung 

Nitzsche, Olaf (Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft); Schmidt, Walter; Keller, 

Toralf; Heinrich; Jürgen: 

Einleitung 

Der Humusgehalt bzw. der Gehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff von Ackerböden 

nimmt wesentlichen Einfluss auf wichtige physikalische, chemische und biologische 

Bodeneigenschaften. Nur beispielhaft seien die Wasseraufnahmefähigkeit und das 

Wasserhaltevermögen, die Kationenaustauschkapazität und die Aggregierung von 

Bodenpartikeln genannt (Van-Camp et al. 2004). Der Humusgehalt von Ackerböden wird 

durch den Standort (Boden, Klima) geprägt und kann durch die Bewirtschaftung in 

gewissen Grenzen beeinflusst werden (Van-Camp et al. 2004). Neben der Fruchtfolge und 

der Form und Menge der (organischen) Düngung beeinflussen auch 

Bodenbearbeitungsmaßnahmen direkt und indirekt die Ab- und Umbauprozesse der 

organischen Bodensubstanz. Direkt wird durch die Bodenbearbeitung eine Lockerung und 

Durchlüftung des Bodens erzielt, was zu einem verstärkten Humusabbau beitragen kann. 

Gleichzeitig wird organische Substanz in den Boden eingearbeitet und dadurch eine 

Inkorporation dieser Substanz in den Humuspool ermöglicht. Die indirekte Wirkung der 

Bodenbearbeitung betrifft z.B. die Beeinflussung des Bodenlebens (NITZSCHE et al. 2001), 

welches wiederum auf die Humusbildung Einfluss nehmen kann. 

Schon die Form der Bodenbearbeitung (konventionell, konservierend, Direktsaat) sowie 

deren Intensität haben erheblichen Einfluss auf wichtige Bodeneigenschaften, so dass 

davon auszugehen ist, dass auch die Humus- bzw. C-Dynamik beeinflusst wird. Diese 

Arbeit soll die Frage beantworten, in welchem Ausmaß auf einem typischen sächsischen 

Ackerstandort durch die dauerhafte Anwendung unterschiedlicher 

Bodenbearbeitungsverfahren Einfluss auf die Entwicklung der C-Masse und auf die C- 

Verteilung genommen wird. 

Material und Methoden 

Die Untersuchungen wurden im Jahr 2005 auf einer Versuchsfläche im Sächsischen 

Lößhügelland am Standort Lüttewitz durchgeführt. Das Untersuchungsgebiet ist durch ein 

ausgeprägtes Relief und mächtige Lößbedeckung (Bodenart Ut4) charakterisiert. Die 

naturräumlichen Eigenschaften in Kombination mit einer vorwiegend ackerbaulichen 

Nutzung der sehr ertragsstarken Böden führen zu einer sehr hohen Erosionsgefährdung, 

die die Umsetzung geeigneter Schutzmaßnahmen zwingend erforderlich macht. 

Im Jahr 1992 wurde durch die Südzucker AG und das Institut für Zuckerrübenforschung 

ein Bodenbearbeitungsversuch mit vier verschiedenen Bodenbearbeitungsverfahren in 

Großparzellen von jeweils 4 bis 5 ha angelegt, in denen seitdem konsequent die in Tabelle 

1 für das Anbaujahr 2004/2005 charakterisierten Bodenbearbeitungsverfahren zur 

Anwendung kommen. Vor der Versuchsanlage wurde der Gesamtschlag einheitlich 

bewirtschaftet. 

Der Bodenbearbeitungsversuch wurde seit 1992 mit einer dreijährigen 

Zuckerrübenfruchtfolge mit zwei Wintergetreidegliedern und einer Zwischenfrucht vor der 

Zuckerrübe (Gelbsenf) durchgeführt. In den letzten zwei Rotationen kam als 

Wintergetreide ausschließlich Winterweizen zum Anbau. Zuckerrübenblatt und 

Getreidestroh verbleiben auf der Fläche. 

128


Mit Ausnahme des Pflanzenschutzes erfolgen alle sonstigen 

Bewirtschaftungsmaßnahmen, wie Fruchtfolge, Sortenwahl oder Düngung in allen 

Versuchsvarianten einheitlich. Bei der Pflanzenschutzmittelanwendung wird auf die 

verfahrensbedingten Unterschiede der Bodenbearbeitungssysteme reagiert. 

Tab. 1: Bodenbearbeitungs- und Bestellmaßnahmen in den 

Bodenbearbeitungsvarianten 

Bearbeitung Pflug - P Mulch Locker - ML Mulch – M Direktsaat - D 

Tiefes Lockern** Tiefenmeißel 

~30 cm, 01.09.2004 

Bodenbearbeitung Grubber 10 Grubber 20 cm 

/ 

cm 

06.09.04 

Saatbettbereitung 06.09.04 

Zwischenfrucht- Gelbsenf Gelbsenf 

aussaat* 06.09.04 06.09.04 

Bodenbearbeitung Pflügen 27 cm 

18.10.04 

Saatbettbereitung Grubber 5 cm Grubber 5 cm 

06.04.05 06.04.05 

Aussaat Zuckerrübe 

06.04.05 

Zuckerrübe 

06.04.05 

Grubber 10 

cm 

06.09.04 

Gelbsenf 

06.09.04 

Grubber 5 cm 

06.04.05 

Zuckerrübe 

06.04.05 

*: Durchführung nur einmal in der Rotation, nach der Stoppelweizenernte 

**: Durchführung nur einmal in der Rotation zur Zuckerrübenaussaat 

Gelbsenf 

06.09.04 

Grubber 3 

cm** 

06.04.05 

Zuckerrübe 

06.04.05 

Im April 2005 erfolgte nach dem Feldaufgang der Zuckerrübe auf der Versuchsfläche eine 

georeferenzierte Probenahme an insgesamt 48 Probenahmepunkten, die anhand der auf 

der Versuchsfläche auftretenden Bodentypen und Reliefpositionen repräsentativ verteilt 

wurden. Auf einem Großteil der Versuchsfläche treten Parabraunerden auf, z.T. mit 

Anzeichen von Pseudovergleyung. Darüber hinaus lassen sich Kolluvisole in den 

Senkenbereichen und auf einer Kuppe in sehr geringem Flächenumfang eine gekappte 

Parabraunerde über Glimmerschiefer nachweisen. Letztere Bodentypen verdeutlichen die 

auch auf dieser Fläche bestehende starke Bodenerosionsgefährdung. 

Ziel der Probenahme war es, die vertikale Verteilung der Ct-Gehalte sowie die 

Trockenrohdichte in dem aktuellen Bearbeitungshorizont und dem rezenten Pflughorizont 

sowie in dem direkt unter der humosen Krume liegenden Bereich zu ermitteln. Bei der 

Probenahme wurden an jedem Beprobungspunkt in 4 Tiefenstufen jeweils drei 

Stechzylinderproben (100 cm³) sowie in sieben Tiefenstufen jeweils eine Boden- 

Mischprobe entnommen. Die Tiefenstufen der Probenahme sind in Tabelle 2 dargestellt. 

Insgesamt wurden also 576 Stechzylinderproben und 336 Boden-Mischproben 

entnommen. 

Tab. 2: Tiefenstufen der Stechzylinder- und Bodenprobenentnahme 

Probe Tiefenstufen der Probenahme [cm] 

Stechzylinder 0-10 10-20 20-30 > 30 

Mischprobe 0-2,5 2,5-5 5-10 10-15 15-20 20-30 >30 

129


Die Stechzylinderproben wurden im Labor bis zur Gewichtskonstanz bei 105°C getrocknet, 

gewogen und so die Trockenrohdichte bestimmt. Die Boden-Mischproben wurden im 

Labor zur Vorbereitung der Analytik getrocknet und auf 2 mm gesiebt. An den Proben 

wurden neben dem Parameter Ct auch die Parameter Nt, P (CAL) und K(CAL) gemessen. 

In diesem Beitrag werden ausschließlich die Ergebnisse der Ct-Analytik dargestellt. 

Aus Trockenrohdichte und Bodengehalten konnte die Masse des Gesamtkohlenstoffes im 

Boden berechnet werden. Problematisch ist dabei jedoch die Abgrenzung der direkt 

bodenbearbeitungsbedingten Einflüsse von beispielsweise erosionsbedingten 

Veränderungen des C-Gehaltes. Gleichfalls wurde angestrebt, eine streng 

bodenmasseäquivalente Erfassung der C-Masse durchzuführen. Hierbei sind 

insbesondere die je nach Bodenbearbeitung unterschiedlichen Lockerungs- und 

Aufhöhungseffekte der verschiedenen Bearbeitungsverfahren zu berücksichtigen. Als 

Bezugsgröße für die masseäquivalente Berechnung wurde die durch die tiefste wendende 

bzw. mischende Bodenbearbeitung, also den Pflugeinsatz, bewegte Bodenmasse gewählt. 

Dabei wurde jeweils eine Berechnung für die Pflugtiefe 27 und 30 cm durchgeführt. Die 

Trockenrohdichte vor Bearbeitung wurde nicht gemessen. Aufgrund der Kenntnis des 

Standortes kann jedoch eine durchschnittliche Dichte von 1,5 g*cm³ angenommen 

werden. Das bedeutet bei 27 cm Pflugtiefe eine bewegte Bodenmasse von ca. 4.000 t*ha -1 

und bei 30 cm Pflugtiefe eine Masse von 4500 t*ha -1 . 

Ergebnisse 

Die in Abbildung 1 dargestellten Werte der Trockenrohdichte (TRD) zeigen sehr deutlich 

die lockernde Wirkung der Bodenbearbeitung im jeweils bearbeiteten Horizont. Die der 

Stechzylinderentnahme im April vorausgehende Bodenbearbeitung mit dem Pflug (P) im 

November des Vorjahres bewirkte eine Reduzierung der TRD im gesamten 

Krumenbereich im Vergleich mit den anderen Bearbeitungsvarianten. Auch die Variante 

ML zeigt bis zur Krumenbasis zwar eine höhere TRD als die Variante P, jedoch geringere 

Werte als die beiden anderen nicht gepflügten Varianten M und D. Im Bereich der 

Unterkrume wird der lockernde Effekt der Krumenbasisbearbeitung deutlich. Einen 

typischen Effekt der dauerhaft flachen Bodenbearbeitung zeigt der Verlauf der TRD in der 

Variante M. Im bearbeiteten Krumenbereich bis 10 cm ergaben sich keine Unterschiede 

zur Variante P. Direkt unterhalb des bearbeiteten Horizontes steigt die TRD jedoch auf die 

höchsten gemessenen Werte der Versuchsreihe an, was die beginnende Ausprägung 

einer Bearbeitungssohle aufgrund der konsequent eingehalten flachen Bearbeitung 

vermuten lässt. Die mit Ausnahme der sehr flachen Saatbettbereitung nicht mehr 

gelockerte Variante D zeigt einen gleichmäßigen Verlauf der TRD von der Oberkrume bis 

in den Unterbodenbereich, mit Werten um 1,5 g*cm -3 . 

Die Steigerung der TRD von der Unterkrume in den Unterboden ist bei allen nicht 

gepflügten Varianten gering und zeigt in der Variante P einen deutlichen Sprung, wobei im 

Unterboden keine statistisch absicherbaren Unterschiede der TRD zwischen den 

Bearbeitungsvarianten gemessen wurden. 

130


Abb. 1: Trockenrohdichte in Abhängigkeit von der Tiefenstufe und der 

Bodenbearbeitungsvariante. 

Aus der Trockenrohdichte in der Krume nach erfolgter Bodenbearbeitung und Aussaat 

lässt sich die Mächtigkeit einer Bodenmasse von 4000 t Boden*ha -1 (entspr. 27 cm 

Bearbeitungstiefe bei Ausgangsdichte 1,5 g*cm - ³) bzw. 4500 t Boden*ha -1 (entsprechend 

30 cm Bearbeitungstiefe) errechnen. Durch die Aufhöhung der Krume aufgrund der 

bearbeitungsbedingten Lockerung ergeben sich die in Tabelle 3 dargestellten 

Krumenmächtigkeiten nach Bearbeitung für die jeweils betrachtete Bodenmasse. 

Tab. 3: Krumenmächtigkeit in cm nach Lockerung durch Bodenbearbeitung bei 

Betrachtung einer einheitlichen Bodenmasse in Abhängigkeit vom 

Bodenbearbeitungssystem 

4000 t Boden*ha - 

1 

4500 t Boden*ha - 

1 

Statistischer Vergleich der TRD 

zwischen den Bearbeitungsvarianten* 

Tiefenstufe 

0-10 cm 

10-20 cm 

20-30 cm 

30 + cm 

P ML M D 

29,0 28,1 27,6 27,1 

32,3 31,5 30,9 30,4 

Der Verlauf der C-Gehalte in der Krume (Abb. 2) zeigt eine deutliche Anreicherung in der 

Oberkrume bei nicht wendender Bodenbearbeitung, der eine Reduzierung der Gehalte in 

der Unterkrume zwischen 15 und 30 cm gegenübersteht. 

In der Variante P wurden nahezu einheitliche C-Gehalte von etwa 1 % im gesamten 

Krumenbereich gemessen. Die drei anderen, nicht gepflügten Varianten, zeigten einen 

unterschiedlich stark ausgeprägten Anstieg in den oberen 10 cm des Bodens (Abb. 2). 

Auffallend ist der mit der Bodentiefe sehr rasche Rückgang der C-Gehalte in der Variante 

D. Im Bereich 10 – 15 cm Bodentiefe hatten alle Varianten nahezu gleiche und statistisch 

nicht zu trennende C-Gehalte, wogegen die Variante P im darunter liegenden Bereich der 

P 

a 

a 

a 

a 

ML 

a 

ab 

b 

a 

M 

a 

c 

b 

a 

*ANOVA, LSD, p=0,05 

D 

b 

bc 

b 

a 

131


Unterkrume höhere Werte aufwies, als die nicht gepflügten Varianten, die hier 

untereinander keine Differenzen zeigten. 

Im Unterboden wiesen alle vier Bearbeitungsvarianten einen nahezu einheitlichen C- 

Gehalt von knapp 0,4 % auf. 

Statistischer Vergleich der Ct-Gehalte 

zwischen den Bearbeitungsvarianten * 

Tiefenstufe 

0-2,5 cm 

2,5-5 cm 

5-10 cm 

10-15 cm 

15-20 cm 

20-30 cm 

30 + cm 

Abb. 2: C-Gehalt in Abhängigkeit von der Tiefenstufe und der 

Bodenbearbeitungsvariante. 

Aus der Verrechnung von TRD und C-Gehalten ergibt sich die C-Masse im jeweiligen 

Bodenhorizont. In den Tabellen 4 und 5 sind die errechneten Werte dargestellt und zwar 

differenziert nach der maximalen Bearbeitungstiefe von 27 cm oder 4000 t bewegter 

Bodenmasse*ha -1 (Tab. 4) und 30 cm Bearbeitungstiefe, entsprechend 4500 t bewegter 

Bodenmasse* ha -1 (Tab. 5). Die dieser Berechnung zugrunde liegende jeweilige 

Krumenmächtigkeit nach Bearbeitung ist in Tabelle 3 dargestellt. 

Tab. 4: Absolute [tC*ha -1 ] und relative (Pflug=100) C-Masse in 4000 t Boden*ha -1 in 

Abhängigkeit von der Bodenbearbeitung 

Tiefenstufe Pflug Mulch Locker Mulch Direktsaat 

0-2,5 cm 3,1 4,6 5,2 6,2 

2,5-5 cm 3,1 4,4 5,0 5,1 

5-10 cm 6,3 8,4 8,2 7,7 

10-15 cm 6,9 7,3 7,2 7,4 

15-20 cm 7,3 6,3 6,6 6,2 

20-x cm 12,2 9,2 9,5 8,4 

Summe in 4000 

38,9 

t 

40,2 41,7 41,0 

Relativ 100 103 107 105 

P 

a 

a 

a 

a 

a 

a 

a 

ML 

b 

b 

b 

a 

b 

b 

a 

M 

c 

c 

b 

a 

b 

b 

a 

D 

c 

bc 

a 

a 

b 

b 

a 

*ANOVA, LSD, p=0,05 

132


Tab. 5: Absolute [tC*ha -1 ] und relative (Pflug=100) C-Masse in 4500 t Boden*ha -1 in 

Abhängigkeit von der Bodenbearbeitung 

Tiefenstufe Pflug Mulch Locker Mulch Direktsaat 

0-2,5 cm 3,1 4,6 5,2 6,2 

2,5-5 cm 3,1 4,4 5,0 5,1 

5-10 cm 6,3 8,4 8,2 7,7 

10-15 cm 6,9 7,3 7,2 7,4 

15-20 cm 7,3 6,3 6,6 6,2 

20-30 cm 13,6 11,3 12,5 11,9 

30-x cm 1,2 0,8 0,5 0,2 

Summe in 4500 t 41,6 43,1 45,0 44,7 

Relativ 100 104 108 108 

Die in Tabelle 4 und Tabelle 5 dargestellten Werte verdeutlichen, dass neben einer 

Umverteilung der organischen Substanz auch eine Steigerung der C-Masse bei 

dauerhaftem Pflugverzicht festzustellen ist. Je nach Bodenbearbeitungsvariante und 

betrachteter Bodenmasse steigt die Masse des Gesamtkohlenstoffes im Vergleich zur 

gepflügten Variante um 3 bis 8 % an. Dies bedeutet eine zusätzliche Speicherung 

zwischen 1,3t C*ha -1 und 3,4t C*ha -1 im Krumenbereich der Ackerfläche bei 

konservierender Bodenbearbeitung oder Direktsaat. 

Diskussion 

Die festgestellte Anreicherung von Kohlenstoff in der Oberkrume nach 13-jähriger 

konservierender Bodenbearbeitung im Vergleich zum regelmäßigem Pflugeinsatz bestätigt 

Ergebnisse anderer Untersuchungen (Nitzsche et al 2001, Van-Camp et al. 2004). Auch 

die im Rahmen dieser Untersuchung durchgeführte vertikal sehr hoch aufgelöste 

Probenahme, zeigte keine abweichenden Ergebnisse, verdeutlicht jedoch, dass sich mit 

zurückgehender Bearbeitungsintensität und –tiefe eine feinschichtig stark zunehmende 

Differenzierung der Humusgehalte im oberen Krumenbereich ergibt. 

Neben der Erhöhung der C-Gehalte in der Oberkrume und der leichten Reduzierung in der 

Unterkrume konnte für den Untersuchungsstandort auch ein deutlich positiver Nettoeffekt 

in Bezug auf die Erhöhung der C-Masse um bis zu 8 % im Boden bei konservierender 

Bodenbearbeitung bzw. Direktsaat festgestellt werden. Die Erhöhung der C-Masse hat 

verschiedene, kaum voneinander zu trennende Ursachen. Neben der verringerten 

Mineralisierung aufgrund reduzierter Bodenbearbeitungsintensität bei Verzicht auf den 

Einsatz des Pfluges, ist von einem Einbau des Kohlenstoffs in die entstehenden stabileren 

Bodenaggregate (Nitzsche et al. 2001) in der Oberkrume auszugehen, was die C- 

Mineralisation weiter reduzieren hilft. Darüber hinaus bewirkt die konservierende 

Bodenbearbeitung eine deutliche Minderung der Bodenerosion (Schmidt et al. 2001) und 

führt so auch zu verringerten C-Verlusten im Vergleich zur wendenden Bodenbearbeitung. 

Die Anreicherung von organischer Substanz im Boden bei Änderung der Bewirtschaftung 

erstreckt sich über einen langen Zeitraum. Es kann davon ausgegangen werden, dass 

sich im Laufe der 13-jährigen Versuchsdauer noch kein neues Gleichgewicht eingestellt 

hat. Lal et al. (1998) gehen davon aus, dass über einen Zeitraum von 25-50 Jahren bei der 

konsequenten Anwendung konservierender Bodenbearbeitung eine Akkumulation 

organischer Substanz auftritt. Nach Smith et al. (1998) sind sogar 50-100 Jahre zu 

veranschlagen. 

133


Die Frage der Dauerhaftigkeit der C-Anreicherung ist von erheblicher Bedeutung. Im 

dargestellten Fall hängt der Erhalt der C-Anreicherung insbesondere von der dauerhaften 

Beibehaltung des Bewirtschaftungssystems ab. Der Mineralisierungsschub, der z.B. bei 

einem Umbruch von Dauergrünland zu beobachten ist, tritt ebenso bei einem erneuten 

Einsatz des Pfluges nach langjähriger konservierender Bodenbearbeitung auf (Reicosky et 

al. 1999). Dies bedeutet, dass Bewirtschaftungssysteme, die einen periodischen 

Pflugeinsatz vorsehen, unter dem Focus der dauerhaften C-Anreicherung klar abzulehnen 

sind. Gleiches gilt auch bei Betrachtung anderer Effekte des Pflugverzichtes, wie z.B. der 

Förderung einer Vielzahl von Lebensgemeinschaften im und am Boden (Kreuter 2005). 

Potenzial und Dauerhaftigkeit der C-Anreicherung in der Krume hängen neben der 

Bodenbearbeitung, der (organischen) Düngung und der Fruchtfolge insbesondere auch 

vom Standort (Bodenart, Klima) ab. Bei den hier vorgestellten Ergebnissen ist aufgrund 

der angebauten Zuckerrübenfruchtfolge von einer nur unvollständigen Ausschöpfung des 

C-Anreicherungspotenzials auszugehen, da durch die bei der Zuckerrübenernte intensive 

Bodenbewegung und durch die leicht abbaubaren Ernterückstände (Zuckerrübenblatt) 

eine limitierende Wirkung auf die C-Akkumulation zu erwarten ist. Die Übertragbarkeit der 

Ergebnisse auf andere Standorte ist ebenso zu prüfen. 

Die Anreicherung von C auf dauerhaft konservierend bearbeiteten Ackerflächen kann im 

Zusammenhang mit dem Ziel der Senkung der CO2-Gehalte in der Atmosphäre im Sinne 

der internationalen Klimaschutzbemühungen als ein möglicher und wichtiger Beitrag der 

Landwirtschaft eingestuft werden (Lal et al. 1998). In diesem Fall ist jedoch die zukünftige 

Bewirtschaftung des Standortes zwingend festzuschreiben, da ein erneuter Pflugeinsatz 

die C-Anreicherung innerhalb kürzester Zeit rückgängig macht. 

Unabhängig von Klimaschutzzielen hat eine an den Standortbedingungen orientierte 

Erhöhung des Gehaltes organischer Bodensubstanz durch den dauerhaften Einsatz 

konservierender Bodenbearbeitungsverfahren eine Vielzahl positiver Wirkungen, wie z.B. 

die Stabilisierung der Bodenoberfläche zur Erhöhung der Wasserinfiltration und zur 

Minderung der Bodenerosion (Schmidt et al. 2001), die Verbesserung vieler 

bodenphysikalischer Eigenschaften (Nitzsche et al. 2001) die ebenso wie eine verbesserte 

Nachlieferung von Nährstoffen aus dem Boden zu einer Förderung des 

Pflanzenwachstums beiträgt und so zu einer Absicherung der Ertragsbildung, auch bei 

wetterbedingten Extremsituationen führt. 

Literatur 

Kreuter, T. (2005): Biodiversität sächsischer Ackerflächen. Schriftenreihe der Sächsischen 

Landesanstalt für Landwirtschaft 10 (Heft 9). 

Lal, R., Kimble, J.M., Follett, R.F., Cole, C.V. (1998): The potential of US cropland to 

sequester carbon and mitigate the greenhouse effect. Ann Arbor Press, Chelsea, MI, 

128 S. 

Lal, R. (2004): Agricultural activities and the global carbon cycle. Nutrient Cycling in 

Agroecosystems 70, 103-116 

Nitzsche, O., Krück, S., Schmidt, W., Richter, W. (2001): Reducing soil-erosion and 

phosphate losses and improving soil biological activity through conservation tillage 

systems. In: I World Congress on Conservation Agriculture. Madrid, 1-5 October, 

2001: Garcia-Torres, L., Benites, J., Martinez-Vilela, A. (Hrsg), Volume II, S. 185-189 

Reicosky, D.C., Reeves, D.W., Prior, S.A., Runion, G.B., Rogers, H.H., Raper, R.L. 

(1999): Effects of residue management and controlled traffic on carbon dioxide and 

water loss. Soil Tillage Res. 52, 153-165 

Schmidt, W., Stahl, H., Nitzsche, O., Zimmerling, B., Krück, S., Zimmermann, M., Richter, 

W. (2001): Konservierende Bodenbearbeitung, die zentrale Maßnahme des 

134


vorsorgenden und nachhaltigen Bodenschutzes. Mitt. d. Dtsch. Bodenkundlichen. 

Gesell. 96 (2), 771-772 

Smith, P., Powlson, D.S., Glendining, M.J., Smith, J.U. (1998): Preliminary estimates of 

the potential for carbon mitigation in European soils through no till farming. Global 

Change Biology 4, 679-685 

Van-Camp, L., Bujarrabal, B., Gentile, A-R., Jones, R.J.A., Montanarella, L., Olazabal, C., 

Selvaradjou, S-K. (2004): Reports of the Technical Working Groups Established 

under the Thematic Strategy for Soil Protection. EUR 21319 EN/3, 872 S. Office for 

Official Publications of the European Communities, Luxembourg 

135


Einfluss differenzierter Bodenbearbeitung auf den P-Gehalt einer Löss-Schwarzerde 

und den P-Entzug in einer Vierfelderfruchtfolge. 

Bischoff, Joachim (Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau (LLFG) 

Sachsen-Anhalt); von Wulffen, Hans Ulrich; Holz, Falko: 

Einleitung 

Eine wichtige Aufgabe der Bodenbearbeitung ist es, organische und mineralische Dünger 

in die Bodenkrume einzuarbeiten. Bei Pflugverzicht lagern sich langfristig organische 

Substanz und Nährstoffe in der Oberkrume an. In der vertikalen Verteilung der 

Düngerphosphate wird jedoch ein grundlegender Nachteil der konservierenden 

Bodenbearbeitung gesehen, weil aufgrund der geringen Beweglichkeit die 

Phosphatausnutzung beeinträchtigt sein kann. Deshalb wird das Einarbeiten des 

Düngerphosphats in größere Tiefen empfohlen und damit auch die Notwendigkeit des 

periodischen Pflügens begründet. Die bodenkundlichen und klimatischen Besonderheiten 

des östlichen Harzvorlandes mit seinen Löss-Schwarzerden waren Anlass, den Einfluss 

differenzierter Bodenbearbeitung auf den Phosphorgehalt des Bodens und den 

Phosphorentzug (Trockenmasseertrag * Phosphorgehalt) über zwei Rotationen einer 

Vierfelderfruchtfolge zu untersuchen. 


Der Versuchsstandort Bernburg-Strenzfeld liegt im südöstlichen Teil der Magdeburger 

Börde. Er gehört nach bodenkundlicher Kartieranleitung (AD-HOC-Arbeitsgruppe, 2004) 

bodentypologisch zu den Schwarzerden beziehungsweise Tschernosemen (KA5: 

Normtschernosem). Die Textur des Bodens setzt sich aus 22 % Ton, 70 % Schluff und 8 

% Sand (Ut4, stark toniger Schluff) zusammen. Das Ausgangsmaterial für die 

Bodenbildung ist Löss, der sich in der Weichseleiszeit durch äolische Akkumulation 

angereichert hat. Bernburg ist mit einem Anteil von 60 % Lö1 und 20 % Lö2 und mit 

Ackerzahlen von 85-96 ein charakteristischer Schwarzerdestandort des mitteldeutschen 

Trockengebietes. Die langjährige mittlere Jahrestemperatur liegt bei 9,1 °C und die 

mittlere Jahresniederschlagsmenge beträgt 469 mm. 

Experimentelle Grundlage ist ein Bodenbearbeitungsversuch, der im Herbst 1997 angelegt 

wurde. Zu jeder Kultur der 4-feldrigen Fruchtfolge: 1. Zuckerrüben (ZR), 2. Sommergerste 

(SG), 3. Winterweizen (WW) und 4. Wintergerste (WG) sind der konventionellen 

Pflugarbeit auf ≥ 25 cm zwei Verfahren Stroh-/ Rübenblatt-Mulchsaat (I u. II) und die 

Direktsaat gegenübergestellt (siehe Tabelle 1). Bei der Mulchsaat wird der Boden jeweils 

durch Grubber und/ oder Scheibenegge auf 10-15 cm beziehungsweise durch eine 

Vorsaatbearbeitung auf 4-6 cm Tiefe gelockert. Rübenblatt und Stroh verbleiben auf dem 

Feld. Kurz nach der Ernte wurden Bodenproben auf Krumentiefe (0–15–30 cm) 

entnommen und die doppellaktatlöslichen Phosphorgehalte analysiert [VDLUFA (Hrsg.) 

1997]. Die Phosphordüngung erfolgte in Höhe der Abfuhr durch das Erntegut mit 20 kg 

Phosphor je Hektar und Jahr als Vorratsdüngung mit Triplesuperphosphat. 

Ergebnisse und Diskussion 

In den Abbildungen 1 bis 3 sind die Versuchsergebnisse dargestellt. Zur Vereinfachung 

der Diskussion wird in Abbildung 2 der jährliche P-Entzug durch das Erntegut (Rüben, 

Korn) als Durchschnittswert aller vier Fruchtarten dargestellt. 

Der Versuchsstandort Bernburg ist mit Phosphor hoch versorgt. In Krumentiefe (0–30 cm) 

betrugen die PDL-Gehalte, bezogen auf 100g Boden: 

9,9 mg in der Pflugvariante, 

10,3 mg bei mitteltiefer nichtwendender, 

136


10,7 mg bei flacher nichtwendender Bearbeitung sowie 

9,9 mg bei Direktsaat. 

Die Werte liegen in der Gehaltsklasse (GK) D nach der Doppellaktat-Methode. (DL). Nach 

VDLUFA-Empfehlung [VDLUFA (Hrsg.) 1997] besteht für den Versuchsstandort nur ein 

schwacher P-Düngungsbedarf. Bei nichtwendender Bodenbearbeitung und Direktsaat 

zeigte sich eine deutliche Differenzierung der Phosphatverteilung zwischen Ober- und 

Unterkrume. In der Oberkrume (0 bis 15 cm) betrugen die PDL-Gehalte (bezogen auf 100g 

Boden): 

10,0 mg in der Pflugvariante, 

11,8 mg bei mitteltiefer pflugloser und 

12,1 mg bei flacher pflugloser Bearbeitung sowie 

12,4 mg bei Direktsaat. 

Pflugverzicht führte zu einer P-Anreicherung in der Oberkrume und zu einem 

Konzentrationsgefälle in Richtung Unterkrume. Bei flacher Bearbeitung und Direktsaat lag 

die Oberkrume in Gehaltsklasse E. Der Unterschied zwischen Ober- und Unterkrume 

betrug in der Direktsaatvariante zwei Gehaltsklassen. Bei konsequentem Pflugverzicht und 

flachmulchender Bodenbearbeitung kommt es allmählich zu einer Kopflastigkeit der 

Ackerkrume. Daraus ergibt sich die Schlussfolgerung, die Grundnährstoffuntersuchung 

des Bodens in zwei Schichttiefen vorzunehmen: 0 bis 15 cm und 15 bis 30 cm, wenn über 

Jahre pfluglos gearbeitet wurde. Ist eine Unterteilung nicht möglich, sollte von bisher 20 

cm Beprobungstiefe auf 30 cm übergegangen werden. 

Tabelle 1: Bodenbearbeitung in der Fruchtfolge (FF) 

FF Bodenbearbeitung (BB) 

Pflug/ Packer Mulch I 

n. Ernte 

Mulch II 

v. Saat 

Direktsaat 

≥ 25 cm 10-15 cm 4-6 cm - 

Arbeiten nach der Ernte 

1. ZR Blatt n. Vorwelken 

eingearbeitet auf ≥ 15 cm 

2. SG Grubber 8-10 cm 

Grubber ≥ 15 cm 

3. WW wie 2. dto. 

4. WG wie 2. dto. 

Blatt bleibt bis zur Saat liegen 

Stroh bleibt bis zur Saat liegen 

Die P-Entzüge durch das Erntegut bezogen auf Fruchtfolge, Hektar und Jahr betrugen 18 

kg in der Pflugvariante, 19 kg bei mitteltiefer, 20 kg bei flacher Bearbeitung und Direktsaat 

(in Abbildung 2 sind die Pflug- und Direktsaatvariante dargestellt). 

137


P (25) 

M (10-15) 

M (4-6) 

DS 

PDL (mg/100g) 

0,0 5,0 10,0 15,0 

0-15 cm Entnahmetiefe 

15-30 cm Entnahmetiefe 

7,3 GK C 

10,0 Gehaltsklasse D 

9,7 

8,8 GK D 

9,3 

GK D 

GK D 

11,8 GK D 

12,1 GK E 

12,4 GK E 

Legende: P (25): Pflug/ Packer (Arbeitstiefe: ≥ 25 cm), M (10-15 cm): Grubber/ 

Scheibenegge, M (4-6 cm): Vorsaatbearbeitung mit Scheibenegge, DS: Direktsaat ohne 

jede Bodenbearbeitung. 

Abbildung 1: PDL-Gehalt einer Löss-Schwarzerde (pH-Wert > 7). 

kg P-Erntegut/ha/a 

30 

24 

18 

12 

6 

0 

18 

21 

17 

20 

15 

18 

22 

26 

21 

20 

17 

16 

25 25 

P-Entzug (P) 

P-Entzug (DS) 

P-Boden (P) 

P-Boden (DS) 

15 

14 

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 

Abbildung 2: P-Entzug (Rüben, Korn) einer Vierfelderfruchtfolge und PDL-Gehalt im 

Boden. 

30 

24 

18 

12 

6 

0 

mg P/ 100g Boden 

138


kg P-Erntegut/ha 

32 

24 

16 

8 

0 

GK A GK B GK C GK D 

GK E 

= 3,0 3,1 - 5,5 5,6 - 8,0 8,1 - 12,0 = 12,1 

y = 16,7 + 0,28 x 

B = 0,04 

0 4 8 12 16 

mg P/100g Boden 

Abbildung 3: Beziehung zwischen P-Entzug (Rüben, Korn) und PDL-Gehalt im 

Boden. 

Die konservierende Bodenbearbeitung erzielte dank eines effektiven 

Verdunstungsschutzes und mehr pflanzenverfügbaren Bodenwassers im Wurzelraum zum 

Teil beträchtliche Mehrerträge zu Zuckerrüben, Sommergerste und Winterweizen – 

insbesondere in Jahren mit starker Vorsommertrockenheit. Wintergerste reift gewöhnlich 

früh genug ab und entzieht sich damit dem Trockenstress im Vorsommer. Mit der 

Rübenernte wurden durchschnittlich 60 % des aufgenommenen Phospats vom Feld 

abgefahren, bei Weizen und Gerste waren es 88 %. Gegenüber der wendenden 

Pflugarbeit stieg bei flacher Bodenbearbeitung und Direktsaat der ertragsabhängige P- 

Entzug um durchschnittlich 2 kg je Hektar und Jahr. Nach Abbildung 2 wurden in der 

Pflugvariante bei PDL-Gehalten im Bereich von 7,5 bis 13,9 mg P/100g Boden zwischen 14 

und 25 kg P/ha und a dem Boden durch die Ernte entzogen. In der Direktsaatvariante 

waren es bei 7,3 bis 14,7 mg P/100g Boden zwischen 15 und 26 kg P/ha und a. Infolge 

der optimalen bis sehr hohen P-Versorgung des Standorts besteht nach Abbildung 3 kein 

unmittelbarer Zusammenhang zwischen der P-Versorgung des Bodens und dem 

jährlichen P-Entzug durch die Ernte. Für die Praxis heißt das: um den P-Bedarf einer 

Vierfelderfruchtfolge zu decken, ist die Gehaltsklasse C ausreichend. Selbst für hohe bis 

sehr hohe Erträge sind die Gehaltsklassen D und E nicht erforderlich [VDLUFA (Hrsg.) 

1999]. Bei entsprechendem Düngungsbedarf hat sich zu Raps, Mais und Rüben wegen 

des geringen Aneignungsvermögens während der Jugendentwicklung die 

Unterfußdüngung mit Stickstoff und einem wasserlöslichen Phosphat bewährt. 

Düngungsempfehlungen gehen von der Voraussetzung aus, dass das ermittelte 

Nährstoffangebot auch tatsächlich wirksam ist. Jedoch ist die Ausnutzung des gedüngten 

Phosphats im Ackerbau geringer als bei anderen Hauptnährstoffen. Zugeführtes 

Düngerphosphat wird in kurzer Zeit in stabile Bodenphosphate umgewandelt (SCHEFFER 

139


& SCHACHTSCHABEL, 1989). Im neutralen und alkalischen pH-Bereich werden 

Kalziumphosphate und Magnesiumphosphate gebildet, im sauren, tonhaltigen Boden 

schwer lösliche Eisen- und Aluminiumphosphate. Die Wasserversorgung des Bodens 

beeinflusst die Phosphatwirkung insofern, als der Erhalt einer gleichmäßig feuchten Krume 

durch Pflugverzicht zu gesteigerten P-Entzügen im vorliegenden Feldversuch führte – trotz 

eines in der Krumentiefe rasch abnehmenden P-Gehaltes. Offensichtlich wurde durch 

mehr biologische Aktivität in der Oberkrume und durch eine intensive 

Krumendurchwurzelung die Ausnutzung der Bodennährstoffe nachhaltig verbessert. Nach 

Tabelle 2 führte die Anreicherung der Oberkrume mit organischer Substanz als Folge der 

nichtwendenden Bearbeitung zu einer gesteigerten Enzymaktivität, nicht aber zu einer 

vermehrten CO2-Abgabe. 

Parameter/ Variante Bodentiefe [cm] 

Bearbeitungstiefe [cm] 0-10 10-20 20-30 30-40 

Mikrobielle Biomasse [µgC/gTS] 

Pflug/ Packer (25) 214 253 205 135 

Grubber/ Scheibenegge (10-15) 276 245 147 128 

Direktsaat 299 178 110 142 

ß-Glucosidase [µg Sal./g Boden] 

Pflug/ Packer (25) 63,7 70,0 55,7 31,6 

Grubber/ Scheibenegge (10-15) 88,3 74,6 43,6 28,8 

Direktsaat 94,6 56,2 34,2 40,3 

Basalatmung [µgC-CO2/gTS/h] 

Pflug/ Packer (25) 0,81 0,88 0,83 0,66 

Grubber/ Scheibenegge (10-15) 0,83 0,90 0,70 0,66 

Direktsaat 0,83 0,69 0,59 0,64 

Tabelle 2: Einfluss differenzierter Bodenbearbeitung auf mikrobielle Biomasse, 

Enzymaktivität und Basalatmung des Bodens *) 

*) Die bodenbiologischen Untersuchungen wurden an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg dem 

Fachbereich für Agrarwissenschaften von Frau Dr. S. Tischer durchgeführt. 

In enger Beziehung zur mikrobiellen Biomasse steht die umsetzbare organische 

Bodensubstanz, der als Nahrungsgrundlage der Bodenorganismen eine entscheidende 

140


Bedeutung für die Speicherung und Freisetzung von Phosphor zukommt. Gemessen an 

der ß-Glucosidase-Enzymaktivität und Basalatmung erweist sich die Unterkrume als 

biologisch aktiv und garefähig. Unterhalb der Krume im krumennahen Unterboden war ein 

Rückgang der biologischen Aktivität zu verzeichnen. Mehrjährige Direktsaat hatte in 10 bis 

20 cm und 20 bis 30 cm Tiefe eine verminderte, dagegen in 30 bis 40 cm eine gesteigerte 

mikrobielle Aktivität zur Folge. Ursache dafür ist eine Anreicherung von organischer 

Substanz, hervorgerufen durch eine vor der Bearbeitungsumstellung auf Direktsaat 

entstandene Krumenbasisverdichtung, die sich unter den vorherrschenden 

Bodenverhältnissen langsam regeneriert. Für die Phosphatversorgung der Pflanze ist eine 

optimale Durchwurzelung der Krume – wo der größte Teil der Düngerphosphate festgelegt 

ist – entscheidend (CLAASSEN, 1990). Starkes Wurzelwachstum fördert bei wenig 

beweglichen Nährstoffen wie dem Phosphat die Aufnahme über eine Verkürzung der 

Transportwege. In der vertikalen Verteilung der Düngerphosphate wird ein grundlegender 

Nachteil der konservierenden Bodenbearbeitung gesehen, weil aufgrund der geringen 

Beweglichkeit die Phosphatausnutzung beeinträchtigt sein kann. Deshalb wird das 

Einarbeiten des Düngerphosphats in größere Tiefen empfohlen und damit auch die 

Notwendigkeit des periodischen Pflügens begründet. Die Versuchsergebnisse sind ein 

beredtes Beispiel dafür, dass auf den basenreichen nicht auswaschungsgefährdeten 

Böden der trockenen Lagen auch langfristig auf die wendende Pflugarbeit verzichtet 

werden kann. Sind aber durch Schadverdichtungen die Durchlüftung und der 

Wasserhaushalt des Bodens beeinträchtigt, hat das zur Folge, dass unter Wassermangel 

sowohl die Verfügbarkeit des Phosphats als auch das Wurzelwachstum leiden. Kommt es 

dagegen zur Staunässe im Boden, wird die Verfügbarkeit zwar verbessert, aber das 

Wurzelwachstum und die Phosphataufnahme sind wegen Sauerstoffmangels gestört. Die 

Auswaschung von Boden- und Düngerphosphaten ist auf Lössböden eher minimal, doch 

können durch Oberflächenabfluss und Bodenabtrag ganz erhebliche Phosphatverluste 

entstehen [VDLUFA (Hrsg.) 2001]. Deshalb ist es wichtig, durch Beseitigung der 

Bodenmängel die Ausnutzung der Boden- und Düngerphosphate zu verbessern. 

Fazit 

Wird zum Wohle des Bodens auf das Pflügen verzichtet, beeinträchtigt die 

ungleichmäßige P-Verteilung in der Krume die P-Ernährung nicht, wenn die Versorgung 

über Vorratsdüngung beziehungsweise bei anspruchsvollen Kulturen über 

Unterfußdüngung erfolgt. Durch konsequenten Pflugverzicht wurde in einer vierfeldrigen 

Fruchtfolge der ertragsabhängige P-Entzug um durchschnittlich 10% je Fruchtart, Hektar 

und Jahr gesteigert. Die Ursachen für die verbesserte Ausnutzung der Boden- und 

Düngerphosphate sind eine höhere bodenbiologische Aktivität, mehr pflanzenverfügbares 

Bodenwasser im Wurzelraum und offensichtlich auch ein leistungsfähigeres 

Wurzelsystem. 

Literatur 

AD-HOC-Arbeitsgruppe Boden (2004): Bodenkundliche Kartierungsanleitung. 5. Auflage, Hannover. 

CLAASSEN, N. (1990): Nährstoffaufnahme höherer Pflanzen aus dem Boden. Ergebnis von Verfügbarkeit 

und Aneignungsvermögen. Severin Verlag Göttingen. 

SCHEFFER, F. & SCHACHTSCHABEL, P. (1989): Lehrbuch der Bodenkunde. 12. Auflage, Enke-Verlag, 

Stuttgart. 

VDLUFA (Hrsg.) 1997: Phosphordüngung nach Bodenuntersuchung und Pflanzenbedarf. VDLUFA- 

Standpunkt 16.09.1997. 

VDLUFA (Hrsg.) 1999: Hohe P-Gehalte im Boden – mögliche Folgen für die Umwelt – Konsequenzen für die 

Ausbringung von phosphorhaltigen Düngemitteln. VDLUFA-Schriftenreihe 50. 

VDLUFA (Hrsg.) 2001: Mögliche ökologische Folgen hoher Phosphatgehalte im Boden und Wege zu ihrer 

Verminderung. VDLUFA-Standpunkt 10.12.2001. 

141


Die exakte Bodenartbestimmung im Zusammenhang mit Gesetzen und 

Verordnungen und als Instrument der Beratung in Niedersachsen 

Merkel, Detlef (LUFA Nord-West): 

1. Bestimmungsmethoden und Definitionen für die Bodenart. 

Die Bodenart wird durch die %-Anteile der Korngrößen Sand, Schluff und Ton eines 

Bodens definiert. Bei der Korngrößenanalyse werden zunächst die Sandanteile durch 

Siebung und anschließend die Schluff- und Tonanteile durch Sedimentation bestimmt. 

Klassische Endbestimmungsverfahren hierfür sind die Pipett- und die Aräometermethode. 

Für Serienuntersuchungen steht die Röntgensedimentometeranalyse zur Verfügung. 

Ein alternatives und weniger aufwändiges Verfahren ist die Schätzung der Bodenart mit 

der sogenannten Fingerprobe. Durch Reiben einer angefeuchteten Bodenprobe zwischen 

Daumen und Zeigefinger kann eine Grobklassifizierung vorgenommen werden. Eine 

Hauptschwierigkeit liegt in der nicht hinreichend genauen Quantifizierung des 

Schluffgehaltes. Die Methode ist als Feldmethode beschrieben, wird aber üblicherweise 

auch im Labor angewendet. 

2. Gesetzliche Bestimmungen. 

Die AbfKlärV hat in §§ 4 (8) und 4 (12) bei Bodenart Sand - < 5 % Ton - niedrigere 

Grenzwerte für Cadmium und Zink festgesetzt und verlangt in Anhang 1, Pkt. 2.2.4, die 

Tongehaltsbestimmung mittels Korngrößenanalyse nach DIN-Norm 18123 (1983) durch 

zuführen. 

Die BBodSchV gibt für die Hauptbodenarten Sand - Lehm/Schluff - Ton unterschiedliche 

Vorsorgewerte für die Schwermetalle Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb und Zn an, z.B. für Cd 0,7 - 

1,0 - 1,5 mg/kg Boden. Die gleichen Werte wurden als Grenzwerte in die BioAbfV 

aufgenommen. Angaben zur Methodik der Bodenartbestimmung fehlen in beiden 

Verordnungen. 

3. Die Bodenuntersuchung als Beratungsinstrument. 

In der Düngeberatung werden in Abhängigkeit von der Bodenart unterschiedliche 

Gehaltsklassenschemata für die CaO-, P-, K- und Mg-Empfehlungen zugrunde gelegt. Als 

Beispiel ist in Tab. 1 ein Auszug aus den niedersächsischen Kalkempfehlungen 

aufgeführt. Zur Erreichung bzw. Erhaltung der jeweiligen optimalen pH-Werte werden in 

Abhängigkeit von der Bodenart stark unterschiedliche Kalkmengen benötigt. Im 

Allgemeinen wird für die Düngeberatung die Schätzung per Fingerprobe als ausreichend 

angesehen. Auch der Humusgehalt ist von Einfluss auf die Düngeempfehlungen, worauf 

im Rahmen der vorliegenden Arbeit aber nicht näher eingegangen werden kann. Die 

Schätzung des Humusgehaltes an Hand der Färbung einer Bodenprobe an Stelle einer 

Exaktbestimmung ist ähnlich problematisch wie die Fingerprobe. 

142


pH - Klasse 

Bodenart A B C D E 

S 25 - 40 9 - 21 5 - 7 0 0 

l‘S, U 31 - 55 12 - 27 7 - 10 0 0 

lU 46 - 62 15 - 42 7 - 10 0 0 

IIS,tU 63 - 87 17 - 58 10 - 14 0 0 

sL, ttU 76 - 117 23 - 70 12 - 17 0 0 

t'L, tL, uuT, uT, T 98 - 160 25 - 90 12 - 20 0 0 

Abbildung 1: Kalkempfehlungen für Ackerland, 0 – 4 % Humus, gemäß den Richtwerten 

für die Düngung in Niedersachsen. 

Der Schluffgehalt ist als zentraler Bestandteil des Bodenerodierbarkeitsfaktors K der 

Allgemeinen Bodenabtragsgleichung ein Maß für die Gefährdung gegenüber 

Wassererosion. Diese Faktoren liegen z.B bei reinem bis stark lehmigem Sand und 

sandigem bis tonigem Lehm unter 0,3, bei schwach bis stark tonigem Schluff über 0,6. 

4. Ergebnisse aus Niedersachsen. 

In Niedersachsen ist aufgrund der Vorgaben der AbfKlärV bei ca. 70 000 Bodenproben die 

Korngrößenbestimmung durchgeführt worden. Die Werte sind im 

Bodeninformationssystem POLARIS abgelegt und brauchen für jeden Standort nur einmal 

bestimmt werden. Abb. 2 gibt die %-Anteile tonreicher, Abb. 3 die %-Anteile schluffreicher 

Böden niedersächsischer Landkreise wieder. 

Die Küstenregion mit ihren Marsch- und Auenböden weist mittlere, der Bereich der 

norddeutschen Tiefebene nur geringe Anteile an tonreichen Böden auf, während es sich 

bei den Böden im südlichen Niedersachsen fast ausschließlich um tonreiche Böden 

handelt. Neben diesen bekanntermaßen unterschiedlichen Tongehalten der 

niedersächsischen Bodenlandschaften zeigt die Zusammenstellung bemerkenswerte 

Unterschiede bei den Schluffgehalten. So sind die tonreichen Böden in der Küstenregion, 

wie auch die Geschiebelehme Nordniedersachsens, deutlich schluffärmer als die 

Lehmböden der Börde und des südniedersächsischen Hügellandes. 

Eine Aufgliederung der schluffreichen Böden ergibt bei den Marsch- und Auenböden in 

den Landkreisen Cuxhaven, Osterholz und Nienburg vor allem stark schluffigen und 

schluffigen Ton, bei den Sandlössen in den Landkreisen Diepholz, Gifhorn und Hannover 

hohe Anteile an lehmigem bis stark tonigem Schluff und bei den südniedersächsischen 

Lössböden fast ausschließlich tonigen Schluff bis stark schluffigen Ton (Abb.4). 

143


57 24 5 3 

CUX STD CUX STD 

24 0 0 6 10 0 1 1 

OHZ ROW WL LG OHZ ROW WL LG 

55 1 3 10 1 0 4 0 

VER SFA UE DAN VER SFA UE DAN 

14 26 2 13 13 6 1 2 

DH NI CE GF DH NI CE GF 

94 27 69 77 49 83 14 57 55 14 

SHG H PE SZ HE SHG H PE SZ HE 

99 100 95 92 92 63 

HM HI WF HM HI WF 

97 100 88 91 

HOL GS HOL GS 

98 98 91 86 

NOM OHA NOM OHA 

99 77 

GÖ GÖ 

Abbildung 2: %-Anteil tonreicher Böden Abbildung 3: %-Anteil schluffreicher Böden 

(> 12 % T) niedersächsischer Landkreise (> 50 % U) niedersächsischer Landkreise 

(”CUX” usw. sind die Autokennzeichen für Cuxhaven usw.) 

100% 

80% 

60% 

40% 

20% 

0% 

CUX OHZ NI DH GF H HM HI W F 

Abbildung 4: %-Anteile unterschiedlicher schluffreicher Böden in einzelnen 

niedersächsischen Landkreisen 

uT 

uuT 

ttU 

tU 

lU 

144


5. Schlussfolgerungen. 

Die Festsetzung reduzierter Grenzwerte für Cd und Zn bei Böden mit weniger als 5 % Ton 

in § 4 AbfKlärV ist explizit auf “leichte Böden im Rahmen der Bodenschätzung” und den 

pH-Wert-Bereich zwischen 5,1 und 5,9 beschränkt. Aufgrund einer verschachtelten 

Formulierung ist strittig, ob dieser pH-Bereich nur für die “leichten” oder für alle Böden gilt. 

(Im letzteren Fall müsste auch bei den nicht leichten Böden mit Tongehalten unter 5 % 

und einer gleichermaßen erhöhten Pflanzenverfügbarkeit von Cd und Zn bei pH-Werten 

unter 6,0 gerechnet werden, was faktisch nicht zutrifft). Da ein aktuell festgestellter pH- 

Wert keine auf Dauer konstante Größe darstellt, ist die Beschränkung auf einen 

bestimmten pH-Bereich überhaupt unzweckmäßig. Im übrigen sind „leichte Böden“ in der 

Bodenschätzung gar nicht definiert. Diese Sachlage hat dazu geführt, dass an Stelle der 

vorgeschriebenen Bestimmungsmethode für die Bodenart mehrheitlich die Schätzmethode 

Fingerprobe angewendet wird (mit der „fachlichen“ Begründung, dass die aktuellen 

Schwermetallgehalte im Regelfall ohnehin auch die reduzierten Grenzwerte deutlich 

unterschreiten). 

Es ist zu erwarten, dass bei der anstehenden Novellierung der AbfKlärV die 

Vorsorgewerte der BBodSchV übernommen werden. Da diese in Abhängigkeit von der 

Bodenart unterschiedlich sind, muss die Bestimmungsmethode hierfür eindeutig festgelegt 

werden. 

In Abhängigkeit von der Korngrößenzusammensetzung eines Bodens werden sehr 

unterschiedliche Kalkmengen empfohlen. Ähnliches gilt für die Nährstoffe P, K und Mg. 

Dabei steht die Ungenauigkeit des Schätzverfahrens Fingerprobe in einem Missverhältnis 

zur Präzision der chemischen Analysen. Die möglichen Konsequenzen für die 

Düngeempfehlungen entsprechen denen grober Analysenfehler. Das gilt für die Düngung 

nach „guter fachlicher Praxis in der Landwirtschaft“ ebenso wie für den abfallrechtlich 

geregelten Bereich. Bei der Klärschlammdüngung wird aufgrund einer fehlerhaften 

Schätzung der Bodenart 

- zu viel oder wenig Kalk empfohlen und ggf. die Verwertung von 

kalkstabilisiertem Schlamm nicht gestattet, 

- zu viel oder zu wenig Phosphor empfohlen und ggf. die 

Klärschlammverwertung in Gehaltsklasse E nicht gestattet. 

Im übrigen haben sich Berater und Labors in zunehmendem Maße auf bodenphysikalische 

Fragestellungen, wie die Ermittlung der Erosionsgefährdung eines Standortes, 

einzustellen. In diesem Zusammenhang sind die Schluffgehalte der Böden von 

wesentlicher Bedeutung. An dem niedersächsische Beispiel wird gezeigt, dass die 

Schluffgehalte ein ebenso breites Spektrum aufweisen wie die Tongehalte. Für die 

Bestimmung der Korngrößenzusammensetzung eines Bodens mit vertretbarem Aufwand 

stehen die Röntgen-Sedimentometermethode, die Aräometermethode oder mechanisierte 

Verfahren der Pipettmethode zur Verfügung. Bei entsprechender Datenhaltung beim 

Landwirt, bei der Untersuchungs- oder einer Beratungsinstitution brauchen die Werte nur 

einmal gemessen zu werden. 

145


Möglichkeiten und Grenzen der Kalkanwendung zur Immobilisierung von Cadmium 

auf belasteten Grünlandstandorten 

König, Volkmar (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft): 

Problem- und Zielstellung 

Cadmium (Cd) weist im Vergleich zu anderen Schwermetallen die höchste 

Umweltrelevanz auf, weil es sich aufgrund seiner relativ hohen Mobilität im Boden in 

Nahrungs- und Futterpflanzen anreichern kann. Daraus resultiert eine Gesundheitsgefahr 

für Mensch und Tier, wenn es durch chronische Anreicherung in den Nieren zu 

Funktionsstörungen kommt (ALLOWAY, 1999). Weitere mögliche Gesundheitsstörungen 

sind Skelettschäden und Einschränkungen der Reproduktionsfunktion. Daher wurden z. B. 

die Höchstgehalte in der Verordnung (EG) Nr. 466/2001 zur Festsetzung der 

Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln so niedrig angesetzt, wie 

dies vernünftigerweise zu erreichen ist (EU-KOMMISSION, 2001). 

Im Rahmen der Untersuchungstätigkeit (Schwermetallmonitoring) der Thüringer 

Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) sind landwirtschaftlich genutzte Flächen festgestellt 

worden, die stark differenzierte, teilweise deutliche Cd-Belastungen aufweisen. In der 

Region 1 handelt es sich um Dauergrünlandflächen. Diese grenzen an einen 

abwasserführenden Bach, der in der Vergangenheit von einem heute nicht mehr 

existierenden Leuchtstoffwerk zur Entsorgung von Cd-haltigen Schlämmen genutzt wurde. 

Die Schlämme sedimentierten bei Hochwasserereignissen in Abhängigkeit von der 

Fließgeschwindigkeit des Wassers, dem Relief der angrenzenden Flächen und deren 

Entfernung zum Bachlauf. Dadurch ist es zu einer stark differenzierten Cd-Belastung der 

Böden gekommen (Tab. 1). Eine beachtliche Belastung mit Chrom und Zink ist nur im 

unmittelbaren Grabenrandbereich festgestellt worden. 

Tabelle 1: Cd-Belastung von Grünlandflächen in der Region 1 

Standortgruppe 

Grabenrand 13 

Senke 40 

Ebene 90 

Unterhang 50 

Oberhang 103 

1) königswasserlöslich 

Entfernung 

zum Bach 

(m) 

Bodentiefe 

(cm) 

0... 10 

11...20 

0... 10 

11...20 

0... 10 

11...20 

0... 10 

11...20 

0... 10 

11...20 

x¯ pH-Wert 

5,7 

5,7 

5,5 

5,6 

5,5 

5,2 

5,3 

5,5 

4,9 

5,3 

Mittl. Cd-Gehalte 1) 

(mg/kg Boden) 

548 

247 

155 

34,7 

2,8 

0,5 

3,2 

1,1 

0,5 

0,9 

Mit den Untersuchungen der TLL ist ein weiteres Cd-Belastungsgebiet (Region 2) 

festgestellt worden. Dabei handelt es sich um ehemalige Ackerflächen, die in den 

Fünfziger Jahren mit Klärschlamm gedüngt wurden. Es handelte sich um Cd-haltigen 

Klärschlamm aus einer Kläranlage, in die Abwässer aus der Galvanikindustrie eingeleitet 

worden sind. Die ökotoxische Problematik der Schwermetalle war den Landwirten in 

dieser Zeit nicht bekannt. So wurde der Klärschlamm in gutem Glauben an die 

Unbedenklichkeit des Düngestoffs ausgebracht. Die nunmehr festgestellte Cd-Belastung 

der Böden differiert flurstücksbezogen und hängt davon ab, wie oft die Flächen mit dem 

Klärschlamm beaufschlagt worden sind (Tab. 2). 

146


Tabelle 2: Cd-Belastung der untersuchten Flächen (ca. 38 ha) in Region 2 

Bodentiefe 

(cm) 

Cd-Gehaltsklassen 1) 

(mg/kg Boden) 

≤ 0,5 0,6... 1 1,1... 5 5,1... 10 10,1... 30 30,1... 60 > 60 

Flächenanteil (%) 

0... 30 2 24 14 12 18 23 7 

31... 50 35 4 24 17 20 - - 

1) königswasserlöslich 

Die Untersuchungsergebnisse haben die Frage aufgeworfen, inwieweit eine Minderung 

des Gefährdungspotenzials hinsichtlich der landwirtschaftlichen Nutzung durch 

Schutzmaßnahmen möglich ist. Die Klärung dieser Frage ist wichtig, um gemäß § 5 Abs. 3 

Bundes-Bodenschutzverordnung (BBodSchV) die Gefahrenabwehr in Form einer 

geeigneten Sicherungsmaßnahme zu erreichen. In Anbetracht der häufig hohen Cd- 

Belastung ist keine Sanierung (Dekontamination z. B. durch Bodenaustausch) möglich. 

Die Bedeutung der Kalkung für die Immobilisierung von Schwermetallen ist seit geraumer 

Zeit bekannt. Durch Erhöhung des pH-Wertes im Boden auf > pH 6,5 kann bei Cd die 

Mobilität im Boden deutlich verringert werden (HERMS U. BRÜMMER, 1980; DIETZ ET AL, 

1992; HORNBURG, 1991; BLUME ET AL, 1990). Deshalb wurde es für notwendig gehalten, die 

Wirkung der Aufkalkung des Bodens unter den gegebenen Standortbedingungen und bei 

unterschiedlichem Cd-Belastungsgrad anhand von Parzellenfeldversuchen zu überprüfen. 

Als Versuchsfrage standen folgende Schwerpunkte: 

1. Welchen Beitrag kann die Aufkalkung unterschiedlich mit Cadmium belasteter 

Grünlandstandorte zur Verringerung 

• der Gehalte des mobilen (wasserlöslichen und austauschbaren) Cd im Boden und 

• der Cd-Gehalte im Grünlandaufwuchs erbringen? 

Kann der immobilisierende Effekt der Kalkdüngung anhand des Zusammenhangs 

zwischen den Cd-Gehalten in Böden und Pflanzen in Abhängigkeit von den 

Einflussfaktoren prognostiziert werden? 

Methodik 

In den beiden Untersuchungsgebieten sind im Zeitraum 1995... 2005 vier Parzellen- 

Feldversuche mit Kalksteigerungsstufen auf mehrjährigen Dauergrünlandflächen 

durchgeführt worden. Das Hauptkriterium für die Flächenauswahl war ein differenzierter 

Cd-Belastungsgrad der Böden im o. g. Cd-Gehaltsbereich und möglichst pH-Werte < pH 

5,0 (Tab. 3). 

Die Versuchsanlage erfolgte mit 4 Prüfgliedern (Tab. 3) und 4 Wiederholungen in Form 

eines Lateinischen Quadrats. Die Parzellengröße betrug 9 m². Für die Aufkalkung wurde 

überwiegend granulierter Magnesium-Branntkalk mit 53,8 % CaO und 36,2 % MgO 

verwendet. Zielgröße für die Aufkalkung waren pH-Werte im Bereich von pH 6,7... 7,8. Die 

dafür erforderlichen teilweise sehr hohen Kalkmengen sind einmalig im Herbst auf die 

Grünlandnarbe ohne Einarbeitung in den Boden ausgebracht worden. Es wurden keine 

daraus resultierenden bemerkenswerten Pflanzenschäden in der Folgezeit beobachtet. 

Ein beachtlicher Teil des Kalkes war bei den hohen und sehr hohen Aufwandmengen bis 

zum vierten Versuchsjahr in der Narbe noch gut sichtbar. 

147


•Tabelle 3: Kennzeichnung der Versuchsstandorte 

Parameter Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3 Versuch 4 

Region 1 1 1 2 

Humusgehalt (%) 3,3 2,8 10,1 3,4 

Tongehalt (%) 15 15 25 12 

Bodenart 

Mittl. Cd-Belastung 

(mg/kg Boden) 1) 

Stark 

lehmiger 

Sand 

Stark 

lehmiger 

Sand 

Schluffiger 

Lehm 

8 15 706 96 

pH-Wert bei Versuchsbeginn 5,7 5,9 5,7 5,2 

Kalkstufe Ziel-pH Kalkdüngermengen (dt CaO/ha) 

ohne Kalk - - - - - 

mittel 6,7 63 63 120 132 

hoch 7,2 140 140 230 215 

sehr hoch 7,8 245 245 387 332 

1) Königswasserlösliche Gehalte 

Sandiglehmiger 

Schluff 

Die NPK-Düngung erfolgte zu jedem Aufwuchs, wobei jeweils ca. 60 kg N/ha ausgebracht 

worden sind. In Abhängigkeit von der Witterung wurden jährlich 2... 3 Aufwüchse geerntet. 

Die Versuchslaufzeit betrug 6 Jahre. 

Die Bodenprobenahme erfolgte mindestens einmal jährlich nach der Ernte in den 

Bodentiefen 0... 10 cm, 11... 20 cm und 21... 30 cm. Als relevante Parameter sind in der 

Regel pH-Wert, das mobile, leichtlösliche (ammoniumnitratlösliche) Cd (Cdan) und einmal 

jährlich das (königswasserlösliche) Gesamt-Cd (Cdkw) bestimmt worden. In den Pflanzen 

wurden der Cd-Gehalt und fakultativ die Mineralstoffe analysiert. 

Bodenuntersuchungsergebnisse 

pH-Werte 

Die Entwicklung der pH-Werte zeigt am Beispiel des Versuches 3 in Tab. 4, dass die 

Kalkdüngung die Bodenreaktion in der Bodentiefe 0... 10 cm bereits ab dem ersten 

Versuchsjahr erhöht hat. Die pH-Unterschiede zwischen den Kalkstufen sind für alle 

Prüfglieder mit Kalkdüngung ab dem 3. Versuchsjahr gegenüber der Kontrolle und 

teilweise auch zwischen den Prüfgliedern mit Kalkdüngung statistisch gesichert. Die 

teilweise relativ hohen Grenzdifferenzen (GD) zeigen aber auch, dass erheblich streuende 

pH-Werte vorgelegen haben. Die pH-Werte der Kontrollvariante ohne Kalk sind über die 

Versuchslaufzeit auch in den anderen Versuchen um 0,2... 0,3 pH-Einheiten abgesunken. 

Die maximale Neutralisationswirkung war meistens bereits im 2. Versuchsjahr erreicht 

(Abb. 1). 

Diese Aussagen gelten im Trend für alle Versuche. Nach der Aufkalkung lagen als 

Maximalwerte folgende pH-Bereiche vor: Kalkstufe mittel - pH-Bereich 6,5... 6,8, Kalkstufe 

hoch: pH-Bereich 7,0... 7,2 und Kalkstufe sehr hoch: pH-Bereich 7,3... 7,6. 

Hinsichtlich der pH-Veränderungen in den tieferen Bodenschichten ergibt sich in 

abgeschwächtem Maße ein ähnlicher Trend (Abb.1). 

148


Tabelle 4: Mittlere pH-Werte des Versuches 3 in 0... 10 cm Bodentiefe 

Kalkstufe 

Versuchsjahr 

1 2 3 4 5 6 

ohne Kalk 5,9 5,5 5,5 5,6 5,8 5,6 

mittel 6,3 6,1 6,2 

pH-Wert 

8,0 

7,5 

7,0 

6,5 

6,0 

5,5 

0…10 cm 

Versuch 1 

11…20 cm 21…30 cm 

Vers.anlage 

2. Vers.jahr 

4. Vers.jahr 

6. Vers.jahr 

5,0 

Kalkstufen 

Abbildung 1: pH-Werte des Versuches 1 in verschiedenen 

Bodentiefen in Abhängigkeit von den Kalkstufen 

und der Versuchslaufzeit 

1) 6,3 6,6 6,8 

hoch 6,6 7,0 6,5 6,6 7,0 7,2 

sehr hoch 6,7 7,2 6,9 7,1 7,5 7,6 

GD(Tukey, 5%) 0,4 0,6 0,4 0,4 0,3 0,7 

1) 

Statistisch gesicherte pH-Unterschiede zu ohne Kalk mit Fettdruck 

Die diesbezügliche ähnliche 

pH-Entwicklung kann wie in 

Abb. 1 ersichtlich für alle Versuche 

folgendermaßen zusammengefasst 

werden: 

Die Bodenreaktion ist auch 

in der Bodentiefe 11... 20 

cm bereits ab dem 2. 

Versuchsjahr in den 

Kalkvar-ianten deutlich 

erhöht. Der pH-Wert 6,5 ist 

in allen sehr hoch 

gekalkten Var-ianten im 4. 

Versuchsjahr und in der 

Kalkstufe hoch im 6. 

Versuchsjahr überschritten 

worden. 

In der Bodentiefe 21… 30 

cm unterscheiden sich die 

pH-Werte der Varianten ohne, mittel und hoch wenig, allerdings ist der Trend 

ansteigender pH-Werte erkennbar. Der pH-Wert 6,5 wurde aber bei hohen und sehr 

hohen Kalkmengen im 6. Versuchsjahr in den Versuchen 1 und 2 überschritten. 

Cdkw- 

Gehalte 

(mg/kg 

Boden) 

16 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

1 

2 3 4 

ohne Kalk 

mittel 

hoch 

sehr hoch 

Versuch 1 

Cdkw-Gehalte bei 

Versuchsanlage 

W iederholung 

1 2 3 4 

Block A 5,20 6,90 6,90 8,20 

Block B 6,00 6,50 8,50 8,60 

Block C 7,00 14,20 12,30 13,30 

Block D 6,80 9,10 6,90 8,50 

Abbildung 2: Cdkw-Gehalte des Versuches 1 in 0… 10 cm 

Bodentiefe bei Versuchsanlage 

ohne Kalk 

mittel 

hoch 

sehr hoch 

ohne Kalk 

mittel 

hoch 

sehr hoch 

Cdkw-Gehalte 

Die Cdkw-Gehalte 

haben innerhalb und 

zwischenden Versuchsparzellen 

in allen 

Bodentiefen eine beträchtliche 

Streuung 

aufgewiesen. Der 

Variationskoeffizient der 

Cdkw-Gehalte der Versuchsparzellen 

lag in 

0... 10 cm Bodentiefe 

bei den Versuchen 2 

und 4 im Bereich von 6... 

10 %, in den Versuchen 1 

und 3 sogar bei 19... 41 

%. Das ist durch die 

Historie der Kontamination bedingt. 

149


Während die Streuung des Versuchs 4 mit eingearbeitetem Klärschlamm als 

Belastungsursache relativ mäßig ist, hat der Versuch 1 durch die offensichtlich kleinräumig 

differenzierte Sedimentation des Cd-haltigen Abwasserschlamms eine beträchtliche 

Schwankungsbreite der Cdkw-Gehalte. Dieser Sachverhalt muss bei der Bewertung des 

Cd-Transfers aus dem Boden in die Pflanzen berücksichtigt werden. Ein Einfluss der 

Kalkanwendung auf die Differenziertheit der Cdkw-Gehalte in der Versuchslaufzeit war 

nicht festzustellen. 

Cdan-Gehalte 

Die Cdan-Gehalte der Versuchsböden sind in starkem Maße durch die Anhebung der 

Bodenreaktion abgesenkt worden. Am Beispiel des Versuchs 1 wird in Abb. 3 deutlich, 

dass die beträchtliche Reduzierung der Cdan-Gehalte bei den Prüfgliedern mit 

Kalkdüngung im Vergleich zu ohne Kalk bereits im 1. Versuchsjahr stattgefunden hat. Die 

Gehaltsunterschiede zwischen ungekalkt und gekalkt sind in allen Versuchsjahren 

statistisch gesichert. Das ist in Abb. 3 daran erkennbar, dass die mittleren Cdan-Gehalte 

der Variante ohne Kalk abzüglich der Grenzdifferenz (horizontale Linien) unterschritten 

sind. Die Gehaltsunterschiede zwischen den gekalkten Prüfgliedern waren demgegenüber 

gering und statistisch nicht gesichert. Die relativ hohen Grenzdifferenzen resultierten aus 

der häufig hohen Schwankungsbreite der Cdan-Gehalte innerhalb der Prüfglieder. Die 

Cdan-Gehalte der Variante ohne Kalk zeigen in der Versuchslaufzeit einen ansteigenden 

Trend. Bemerkenswert ist, dass bei den Varianten mit Kalkanwendung im Versuch 1 das 

Cdan-Gehaltsniveau des 6. Versuchsjahrs bereits im 1. Versuchsjahr erreicht war. 

Analoge Trends 

Cdan-Gehalte (mg/kg Boden) 

0,8 

0,7 

0,6 

0,5 

0,4 

0,3 

0,2 

0,1 

0,0 

1996 1997 1998 1999 2000 2001 

ohne Kalk 0,43 0,38 0,42 0,58 0,51 0,69 

mittel 0,12 0,11 0,13 0,11 0,12 0,18 

hoch 0,08 0,11 0,10 0,08 0,12 0,08 

sehr hoch 0,07 0,07 0,06 0,07 0,09 0,08 

GD (Tukey 5%) 0,14 0,21 0,29 0,25 0,16 0,25 

ohne Kalk-GD 0,29 0,17 0,13 0,33 0,35 0,44 

Abbildung 3: Mittlere Cdan-Gehalte des Versuchs 1 in 0... 

10 cm Bodentiefe in Abhängigkeit von den 

hinsichtlich der 

mittleren Cdan- 

Gehalte lagen 

auch in den anderenBodentiefen 

des Versuchs 

1 vor. Allerdings 

war hier 

die Gehaltsreduzierung 

zu ungekalkt 

mit zunehmenderBodentiefe 

geringer. 

Erst ab dem 

4. Versuchsjahr 

wiesen die hoch 

und sehr hoch 

gekalkten Parzellen 

wesentlich 

niedrigere Cdan- 

Gehalte im Vergleich zu ungekalkt auf (Tab. 5). Allerdings bestanden hier nur teilweise 

signifikante Unterschiede. 

Die dargestellten Effekte sind in ähnlicher Weise auch bei den anderen Versuchen 

insbesondere in den letzten drei Versuchsjahren festgestellt worden (Tab. 5). Die 

Absenkung der Cdan-Gehalte bei den Kalkvarianten war in 0... 10 cm Bodentiefe trotz 

beachtlicher Streuung der Gehalte in der Regel statistisch gesichert. 

150


Tabelle 5: Mittlere Cdan-Gehalte des 4. bis 6. Versuchsjahres in Prozent zur Variante ohne Kalk 

Mittlere Cdan-Gehalte in Prozent zu ohne Kalk (4. bis 6. Versuchsjahr) 

Kalkstufe 

Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3 Versuch 4 

Versuchs 

mittel 

ohne Kalk 


100 (0,59 mg/kg) 100 (1,16 mg/kg) 100 (29,3 mg/kg) 100 (9,5 mg/kg) 100 

mittel 22 26 26 17 23 

hoch 16 10 18 16 15 

sehr hoch 14 9 13 19 14 

ohne Kalk 


100 (0,46 mg/kg) 100 (0,64 mg/kg) 100 (18,9 mg/kg) 100 (21,2 mg/kg) 100 

mittel 55 51 48 31 46 

hoch 36 22 24 14 24 

sehr hoch 21 17 8 14 15 

ohne Kalk 


100 (0,23 mg/kg) 100 (0,37 mg/kg) 100 (5,1 mg/kg) - 100 

mittel 104 50 66 - 73 

hoch 73 36 44 - 51 

sehr hoch 50 27 18 - 32 

In der Bodentiefe 11... 20 cm trifft das im Gegensatz zu Versuch 1 auch für alle Prüfglieder 

mit Kalkdüngung der anderen Versuche zu. Selbst in 21... 30 cm Bodentiefe sind in allen 

Versuchen noch beachtliche Gehaltsreduzierungen vorhanden. Diese waren allerdings für 

eine statistische Sicherung mit zu hoher Streuung behaftet. 

Im Mittel aller Versuche wird noch einmal die enorme Cdan-Gehaltsreduzierung infolge 

der Kalkung in der obersten 20 cm-Bodenschicht deutlich. Bereits ab der Kalkstufe mittel 

(pH-Werte 6,5... 6,8) wurden die Cdan-Gehalte auf < 25 % (0... 10 cm) bzw. < 50% (11... 

20 cm) abgesenkt. Der starke Immobilisierungseffekt wird besonders bei den hoch 

aufgekalkten Varianten (pH-Werte > 7,0) sichtbar. 

Die regressionsanalytische Prüfung des Einflusses der pH-Werte und Cdkw-Gehalte auf 

die Cdan-Gehalte ergab, dass der pH-Wert das entscheidende Kriterium ist. Weitere 

Ausführungen hierzu sind in der gedrängten Form nicht möglich. 

Pflanzenuntersuchungsergebnisse 

Die gesteigerte Aufkalkung der Böden hat in allen Versuchen zu einer beachtlichen 

Absenkung der mittleren Cd-Gehalte in den Grünlandaufwüchsen geführt (Tab. 6). 

Bereits durch die Kalkstufe mittel mit pH-Werten im Bereich pH 6,5... 6,8 wurden die Cd- 

Gehalte auf etwa zwei Drittel im Vergleich zu ungekalkt abgesenkt. Die höheren 

Kalksteigerungen reduzierten die Cd-Gehalte auf teilweise unter 50 %. Wesentlich dabei 

ist, dass in allen Cd-Belastungsbereichen der Versuche (8... 706 mg Cdkw/kg Boden) 

ähnliche Absenkungsraten festgestellt worden sind. 

Tabelle 6: Mittlere Cd-Gehalte (gew. Mittelwerte im 2. bis 6. Vers.jahr) in Prozent zur Variante ohne 

Kalk 

Kalkstufe Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3 Versuch 4 Gesamtmittel 

ohne Kalk 100 100 100 100 100 

mittel 67 66 68 61 66 

hoch 68 56 59 51 59 

sehr hoch 49 52 51 43 49 

Abb. 4 zeigt dies am Beispiel des Versuchs 2. Beachtlich sind aber ebenso wie bei den 

Cdan-Gehalten im Boden die relativ hohen Grenzdifferenzen, die eine große Streuung der 

Cd-Gehalte innerhalb der Prüfglieder anzeigen. Dennoch sind zumindest die Cd- 

151


Gehaltsunterschiede zwischen den Kalkvarianten und ungekalkt in der Regel signifikant 

gesichert. 

Cd-Gehalte 

gew. Mittel 

(mg/kg TM) 

2. bis 6. Vers.jahr 

6,0 

5,0 

4,0 

3,0 

2,0 

1,0 

0,0 

Versuch 2: 15 mg Cdkw/kg Boden 

1. 

Aufwuchs 

2. 

Aufwuchs 

3. 

Aufwuchs Gesamt 

Kontrolle 2,48 3,13 5,25 2,85 

Prüfglied 2 1,63 2,00 3,35 1,90 

Prüfglied 3 1,62 1,88 2,75 1,69 

Prüfglied 4 1,20 1,83 2,70 1,55 

GD (Tukey, 5 %) 0,84 0,76 1,59 0,66 

Kontrolle - GD 1,64 2,37 3,66 2,19 

Abbildung 4: Mittlere Cd-Gehalte in den Pflanzen des Versuchs 2 

im 2. bis 6. Versuchsjahr 

Es ist erkennbar, dass der 

Effekt der Cd-Gehaltsabsenkung 

in ähnlichem 

Maße wie beim 1. Aufwuchs 

auch bei den in der Regel 

höheren Cd-Gehaltsniveaus 

der 2. und 3. Aufwüchse 

auftritt. Die Cd-Konzentrationen 

sind dort höher, 

weil die Cd-Aufnahme in die 

Pflanzen ebenso wie die 

Mineralstoffaufnahme der 

Trockenmassebildung vorausgeht. 

Die blaue Linie markiert den 

Grenzwert 1,14 mg Cd/kg 

TM der Futtermittelverordnung 

(FUMV, 2002). 

Trotz der deutlichen 

Reduzierung der Cd- 

Gehalte in den Varianten 

mit Kalkdüngung ist der 

Grenzwert der FuMV auch 

bei den Versuchen mit den 

niedrigeren Cdkw-Gehalten 

nicht unterschritten worden. 

Einfluss der pH-Werte, Cdkw- bzw. Cdan-Gehalte im Boden auf die Cd-Gehalte in 

den Pflanzen 

Die regressionsanalytische Auswertung der Versuchsdaten ergab für den multiplen 

Einfluss der pH-Werte und Cdkw-Gehalte auf die Cd-Gehalte in den Pflanzen zumeist 

einen relativ engen Zusammenhang. Der multiple Funktionsansatz mit pH-Wert bzw. 

Cdkw-Gehalt war in der Regel von höherer Güte als die getrennte Einbeziehung der 

Parameter. Der Cdan-Gehalt im Boden erwies sich als ähnlich relevanter Einflussfaktor 

auf die Cd-Pflanzengehalte (Tab. 7). 

Aus Tab. 7 ist am Beispiel von Versuch 4 weiterhin ersichtlich, dass pH-Wert und Cdkw- 

Gehalt im Vergleich zum Cdan-Gehalt in der Regel etwas höhere Bestimmtheitsmaße 

aufweisen. Die partiellen Korrelationskoeffizienten zeigen aber auch, dass der Cdkw- 

Gehalt im Vergleich zum pH-Wert von geringerer Bedeutung ist. Die zusätzliche 

Einbeziehung des Cdkw-Gehalts in die mathematische Formulierung der 

Zusammenhänge war aber dennoch von Vorteil, insbesondere dann, wenn die Cdkw- 

Gehalte auf den Versuchsflächen größere Schwankungen aufwiesen. 

Tabelle 7: Ergebnisse der Regressionsanalyse für den Zusammenhang 

pH-Werte/Cdkw-Gehalte bzw. Cdan-Gehalte auf die Cd-Gehalte 

in den Pflanzen des Versuchs 4 

Funktionsansätze: 

Cd(Pflanze)=b0+(b1*e^(F*pH))+(b2*Cdkw) (F=-1...-1,5) 

Cd(Pflanze)=b0+(b1*e^(F*Cdan)) (F=-0,01...-6) 

152


Cdan pH und Cdkw 

VersuchsjahrBestimmtheitsmaßBestimmtheitsmaß 

part. Korr.koeffizienten 

pH Cdkw 

2 0,67 0,67 0,81 0,12 

3 0,76 0,73 0,85 0,21 

4 0,85 0,90 0,94 0,40 

5 0,56 0,63 0,74 0,62 

6 0,76 0,91 0,95 0,33 

Zusammenfassende Diskussion und Fazit 

In vier sechsjährigen Freilandversuchen auf Dauergrünland wurde die Cdimmobilisierende 

Wirkung von Düngekalk geprüft. Die Anwendung hoher und sehr hoher 

Kalkmengen hatte keine negativen Auswirkungen auf den Pflanzenbestand. Das 

Neutralisationsmaximum des Kalkes war ebenso wie in früheren Untersuchungen (KÖNIG, 

1987) meist bereits ab dem 2. Versuchsjahr erreicht und die entsprechenden pH-Werte 

blieben über die Versuchslaufzeit weitgehend erhalten. Mit der Kalkanwendung wurde die 

angestrebte Anhebung der Bodenreaktion auf pH-Werte > 6,5 insbesondere mit hohen 

und sehr hohen Kalkmengen bis in eine Bodentiefe von 20 cm sicher erreicht. Auch in 

21...30 cm Bodentiefe ist in der Regel bei den Kalkstufen noch eine deutliche pH-Wert- 

Anhebung festgestellt worden. 

Die Cdkw-Gehalte der Versuchsparzellen wiesen bedingt durch die Belastungsszenarien 

teilweise beträchtliche Spannweiten auf. Es ist anzunehmen, dass die daraus 

resultierenden Unterschiede im Cd-Vorrat der Böden eine wesentliche Ursache für die 

beträchtliche Streuung der Cdan-Gehalte im Boden und der Cd-Gehalte in den Pflanzen 

waren. Auf die Differenzierung der Cdkw-Gehalte während der Versuchslaufzeit hatte die 

Kalkanwendung keinen Einfluss. 

Die Cdan-Gehalte der gekalkten Parzellen wurden in 0... 20 cm Bodentiefe bereits mit 

mittleren Kalkmengen (pH-Werte ca. 6,5...6,8) auf < 50 % und mit den höheren 

Kalkmengen (pH-Werte deutlich über pH 7) auf bis zu ca. 10 % der Cdan-Gehalte von den 

Kontrollparzellen abgesenkt. Diese Wirkung ist in abgeschwächtem Maße auch noch in 

der Bodentiefe 21...30 cm festgestellt worden. Es bestand in der Regel ein enger 

Zusammenhang zwischen dem pH-Wert des Bodens und den Cdan-Gehalten. HORNBURG 

(1991) ermittelte bei Erhöhung des pH-Wertes im Bereich von pH 4,5... 7,5 ähnliche 

Absenkungsraten bei den mittels CaCl2-Extraktion analysierten mobilen Cd-Gehalten. 

Die Cd-Gehalte in den Pflanzen wurden im Mittel der vier Versuche auf 66 % (Kalkstufe 

mittel), 59 % (Kalkstufe hoch) und 49 % (Kalkstufe sehr hoch) der Cd-Gehalte der 

Kontrollpflanzen abgesenkt. Auf ähnliche Ergebnisse verweisen POLETSCHNY (1987) bei 

Grünland sowie KÖNIG (1986) bei Winterweizen und KÖNIG UND KRÄMER (1985) bei 

Zuckerrüben. 

Der Cd-Grenzwert der Futtermittelverordnung wurde in den untersuchten 

Grünlandaufwüchsen im geprüften Cdkw-Belastungsbereich des Bodens von > 8 mg 

Cdkw/kg Boden nicht unterschritten. Daraus resultiert die Schlussfolgerung, dass es trotz 

der starken immobilisierenden Wirkung des Kalkes bei Überschreitung eines bestimmten 

Cd-Belastungsgrades im Boden nicht möglich ist, unbedenkliches Futter gemäß 

Futtermittelverordnung zu erzeugen. Aus den Versuchen konnte nicht abgeleitet werden, 

in welchem Cdkw-Balatungsbereich dies möglich ist. 

Es wurde ein in der Regel deutlicher Zusammenhang zwischen den pH-Werten bzw. den 

Cdan-Gehalten im Boden und den Cd-Gehalten in den Pflanzen festgestellt. Die 

Abschätzung der Cd-Gehalte in den Pflanzen konnte bei den Versuchen anhand der 

Cdan-Gehalte oder der pH-Werte in Verbindung mit den Cdkw-Gehalten des Bodens mit 

153


zufriedenstellender Schätzgenauigkeit vorgenommen werden. Der multiple funktionale 

Zusammenhang von pH-Wert, Cdkw-Gehalt im Boden und dem Cd-Gehalt in den Pflanzen 

war für die Schätzgenauigkeit häufig besser als allein auf Basis des Cdan-Gehalts. 

Zwei Versuche werden weitergeführt, wobei zusätzlich die Immobilisierungsleistung von 

eisenhaltigem Wasserwerkschlamm in der Prüfung ist. 

Literatur 

ALLOWAY, B. J. (1999): Schwermetalle in Böden – Analytik, Konzentrationen, 

Wechselwirkungen.- Springer-Verlag, ISBN 3-540-62086-9 

BLUME ET AL (1990): Handbuch des Bodenschutzes.- ecomed-Verlag Landsberg, ISBN 3- 

609-65850-9, S. 279-280 

DIETZ, TH. ET AL (1992): Schwermetall-Aufnahme und –Austrag von extrem belasteten 

Böden unter pflanzenbaulicher Nutzung.- Landwirtsch. Jahrbuch 69. Jahrg. Heft 1/92 

S.51-71 

EU-KOMMISSION (2001): Verordnung (EG) Nr. 466/2001 der Kommission vom 8. März 2001 

zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln.- 

Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften L 77/1 v. 16.3.2001 

FUMV (2002): Richtlinie 2002/32/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 7. 

Mai 2002 über unerwünschte Stoffe in der Tierernährung 

HERMS, U. U. G. BRÜMMER, (1980): Einfluss der Bodenreaktion auf Löslichkeit und 

tolerierbare Gesamtgehalte an Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium und Blei in Böden und 

kompostierten Siedlungsabfällen.-Landwirtsch. Forschung 33,4, S.408-423 

HORNBURG V. (1991): Untersuchungen zur Mobilität und Verfügbarkeit von Cadmium, Zink, 

Mangan, Blei und Kupfer in Böden.- Univ. Bonn, Bonner Bodenkdl. Abhandl. Band 2, ISSN 

0939-7809, S. 81-89 

KÖNIG, V. (1987): Untersuchungen zum Kalkbedarf des Dauergrünlands auf 

Mineralböden.- Akad. d. Landwirtschaftswiss. Berlin, Dissertation, 96 S. 

KÖNIG, W. UND KRÄMER, F. (1985): Schwermetallbelastung von Böden und Kulturpflanzen 

in Nordrhein-Westfalen.- Schriftenreihe d. LÖLF NW, Bd. 10 

KÖNIG, W. (1986): Schwermetallbelastung von Böden und Kulturpflanzen im 

Einflussbereich verschiedener Belastungsursachen – Ergebnisse einer 

Erhebungsuntersuchung in Nordrhein-Westfalen.- VDLUFA-Verlag Darmstadt, 

Schriftenreihe, 16, Kongressband 1985, 239-247 

POLETSCHNY, H. (1987): Verringerung der Schwermetallaufnahme in Futter- und 

Nahrungsmitteln.-in: Schadstoffbelastung in Böden und Kulturpflanzen in Nordrhein- 

Westfalen, NZNRW-Seminarberichte Heft 2, 1987.- S. 20 - 24 

154


Vergleich der gesättigten Wasser- und der Luftleitfähigkeit von ungestörten 

Bodenproben mit definiertem Wassergehalt 

Deller, Berthold (LUFA Augustenberg): 

1 Einleitung 

Für den Gasaustausch zwischen dem Wurzelraum der Pflanzen und der Atmosphäre ist 

neben dem Anteil an Poren im Boden deren Durchgängigkeit entscheidend. Sie kann im 

Gelände durch Bestimmung der Wasserinfiltrationsrate im Doppelzylinder-Infiltrometer 

(DIN, 1997) bzw. der Luftdurchlässigkeit nach dem Gasometer-Prinzip (DIN, 1972) oder 

mit dem Messgerät PL 300 (ANONYM, o.J.; Paul et al., 2004) erfolgen. Für die Bestimmung 

beider Parameter an ungestörten Bodenproben existieren im VDLUFA-Methodenbuch, 

Band I, folgende Methodenbeschreibungen: 

a) Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit von Böden im wassergesättigten Zustand 

(PAUL, 2004) 

b) Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Böden im Feld und im Labor (PAUL et al., 2004) 

Ergebnis der Wasserdurchlässigkeitsmessung ist der kf-Wert, nachfolgend in der 

Maßeinheit [cm s -1 ] angegeben, während der Parameter, der die Luftdurchlässigkeit 

kennzeichnet, nach dem verwendeten Messgerät als PL-Wert bezeichnet wird. Die 

Maßeinheit ist die gleiche und bedeutet auch das gleiche, da in beiden Fällen die 

hydraulische Druckdifferenz der Durchflussstrecke in der Maßeinheit „cm Wassersäule“ (= 

hPa) zugrundegelegt wird. 

Nach gängiger Lehrmeinung dienen vor allem die weiten Grobporen (> 50 µm) dem 

Wasserfluss im Boden (schnell dränendes Wasser; DIN, 1998). Nach Entwässerung 

stehen die gleichen Poren für die Durchströmung mit Luft zur Verfügung. Man kann also 

erwarten, dass in definiert (bei pF 1,8) entwässerten, ungestörten Proben ein Porensystem 

besteht, das zu annähernd gleichen Strömungswerten für die Fluide Wasser und Luft 

führen sollte, denn beide gehorchen der DARCY-Gleichung, wenn deren Randbedingungen 

eingehalten sind. Dies ist bei der Bestimmung von kf- und PL-Wert der Fall (ANONYM, o.J.). 

Ziel der nachfolgend beschriebenen Untersuchungen war, folgende Fragen zu klären: 

- Welche Beziehung besteht zwischen der Wasserleitfähigkeit im 

wassergesättigten Zustand (kf) und der Luftleitfähigkeit unter den 

gewählten definierten Bedingungen? 

- Führen beide Messverfahren zur gleichen Einschätzung der untersuchten 

Böden? 

- Kann gegebenenfalls die seit langem gängige Methode zur Bestimmung 

des kf-Wertes durch das weniger zeitaufwändige Verfahren zur Ermittlung 

des PL-Wertes ersetzt werden? 


2.1 Proben 

Die Proben stammten von Schlägen des Projektes „Systemvergleich Bodenbearbeitung“ in 

Baden-Württemberg. So weit als möglich wurden jeweils drei Stechzylinderproben (100 

cm 3 ) senkrecht entnommen aus zwei Teilflächen von jeweils drei Bearbeitungsvarianten 

(Pflug, Mulch, Direktsaat) in jeweils vier Tiefenstufen (0-5, 10-15, 20-25, 30-35 cm). 

155


2.2 Methoden 

Die Proben wurden nach Wassersättigung im Labor zunächst auf keramischen Platten im 

Drucktopf bei einem Überdruck von 63 hPa (pF 1,8) entwässert. 

Die Bestimmung der Luftleitfähigkeit erfolgte anschließend mit dem Messgerät PL 300 der 

Firma UGT Umwelt-Geräte-Technik GmbH, Müncheberg. Dazu wurden die entwässerten 

Proben auf ein grobmaschiges Sieb gesetzt, der Messgeräte-Adapter des PL 300 so 

aufgesetzt, dass der obere Rand der Stechringe luftdicht umschlossen war, und die 

Luftleitfähigkeit nach der VDLUFA-Methode C 6.1 (Laborverfahren, PAUL et al., 2004) 

gemessen. 

Danach kamen die Proben in ein Labor-Permeameter der Firma Eijkelkamp, NL-Giesbeek, 

in dem gleichzeitig 25 Proben untersucht werden können, wurden über Nacht mit Wasser 

gesättigt und die kf-Werte nach der VDLUFA-Methode C 5.1.1 (PAUL, 2004) bestimmt. 

Die Bewertung der gemessenen Leitfähigkeiten erfolgte zum einen (kf) nach der 

Einstufung in der Bodenkundlichen Kartieranleitung, KA 5 (AG Boden, 2005, Tab. 80). In 

der Bedienanleitung des PL 300 sind den Grenzen dieser kf-Stufen äquivalente PL-Werte 

gegenübergestellt, die nach der DARCY-Gleichung unter Berücksichtigung der 

unterschiedlichen Viskositäten von Wasser und Luft errechnet sind (ANONYM, o.J.). Eine 

Überprüfung, ob die Vergleichbarkeit tatsächlich gegeben ist, erfolgte nach Auskunft des 

Geräteherstellers (persönliche Mitteilung) bislang nicht. 

3 Ergebnisse 

3.1 Standort Efringen-Kirchen 

In Abb. 1 sind zunächst die kf- und PL-Werte von Proben des Standortes Efringen-Kirchen 

(Oberrheinebene, ca. 10 km nördlich Basel, Brauner Auenboden, ehemals Grünland) 

einander gegenübergestellt. Man erkennt im logarithmischen Maßstab, der wegen der 

großen Spannweite der Messwerte (kf über etwa fünf, PL-Werte über etwa vier Dekaden 

gehend) für die visuelle Darstellung unerlässlich ist, eine einigermaßen brauchbare 

Beziehung (r = 0,47***, n =71, da ein Datenpaar mit PL = 0 nicht berücksichtigt). 

kf (cm/s) 

1 

0,1 

0,01 

0,001 

0,0001 

0,00001 

0,000001 

0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 

PL-Wert (cm/s) 

156


Abbildung 1: Vergleich der Luft- und Wasserleitfähigkeit von Proben des Standortes 

Efringen-Kirchen 

Die in Abb. 1 zusätzlich eingezeichneten waagerechten Geraden kennzeichnen die 

Grenzen der kf-Stufen nach der Bodenkundlichen Kartieranleitung (AG Boden, 2005, Tab. 

80) von kf1 (sehr niedrig) bis kf6 (äußerst hoch). Entsprechend teilen die senkrechten 

Geraden die PL-Werte in die Stufen PL1 bis PL6 mit gleicher Bedeutung. Es zeigt sich: 

- Die meisten Proben fallen in die Stufe kf6 (äußerst hoch) bzw. (noch verstärkt) in die 

Stufe PL6, während die Stufe kf1 nur dreifach, kf2 siebenfach besetzt ist. 

- Verbindet man, ausgehend vom Ursprung, die Eckpunkte der Rechtecke, die durch die 

Leitfähigkeitsstufen gebildet werden, durch eine Gerade, dann liegen die meisten PL- 

Werte rechts davon. Im Vergleich zu kf bewerten also die PL-Werte die Leitfähigkeit der 

Proben in der Regel zu hoch. Dies gilt besonders in den Stufen 1 bis 5. 

- In den genannten Stufen stimmt daher auch die Bewertung der Leitfähigkeit nach beiden 

Messverfahren nur in einem Fall überein. Dieser betrifft die Probe, von der ein PL-Wert 

von 0 cm s -1 bestimmt wurde. Da sich ein solcher Wert logarithmisch nicht darstellen 

lässt, wurde er in Abb. 1 willkürlich auf 0,001 cm s -1 gesetzt. In Wirklichkeit trifft hier kf1 

und PL1 zusammen. 

3.2 Alle Standorte 

In Tab. 1 sind die Ergebnisse der Einstufung von insgesamt vier Standorten aufgeführt. 

Bei zwei von ihnen (mit Lössböden) liegt der Anteil der Proben, die in kf6 eingestuft 

wurden, bei weniger als 50 % und damit deutlich niedriger als im Fall von Efringen-Kirchen 

oder auch Grünsfeld. In Grünsfeld liegt ein aus Muschelkalk entwickelter humoser, 

tonreicher und daher gut strukturierter, jedoch auch flachgründiger Boden vor, daher 

waren dort weniger Proben entnehmbar als sonst. 

Tabelle 1: Zusammenfassung der Leitfähigkeitsbewertung von Proben verschiedener 

Standorte 

Anzahl Proben in den Kategorien 

Unterschiede in der Einstufung von kf gegenüber PL 

Standorte gesa 

kf6 PL6 (Anzahl Stufen; -: kf liegt niedriger als PL) 

mt 

0 1 -1 2 -2 3 -3 -4 

Efringen-K. 72 51 56 50 1 12 0 6 0 3 0 

Grünsfeld 47 39 43 41 0 4 0 1 0 1 0 

Odenheim 72 17 36 20 4 17 2 18 0 11 0 

Hochdorf 72 25 57 27 0 19 0 13 0 10 3 

Alle 263 132 192 138 5 52 2 38 0 25 3 

Es lässt sich feststellen: 

- Je niedriger der Anteil an Proben ist, der in die höchste Leitfähigkeitsstufe fällt, um so 

niedriger ist auch der Anteil, der von beiden Messverfahren gleich eingestuft wird. Über 

alle vier Standorte liegt dieser Anteil bei 52 %. 

- Die Einstufung nach dem PL-Wert führt in vielen Fällen (45 %) zu einer mehr oder 

weniger deutlichen Höherbewertung der Leiteigenschaften gegenüber kf, das Gegenteil 

ist weit seltener der Fall (3 %). Dies deutet auf systematische Ursachen für die 

Abweichungen. 

157


Angesichts dieser Sachlage wurde versucht, die Einstufung nach dem PL-Wert durch 

Regressionsrechnungen zu korrigieren. Dazu wurde mit den logarithmierten Werten aller 

Proben (Ausnahme solche mit PL = 0) eine lineare Regression berechnet. Sie ergab 

folgende Regressionsgleichung (r = 0,755***, n = 258): 

lg( PL) = 1, 

2 + 0, 

52 ⋅ lg( kf ) 

(1) 

mit PL = PL-Wert, kf = kf-Wert, jeweils in cm s -1 . 

Mit Hilfe von Gleichung 1 wurden anschließend PL-Werte berechnet, welche den Grenzen 

der kf-Stufen entsprechen. Sie sind in Tab. 2 als modifizierte Richtwerte den 

ursprünglichen Richtwerten (ANONYM, o.J.) gegenübergestellt. 

Tabelle 2: Obere Grenzen der Luftleitfähigkeitsstufen auf Basis der ursprünglich 

vorhandenen bzw. modifizierten PL-Richtwerte 

Stufe 1 2 3 4 5 6 

PL-Wert original < 0,00065 ≤ 0,0065 ≤ 0,026 ≤ 0,065 ≤ 0,190 > 0,190 

PL-Wert modifiziert < 0,043 ≤ 0,14 ≤ 0,29 ≤ 0,47 ≤ 0,83 > 0,83 

Auf Basis dieser modifizierten Richtwerte erfolgte eine zweite Gegenüberstellung der 

Leitfähigkeitsbewertung des Probenkollektivs, deren Ergebnisse in Tab. 3 aufgeführt sind. 

Tabelle 3: Gegenüberstellung der Leitfähigkeitsbewertung des Probenkollektivs auf der 

Basis originärer bzw. modifizierter PL-Richtwerte 

Anzahl Proben in den Kategorien 

Unterschiede in der Einstufung von kf gegenüber PL 

Alle Standorte gesa 

kf6 PL6 (Anzahl Stufen; -: kf liegt niedriger als PL) 

mt 

0 1 -1 2 -2 3 -3 4 -4 

Original- 

263 132 192 138 5 52 2 38 0 25 0 3 

Richtwerte 

Modifizierte 

258 132 135 138 43 33 21 7 5 3 3 *) 4 

Richtwerte 

*): In einem Fall lag die Einstufung von kf sogar um 5 Stufen über PL 

Man erkennt: 

- Die Anzahl an Proben in der höchsten Leitfähigkeitsstufe (kf6 bzw. PL6) ist nunmehr 

annähernd gleich, vorher lag sie nach der PL-Messung deutlich höher als bei Einstufung 

nach kf. 

- Die Anzahl an Proben mit identischer Einstufung bleibt gleich, ihr Anteil erhöht sich auf 

53 % wegen der Nichtberücksichtigung von Proben mit PL = 0. 

- Positive und negative Abweichungen der Einstufung auf Basis der PL-Werte im Vergleich 

zur Einstufung nach den kf-Werten treten annähernd in gleicher Häufigkeit auf. 

- Die Anzahl an Proben, die um nicht mehr als eine Stufe voneinander abweichen, liegt 

nunmehr bei 83 %, vorher lag sie bei 74 %. 

4 Diskussion 

Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen bestätigen grundsätzlich die eingangs 

aufgestellte Hypothese, dass die weiten Grobporen (> 50 µm) maßgeblich für den 

Wasserfluss im Boden (kf) verantwortlich sind und nach ihrer Entwässerung für den 

Luftaustausch zur Verfügung stehen. Dies spricht auch für die Verwendung von Proben 

mit definiertem Feuchtezustand bei der Bestimmung des PL-Wertes. Sie vorher zu 

trocknen und die „gesättigte Luftleitfähigkeit“ (ANONYM, o.J.) zu bestimmen, scheint 

demgegenüber nachteilig, da die Trocknung bindiger Böden zu Schrumpfungsvorgängen 

und damit zu einer Erhöhung des Anteils an Grobporen führt, die im natürlichen 

158


Bodenverband kaum stattfindet. Die Vergleichbarkeit zwischen kf- und PL-Wert wird 

dadurch verschlechtert. 

Die Beziehung zwischen der Wasserleitfähigkeit im wassergesättigten Zustand und der 

Luftleitfähigkeit von Proben, die bei pF = 1,8 entwässert wurden, ist allerdings nicht so 

eng, dass man aus der Luftleitfähigkeit, wie sie sich aus dem angewandten Verfahren 

ergibt, den kf-Wert mit genügender Genauigkeit berechnen kann. Besonders fragwürdig 

wäre ein solches Vorgehen im Bereich niedriger Permeabilität. Die Gründe dafür sind: 

- In Proben mit sehr geringer und geringer Wasserleitfähigkeit (kf1, kf2) ist 

wahrscheinlich der Anteil an weiten Grobporen sehr gering und der Wasserfluss erfolgt 

großenteils in Poren mit einem Durchmesser < 50 µm. Diese werden jedoch bei pF = 

1,8 nicht entwässert und stehen daher nachfolgend auch nicht für die Durchleitung von 

Luft zur Verfügung. 

- Die Nachweisgrenze des Messgerätes PL 300 liegt nur bei 0,01 cm s -1 . Für die 

ausreichend genaue Bestimmung der Luftleitfähigkeit von Proben mit kf-Werten < 10 -4 

cm s -1 wäre eine Erweiterung des Messbereichs nach unten um mindestens eine 

Dekade erforderlich. 

Nach der DARCY-Gleichung sind die zu erwartenden PL-Werte etwa um den Faktor 50 

höher als die äquivalenten PL-Werte (Anonym, o.J., siehe auch Abb. 1). Abb. 1 und die 

zuvor aufgeführten Daten belegen, dass die gemessenen PL-Werte nochmals im 

Durchschnitt etwa um den Faktor 10 höher waren als die nach DARCY aus den kf-Werten 

berechneten Vergleichswerte der Luftleitfähigkeit. Dies ist zunächst überraschend, da die 

Messbedingungen im Vergleich dazu eher zu niedrige PL-Werte erwarten ließen, weil das 

bei pF = 1,8 vorhandene Bodenwasser einen Teil der Bodenporen verschließt, „der damit 

nicht zur pneumatischen Leitfähigkeit beiträgt“ (ANONYM, o.J.). 

Das Phänomen ist möglicherweise dadurch erklärbar, dass der Wasserfluss in engen 

Poren und bei niedrigem hydraulischem Gradienten auf Grund von Adhäsionskräften nicht 

streng dem DARCY-Gesetz folgt. Hinweise dafür gibt es in der Literatur (BOHNE, 1998). Da 

diese Kräfte auf Gase deutlich weniger einwirken, wäre eine Erhöhung der Permeabilität 

gegenüber dem Fluid Wasser nicht völlig ausgeschlossen. Messfehler sind jedenfalls als 

Ursache für die beobachteten systematischen Abweichungen unwahrscheinlich, da 

Vergleichsmessungen einer gerätespezifischen Kalibrierdrossel den werksseitig 

angegebenen Sollwert bestätigten. 

Trotz der somit gegebenen Einschränkungen bringt die Bestimmung der Luftleitfähigkeit 

von Stechzylinderproben nach dem geschilderten Verfahren einige nicht zu 

unterschätzende Informationen: 

1. Aus den vorliegenden Vergleichsmessungen lässt sich z.B. schließen, dass Proben mit 

PL-Werten > 1 cm s -1 mit hoher Wahrscheinlichkeit (> 95 %) der 

Wasserleitfähigkeitsstufe kf6 zuzuordnen sind. Dieser PL-Wert kann also als 

vorläufiger Richtwert für die Aussonderung von Proben dienen, an denen sich die 

Bestimmung des kf-Wertes nicht lohnt, wenn Ziel der Untersuchungen lediglich die 

Ermittlung der Leitfähigkeitsstufe ist. Wegen des sehr unterschiedlichen Zeitaufwandes 

(in den eigenen Untersuchungen war die kf-Bestimmung etwa um den Faktor 7,5 

zeitaufwändiger als die PL-Bestimmung) kann sich dadurch eine erhebliche 

Kosteneinsparung ergeben. 

2. Durch Vergleichsmessungen der Wasser- und Luftleitfähigkeit kann die 

ordnungsgemäße Funktion der verwendeten Geräte überprüft werden. Zu Beginn der 

159


eigenen Untersuchungen wurde z.B. festgestellt, dass einige Proben im Vergleich zum PL- 

Wert einen untypisch hohen kf-Wert aufzuweisen hatten (Abb. 2, eingekreiste Punkte). 

Die Überprüfung des Laborpermeameters ergab, dass das Einklemmen der Stechringe 

in die Probenhalterung mit der Schneide nach oben nicht zuverlässig genug zu dem 

gewünschten wasserdichten Verschluss führte. Durch umgekehrtes Einsetzen der 

Proben konnte dieser Fehler beseitigt werden. 

kf-Wert (cm/s) 

1 

0,1 

0,01 

0,001 

0,0001 

0,00001 

0,000001 

0,01 0,1 1 10 100 

PL-Wert (cm/s) 

Abbildung 2: Beispiel für das Erkennen von Messfehlern bei der kf-Bestimmung; 

Vergleichsmessungen an Proben vom Standort Dossingen 

5 Literatur 

AG Boden (2005): Bodenkundliche Kartieranleitung. 5. Aufl., E. Schweizerbart’sche 

Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 

ANONYM (ohne Jahresangabe): Bedienanleitung - PL 300 -. UGT Umwelt-Geräte-Technik 

GmbH, Selbstverlag 

BOHNE, K. (1998): Wasserbewegung und Wasserleitfähigkeit des Bodens. In: Handbuch 

der Bodenkunde, Kapitel 2.6.2.4, 5. Erg. Lfg.; Ecomed Verlagsgesellschaft, Landsberg 

/Lech 

DIN (1972): Bodenuntersuchungsverfahren im landwirtschaftlichen Wasserbau - 

Felduntersuchungen - Teil 9: Bestimmung der Luftdurchlässigkeit. Beuth Verlag GmbH, 

Berlin (zurückgezogene Norm) 

DIN (1997): Bodenuntersuchungsverfahren im landwirtschaftlichen Wasserbau - 

Felduntersuchungen - Teil 7: Bestimmung der Infiltrationsrate mit dem Doppelzylinder- 

Infiltrometer. Beuth Verlag GmbH, Berlin 

DIN (1998): Bodenkundliche Standortbeurteilung - Kennzeichnung, Klassifizierung und 

Ableitung von Bodenkennwerten (normative und nominale Skalierungen). Beuth Verlag 

GmbH, Berlin (in Überarbeitung) 

PAUL, R. (2004): Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit von Böden im wassergesättigten 

Zustand. In: Methodenbuch, Band I, 4. Teillfg., Methode C 5.1.1; VDLUFA-Verlag, 

Darmstadt 

PAUL, R., DELLER, B. und PUNZEL, J. (2004): Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von 

Böden im Feld und im Labor. In: Methodenbuch, Band I, 4. Teillfg., Methode C 6.1; 

VDLUFA-Verlag, Darmstadt 

160


Eignung mikrobieller Parameter zur ökotoxikologischen Beurteilung von Altlast- 

Standorten 

Tischer, Sabine (Martin-Luther-Universität, Halle-Wittenberg); Tanneberg, Hartmut; 

Guggenberger, Georg: 

1. Einleitung 

Das Bundesbodenschutzgesetz fordert u.a., die Funktion des Bodens als „Lebensgrundlage 

und Lebensraum für Bodenorganismen“ zu schützen (§ 2 BBodSchG, 1998). Die 

Bodenfauna und -flora übernehmen im Rahmen der Transformatorfunktion bis zu 80 % der 

Umsatzleistungen im Boden, was wiederum bedeutet, dass der Lebensraum dieser Organismen 

in besonderer Weise zu sichern ist. Die Beeinträchtigung oder gar ein Verlust der 

bodenbiologischen Aktivität durch stoffliche Belastungen hat eine Schwächung der 

Regelungsfunktion zur Folge und weist auf eine Einschränkung der Lebensraumfunktion 

hin. Es ist davon auszugehen, dass zum Schutz der Lebensraumfunktion im Rahmen 

einer Novellierung des BBodSchG in Zukunft ergänzend zu den bereits abgestimmten Wirkungspfaden 

Boden�Mensch, Boden�Pflanze, Boden�Grundwasser (BBodSchV, 1999) 

weitere stoffbezogene Prüfwerte für den Pfad Boden�Bodenorganismen festgelegt 

werden. Die Risikobetrachtung von schädlichen Bodenveränderungen erfolgt durch Abschätzung 

des ökotoxikologischen Gefährdungspotenzials einer Substanz im Umweltkompartiment 

Boden. Dazu wird die Beeinträchtigung struktureller und funktioneller Parameter 

unter standardisierten, reproduzierbaren Bedingungen gemessen und Prüfwerte für die jeweilige 

Substanz für den Pfad Boden�Bodenorganismen ermittelt (Wilke et al., 2001). Zur 

Überprüfung, ob hinsichtlich der o.g. Schutzziele bereits schädliche Bodenveränderungen 

eingetreten oder diese zu befürchten sind, bedarf es in Ergänzung zur chemischen 

Analytik einer auf die jeweilige Problematik abgestimmten ökotoxikologischen Testbatterie. 

Ökotoxikologische Tests sind bisher jedoch nicht in der BBodSchV aufgeführt (Hund-Rinke 

et al., 2002). Probleme dabei sind das Fehlen validierter genormter biologischer Methoden 

sowie offene Fragen in der Bewertung der Testergebnisse. 

Ziel der Untersuchungen war in vorliegender Arbeit die Überprüfung der Eignung von 

mikrobiologischen Methoden zur ökotoxikologischen Beurteilung von belasteten Böden. 

Dabei handelt es sich um funktionelle und strukturelle Parameter, die die Schädigung der 

mikrobiellen Aktivität / Biodiversität (z.B. Enzymaktivität, Respiration, Leuchtbakterientest) 

und die Schädigung der biogenen Umsatzleistungen (z.B. Substratverwertung über Biolog- 

Verfahren) widerspiegeln sollen. Neben den etablierten Methoden wie der Bestimmung 

der Aktivität der Bodenmikroflora mittels Atmungskurven und dem Leuchtbakterientest, 

wurde die mikrobielle Struktur von Phospholipid-Fettsäuren (PLFA) ermittelt und die 

Feststellung der Substratverwertungsmuster (metabolischer Fingerprint) durch Mikroorganismen 

mit dem Biolog-Verfahren (Eco-Plates) vorgenommen. Mit der Bestimmung der 

PLFA sollte geklärt werden, ob es zu einer Verschiebung in der mikrobiellen Struktur im 

Boden durch unterschiedliche Schadstoffe /-mengen gekommen ist. Die PLFA-Erfassung 

ist im Gegensatz zur SIR-Methode zur Bestimmung der mikrobiellen Biomasse keine 

physiologische Methode, sondern es werden mit ihr die Phospholipid-Fettsäuren, die Zellbestandteile 

von Pilzen und Bakterien sind, extrahiert. Es werden sowohl eine Gesamtfraktion 

von PLFA als auch die jeweiligen Anteile der Fettsäuren von Bakterien und Pilzen 

entsprechend bestimmter Molekularstrukturen gewonnen. Mit der PLFA-Verteilung als 

Biomarker können Aussagen zur mikrobiellen Struktur eines Bodens getroffen werden, 

jedoch nicht zur metabolischen Aktivität. Diese metabolische Aktivität kann ergänzend 

über das Biolog-Verfahren ermittelt werden. Die zwei untersuchten Standorte sind mit 

Schwermetallen kontaminierte Flächen im Land Sachsen-Anhalt. Da Schadstoffe im 

Boden sowohl festgelegt als auch frei verfügbar vorliegen können, ist die Feststellung des 

161


Gesamtgehaltes von Schwermetallen nicht ausreichend, um Gefährdungen für den 

Lebensraum Boden zu erkennen. Entscheidend für die Bewertung des Gefährdungspotenzials 

sind die Mobilisierbarkeit und die Bioverfügbarkeit der Schadstoffe. Aus diesem 

Grund erfolgte die Schwermetallbestimmung im Königswasser-Aufschluss bzw. im 

NH4NO3- und EDTA-Extrakt. Der Einfluss der organischen Schadstoffe war in früheren 

Untersuchungen ermittelt worden (Hübner, 2002). 


2.1 Standorte 

Der Standort Teufe befindet sich ca. 20 km westlich von Halle/Saale im Uferbereich des 

ehemaligen Salzigen Sees (51 0 28ń.B., 11 0 40´ö.L.). Er liegt im Mitteldeutschen Trockengebiet. 

Die langjährige Niederschlagsmenge beträgt 477 mm (1971-2000) und die mittlere 

Jahrestemperatur 9 0 C (DWD, 2002). 1894 wurde der Salzige See wegen wiederholter 

Wassereinbrüche beim Kupferschieferbergbau trocken gelegt. Dazu wurde ein oberirdisches 

Entwässerungssystem etabliert, das auch gegenwärtig noch eingeschränkt arbeitet 

und so den ehemaligen Seeboden weitgehend trocken hält (Frühauf et al., 1998). 

Nachdem der Bergbau 1981 eingestellt wurde und die Flutung der Stollen erfolgte, wird 

jetzt die Fragestellung diskutiert, ob der Salzige See wieder entstehen soll. Altlasten im 

ehemaligen Uferbereich erschweren jedoch diese Entscheidung. Seit 1866 wurde am 

Standort Teufe eine Teerproduktion und -verarbeitung betrieben, die 1923 mit dem Abriss 

der Fabrik und der Zuschüttung der Werksdeponie endete. Zur Verfüllung der Deponie 

wurden Braunkohleasche, Hausmüll sowie Bauschutt verwendet. In den Jahrzehnten der 

Teerherstellung war es durch Havarien des Öfteren zur Freisetzung von Öl, Teer und 

anderen Kohlenwasserstoffen gekommen. 

Entsprechend der Standortverhältnisse wurden Röhricht- und Hochstaudenfluren in Gewässernähe 

und an den trockneren Standorten 2 und 3 Arten von trockenem relativ 

sandigem kalkhaltigem Boden festgestellt (Hübner, 2002). 

Das Untersuchungsgebiet Biberwerder ist Teil einer Auenlandschaft und liegt südlich der 

Saale-Elbemündung am Elbe-km 290. Die geographischen Daten lauten 51 0 57ń.B. und 

11 0 57´ö.L. Der langjährige Jahresniederschlag beträgt 495 mm und die mittlere Jahrestemperatur 

8,7 0 C. Das Gebiet liegt am Rande des Mitteldeutschen Trockengebietes. 

Standort 1 liegt am Elbufer und ist eine Grünbrache mit stark dominierendem Bewuchs 

von Urtica dioica L. B3 liegt am tiefer gelegenen Saaleufer, das häufiger länger unter Wasser 

steht als die beiden Standorte 1 und 2. Die Standorte 2 und 3 bestehen aus einem 

naturnahen Stieleichen-Ulmen-Hartholzauenwald. Die Böden sind durch Auenlehme geprägt. 

Auf den Standorten 1 und 2 hat sich eine Auenlehm-Vega entwickelt und an dem 

mehr durch Grundwasser beeinflussten Saaleufer ein Auenlehm-Humusgley (Tab. 1). 

Viele Untersuchungen der Auenböden in diesem Gebiet belegen eine starke Anreicherung 

von Schwermetallen im Überflutungsbereich (Rinklebe, 2004 u.a.). 

Tabelle 1: Standortdaten der Altlast-Standorte Biberwerder und Teufe 

Standort Bodentyp Bodenart Bewuchs 

Biberwerder B1 Auenlehm-Vega Lu Grünbrache 

B2 Auenlehm-Vega Lu Auenwald 

B3 Auenlehm-Humusgley Lu Auenwald 

Teufe T1 Technosol Slu Grünbrache mit Röhricht 

T2 Technosol Slu Grünbrache mit Baumbewuchs 

T3 Technosol Slu Grünbrache; Grasland 

162


2.2 Methoden 

Die Probenahme erfolgte Ende Oktober 2004 und 2005 in vierfacher Wiederholung jeweils 

aus Mischproben von ca. 10 Einstichen mit einer Entnahmetiefe von 0-20 cm. Auf jedem 

Standort wurden drei Beprobungsareale (30 x 30 m) mit unterschiedlichen Schadstoffbelastungen 

ausgewählt. Folgende Parameter wurden untersucht: 

• Bestimmung der pH-Werte (CaCl2), Corg-Gehalt (DIN ISO 10694); TIC (DIN ISO 10693) 

• Schwermetalle: Königswasser-Aufschluss (DIN ISO 11446 am ICP-OES); NH4NO3- 

Extrakt (DIN 19730); EDTA-Extrakt (nach Liebe et al., 1997) 

• Mineralölkohlenwasserstoffe (DIN 38409, Teil 18); Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe 

(nach EPA; DIN ISO 13877) 

• Akivität der Bodenmikroflora mittels Atmungskurven (DIN ISO 17155:2003-06) mit der 

Messapparatur nach Heinemeyer et al.(1989) 

• Leuchtbakterientest als Toxizitätsscreening (DIN 38412, Teil 37) 

• ß-Glucosidaseaktivität (nach Hoffmann et al., 1965, EC 3.2.1.2) 

Die PLFA-Analyse wurden nach Frostegård et al. (1993) und Bååth et al. (2003) 

durchgeführt. Die Zuordnung der PLFA als Biomarker für die einzelnen Organismengruppen 

erfolgte nach Waldrop et al. (2004), Frostegård et al. (1993) sowie Bååth et al. (2003). 

Folgende individuelle Biomarker wurden verwendet. Die Gram-negativen Bakterien 

wurden identifiziert durch: 16:1ω7c, 16:1ω9c; 17:0cy; 19:0cyω9, 18:1ω7c; die Bakterien 

allgemein durch die gesättigten Fettsäuren: 14:0; 15:0; 16.0; 17:0; 18:0 und 20:0 sowie 

18:1ω9t (u.a.) und die Pilze durch 18:1ω9c, 18:2ω6,9. 

Für das Biolog-Verfahren (Eco-Plates) wurde eine modifizierte Methode nach Widmer et 

al. (2001) und Yao et al. (2002) angewendet. Es werden 10 g naturfeuchter Boden (TS- 

Äqivalent) in 90 ml einer 0,9%igen NaCl-Lösung eingewogen, 30 Minuten geschüttelt und 

danach 10 Minuten bei 750g zentrifugiert. Von der Lösung werden 1 ml in 99 ml Aqua 

dest. pipettiert. Von der Endverdünnung (10 -3 ) werden jeweils 150 µl in die Mikrotiterplatten 

gegeben. Die Platten werden bei 28 0 C 7 Tage inkubiert. Die Farbentwicklung wird 

bei λ=595 nm gegen Wasser mit einem Elisa-Reader (Microplate-Reader Benchmark, 

Firma BioRad) nach Zeitintervallen (0, 4, 20, 24, 48, 72, 96, 120 h) gemessen. Der 

Diversitäts/Stoffgruppenindex wird bei einer durchschnittlichen Farbentwicklung (AWCD) 

von eins ermittelt (ZAK et al., 1994) oder wenn keine Zunahme dieser mehr eintrat. Das 

war bei den Untersuchungen nach 96 h der Fall. Es wird die Verwertung von 31 

Substraten mit dreifacher Wiederholung geprüft. 

3. Ergebnisse 

3.1 Bodenchemische Kennwerte 

Bei den pH-Werten ergaben sich keine wesentlichen Unterschiede zwischen den 

einzelnen Flächen innerhalb des jeweiligen Standortes (Tab. 2). Die Schwermetallgehalte 

übersteigen fast alle den Vorsorgewert nach dem BBodSchV (1999). Beim Standort Teufe 

sind in den mobilen Fraktionen aber nur sehr geringe Mengen feststellbar. Günstig wirken 

sich hier der hohe pH-Wert, Corg- und Kalkgehalt aus. Der Anteil der mobilen Fraktion ist 

demzufolge in Biberwerder und der Teufe sehr unterschiedlich. Bei Cadmium und Kupfer 

ist in Biberwerder der Anteil der EDTA-Fraktion am Gesamtgehalt mit 80 % bzw. 60 % wesentlich 

höher als bei den Teufestandorten mit 40 % und 30%. Neben den überhöhten 

Schwermetallgehalten gibt es auf dem Standort T1 stark erhöhte Werte für die Mineralölkohlenwasserstoffe 

(991 mg kg -1 , bei T2 waren es 34 mg/kg -1 ). Die PAK-Gehalte betragen 

hierbei 75,7 und 41,1 mg/kg -1 . 

3.2 Mikrobiologische Kennwerte 

Die Bodenatmungskurven (nach Palmborg et al., 1993) geben Aufschluss über die 

Aktivität und Vitalität der Mikroorganismen im Boden. Sie zeigen Beeinflussungen einer 

163


großen Anzahl von Mikroorganismen und geben damit einen allgemeinen Überblick über 

die Lebensraumfunktion des Bodens für die mikrobielle Biozönose. Bewertungskriterien für 

die Toxizität eines Bodens waren QR > 0,3 (Quotient aus Basalatmung und substratinduzierter 

Atmung); die Lag-Phase > 20 h (Zeit zwischen Substratzugabe und exponentiellem 

Anstieg der Atmungsrate) und Tmax > 40 h (Zeitspanne von Substratzugabe bis zum 

Auftreten des Peak-Maximums; bei Doppelpeaks das zweite Maximum). Die Absolutwerte 

von Basalatmung und substratinduzierter Atmung können nicht zur Bewertung eingesetzt 

werden, da sie einzeln betrachtet nichts über die Toxizität des Bodens aussagen (Winkel 

et al., 2002). Die Ergebnisse zeigen, dass mit dem respiratorischen Aktivierungsquotient 

(QR) von den sechs untersuchten Standorten vier auf eine ökotoxikologische Bedenklichkeit 

hinweisen. Das Gleiche trifft auf das Peak-Maximum zu. Die Beurteilung der Lag- 

Phase entspricht nicht den Erwartungen. Insbesondere der mit MKW hoch kontaminierte 

Boden wies eine sehr kurze Lag-Phase auf. Da es sich offensichtlich um speziell an die 

Schadstoffe adaptierte Mikroorganismen handelt, verwerten diese das zugegebene leicht 

abbaubare Substrat sehr schnell, so dass die Lag-Phase nur bedingt als Bewertungskriterium 

für derartig kontaminierte Böden verwendet werden kann. Einen Beleg dafür 

liefert das Biolog-Verfahren. 

Beim Leuchtbakterientest sollte bei einer Toxizität die Hemmung über 20 % liegen. Das ist 

nur beim Standort Teufe 1 mit der hohen MKW-Belastung der Fall. Das Fehlen einer Toxizität 

auf den anderen Standorten ist mit den relativ geringen Schwermetallgehalten in den 

mobilen Fraktionen zu erklären. Die Glucosidaseaktivität ist ebenfalls weniger geeignet, da 

hier offensichtlich die verwertbaren Substanzen eine wichtigere Rolle spielen als die 

Schadstoffgehalte. Ein ähnliches uneinheitliches Bild ergibt sich, wenn man die mikrobielle 

Biomasse und die Gesamtgehalte der PLFA betrachtet (Abb. 1). 

Tabelle 2: Bodenchemische Kennwerte von zwei Altlast-Standorten mit jeweils drei 

Untersuchungsarealen (Entnahmetiefe 0-20 cm), fett gekennzeichnete Werte liegen über 

dem Vorsorgewert für Königswasseraufschluss nach BBodSchV (1999) 

Kennwert Biberwerder Teufe 

1 2 3 1 2 3 

pH (CaCl2) 4,9 5,0 5,3 7,5 7,5 7,5 

Corg (%) 4,28 5,01 6,31 12,19 12,24 4,30 

TIC (%) 0 0 0 5,06 2,85 1,60 

Schwermetalle (Königswasser) mg kg -1 

Zn 806,0 621,7 953,1 108,5 240,5 179,4 

Pb 271,5 203,3 216,1 297,1 113,6 107,3 

Cd 7,6 5,4 9,7 0,5 0,8 0,3 

Ni 46,4 40,1 58,0 12,7 12,0 11,1 

Cr 115,6 90,4 170,2 17,1 17,7 16,5 

Cu 156,9 115,5 206,8 107,4 106,5 32,8 

Schwermetalle (NH4NO3-Extrakt) mg kg -1 

Zn 54,82 42,03 41,63 0 0,06 0,03 

Pb 0,10 0,09 0 0,02 0,06 0,07 

Cd 0,78 0,47 0,47 0,01 0 0 

Ni 1,51 1,18 1,00 0 0,01 0,01 

Cu 0,31 0,26 0,32 0,30 0,18 0,14 

Schwermetalle (EDTA-Extrakt) mg kg -1 

Zn 225,69 220,26 368,20 24,40 60,30 64,00 

Pb 126,25 103,51 106,14 134,20 57,00 47,90 

Cd 5,88 4,35 7,74 0,15 0,32 0,13 

Ni 10,23 10,58 14,33 2,26 2,00 1,90 

Cr 6,57 5,56 11,98 0,91 0,49 0,91 

Cu 89,72 70,66 133,66 18,48 22,18 11,49 

164


Tabelle 3: Mikrobielle Kenngrößen der Atmungskurven, des Toxizitätsscreenings im 

Leuchtbakterientest (LB), der Enzymaktivität ß-Glucosidase und Diversitätsindices 

Kennwert 

Biberwerder Teufe 

1 2 3 1 2 3 

SIR µg C g TS -1 h -1 8,7 12,6 12,9 93,1 c 76,8 47,0 a 

QR 0,4 0,3 0,3 0,3 0,1 0,1 

Lag-Phase [h] 13 20 18 6 12 10 

Peak max [h] 51 49 47 55 c 31 21 a 

LB (Hemmung %) 3,5 7,3 3,5 45,9 bc 4,5 a 5,4 a 

Gluc. µg Sal.gTS -1 38,9 bc 116,8 ac 70,4 ab 

59,1 bc 106,6 a 95,2 a 

Diversitätsindex (PLFA) 2,36 2,52 2,53 2,40 2,41 2,42 

Diversitätsindex (Eco) n.b. 2,38 c 

2,84 b 

3,20 3,22 3,15 

PLFA tot µg g TS -1 

400 

300 

200 

100 

0 

1 2 3 1 2 3 

Biberwerder Teufe 

c 

2000 

1600 

1200 

Abbildung 1: PLFA-Gesamtgehalte und mikrobielle Biomasse unterschiedlich 

kontaminierter Böden (signifikant innerhalb des Standortes Teufe bei p < 0,01) 

Absorbance value 595 

1,4 

1,2 

1 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

0 

-0,2 

Teufe 1 

Teufe 2 

Teufe 3 

Biberw . 2 

Biberw . 3 

AWCD ECO 

a 

800 

400 

4 20 24 28 48 72 96 120 144 168 

Inkubationszeit [h] 

0 

Abbildung 2: Substratverwertung mit durchschnittlicher Farbentwicklung von 31 Substraten 

In Abbildung 2 ist die Substratverwertung von 31 Substraten mit dem Biolog-Verfahren mit 

Eco-Plates dargestellt. Die höchsten Werte sind bei den Teufe-Standorten 1 und 2 

festzustellen; T3, B2 und B3 zeigen wiederum ähnliche durchschnittliche Farbentwicklungen 

(AWCD). Neun der 31 Substrate sind als Wurzelexsudate im Boden bekannt. Sie 

sind vor allem den Amino- und Carbonsäuren zuzuordnen. In diesen biochemischen Kategorien 

waren die Unterschiede zwischen den Böden nicht so hoch wie zum Beispiel bei 

Cmik µg C g TS -1 

165


den Kohlenhydraten und polymeren Verbindungen. Der Diversitätsindex zur 96. Stunde 

entspricht den Werten der durchschnittlichen AWCD (Abb. 3). 

Absorbance value 595 

1 

0,5 

0 

bc 

c 

a 

c 

c 

a 

a 

KH (10) 

Polymere(4) 

Carbons.(7) 

Aminos.(6) 

Phenolcarb.(2) 

Amine(2) 

Teufe 1 Teufe 2 Teufe 3 Biberw . 2 Biberw . 3 

b 

Abbildung 3: Substratverwertung mit durchschnittlicher Farbentwicklung zur 96. Stunde 

(72. Stunde bei Teufe 1), Zuordnung zu biochemischen Kategorien (signifikant für Standort 

Teufe bei p < 0,01) 

3.3 Zusammenhänge zwischen den mikrobiellen Kennwerten 

Aus der Korrelationsmatrix (Tab. 4) ist zu ersehen, dass es unterschiedliche 

Abhängigkeiten gibt. Die PLFA der Pilze und der übrigen Bakterien sowie die 

Glucosidaseaktivität zeigten keine Korrelationen mit den anderen Parametern und sind 

deswegen nicht aufgeführt. Das Peak-Maximum korreliert nur mit dem QR-Kennwert mit 

r²=0,44*. 

Tabelle 4: Regressionskoeffizienten (nach Pearson) der mikrobiellen Kennwerte von zwei 

kontaminierten Standorten mit jeweils drei Probenarealen mit Belastungsgradienten (n=24; 

bei Biolog n=20), (*p


(Tab. 5). Im NH4NO3-Extrakt waren die Gehalte für Cr sehr niedrig, so dass keine 

Berechnung erfolgen konnte. 

Tabelle 5: Regressionskoeffizienten (nach Pearson) der mikrobiellen Kennwerte mit den 

Schwermetallgehalten von zwei kontaminierten Standorten mit jeweils drei Probenarealen 

(n=24; bei Biolog n=20), (*p


verwertet. Gorlenko et al. (1997) fand für diese Verbindung ähnliches bei gestörten 

Mikrobengemeinschaften. Die Phenolcarbonsäure 2-Hydroxybenzoesäure wurde auf 

keinem Standort umgesetzt. Die aufgeführten Beispiele geben Hinweise auf 

Stoffwechselveränderungen von Bodenmikroorganismen auf kontaminierten Böden. Das 

Biolog-Verfahren (Eco-Plates) kann deshalb neben der Ermittlung der Atmungskurven und 

den PLFA gut für die ökotoxikologische Bewertung von Böden angewendet werden. 

4. Literatur 

Anderson, T.-H., H.-J. Weigel (2003): On the current debate about soil biodiversity. Landbauforschung 

Völkenrode 53, 223-233. 

Bååth, E., T.-H. Anderson (2003): Comparison of soil fungal/bacterial ratios in a pH gradient using 

physiological and PLFA-based techniques. Soil Biol. Biochem. 35, 955-963. 

Degens, B.P., L. A. Schipper, G. P. Sparling (2001): Is the microbial community in a soil with 

reduced catabolic diversity less resistant to stress or disturbance? Soil Biol. Biochem. 33, 1143- 

1153. 

Frostegård, Ă., A. Tunlid, E. Bååth (1993): Phospholipid fatty acid composition, biomass, and 

activity of microbial communities from two soil types experimentally exposed to different heavy 

metals. Appl. Environmental Microbiol. 59, 3605-3617. 

Frühauf, M., G. Schmidt (1998): Wird der Salzige See wiederentstehen? Scientia halensis, 6 (1), 

26-27. 

Gorlenko, M. V., T. N. Majarova, P. A. Kozhevin (1997): Disturbance and their influence on 

substrate utilization patterns in soil microbial communities. In: Insam, H., A. Rannger. Microbial 

communities. Springer-Verlag Berlin, 84-93. 

Heinemeyer, O., H. Insam, H. Kaiser, G. Walenzik (1989): Soil microbial biomass and respiration 

measurements: an automated technique based on infrared gas analysis. Plant and Soil 116, 191- 

195. 

Hoffmann, G., M. Dedeken (1965): Eine Methode zur kolorimetrischen Bestimmung der ß-Glucosidaseaktivität 

im Boden. Z. Pflanzenern. Bodenkde. 100, 195-201. 

Hofman, J., J. Svihalek, I. Holoubek (2004): Evaluation of functional diversity of soil microbial 

communities-a case study. Plant, Soil and Environment 50, 141-148. 

Hübner, T. (2002): Eignung verschiedener Pflanzen zur Sicherung und Langzeitdekontamination 

für feste bis pastöse Kontaminationen aus der carbo- und petrolchemischen Industrie. (Diss.) 

Hallenser Bodenwiss. Abhandl. 2, 146 S. 

Hund-Rinke, K., W. Kördel, S. Heiden , R. Erb (2002): Ökotoxikologische Testbatterien. Initiativen 

z. Umweltschutz, 45. Schmidt-Verlag Berlin. 

Liebe, F., G. Welp, G. W. Brümmer (19997): Mobilität anorganischer Schadstoffe in Böden Nordrhein-Westfalens. 

Materialien zur Altlastensanierung und zum Bodenschutz 2, LUA NRW, 383 S. 

Palmborg, C., A. Nordgren (1993): MATS Guideline Test 16: soil respiration curves, a method to 

test the abundance, activity and vitality of the microflora in forest soils. 

Rinklebe, J. (2004): Differenzierung von Auenböden der Mittleren Elbe und Quantifizierung des 

Einflusses von Bodenkennwerten auf die mikrobielle Biomasse. (Diss.) M.-Luther-Univ. Halle. 

Tischer, S., (2005): Microbial biomass and enzyme activities on soil monitoring sites. Arch. of 

Agronomy Soil Sci. 51, 673-685. 

Waldrop, M., M. K. Firestone (2004): Altered utilization patterns of young and old soil C by microorganisms 

caused by temperature shifts and N additions. Biogeochemistry 67, 235-248. 

Widmer, F., A. Fließbach, E. Laczko u.a. (2001): Assessing biological characteristics. Soil Biol. 

Biochem. 33, 1029-1036. 

Wilke, B.-M. (Redaktion) (2001): Eckpunkte zur Beurteilung des Wirkungspfades Bodenverunreinigungen-Bodenorganismen. 

Fachausschuss „Biologische Bewertung von Böden“ BVB, Fachgr. 4 

Winkel, B., B.-M. Wilke (2002): V. Bodenmikroflora. In: Hund-Rinke, K., W. Kördel, S. Heiden , R. 

Erb: Ökotoxikologische Testbatterien. Initiativen z. Umweltschutz, 45, 158-185. 

Yao, H., C. Huang, Z. He (2002): Application of Biolog sole carbon source utilization tests in 

Chinese red soils.17 th WCSS, 14.-22.August 2002, Thailand, 710-1-710-9. 

Zak, J.C., M. R. Willig (1994): Functional diversity of microbial communities: a quantitative 

approach. Soil Biol. Biochem. 26, 1101-1108. 

168

Öffentliche Sitzung „Tierische Produktion und Futtermittel“ Vorträge 

Industrielle und landwirtschaftliche Tierproduktion aus der Sicht der Nachhaltigkeit 

Isermann, Klaus (Büro für Nachhaltige Land(wirt)schaft und Agrikultur BNLA): 

I EINLEITUNG 

• Mit der Agenda 21 von Rio (1992) haben sich 186 Länder zur Nachhaltigkeit 

verpflichtet, darunter auch die Länder der EU sowie (Nachhaltiges) Deutschland(2002), 

insbesondere die Landbewirtschaftung und den gesamten Ernährungsbereich mit 

Landwirtschaft, Humanernährung sowie Abwasser- und Abfallwirtschaft betreffend. In 

erster Linie motiviert aus Wettbewerbsgründen hinsichtlich der industriellen 

Tierproduktion z.B. in Dänemark, Belgien, den Niederlanden, USA und insbesondere 

periurban in VR China wird diese nun sowohl von der Politik (Min. für Landwirtschaft 

und Umwelt Sachsen-Anhalt 2005) als auch von der Wissenschaft (IAMO und MLU- 

Halle, ISTA-Vechta 2005) insbesondere für die NBL hinsichtlich der 

Schweineproduktion gefordert [ z.B.Allstedt /Sachsen-Anhalt, Hassleben/Brandenburg) 

mit ca. 87 500 Mastschweineplätzen x Umtrieb 2,8 = 245 000 Mastschweine/a]. 

• Wie für eine nachhaltige, gesunde Tierkonsumtion (Humanernährung/ Haushalte) 

mit entsprechender Tierproduktion (Landwirtschaft) gelten auch für diesen o.e. 

gesamten Ernährungsbereich mit Pflanzenernährung, Tierernährung und 

Humanernährung zugleich soziale (Suffizienz), ökologische (Konsistenz), 

ökonomische (Effizienz) sowie hygienische und ethische Erfordernisse. 

II ERGEBNISSE, DISKUSSION UND SCHLUSSFOLGERUNGEN 

1. Die GV-Definition nach BMVEL (2005) z.B. für Deutschland 2003 wird zwar dem 

Tierbestand zum Erfassungsmonat mit 14,3 Mio. GV und dem Nährstoff-Anfall aus der 

Tierhaltung gerecht, jene nach EUROSTAT (2005) hier aber treffender unter 

Berücksichtigung der Umtriebsfaktoren dem Tierbestand und Tierproduktion im 

Bezugsjahr mit 18,7 Mio. GV. 

2. Primär aus sozialer Sicht (gesunder Ernährung), folgeorientiert aber auch aus 

ökologischer, ethischer und ökonomischer Sicht gelten die Erfordernisse einer 

maximal zulässigen Tierkonsumtion von 0,1 GV (≙50 kg LG) / Einwohner [Tab. 1] 

mit entsprechender Tierproduktion und bei optimaler C (Humus), N-, P-, S- 

Versorgung der Böden einer maximal zulässigen betrieblichen 

Tierbestandsdichte von (> 0,4) bis 1,0 GV/ha LF [Tab. 2]. – Darüber beginnt die 

Massentierhaltung der industriellen Tierproduktion, welche somit auch in Betrieben mit 

relativ kleinen Viehbeständen stattfinden kann (z.B. Kreis Vechta). Daraus leitet sich 

z.B. für Deutschland ein maximal tolerierbarer und zugleich optimaler Tierbestand von 

8,3 Mio. GV (EUROSTAT-Definition) ab, der um 56% geringer ist als der gegenwärtige 

(2003) Tierbestand von 18,7 Mio. GV. 

3. Diesbezüglich ergibt sich die Notwendigkeit einer drastischen Minderung der 

Tierproduktion / Tierbestände sowohl in den Ländern der EU-15 von -66 (Italien:- 43 

bis Irland: -94)% in den neuen EU-10+2 Beitrittsländern von -62 (Slowakei: -44 bis 

Zypern: -72) %, in der EU-25+2 von -64% sowie in Deutschland von-56 (Rheinland- 

Pfalz/Saarland:+7 bis Schleswig-Holstein:-79%) [Tab. 3]. In Deutschland sind z.B. von 

dieser notwendigen Viehbestandsminderung 55% der tierhaltenden und 40% aller 

Betriebe betroffen, in den ABL 56 bzw. 41 % und in den NBL 33 bzw. 24%. 

169


4. Trotz optimaler Ernährung in Deutschland (BRD + DDR) in 1950/53 auch mit tierischen 

Nahrungsmitteln (insbesondere Fleisch) waren die Tierbestände (BMELV-Definition) 

damals mit 14,6 Mio. GV um 9% höher als 2003 mit 13,5 Mio. GV (ohne Pferde) und 

der einwohnerspezifische Tierbesatz mit 0,210 GV/E um 22% höher als in 2003 mit 

0,163 GV/ E, was auf entsprechend schlechtere Effizienz der tierischen Produktion in 

1950/53 verglichen mit 2003 zurückzuführen war [Tab. 4]. 

5. Bei der notwendigen neuen Bewertung der Gehaltsklassen der P-Versorgung der 

Böden hinsichtlich ihrer Düngungswürdigkeit (max. 5 mg CAL/DL-P/100g Boden 

anstatt bisher 9 mg/100 g Boden) sind in Deutschland gegenwärtig nur noch 27% der 

LF, 41% des Grünlandes und 21% des Ackerlandes mit P düngungswürdig, also auch 

mit Wirtschaftsdüngern aus der Tierhaltung mit Nährstoffen (bes. C (Humus), N, P, S, 

K) noch zu versorgen. – Dann ergibt sich bei optimaler Situation hinsichtlich des 

maximal tolerierbaren Viehbestandes (BMELV-Definition) von 6 137 120 GV ein 

entsprechender durchschnittlicher Viehbesatz von 0,36 GV/ ha LF und 0,91 GV/ha GF 

sowie 0,13 GV/ha AF. 

6. Herbeigeführt sollen diese Tierbestandsminderungen durch Lenkungsabgaben 

auf tierische Nahrungsmittel und Rückführung dieser Erlöse in die 

Landwirtschaft mit entsprechenden Produktionsobergrenzen und 

Außenhandelsschutz [Abb. 1] mit entsprechend quantitativer Bewertung: 

7. Als Folge solchermaßen aus nachhaltiger Sicht optimierter Tierbestände und 

Tierbesatzdichten ergeben sich: 

A) Aus sozialer Sicht eine weitgehende Verringerung z.B. in Deutschland: 

a) der (über-)ernährungs(mit-)bedingten Krankheiten, insbesondere durch tierische 

Nahrungsmittel entsprechend gegenwärtig (2001) mit ca. 77 Mrd. €/a = 34% der 

jährlichen Krankheitskosten von 226 Mrd. €/a (= 100%); 

b) der derzeit 78% vorzeitiger Todesfälle (667 000/a) von insgesamt 860 000 To 

desfällen /a (=100%). 

B) Aus ökologischer Sicht verringern sich somit die Nährstoffüberschüsse und Emis 

sionen der Landwirtschaft insbesondere an reaktiven Verbindungen des C, N, P 

und S um ca. 50%, bei gleichzeitiger Anwendung technischer Minderungsmaß- 

nahmen um 70- 80%. 

C) Aus ökonomischer Sicht: 

a) stehen brutto mit 5,7 Mio. ha ca. 56% der bisherigen Futterflächen und 34 % der 

LF sowie netto mit 3,8 Mio. ha ca. 22% der LF für die Gewinnung von 

Bioenergie und Rohstoffen sowie zur Aufforstung zur Verfügung. 

b) Futtermittelimporte entfallen gänzlich mit entsprechend mehr Futter- und 

Nahrungsmittel für die Entwicklungsländer. 

c) Auch die Subventionen der Landwirtschaft von gegenwärtig (2004) national: 4,8 

und EU: 6,0 = 10,8 Mrd. €/a [Tab. 5 (1/2)]erübrigen sich. Diese entsprechen 

z.B. dem Mehrerlös [Tab. 5 (2/2)]: 

• entweder durch Erhöhung der gegenwärtigen Erlöse des Landwirts nur für Fleisch 

(Schlachtgewicht) um ca. 50% mit Hilfe der o.e. Lenkungsabgabe. 

• oder durch entsprechenden Preisaufschlag auf alle Nahrungsmittel und 

alkoholfreien Getränke in Höhe der Subventionen von 10,8 Mrd. € / a = 131 €/E . a. 

Dadurch erhöhen sich diese Ausgaben von 1 763 €/E . a auf 1 894 €/E . a 

entsprechend um 7,4% bzw. von 11,0 auf 11,8% der gesamten Konsumausgaben 

von 15 903 €/E . a (=100%). 

170


d) Wird bei allen 25 EU-Ländern so verfahren, verringert sich der EU-25-Haushalt 

von gegenwärtig (2006) 112,5 Mrd. €/a entsprechend den wegfallenden 

Agrarausgaben um 54,2 Mrd. € oder um 48%. 

e) Exporte insbesondere an tierischen Nahrungsmitteln entfallen ebenfalls 

weitgehend und somit erübrigen sich auch weitere Auseinandersetzungen mit 

der WTO und den Entwicklungsländern um Subventionierung der 

Landwirtschaft und Schaffung von Dumping-Preisen für Agrarprodukte auf dem 

Weltmarkt durch Deutschland und die EU 25 (+2) 

8. Die Prognose der Tierbestände z.B. in Deutschland für 2010 lässt gemessen an 

ihrem gegenwärtigen Umfang von 2003 gar noch eine Steigerung um 5% bei 

„geringen“ Tierbeständen und um 9% bei „hohen“ Tierbeständen erwarten (Osterburg 

2002/ FAL) 

9. Ursächlich läuft also die bisherige und insbesondere die in die Zukunft 

gerichtete gegenwärtige nationale (z.B. Deutschland), internationale (z.B. EU 

25+2) und globale (z.B. WTO) Politik jedoch der o.e. wünschenswerten 

Entwicklung einer nachhaltigen Tier-Konsumtion und entsprechenden - 

Produktion entgegen, durch weitere Förderung der industriellen 

Massentierproduktion (Ebenthal et al. 2006, hier) möglichst in „geschlossenen 

Systemen“ weniger Anlagen(~betreiber). Diese Politik vernichtet somit die 

Wirtschafts- und Existenzgrundlagen der landwirtschaftlichen Tierproduktion 

sowohl z.B. in den USA, in VR China, in der EU-25+2 und hier näher erläutert auch in 

Deutschland durch: 

e) eine weitgehend nichtnachhaltige und insbesondere umweltunverträgliche 

Gesetzgebung (Isermann und Isermann 2005) wie z.B. durch die: 

• Düngeverordnung (2006) mit max. 3,6-4,3 GV/ ha LF [Tab. 6] (Ebenthal et al. 2006, 

hier) 

• TA-Luft (2002) mit > 2 GV/ha Landesfläche ( ! ) 

• BimSchV (2001) mit > 2GV/ha LF mit angeblicher UVP 

• Novellierung des Gesetzes zur Anpassung steuerlicher Vorschriften der Land- und 

Forstwirtschaft (STAG 1998) mit bis zu 10 GV/ha LF 

• AG-N-Einträge (2005/2006) mit Anpassung der kritischen N-Einträge für naturnahe 

Ökosysteme von 5 bis 70 kg N/ha . a an die aktuellen N-Einträge in gleicher 

Größenordnung 

f) eine perverse Agrarpreispolitik der EU sowohl für pflanzliche wie tierische 

Agrarprodukte, erstere mit Preisen unter ihrem Heizwert � Preisdumping! 

g) Weitere Steigerung der Agrarausgaben der EU-25 von gegenwärtig (2006) 54,2 

Mrd. € entsprechend 48% der gesamten Ausgaben von 112,6 Mrd. €/a (=100%) mit 

einem Subventionsanteil der Landwirtschaft von 43,7 Mrd. €/a entsprechend 80% 

der Agrarausgaben. 

h) Somit erhält die Landwirtschaft Deutschlands gegenwärtig (2004) national: 4,8 

Mrd. €/a [= 11 310 €/Betrieb . a = 280€ /ha LF . a] und EU: 6,0 Mrd. €/a [ = 14 342 

€/Betrieb . a= 355 €/ ha LF . a] = insgesamt 10,8 Mrd. €/a [ = 25 652 € / Betrieb . a 

(ABL: 18 000 bzw. NBL: 123 000 €/Betrieb . a) = 635 €/ha LF . a] ohne 

Gegenleistungen trotz ihres geringen Beitrages zum Bruttoinlandsprodukt von 0,7% 

[Tab. 5 (1/2)] . Abzüglich dieser Subventionen verbleibt eine negative Wertschöpfung 

der deutschen Landwirtschaft von -3,8Mrd.€/a und unter Einbezug der von ihr 

171


i) verursachten Umweltschäden von ca. 50 Mrd. €/a eine Netto-Unwertschöpfung 

von ca. -54 Mrd. €/a (Isermann 2003). 

10. Nicht nur die Landwirtschaft mit ihren Subventionen von 10,8 Mrd. €/a und somit einem 

Anteil von 11% an der jährlichen Neuverschuldung von Deutschland von 57,1 Mrd. €/a 

(2005) (=81 000 €/ 1 Neugeborenen bzw. 4 000 €/20 Neugeborenen einer Generation) 

und der Gesamtverschuldung des Staates von 1,48 Billionen € (=2,1 Mio. €/1 

Neugeborenen bzw. 103 000 €/20 Neugeborenen einer Generation) befindet sich somit 

auch der gesamte Staat nicht nur im ökonomischen, sondern auch im ökologischen 

(Schädigung der Umwelt) und sozialen (z.B. Arbeits-, Renten-, Gesundheits-, 

Bildungssituation) Kollaps. - Dieser mehrfache Kollaps ist wohl die Voraussetzung 

zur nachhaltigen Entwicklung wie z.B. hier von Deutschland und seiner 

Wirtschaft, miteingeschlossen hier des gesamten o.e. Ernährungsbereiches, da 

sich die Politik und somit die Politiker auch weiterhin nur an Mehrheiten 

orientieren und nicht notwendigerweise wenig wahlträchtige Wahrheiten zur 

Grundlage ihrer Zielsetzungen und Handlungen machen. 

III LITERATUR 

Die ausführliche ppt-Version dieses Vortrages kann beim Verfasser angefordert 

werden. 

BMELV (2005): Statistisches Jahrbuch über Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (2005) 

des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. 

Landwirtschaftsverlag GmbH, Münster-Hiltrup 2005 

Düngeverordnung der Bundesrepublik Deutschland mit der 1. Änderungsverordnung und 

ihren Fassungen vom 13. bzw. 10. Januar 2006 sowie 22. September 2006 (BMELV 

2006) 

EUROSTAT (2005): Agricultural Statistics 5/2005: European Commission 

Ebenthal, T., Broll, G. und H.J. Braukmann (2006, hier): Szenarien zu Auswirkungen der 

neuen Düngeverordnung aus Tierhaltungsbetriebe in der intensiven Veredelungsregion 

Süd-Oldenburg. Kongressband 118. VDLUFA-Kongress/Freiburg, 19.-22. Sept. 2006 

(CD-ROM) 

Isermann, K. (2003): Die Stickstoff-Flüsse im Ernährungsbereich unter besonderer 

BErücksichtigung der Landwirtschaft. Schriftenreihe der FAL Reckholz, CH-8046 

Zürich, 15-19 

Isermann, K. und R. Isermann (2005): Möglichkeiten und Grenzen des Kreislaufes der 

Nährstoffe C, N, P, K innerhalb des Ernährungsbereiches und Landwirtschaft- 

Kongressband 117. VDLUFA-Kongress/Bonn, 27.-30.Sept, 2005 (CD-ROM) 

Isermann, R. und K. Isermann (2006, hier): Phosphor-Bilanzen der Landwirtschaft in 

Europa und ihre Auswirkungen auf die (Inter-)nationale Politik des Phosphor- 

Nährstoffmanagements. Notwendigkeit auch einer EU-Phosphor-Direktive, 

Kongressband 118. VDLUFA-Kongress/Freiburg, 19.-22. Sept. 2006 (CD-ROM) 

Osterburg, B. (2002): Rechnerische Abschätzung der Wirkungen möglicher politischer 

Maßnahmen auf die Ammoniak-Emissionen aus der Landwirtschaft in Deutschland im 

Jahr 2010. Studie Institut für Betriebswirtschaft, Agrarstruktur und ländlichen Raum der 

FAL im Auftrag des BMVEL (April 2002) 

K. Isermann Manuskriptvorlage 2006 VDLUFAII 

172


Tab. 1: Linkage between sustainable and healthy human nutrition with animal food 

and corresponding needed sustainable animal production of agriculture 

exemplarily shown for Germany in 2000 (BMVEL 2001) 

Animal food 

Milk and 

milk products 

Meat 

Eggs 

Sustainable / Healthy human nutrition 

Needed animal food 

(kg . cap -1 . yr -1 ) 

� Tab. 12 

Milk: 45.6 (4.2% fat) 

Butter: 2.9 (80% fat) 

Cheese: 7.3 

(i.e. Emmentaler: 

8 kg cheese = 100 kg milk) 

23.4 

3.7 / 7.7 

= 60 / 124 eggs with 62 g . egg -1 

Milk equivalents 

(kg . cap -1 . yr -1 ) 

46 

55 

91 

Total: 192 

Corresponding needed animal 

production of agriculture with 

0.1 AU . cap -1 = 50 kg life weight 

Milk cows: 1 AU = 6127 kg milk . yr -1 

32% of animal stock 

= 16 kg life weight 

50 kg life weight 

x 49% efficiency of meat yield 

= 24.5 kg meat . cap -1 . yr -1 

� Tab. 21 

with 196 kg milk . cap -1 . yr --1 

60/124 eggs x 276 eggs . laying hen -1. yr -1 

= 0.22/ 0.45 laying hen . cap -1 . yr -1 

Re0768 

173


Table 2: Summary of the reference value: 

A) both for healthy human nutrition especially with animal food consumption 

B) and corresponding sustainable agriculture especially with animal food production 

C) with practically no impacts on waste and waste water 

Energy 

Nutritious matters 

Meat 

1. Energy 

2. Protein 

% Energy 

3. Fat 

% Energy 

4. Meat 

5. Phosphorus 

6. Carbohydrates 

% Energy 

7. Dietary crude fibre 

A) H U M A N N U T R I T I O N 

Average 

total daily 

intake 

per capita 

2100 kcal 

53g 

10-15 

70g 

25-30 

64g 

700 mg 

275 g 

50-60 

30f 

% 

Share 

B) A G R I C U L T U R E 

Animal food consumption Animal food production 

20 

40 

50 

100 

(30) 

- 

- 

- 

Daily 

intake per 

capita 

420 kcal 

21 g 

35 g 

64 g 

(210 mg) 

- 

- 

- 

Maximum animal 

stocks 

� Maximum animal unit 

(AU) equivalent : 

0.1 AU . Capita -1 

(= 50 kg animal live 

weight) 

Maximum animal densities 

with optimum conditions 

(i.e. nutrient supply of soils) 

Maintenance balances : 

1. C : 2.0 t ROS . ha-1 . yr -1 

2. N : Output with yield 

+ (20-) 50 kg N . ha -1 . yr -1 

3. P: Output with yield 

± 0 kg P . ha -1 . yr -1 

� Maximum animal densities: 

(> 0.4-) 1.0 AU . ha -1 

C) WASTE 

AND 

WASTE 

WATER 

Practically 

no impacts 

of human 

nutrition 

and 

agriculture 

on the N 

and P inputs 

into waste 

and waste 

water 

Re0600a 

Tab.3: Notwendige Reduktion der Tierproduktion und der Tierbestände der Landwirtschaft 

in Ländern der EU-25+2 sowie in den Bundesländern von Deutschland 

gemessen am aktuellen einwohnerspezifischen Tierbesatz (GV/E) im Vergleich zum maximal tolerierbaren Tierbesatz 

von 0,1 GV/E (Isermann und Isermann 1995/2006) 

aufgrund einer gesunden Ernährung (Konsumtion/Haushalte) mit tierischen Nahrungsmitteln, insbesondere mit Fleisch 

[(Netto: max. 23,4 kg /E . a; DGE (2000/2001) anstelle von z.B. in Deutschland aktuell (2002): 60 kg /E . a] 

mit Bezugsjahr 2003 

[Aktuelle Tierbestände und Bevölkerung: EUROSTAT 2005] 

Land Aktueller 

Tierbesatz 

1.Irland 

2.Dänemark 

3.Frankreich 

4.Belgien 

5.Niederlande 

6.Zypern 

7.Luxemburg 

8.Spanien 

9.Litauen 

10. Österreich 

11.Rumänien 

(GV/E) 

1.606 

0,846 

0,390 

0,382 

0,380 

0,359 

0,355 

0,341 

0,339 

0,308 

0,304 

Notwendige 

Reduktion 

(%) 

-94 

-88 

-74 

-74 

-74 

-72 

-72 

-71 

-71 

-67 

-67 

EU-15 0,294 -66 

12.Slowenien 0,293 

-66 

13. Polen 

0,292 

-66 

EU-25+2 

0,290 

-64 

EU-10+2 

0,275 

-64 


Tierbesatz 

14. Ungarn 

15. Bulgarien 

16. Estland 

17. Ver. Königreich 

18. Griechenland 

19. Finnland 

20. Deutschland 

21. Portugal 

22. Tschech. Rep. 

23. Schweden 

24. Lettland 

25. Slowakei 

26. Italien 

27. Malta 

(GV/E) 

0,263 

0,254 

0,241 

0,240 

0,238 

0,227 

0,226 

0,226 

0,224 

0,205 

0,197 

0,177 

0,174 

0,123 

Notwendige 

Reduktion 

(%) 

-62 

-61 

-59 

-58 

-58 

-56 

-56 

-56 

-55 

-51 

-49 

-44 

-43 

-19 

Deutschland 

Bundesländer 

1. Schleswig-Holstein 

2. Niedersachsen 

+Hamburg 

+Bremen 

3. Mecklenburg-Vorp. 

4. Bayern 

5. Sachsen-Anhalt 

6. Thüringen 

Deutschland 

7. Sachsen 

8. Nordrhein-Westf. 

9. Baden-Württemb. 

10. Brandenburg 

+Berlin 

11. Hessen 

12. Rheinland-Pfalz + 

Saarland 

Aktueller 

Tierbesatz 

(GV/E) 

0,466 

0,456 

0,404 

0.311 

0,252 

0,232 

0,226 

0,156 

0,154 

0,140 

0,130 

0,106 

0,094 

Notwendige 

Reduktion 

(%) 

-79 

-78 

-75 

-68 

-60 

-57 

-56 

-36 

-35 

-29 

-23 

-6 

+7 

Re0747 

174


…davon: 

3.1 Rinder 

3.2 Schafe 

3.3 Ziegen 

3.4 Schweine 

3.5 Geflügel 

Tab.4: Fleischverzehr und Viehbestände in Deutschland 1950/53 im Vergleich zu 2003 

8 986 

133 

97 

1 243 

219 

Deutschland 1950/53) Deutschland (2003) 

BRD DDR D D 

1. Einwohner [Mio.] 51,0 18,4 69,4 

82,5 

2. Fleisch-Verzehr 

[Brutto: kg E 

(100) 

(119) 

. a] 

2.1 Ist mit SG (%) 

39,7 (94) 

31,6 (69) 

37,5 (89) 

89,4 (94) 

(114) 

(91) 

(107) 

(256) 

2.2 Soll (DGE 2000/01) 

34,9 

34,9 

34,9 

34,9 

(100) 

(100) 

(100) 

(100) 

3. GV (ohne Pferde) [x 1000] 10 627 

4 005 

14 632 

13 450 

(100) 

(92) 

2 883 

119 

113 

786 

102 

4. GV / E . a 0,208 0,217 

5. Tierische Leistungen: 

5.1 kg Milch / Kuh 

5.2 Laktationen 

5.3 Umtriebsfaktoren: 

a) Mastschwein + Ferkel 

b) Junghennen 

c) Masthähnchen 

5.4 Eier/Legehenne 

? 

? 

? 

? 

? 

? 

1 828 

? 

? 

? 

? 

94 

11 869 

252 

210 

2 029 

321 

0,210 

(100) 

? 

? 

? 

? 

? 

? 

9 748 

223 

- 

2 985 

494 

0,163 

(78) 

6 537 

? 

2,8 

2,2 

7,0 

277 

Re0769 

175


1/ 2 

Tab. 5: Nationale und EU-Subventionen der Landwirtschaft von Deutschland in 2004 

(BMVEL 2005) 

A) Nationale Subventionen (Bund/Länder) 

Subventionen bei 420 697 Betrieben Mrd. € / a 

1. Maßnahmen der nationalen Agrarpolitik (Bund) 

…davon u.a. landwirtschaftliche Sozialpolitik 

…davon a) Altershilfe (ca. 80% des gesamten Rentenaufkommens!) 

b) Krankenversicherung 

c) Unfallversicherung 

2. Maßnahmen zur Verbesserung der Agrarstruktur (Bund / Länder) 

…davon u.a. „nachhaltige Landbewirtschaftung“ 

(Ausgleichszulagen sowie markt- u. standortangepaßte Landbewirtschaftung) 

4,140 [100] 

(87) 3,778 [91] 

2,348 

1,028 

0,250 

-------- 

0,274 

( 6 ) 

3,626 [88] 

0,080 

( < 2) 

3. Förderung „benachteiligter“ Gebiete 

0,344 

(4,6 Mio. ha = 27% der LF mit 75 €/ha bzw. 2 360 €/ Betrieb) 

( 7 ) 

Gesamt ( 1. – 3.) [44] 4,758 (= 280 € /ha LF) 

(100) 

B) EU-Subventionen 

Gesamt: 

…davon u.a. Markt(un)ordnungsausgaben 

…davon u.a. Direktzahlungen für: 

1. Ackerkulturen 

2. Tierische Erzeugnisse (ohne Fisch) 

…davon für a) Rindfleisch(u.a. 2 179 419 Rinderprämien in 2002) 

b) Milch(-erzeugnisse) 

C) Nationale und EU-Subventionen 

( �Eigenfinanzierung durch Fleischlenkungsabgabe siehe 2 / 2) 

[56] 6,034 (= 355 €/ha LF) 

(100) 

(vgl.: 22,218 von D an EU) 

5,234 [100] 

(87) (= 308 €/ha LF) 

3 590 [69] 

1 244 [24] 

963 [18] 

230 [4] 

[100] 10,792 1) = 131 €/E . a) 

= 635 €/ ha LF 

Tab. 5: Nationale und EU-Subventionen der Landwirtschaft von Deutschland in 2004 

(BMVEL 2005) 

2/ 2 

1) 

Diese gesamten Subventionen von 10,792 Mrd. €/ a könnten auch vom Verbraucher konsumorientiert 

aufgebracht werden: 

1. durch einen Preisaufschlag von 1,46 €/kg SG ? 2,18 €/ kg Fleisch (Faktor 0,67) z.B. auf: 

€ / Betrieb . a 

8 980 

11 310 

14 342 

12 441 

5 581 

2 443 

594 

--------- 

8 618 

25 652 

ABL: 18 000 

NBL:123 000 

Re0756 

a) Schweinefleisch von gegenwärtig (2004/05) 1,43 €/kg SG ? 2,14 €/kg Fleisch auf 2,89 €/kg SG ? 4,31 €/kg 

Fleisch, also um 50% 

b) Rindfleisch von gegenwärtig (2004/05) 2,37 €/kg SG ? 3,54 €/kg Fleisch auf 3,83 €/kg SG ? 5,72 €/kg Fleisch, 

also um 50% 

(Grundlagen 2003: Fleischverzehr (Brutto) 89,4 kg SG/E . a ? (Netto) 59,8 kg Fleisch/E . a von 82,5 Mio. Einwohnern) 

2. durch Preisaufschlag auf alle Nahrungsmittel und alkholfreie Getränke im selben Ausmaß 

82 532 000 Einwohner Mrd. €/a € / E Relativ 

. a 

a b c 

1. Verfügbares Einkommen 

… davon: 

1447,390 17 537 (100) - - 

1.1 Konsumausgaben insgesamt 

1312,530 15 903 (90) (100) - 

1.2 Ausgaben für Nahrungsmittel und alkoholfreie 

Getränke 

145,510 1 763 (10) (11) (100) 

2. Subventionen Landwirtschaft 10,792 131 (0,7) (0,8) (7,4) 

3. Ausgaben für Nahrungsmittel und alkoholfreie 

Getränke 

einschließlich Preisaufschlag 

entsprechend Subventionen Landwirtschaft (= 1.2 + 3.) 

156,302 1 894 (10,7) (11,8) (107,4) 1) 

1) entspricht der bisherigen Mehrwertsteuer für Nichtnahrungsmittel-Erzeugnisse von 16% 

anstelle der erhobenen MwSt für Nahrungsmittel von nur 7% (bei deren unverändertem Konsum trotz Preisaufschlag) 

176


Abb. 1 : Tax Levy Model for Animal Products to Relieve the Environment and Public Health 

(van der Ploeg 2002) (Re0715) 

more food 

for the 3rd world 

fewer coronary 

heart diseases, 

strokes, 

less diabetes, 

cancer, etc. 

fewer 

public health 

costs 

fewer 

imports 

of fodder 

less need of 

pharmaceuticals 

higher 

food quality 

reduced 

consumption 

fewer agricultural 

subsidies 

more money for 

public health 

less suffering 

of animals 

smaller stocks in 

animal husbandry 

indirect taxes on 

meat, 

eggs, 

cheese, 

and butter 

more money for an environmentcompatible 

agriculture 

less 

domestic 

fodder production 

fewer 

N2O-emissions, 

NH3-emissions, 

CH4-emissions, 

NO3-emissions, 

PO4-emissions 

higher tax 

revenues 

more money for 

environmental 

repairs 

less environmetal 

encumbrance 

fewer costs for 

environmental 

repairs 

Tab. 6: „Unavoidable“ gaseous N losses with animal manure as well as tolerated with them maximum 

animal densities and P excretions according to the fertilizing regulation of Germany (13 th January 2006) 

compared with sustainable NH3-N losses and P excretions shown by 2 examples 

(arable land/liquid manure from fattening pigs and 3 x cutted + 1 x grazed grassland) respectively 

Maximum applicated N 

(kg N . ha -1 . yr -1 ) 

“Unavoidable” gaseous N losses 

(90% NH3-N) 

a) % 

b) (kg N . ha -1 . yr -1 ) 

Tolerable NH3-N losses 

(kg N . ha -1 . yr -1 ) 

Maximum tolerated N excretion 

(kg N . ha -1 . yr -1 ) 

N excretion of 1 animal unit ? tolerable 

animal density (kg N . ha -1 . yr -1 ) 

Tolerated animal densities (AU . ha -1 ) 

(1 AU ? 500 kg life weight) 

…with tolerated P excretion 

(kg P2O5 . ha -1 . yr -1 ) 

Tolerable P excretion with 1 AU 

(kg P2O5 . ha -1 . yr -1 ) 

Arable land / liquid manure 

from fattening pigs 

170 

(Compare Austria: Total N input 170) 

3x cutted and 1x grazed grassland/ 

liquid manure and urine/excretion from 

dairy cows (6200 kg milk . cow -1 . yr -1 

(1 st Amending regulation 10/01/06) 

230 

(compare Austria: Total N input 210) 

40 

28 

105 

89 

10 

10 

(actually: 29) 


262 319 

6.25 fattening pig places (? 16 pigs . yr - 

1 

) 

Feeding: 

a) monophasic: 73 

b) more phasic: 61 

a) monophasic: 262/ 73 = 3.6 

(58 fatteining pigs) 

b) more phasic: 262/61 = 4.3 

(69 fattening pigs) 

a) monophasic: 139 (P surplus: 79) 

b) more phasic: 110 (P surplus: 38) 



96 (115 . cow -1 . yr -1 ) 

319 / 96 = 3.3 

(? 2.8 cows) 

2.7 x 40 = 108 

(P surplus: 108-47= 61) 

34 

(P surplus: 17) 

Re0738 

177


Szenarien zu Auswirkungen der neuen Düngeverordnung auf Tierhaltungsbetriebe in der 

intensiven Veredlungsregion Südoldenburg 

Ebenthal, Timo (Hochschule Vechta); Brauckmann, Hans-Jörg; Broll, Gabriele 

1. Einleitung 

Die Region Südoldenburg, bestehend aus den beiden niedersächsischen Landkreisen 

Cloppenburg und Vechta, stellt das Zentrum der deutschen Veredlungswirtschaft dar und 

nimmt auch innerhalb des generell von intensiver Tierhaltung geprägten Weser-Ems- 

Raumes in agrarwirtschaftlicher Hinsicht eine Sonderstellung ein. In dem vorliegenden 

Beitrag werden anhand zweier Modellrechnungen für ausgewählte repräsentative 

tierhaltende Betriebe die Auswirkungen der Anfang dieses Jahres neu gefassten 

Düngeverordnung (DüV) auf die Veredlungsregion Südoldenburg skizziert. 

1.1. Agrarische und agrarwirtschaftliche Strukturen in Südoldenburg 

Die Landwirtschaft in der Region Südoldenburg wird dominiert von der 

flächenunabhängigen Veredlungswirtschaft. Basierend auf den Zahlen der aktuellsten 

verfügbaren Agrarstatistik (NLS 2004) ergibt sich bezüglich der agrarischen Strukturen das 

in der Tabelle 1 dargestellte Bild: Neben etwa 265.000 Rindern wurden hier im Bezugsjahr 

2003 knapp zwei Millionen Schweine sowie etwa 20 Millionen Stück Geflügel (inklusive 

Truthühner, Enten und Gänse) gehalten. Der Schwerpunkt hinsichtlich der Tierhaltung 

liegt dabei auf der Schweine- und Geflügelmast sowie der Legehennenhaltung (v. a. im LK 

Vechta). 

Tabelle 1: Agrarische Strukturen in der Region Südoldenburg 

LK Cloppenburg LK Vechta Südoldenburg 

Rinder gesamt 167.623 97.907 265.530 

Schweine gesamt 1.075.159 885.757 1.960.916 

Geflügel gesamt 7.806.874 12.105.633 19.912.507 

Großvieheinheiten 

(GV) 

286.562 203.989 490.551 

Landwirtschaftliche 

Nutzfläche (LN, ha) 

95.563 64.619 160.182 

Ackerland (ha) 78.719 55.869 134.588 

Mais (inklusive 

Silomais, ha) 

Getreide (ohne 

Körnermais, ha) 

Quellen: KTBL (2006), NLS (2004) 

34.890 24.055 58.945 

31.535 21.034 52.569 

Bezüglich der Flächenausstattung ist anzumerken, dass im Jahre 2003 etwa 160.000 ha 

landwirtschaftliche Nutzflächen zur Verfügung standen (davon etwa 7.600 ha 

Stilllegungsflächen), von denen wiederum etwa 84 % Ackerland waren (vgl. NLS 2004). 

Der Anteil des Getreides (vorwiegend Winterweizen sowie Winter- und Sommergerste) 

und des Mais (Körnermais, Corn-Cob-Mix und Silomais) am Ackerland war im Bezugsjahr 

2003 mit zusammen ca. 83 % als sehr hoch einzustufen (vgl. NLS 2004). 

178


Basierend auf diesen Zahlen wiederum ergibt sich bezüglich der Viehdichten folgendes 

Bild: Je Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche (LF) (d. h. ohne Berücksichtigung der 

stillgelegten Flächen) wurden in Südoldenburg im Bezugsjahr 2003 1,74 Rinder, 12,9 

Schweine sowie 131 Stück Geflügel gehalten. Dabei sind die Viehdichten mit Ausnahme 

der Rinder im LK Vechta höher als im LK Cloppenburg und erreichen bei den Schweinen 

und dem Geflügel Werte von 14,6 bzw. 199 Tieren je ha LF (LK Cloppenburg: 11,8 

Schweine je ha LF sowie 86 Stück Geflügel je ha LF). Betrachtet man die 

Gesamtviehdichten (GV) wiederum je ha LF, so lagen diese im Jahr 2003 bei 3,35 GV je 

ha LF im LK Vechta bzw. bei 3,15 GV je ha LF im LK Cloppenburg (Südoldenburg gesamt: 

3,23 GV je ha LF). 

1.2. Nährstoffanfall aus Wirtschaftsdüngern in Südoldenburg 

Basierend auf der in Abbildung 2 dargestellten Vorgehensweise lässt sich der 

Nährstoffanfall aus Wirtschaftsdüngern je ha LF für die Region Südoldenburg ermitteln. 

Bei der Kalkulation des Nährstoffanfalls aus der Tierhaltung sind folglich nicht nur die 

absoluten Viehzahlen gemäß Agrarstrukturerhebung zu berücksichtigen, sondern 

insbesondere auch die Art der Fütterung sowie die generelle Intensität der Tierhaltung, 

was sich bei der Tiermast v. a. an der Höhe der Tageszunahmen bzw. der pro Jahr 

realisierten Umtriebe festmachen lässt. 

Abbildung 2: Vorgehensweise zur Ermittlung der Nährstoffmengen aus 

Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft 

Quelle: Eigene Erstellung 

Nach Festlegung dieser Parameter, wobei in diesem Falle von mittleren Leistungsniveaus 

sowie einer teilweise nährstoffreduzierten Fütterung ausgegangen wurde, lässt sich 

anhand von Faustzahlen (vgl. DLG 2005, KTBL 2005a, 2006, LKW NIEDERSACHSEN 2006) 

der Nährstoffanfall aus der Tierhaltung näherungsweise bestimmen. Entsprechend kann 

man für den LK Cloppenburg einen Bruttostickstoffanfall aus Wirtschaftsdüngern (d. h. 

179


ohne Berücksichtigung unvermeidlicher gasförmiger N-Verluste in Form von Ammoniak) 

von etwa 270 kg N je ha LF kalkulieren, während es im LK Vechta sogar ca. 330 kg N je 

ha LF sind. Bezogen auf den Phosphor aus Wirtschaftsdüngern betragen die Werte etwa 

55 kg P je ha LF im LK Cloppenburg sowie ca. 80 kg P je ha LF im LK Vechta. 

2. Kernpunkte der neuen Düngeverordnung (DüV) 

Bei der Darstellung der Kernpunkte der neuen DüV verglichen mit den Regelungen der 

alten DüV liegt der Fokus auf den Vorgaben, die bezüglich der Erstellung von 

Nährstoffbilanzen bzw. der maximal mit Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft je ha LF 

ausbringbaren Nährstoffmengen von Relevanz sind. Generell ist dabei festzuhalten, dass 

die Höchstaufwandmenge aus Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft in der neuen DüV 

prinzipiell auf 170 kg N je ha LF abgesenkt wurde (§ 4 Abs. 3), wenngleich eine 

Ausnahmegenehmigung für intensiv genutztes Grünland bei der Europäischen 

Kommission beantragt worden ist. Gegenüber den Regelungen der alten DüV können 

dabei insbesondere im Bereich der Schweine- und Geflügelhaltung wesentlich höhere 

gasförmige N-Verluste bezüglich der 170 kg N-Grenze angerechnet werden (Anlage 2 

Zeilen 6-9 Spalten 4-5). 

Nährstoffbilanzen müssen nun nur noch für N und P erstellt werden, nicht mehr jedoch für 

Kalium (§ 5 Abs. 2). Während diese Nährstoffbilanzen gemäß der alten DüV nicht bewertet 

wurden, sondern nur zu erstellen waren, legt die neue DüV tolerierbare Überschüsse für N 

und P im Mittel von drei bzw. sechs Jahren fest (§ 6 Abs. 2). Überschreitungen dieser 

Bilanzüberschüsse, die im Falle von P nur auf hoch mit P versorgten Böden gültig sind (§ 

6 Abs. 2 Nr. 2), stellen jedoch keine Ordnungswidrigkeiten im Sinne der DüV dar (im 

Gegensatz zu einer Überschreitung der 170 kg N-Grenze etwa) und sind im Falle von N 

zumindest bislang auch nicht Cross Compliance relevant. Die Möglichkeit, nichtsdestotrotz 

regulierend einzugreifen, leitet sich aus einer Änderung des Düngemittelgesetzes (DüMG) 

ab, wonach die zuständige Behörde bei Verstößen gegen § 1a des DüMG (gute fachliche 

Praxis beim Düngen) oder gegen auf dessen Basis erlassene Rechtsvorschriften (z. B. die 

DüV) eingreifen kann, aber eben nicht zwingend muss (§ 8a). 

Zudem ist in der neuen DüV § 3 Abs. 6 der alten DüV ersatzlos gestrichen worden, 

wonach auf mit P oder K sehr hoch versorgten Böden Wirtschaftsdünger tierischer 

Herkunft maximal bis in Höhe des Pflanzenentzugs aufgebracht werden durften. Dies hat 

insbesondere für eine Region wie Südoldenburg eine große Bedeutung, da die Böden hier 

im Mittel hoch bis sehr hoch mit P versorgt sind (vgl. LEINWEBER et al. 1993, 1997a, b, 

VDLUFA 1999). 

3. Modellrechnungen 

3.1. Vorgehensweise bei der Erstellung der Modellrechnungen 

Im Folgenden werden die Auswirkungen der neuen Düngeverordnung auf 

Tierhaltungsbetriebe in der intensiven Veredlungsregion Südoldenburg anhand zweier 

Modellrechnungen skizziert. In Modellrechnung 1 handelt es sich dabei um einen Betrieb 

mit Mastschweinhaltung, während in der zweiten Modellrechnung ein 

Hähnchenmastbetrieb betrachtet wird. Dabei werden jeweils mittlere Leistungsniveaus 

angesetzt, und es wird in einem ersten Schritt jeweils von Standardfuttermischungen 

ausgegangen. Bezüglich der von den Nutztieren ausgeschiedenen Nährstoffmengen bzw. 

180


dem Gesamtanfall an Exkrementen wird wiederum auf die unter Kapitel 0 erwähnte 

Literatur zurückgegriffen (DLG 2005, KTBL 2005a, 2006, LKW NIEDERSACHSEN 2006). 

Die Ermittlung des Düngebedarfs der landwirtschaftlichen Nutzfläche basiert auf den 

typischen Nährstoffgehalten des jeweiligen Ernteguts gemäß einschlägiger Faustzahlen 

(KTBL 2005a, 2006, LKW NIEDERSACHSEN 2006) sowie auf den für die Region 

Südoldenburg typischen Erträgen, wobei hierzu einerseits wiederum die Empfehlungen 

der LWK Niedersachsen herangezogen sowie andererseits zusätzlich die Erntestatistiken 

des Niedersächsischen Landesamtes für Statistik seit 1991 ausgewertet wurden (NLS 

2006). Der Düngebedarf wird hier folglich dem jeweiligen N- und P-Entzug des 

erntefähigen Haupt- und Nebengutes gleichgesetzt, so dass die verfügbaren N-Mengen 

der Böden (Nmin-Gehalte) unberücksichtigt bleiben. Des Weiteren wird davon 

ausgegangen, dass sich die Böden der Modellbetriebe bezüglich der P-Versorgung in den 

Gehaltsklassen D und höher befinden, was wiederum typisch für die Region Südoldenburg 

ist (vgl. LEINWEBER et al. 1993, 1997a, b, VDLUFA 1999, 2001). Darüber hinaus ist zu 

beachten, dass die landwirtschaftlichen Nutzflächen in den beiden Modellrechnungen 

ausschließlich aus Ackerland bestehen (inklusive Stilllegungsflächen), was indes als 

charakteristisch für spezialisierte Veredlungsbetriebe in Südoldenburg angesehen werden 

kann. 

3.2. Modellrechnung 1: Betrieb mit Schweinemast 

In dieser ersten Modellrechnung wird ein Schweinemastbetrieb mit einer Kapazität von 

3.000 Stallplätzen betrachtet. Wie in Abbildung 3 dargestellt, werden etwa 2,4 Umtriebe 

pro Jahr realisiert, was einem Zuwachs je Stallplatz und Jahr von 210 kg entspricht. Des 

Weiteren wird unterstellt, dass von dem Betrieb Standardfutter eingesetzt wird, was in 

Nährstoffausscheidungen von etwa 12 kg N und 2,4 kg P je Stallplatz und Jahr resultiert. 

Entsprechend fallen pro Jahr etwa 36 t Brutto-N sowie 7,2 t P aus Wirtschaftsdüngern an. 

Zudem wird von einer Gesamtgüllemenge von ca. 4.500 t a -1 ausgegangen, was im 

Umkehrschluss bedeutet, dass je Stallplatz und Jahr 1,5 t Gülle anfallen. 

Abbildung 3: Übersichtsschema zu Modellrechnung 1: Schweinemastbetrieb 


181


Die landwirtschaftlich genutzte Fläche des Betriebs umfasst 130 ha, wobei etwa 10 ha 

Brache sind, die nicht gedüngt werden dürfen. Auf den übrigen 120 ha werden zu gleichen 

Anteilen Winterweizen (Ertrag: 12,6 t ha -1 a -1 , davon 7 t Haupterntegut), Wintergerste (11,7 

t ha -1 a -1 , davon 6,5 t Haupterntegut) sowie Silomais (Ertrag: 45 t ha -1 a -1 ) angebaut. 

Hieraus resultiert ein Düngebedarf der landwirtschaftlichen Nutzfläche von etwa 18,7 t N 

und ca. 3,9 t P pro Jahr. 

Bei der Berechnung des Gülle-N-Anfalls je ha LF (170 kg N-Grenze, vgl. Kapitel 0) dürfen 

30 % des Brutto-N als gasförmige N-Verluste in Abzug gebracht werden (Anlage 2 Zeile 7 

Spalte 2 DüV). Dies resultiert in einem N-Anfall je ha LF von 210 kg a -1 , was zu einem 

Betriebsüberschuss von 4,8 t N a -1 führt (40 kg N ha -1 a -1 ). Unterstellt man einen N-Gehalt 

in der Gülle (nach Abzug der gasförmigen Haltungs- und Lagerungsverluste) von ca. 0,6 

%, so beläuft sich der Gülleüberschuss auf etwa 800 t a -1 . Nach den Regelungen der alten 

DüV hätten hingegen nur 10 % des Brutto-N in Abzug gebracht werden dürfen, was einen 

N-Anfall je ha LF von 270 kg a -1 bedeutet hätte. Der Betriebsüberschuss hätte sich 

demnach auf 12 t N a -1 belaufen (100 kg N ha -1 a -1 ), was wiederum einen Gülleüberschuss 

von etwa 1.700 t a -1 nach sich gezogen hätte (entsprechender N-Gehalt der Gülle: etwa 

0,7 %) 

Bei der Erstellung der N-Bilanz ist anzumerken, dass die gesamte anfallende Güllemenge 

berücksichtigt wird, obwohl infolge des Überschreitens der 170 kg N-Grenze etwa 800 t 

Gülle nicht auf den betriebseigenen Flächen verwertet werden können. In dieser 

Beispielrechnung dürfen 40 % des Brutto-N als gasförmige Verluste in Abzug gebracht 

werden (Anlage 2 Zeile 7 Spalte 4 DüV). Ohne Berücksichtigung weiterer Düngemittel 

bzw. Nährstoffträger würde dies zu einem N-Überschuss von 24 kg ha -1 a -1 führen. Damit 

bliebe dieser Betrieb unterhalb des tolerierbaren Bilanzüberschusses gemäß § 6 Abs. 2 

Nr. 1 der DüV, allerdings wohlgemerkt ohne Berücksichtigung mineralischer Düngemittel 

oder auch weiterer Nährstoffträger (z. B. Bioabfälle, etc.). 

Bezüglich der Erstellung der P-Bilanz ist anzumerken, dass sich in dieser 

Beispielrechnung der Betriebsüberschuss auf ca. 3,3 t P a -1 (27,5 kg P ha -1 a -1 ) beläuft. 

Dies würde bei einem durchschnittlichen P-Gehalt der Gülle von etwa 0,16 % zu einem 

Gülleüberschuss von ca. 2.000 t a -1 führen. Berücksichtigt man den tolerierbaren P- 

Bilanzüberschuss von knapp 9 kg P ha -1 a -1 (§ 6 Abs. 2 Nr. 2 DüV), verbliebe noch ein 

Überschuss von 2,2 t P a -1 (18,5 kg P ha -1 a -1 ). Dies wiederum hätte, erneut bei einem 

angenommen P-Gehalt der Gülle von 0,16 %, einen Gülleüberschuss von ca. 1.400 t a -1 

zur Folge. 

3.3. Modellrechnung 2: Betrieb mit Hähnchenmast 

In der zweiten Modellrechnung wird ein Hähnchenmastbetrieb mit insgesamt 85.000 

Stallplätzen betrachtet. Die allgemeinen Betriebsdaten wiederum sind in Abbildung 4 

dargestellt. Demnach realisiert der Betrieb 7,1 Umtriebe pro Jahr und erreicht je Mastplatz 

einen Zuwachs von 14,2 kg pro Jahr (2 kg pro Tier). Auch in diesem Betrieb wird 

Standardfutter eingesetzt, was einen Mistanfall (inklusive Einstreu) von etwa 9 kg sowie 

einen Nährstoffanfall von 0,36 kg N und 0,09 kg P jeweils je Stallplatz und Jahr zur Folge 

hat. Entsprechend fallen pro Jahr etwa 765 t Mist sowie 30,6 t N und 7,3 t P an. 

182


Die landwirtschaftliche Nutzfläche des Betriebs umfasst 100 ha, von denen wiederum 8 ha 

Stilllegungsflächen sind, die nicht für eine Düngung zur Verfügung stehen. Auf den übrigen 

92 ha wird zu gleichen Anteilen Wintergerste (Ertrag: 11,7 t ha -1 a -1 , davon 6,5 t 

Haupterntegut) und Körnermais (Ertrag: 18,4 t ha -1 a -1 , davon 8 t Haupterntegut) 

angebaut. Dies bedingt einen Düngebedarf der landwirtschaftlichen Nutzfläche von etwa 

14,4 t N und 3,3 t P pro Jahr. 

Abbildung 4: Übersichtsschema zu Modellrechnung 2: Hähnchenmastbetrieb 


Bei der Berechnung des betrieblichen N-Anfalls aus Wirtschaftsdüngern tierischer 

Herkunft nach § 4 Abs. 3 der DüV können in dieser Modellrechnung 40 % des Gesamt-N 

aus dem Hähnchenmist als gasförmige N-Verluste in Abzug gebracht werden (Anlage 2 

Zeile 8 Spalte 3 DüV). Daraus resultiert ein Mist-N-Anfall je ha LF von 200 kg a -1 , was 

einen Betriebsüberschuss von 2,8 t N a -1 nach sich zieht (30 kg N ha -1 a -1 ). Bei einem 

unterstellten N-Gehalt in dem Mist von 2,4 % (wiederum nach Abzug haltungs- und 

lagerungsbedingter gasförmiger Verluste) führt dies zu einem Mistüberschuss von ca. 115 

t. Basierend auf den Regelungen der alten DüV, wonach lediglich 25 % des Gesamt-N als 

gasförmige N-Verluste in Abzug gebracht werden durften, wären es noch 250 kg Mist-N je 

ha LF und Jahr gewesen. Dies hätte zu einem betrieblichen N-Überschuss von knapp 7,4 t 

N a -1 (80 kg N ha -1 a -1 ) und somit zu einem Mistüberschuss von ca. 245 t a -1 (unterstellter 

N-Gehalt des Mistes: etwa 3 %) geführt. 

Bei der Erstellung der betrieblichen N-Bilanz dürfen in diesem Fall 50 % des Brutto-N- 

Anfalls als gasförmige N-Verluste in Abzug gebracht werden (Anlage 2 Zeile 8 Spalte 5 

DüV). Dabei ist wie schon in Modellrechnung 1 darauf hinzuweisen, dass die gesamte 

anfallende Mistmenge angerechnet wird, obwohl infolge des Überschreitens der 170 kg N- 

Grenze ein Überschuss von etwa 115 t Hähnchenmist besteht. Wiederum ohne 

Berücksichtigung von Mineraldüngern und weiteren Nährstoffträgern resultiert dies in 

einem N-Überschuss von 10 kg ha -1 a -1 . Damit bliebe auch dieser Betrieb unterhalb des 

tolerierbaren Bilanzüberschusses nach § 6 Abs. 2 Nr. 1 der DüV. 

183


Aus der Erstellung der betrieblichen P-Bilanz ergibt sich in dieser Modellrechnung ein P- 

Überschuss von ca. 4 t P a -1 (43,5 kg P ha -1 a -1 ). Daraus lässt sich, unter der Annahme, 

dass der Mist einen P-Gehalt von 0,95 % aufweist, ein Mistüberschuss von ca. 420 t a -1 

kalkulieren. Nach Abzug der tolerierbaren P-Bilanzüberschüsse (9 kg P ha -1 a -1 , § 6 Abs. 2 

Nr. 2 DüV) würde ein P-Überschuss von ca. 3,2 t P a -1 verbleiben (34,5 kg P ha -1 a -1 ), was 

wiederum einen Mistüberschuss von etwa 330 t a -1 bedingt. 

4. Schlussfolgerungen 

Nach den Vorgaben der neuen DüV fallen in einer typischen Veredlungsregion wie 

Südoldenburg die N-Überschusse bezogen auf die 170 kg N-Grenze geringer aus als nach 

den Regelungen der alten DüV. Zurückzuführen ist dies auf die verglichen mit den 

Regelungen der alten DüV deutlich höheren anrechenbaren gasförmigen N-Verluste bei 

der Haltung der Nutztiere und der Lagerung der Wirtschaftsdünger, was insbesondere auf 

die Schweine- und Geflügelhaltung zutrifft. Entsprechend kann in beiden 

Beispielrechnungen bezogen auf die 170 kg N-Grenze, deren Überschreitung nicht nur 

eine Ordnungswidrigkeit im Sinne der DüV darstellt, sondern die darüber hinaus auch 

Cross Compliance relevant ist, ein höherer Anteil der anfallenden Wirtschaftsdünger auf 

den eigenen Flächen verwertet werden als nach den Vorgaben der alten DüV. Während in 

Modellrechnung 1 der Gülleüberschuss nach der neuen DüV etwa 18 % (800 t) der 

Gesamtmenge von 4.500 t beträgt, wären dies nach den Vorgaben der alten DüV noch 

etwa 38 % (1.700 t) gewesen. In Modellrechnung 2 beträgt der Mistüberschuss demnach 

etwa 15 % (115 t) der Gesamtmistmenge von 765 t verglichen mit einem Anteil von 32 % 

(245 t) gemäß den Vorgaben der alten DüV. 

Durch die Streichung des § 3 Abs. 6 der alten DüV, wonach Wirtschaftsdünger tierischer 

Herkunft auf sehr hoch mit P (oder K) versorgten Böden maximal bis in Höhe des P- oder 

K-Pflanzenentzugs aufgebracht werden durften, existiert in der neuen DüV kein 

ordnungsrechtliches Instrument zur Begrenzung der P-Düngung mehr. Zwar wird ein 

maximal tolerierbarer Bilanzüberschuss festgelegt, eine Überschreitung dieses 

Bilanzüberschusses stellt indes keine Ordnungswidrigkeit im Sinne der DüV dar. Zudem 

sind die Vorgaben für P prinzipiell auch nicht Cross Compliance relevant. Selbst für den 

Fall, dass der maximal tolerierbare Bilanzüberschuss von 9 kg P ha -1 a -1 nicht 

überschritten wird, wird eine weitere P-Anreicherung der im Mittel in Südoldenburg bereits 

hoch bis sehr hoch mit P versorgten Böden stattfinden. Dies wiederum ist auf das N/P- 

Verhältnis in den Exkrementen insbesondere von Nichtwiederkäuern, die in der neuen 

gegenüber der alten DüV höheren anrechenbaren gasförmigen N-Verluste (170 kg N- 

Grenze) sowie den N- und P-Düngebedarf der landwirtschaftlichen Nutzflächen 

zurückzuführen. 

Durch die Verwendung von nährstoffreduzierten Futtermitteln bzw. einer generell noch 

besser an den Bedarf der Nutztiere angepassten Fütterung lassen sich sowohl die N- wie 

auch die P-Ausscheidungen der Nutztiere verringern, und zwar um bis zu 25 % (vgl. DLG 

2005, KTBL 2005a, 2006, LKW NIEDERSACHSEN 2006). Hierbei ist das Reduktionspotenzial 

beim Phosphor speziell in der Geflügelhaltung zwar etwas höher als beim Stickstoff, 

nichtsdestotrotz ist das N/P-Verhältnis der Wirtschaftdünger auch bei 

nährstoffangepasster Fütterung von Nichtwiederkäuern als nicht optimal bezüglich des N- 

und P-Düngebedarfs der landwirtschaftlichen Nutzflächen zu charakterisieren. Folglich 

würde es auch bei der ausschließlichen Verwendung nährstoffreduzierter Futtermittel in 

184


einer Region wie Südoldenburg zu einer weitergehenden P-Anreicherung der Böden 

kommen, wenngleich sich hierdurch die Wirtschaftsdünger- und damit auch die N- und P- 

Überschüsse verringern lassen. 

Dass von einer solchen weitergehenden P-Anreicherung ökologische Probleme ausgehen 

(z. B. Eutrophierung von Oberflächengewässern), ist aus verschiedenen Studien aus den 

Niederlanden (OENEMA et al. 2003, 2005, TAMMINGA 2003) wie auch aus Deutschland (ILG 

et al. 2005, LEINWEBER et al. 1997a, b, SIEMENS et al. 2004, VDLUFA 1999, 2001) bekannt. 

Ob es indes speziell zu Problemen in der Region Südoldenburg kommt bzw. kommen 

wird, kann ohne weitergehende Untersuchungen nicht geklärt werden. Fakt ist jedoch, 

dass bei einer Kombination aus einem hohen Wirtschaftsdüngeraufkommen mit 

sorptionsschwachen Böden (v. a. sandige und moorige Substrate) und hoch anstehenden 

Grundwasserkörpern bzw. flachen Drainagen die Gefahr der vertikalen P-Verlagerung 

nicht unerheblich ist. Letzteres kann zukünftig nicht zuletzt vor dem Hintergrund der EU- 

Wasserrahmenrichtlinie von großer Bedeutung sein. 

Insofern erscheint es sinnvoll, zukünftig den Phosphor in der Gesetzgebung sowohl auf 

Bundesebene wie auch auf Ebene der EU stärker in den Mittelpunkt zu stellen. Würde 

beispielsweise die Aufbringungsmenge von Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft 

insbesondere von Nichtwiederkäuern eher bzw. stärker am Phosphor ausgerichtet 

werden, würde man gleichzeitig auch die Vorgaben für Stickstoff einhalten können. Zudem 

würde hierdurch ein Beitrag zum Ressourcenschutz geleistet werden, da die P-Reserven 

bekanntermaßen endlich sind und die Qualität der Mineraldünger (Cd-Belastung) zukünftig 

eher schlechter werden wird (KTBL 2005b, SCHNUG et al. 2003). 

Literatur 

DEUTSCHE LANDWIRTSCHAFTSGESELLSCHAFT (DLG) (Hrsg.) (2005): Bilanzierung der Nährstoffausscheidungen 

landwirtschaftlicher Nutztiere. DLG-Band 199. Frankfurt a. M. 

DÜNGEMITTELGESETZ (DÜMG) vom 15.11.1977 i. d. F. vom 21.10.2005 

ILG, K., SIEMENS, J., LANG, F., KAUPENJOHANN, M. (2005): Colloidal and dissolved phosphorus in sandy soils 

as affected by P saturation. Journal of Environmental Quality 34, 926-935 

KTBL (Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft) (Hrsg.) (2005a): Faustzahlen für die 

Landwirtschaft. 13. Auflage. Darmstadt 

KTBL (Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft) (Hrsg.) (2005b): Assessment and 

reduction of heavy metal input into agro-ecosystems. KTBL-Schrift 432. Darmstadt 

KTBL (Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft) (Hrsg.) (2006): Betriebsplanung 

Landwirtschaft 2006/2007. Daten für die Betriebsplanung in der Landwirtschaft. 20. Auflage. Darmstadt 

LWK (Landwirtschaftskammer) NIEDERSACHSEN (2006): Richtwerte für die Berechnung der Feld-Stall-Bilanz. 

URL: http://www.lwk-niedersachsen.de/index.cfm/portal/pflanze/nav/340/article/5987.html 

LEINWEBER, P., GEYER-WEDELL, K., JORDAN, E. (1993): Phosphorversorgung der Böden im agrarischen 

Intensivgebiet Südoldenburg. Vechta. 

LEINWEBER, P., LÜNSMANN, F., ECKARDT, K.-U. (1997a): Phosphorus sorption capacities and saturation 

degrees of soils in two regions with different livestock densities in Northwest Germany. Soil Use and 

Management 13, 82-89 

LEINWEBER, P., HAUMAIER, L., ZECH, W. (1997b): Sequential extractions and 31 P-NMR spectroscopy of 

phosphorus forms in animal manures, whole soils and particle-size separates from a densely populated 

livestock area in northwest Germany. Biology and Fertility of Soils 25, 89-94 

NLS (Niedersächsisches Landesamt für Statistik) (2004) (Hrsg.): Agrarstrukturerhebung 2003. Hannover 

NLS (Niedersächsisches Landesamt für Statistik) (2006) (Hrsg.): Statistische Berichte Niedersachsen: 

Bodennutzungs- und Erntestatistiken 1991-2005. Hannover. 

185


URL: http://www.nls.niedersachsen.de/Tabellen/Landwirtschaft/ernte03/ernte03.htm 

OENEMA, O., KROS, H., DE VRIES, W. (2003): Approaches and uncertainties in nutrient budgets: implications 

for nutrient management and environmental policies. European Journal of Agronomy 20, 3-16 

OENEMA O, VAN LIERE L, SCHOUMANS O (2005): Effects of lowering nitrogen and phosphorus surpluses in 

agriculture on the quality of groundwater and surface water in the Netherlands. Journal of Hydrology 304, 

289-301 

Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung 

eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik (EU- 

WASSERRAHMENRICHTLINIE) 

SCHNUG, E., ROGASIK, J., SCHÜLINGKAMP, E., BLANK, R. (2003): Quantitative und qualitative Anforderungen 

der deutschen Landwirtschaft an Phosphor für die Düngung. Tagungsband zum Symposium am 06.02.- 

07.02.2003 in Berlin „Rückgewinnung von Phosphor aus in der Landwirtschaft und aus Abwasser und Abfall“ 

SIEMENS, J., ILG, K., LANG, F., KAUPENJOHANN, M. (2004): Adsorption controls mobilization of colloids and 

leaching of dissolved phosphorus. European Journal of Soil Science 55, 253-263 

TAMMINGA, S. (2003): Pollution due to nutrient losses and its control in European animal production. 

Livestock Production Science 84, 101-111 

VDLUFA (Verband deutscher landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten) (Hrsg.) (1999): 

Hohe P-Gehalte im Boden – mögliche Folgen für die Umwelt – Konsequenzen für die Ausbringung von 

phosphorhaltigen Düngemitteln. VDLUFA-Schriftenreihe 50/1999. Münster 

VDLUFA (Verband deutscher landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten) (Hrsg.) (2001): 

Mögliche ökologische Folgen hoher Phosphatgehalte im Boden und Wege zu ihrer Verminderung. VDLUFA- 

Standpunkt. Darmstadt 

Verordnung über die Anwendung von Düngemitteln, Bodenhilfsstoffen, Kultursubstraten und 

Pflanzenhilfsmitteln nach den Grundsätzen der guten fachlichen Praxis beim Düngen (DÜNGEVERORDNUNG – 

DÜV) vom 10.01.2006 i. d. F. vom 27.07.2006. 

Verordnung (EG) Nr. 1782/2003 des Rates vom 29. September 2003 mit gemeinsamen Regeln für 

Direktzahlungen im Rahmen der Gemeinsamen Agrarpolitik und mit bestimmten Stützungsregelungen für 

Inhaber landwirtschaftlicher Betriebe (CROSS COMPLIANCE) 

186


Grüne Gentechnik: Risiko und Nutzen - ein Überblick über die begleitende 

Forschung 

Speck, Brigitte (LUFA Augustenberg); Leist, Norbert: 

� Einleitung 

Grüne Gentechnik - was versteht man darunter? Die Anwendung gentechnischer 

Verfahren in der Pflanzenzüchtung, die Nutzung gentechnisch veränderter Pflanzen in der 

Landwirtschaft und im Lebensmittelsektor [1]. 

8 

10 

5 

10 

Züchtungsziele 

11 

13 

Diagramm 1: Prozentuale Anteile der Züchtungsziele [2] 

43 

Herbizid Toleranz 

Insektenresistenz 

Virusresistenz 

Produktqualität 

Männliche Sterilität 

Nährwertsteigerung 

Sonstige 

In Diagramm 1 sind die vielfältigen Züchtungsziele, welche mittels molekularbiologischer 

Methoden verfolgt werden, aufgezeigt. Die Befürworter gehen dabei von folgenden 

Chancen und effektiven Nutzen aus: 

o Einsparung von Insektiziden: die optimierte Spezifität könnte sich positiv auf die 

Biodiversität auswirken. Ferner sind geringere Mykotoxingehalte im Erntegut zu 

erwarten (z.B. wg. der Korrelation von Insektenbefall und Pilzbefall). 

o Herbizidtolerante Nutzpflanzen ermöglichen eine schonende Bodenbearbeitung und 

somit die Verringerung von Erosion sowie durch vermehrte Biomasse in den oberen 

Schichten eine erhöhte Regenwurmaktivität. 

o Ökonomische Vorteile durch höhere Erträge 

o Gesundheitsfördernde Inhaltsstoffe 

o Ausweitung der landwirtschaftlich nutzbaren Fläche 

In Deutschland ist dennoch der Anteil der Skeptiker besonders groß. Vor allem der Anbau 

von gentechnisch veränderten Organismen (GVO), wie aktuell einer insektentoleranten 

Maissorte, wird mit größtem Argwohn beäugt. Negative Auswirkungen auf das Ökosystem 

sind neben gesundheitlichen Aspekten, welche durch den Verzehr von GVO’s 

hervorgerufen werden könnten, als Hauptkritikpunkte zu nennen. 

Daher stehen Sicherheit und Wahlfreiheit für die den Landwirt die Wirtschaft und den 

Endverbraucher im Bereich der grünen Gentechnik von Seiten des Verbraucherschutzes 

im Vordergrund. 

187


� Gesetzliche Rahmenbedingungen 

Ein neuer GVO wird zunächst in Laboren und Gewächshäusern ausführlich untersucht 

und beobachtet. Geprüft wird auf mögliche Allergene und andere unerwartete Effekte. In 

diesem Zusammenhang werden auch sämtliche Inhaltsstoffe des GVO durch 

Spektrenvergleiche mit denen der isogenen Linie verglichen. Darüber hinaus werden die 

physikalischen Eigenschaften gegenübergestellt. Mit zunehmender Erfahrung und 

Sicherheitsbewertung schließen sich Freisetzungsversuche an, welche im räumlichen wie 

zeitlichen Rahmen zunehmen. 

Bei Antragstellung ist ein Beobachtungsplan vorzulegen, aus dem hervorgeht, dass keine 

Auswirkungen auf Mensch, Tier und Umwelt zu erwarten sind. Erst wenn sich auf allen 

vorgegebenen Stufen der Sicherheitsbewertung keine Risiken gezeigt haben kann das 

Inverkehrbringen des neuen GVO beantragt werden. 

Zusammen mit nationalen Behörden ist die Europäische Behörde für 

Lebensmittelsicherheit (European Food and Safty Administration - EFSA) für die 

wissenschaftliche Bewertung der Sicherheit verantwortlich. Sie überprüft u.a. die 

Einhaltung der EU-Verordnung 1829/03 über genetisch veränderte Lebensmittel und 

Futtermittel. 

In der EU-Verordnung 1830/03 wird die Rückverfolgbarkeit und Kennzeichnung geregelt. 

Die EU-Freisetzungs-Richtlinie (2001/18/EG) über die absichtliche Freisetzung genetisch 

veränderter Organismen in die Umwelt regelt das Vorsorgeprinzip, die 

Umweltverträglichkeitsprüfung, die Information der Öffentlichkeit über GVO-Standorte 

(Standortregister), das Anbaubegleitende Monitoring zur Überprüfung von 

Langzeiteffekten sowie die Befristung der Zulassung auf 10 Jahre. Mit der ersten 

GenTRNeuordG (Neuordnung des Gentechnikrechts) im Februar 2005 wurde die 

Richtlinie auch in der Bundesrepublik Deutschland in geltendes nationales Recht 

umgesetzt. 

Zweck des Gesetzes zur Regelung der Gentechnik (GenTG) ist es: 

1. unter Berücksichtigung ethischer Werte, Leben und Gesundheit von Menschen, die 

Umwelt in ihrem Wirkungsgefüge, Tiere, Pflanzen und Sachgüter vor schädlichen 

Auswirkungen gentechnischer Verfahren und Produkte zu schützen und Vorsorge 

gegen das Entstehen solcher Gefahren zu treffen, 

2. die Möglichkeit zu gewährleisten, dass Produkte, insbesondere Lebens- und 

Futtermittel, konventionell, ökologisch oder unter Einsatz gentechnisch veränderter 

Organismen erzeugt und in den Verkehr gebracht werden können, 

3. den rechtlichen Rahmen für die Erforschung, Entwicklung, Nutzung und Förderung der 

wissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten der Gentechnik zu 

schaffen. [3] 

188


� Koexistenz; gute fachliche Praxis 

Um Fragen der Koexistenz besser beantworten zu können werden im Rahmen eines 

umfangreichen Bundes-Forschungsprogramms auch 2006 an sechs Standorten auf 75 

Hektar Anbauversuche durchgeführt. Dabei werden ausschließlich zugelassene Bt-Mais- 

Sorten angebaut. Fragen zur Pollenausbreitung und Einkreuzungsrate, Einflüsse einer 

Mantelsaat (Abb. 1), verschiedener Kulturarten auf den Zwischenflächen, oder von 

unterschiedlicher Drillrichtung im konventionellen Mais (Reihen quer oder längs zur 

Windrichtung) sollen dabei beantwortet werden. Darüber hinaus wird untersucht, wie ein 

sachgerechter Umgang mit GVO’s von der Saatgutlagerung über Aussaat, Ernte und 

Transport wahre Koexistenz ermöglichen kann [4]. 

m 

0 

7 

1 

. 

a 

c 

H auptwindrichtung 

S G 

c a 

m 

. 

7 

5 

m 

2 

4 

4 0 m 

4 0 m 4 0 m 4 0 m 

a 

n 

H 

f 

2 0 

m 

m 

5 

1 m 

7 

8 

c a . 4 4 

D 2 

o m 

n o r 

ca. 190 m 

314 m 

S G 

4 0 m 

4 0 m 

GVO, 3 ha 

Hanf 

Mantelsaat 

Weizen, 1ha 

Rezipient, 4,5ha 

Abbildung 5: Koexistenzversuch zur Prüfung des Einflusses einer Mantelsaat (Quelle: 

Landesanstalt für Pflanzenbau Forchheim) 

4 0 m 

Mantelsaa 

(8 

R ih ) 

Die Ergebnisse sollen auch dazu dienen, die anbaurelevanten Vorschriften im 

Gentechnikgesetz: „gute fachliche Praxis“ beim Umgang mit gentechnisch veränderten 

Organismen, bis zur nächsten Aussaat zu definieren. Auf europäischer Ebene wurde in 

diesem Jahr eine umfangreiche Studie von der gemeinsamen Forschungsstelle der EU- 

Kommission (JRC) veröffentlicht. Spanische, französische und deutsche 

Forschungsinstitutionen untersuchten in sechs Einzelstudien unter welchen 

Voraussetzungen Koexistenz möglich ist. Beispielkulturen waren Raps, Mais und 

Kartoffeln. Es zeigte sich, dass die Ergebnisse nur begrenzt verallgemeinerbar sind und 

Feldversuche auf keinen Fall ersetzt werden können. 

189


Ein BVL-Forschungsprogramm im Jahr 2005 widmete sich speziell der Untersuchung über 

den Einfluss verschiedener Zwischenflächen auf den Pollenflug von Bt-Mais. Als 

Zwischenfrüchte wurden Erbsen, Sommergerste, Kartoffeln, Weidelgras und 

Sonnenblumen untersucht. Die Auswertung der Versuche lies den Schluss zu, dass 

Sonnenblumen keine physiologische Barriere darstellen. Durch differenzierte Auswertung 

der vielzähligen Probenahmepunkte konnten Nachbarfelder unterschiedlichster Geometrie 

und Größe modelliert werden. 

Ähnliche Modellierungen wurden bereits im Jahr 2003 im Rahmen eines 

Freisetzungsversuches in Spanien durchgeführt (IRTA, Institut de recera i tecnologia). 

Demnach müsste ein direkt an ein GVO-Feld angrenzendes konventionelles Feld in 

quadratischer Form eine Mindestgröße von einem Hektar haben, um den Schwellenwert 

von 0,9 % für eine zufällige und technisch unvermeidbare Beimengung von GVO sicher zu 

unterschreiten. 

� Forschung zu Auswirkungen auf Mensch, Tier und Umwelt am Beispiel Bt-Mais 

Die möglichen Auswirkungen von Bt-Mais auf Mensch, Tier und Umwelt wurden in 

umfangreichen Forschungsprogrammen untersucht [4]: 

1. Mögliche Auswirkungen auf verschiedene Arthropoden und andere Nicht- 

Zielorganismen 

3 Versuchsjahre RWTH Aachen, Institut für Umweltforschung 

Untersucht wurden über 500 000 Schmetterlinge, Käfer, Fliegen, Spinnmilben und weitere 

auf dem Bt-Feld, sowie dem Feld mit isogener Linie mit bzw. ohne Insektizidbehandlung 

auf folgende Parameter: 

� das Vorkommen auf Ackerbegleitpflanzen 

� Zahl und Spektrum der Blütenbesucher 

� die Anzahl von Aphidophagen im Vergleich 

Es konnte kein signifikanter Einfluss von Bt-Mais festgestellt werden. Für das 

anbaubegleitende Monitoring wurden Empfehlungen für geeignete Monitoring-Organismen 

und Methoden formuliert. [4] 

2. Mögliche Anreicherung von Bt-Toxin im Boden 

zweijähriges Forschungsprojekt der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft 

Teil des Projektes war die Entwicklung eines hoch sensitiven ELISAs (Enzym linked 

immuno sorbent assay) zum Nachweis von Bt-Gehalten im Boden. Ähnlich einem 

genetischen Fingerabdrucks wurde die Bakterienvielfalt in der Rhizosphäre gemessen 

190


Die Bt-Werte stiegen zwar an, waren jedoch zu gering, um die Bodenmikroben negativ zu 

beeinflussen. Die größte Bt-Quelle sind Wurzelreste nach der Ernte. 

In Pflanzenresten des Vorjahres konnten mittels PCR Transgene nachgewiesen werden, 

ein Horizontaler Gentransfer ist nach Einschätzung der Wissenschaftler dennoch sehr 

unwahrscheinlich. [4] 

3. Mögliche Auswirkungen auf Blattläuse und deren spezialisierte Gegenspieler 

Abteilung Agrarentomologie der Universität Göttingen; 3 J. 

Der Getreideblattlausbefall von sieben verschiedenen Maissorten wurde erfasst 

Es gab keinen Einfluss der untersuchten transgenen Maissorten auf die 

Populationsentwicklung der Blattläuse auch nicht auf die Parasitierungsleistung der 

Parasitoide, oder auf die Zusammensetzung der Schlupfwespenpopulationen (Parasitoide 

und Hyperparasitoide). [4] 

4. Mögliche Auswirkungen auf blütensuchende Insekten und räuberische Spinnen 

Bayrische Landesanstalt für Landwirtschaft; 3 J. 

Der Einfluss von Bt-Mais auf Wechselwirkungen zwischen Pollen sammelnden 

Fluginsekten und Spinnen in der Krautschicht stand dabei im Vordergrund. 

Geeignete "Indikator-Tiere" konnten nach Abschluss des Projektes benannt werden. 

Die Effekte auf die Spinnenpopulationen waren in allen drei Jahren unterschiedlich. Die 

Richtung der Wirkungen scheint jedoch von zusätzlichen (nicht vom GVO), noch 

unbekannten Umwelt-Faktoren, abhängig zu sein. 

In Laborversuchen zeigten drei Radnetzspinnenarten nach Aufnahme von Bt-Toxin, Bt- 

Maispollen und/oder von Bienen mit Bt-Maispollentracht keine negativen Effekte. [4] 

5. Mögliche Auswirkungen auf terrestrische Nahrungsketten 

Biologische Bundesanstalt in Braunschweig; 3 J. 

Am Beispiel von Trauermückenlarven als Zersetzer wurde untersucht, ob diese durch die 

Aufnahme von Bt-Toxin-haltigen Pflanzenteilen beeinflusst werden. Eine mögliche 

Beeinträchtigung der Lebensgemeinschaft im Boden mit einhergehender Störung der 

Stoffkreisläufe könnte sich negativ auf die Bodenfruchtbarkeit auswirken. 

191


Die Ergebnisse sind im Folgenden zitiert: 

„Die Entwicklungsverzögerung lässt sich nicht wegdiskutieren“ [Dr. Wolfgang Büchs; 4] 

Auffallend war jedoch auch, dass die Verfütterung von Bt-Mais mit deutlich höherem 

Toxingehalt keinen Einfuß hatte. Daher zieht Herr Büchs den Schluss, dass mehrere Bt- 

Maissorten vergleichend untersucht werden müssen und er wirft ferner die Frage auf, ob 

nicht auch konventionelle Sorten in das anbaubegleitende Monitoring einbezogen werden 

müssten. Zitat: „Herkömmliche Sorten werden bislang nur nach Anbau- und 

Ertragskriterien geprüft, obwohl sie ähnliche Auswirkungen auf das Ökosystem haben 

können wie gentechnisch veränderte Sorten.“ 

[4: http://www.biosicherheit.de/de/mais/zuensler/308.doku.html] 

� Übersicht 

Die USA führte seit 1987 8000 Freilandversuche zur Überprüfung möglicher Auswirkungen 

von Gentechnisch Veränderten Organismen durch. [7] 

In Europa wurden zwischen 1985 und dem Jahr 2000 81 Projekte zur 

Sicherheitsforschung durchgeführt [6]. Die beiden folgenden Diagramme geben einen 

Überblick zu den Freisetzungsversuchen in Europa, Diagramm 2 im Ländervergleich für 

das Jahr 2005 und Diagramm 3 im zeitlichen Verlauf. 

200 

Freisetzungen 2005 

54 90 112810 830 

297 

6 

30 

203 

Diagramm 2: Freisetzungen* gentechnisch veränderter Organismen [5] 

*Unter der Annahme, dass die beantragten Freisetzungen auch durchgeführt wurden 

383 

Frankreich 

Spanien 

Italien 

Großbritanien 

Deutschland 

Niederlande 

Belgien 

Schweden 

Dänemark 

Finnland 

Griechenland 

Portugal 

Ungarn 

Sonstige 

192


3000 

2500 

2000 

1500 

1000 

500 

0 

1990 

1992 

1994 

1996 

1998 

Diagramm 3: Zahl der Freisetzungsgenehmigungen* je EU-Land [5] 

*Unter der Annahme, dass die beantragten Freisetzungen auch durchgeführt wurden. 

Da wie bereits erwähnt die Sicherheit für Mensch und Natur sowie die Wahlfreiheit im 

Bereich der grünen Gentechnik auf alle Fälle im Vordergrund stehen, wird es auch in 

Zukunft im Rahmen des anbaubegleitenden Monitorings, wie auch in der grundlegenden 

Forschung zahlreiche Forschungsprojekte geben. Für die Einhaltung des Vorsorgeprinzips 

erscheint es auch notwendig weitere Versuche durchzuführen, um unter anderem 

mögliche Langzeiteffekte rechtzeitig erkennen zu können. 

� Literatur 

[1] Wikipedia 

[2] Geo 6/98 

[3] Gentechnikgesetz (http://bundesrecht.juris.de/gentg/index.html) 

[4] http://www.biosicherheit.de 

[5] http://www.bba.de/gentech 

[6] www.oeko.de 

[7] Joachim Schiemann: Sicherheitsbewertung und Genehmigungsverfahren 

transgener Pflanzen (2002), Akademie-Journal 1/2002, S. 39ff 

2000 

2002 

2004 

193


Probenahme zur Überwachung gentechnisch veränderter Organismen in 

Futtermitteln 

Roth, Brigitte (LUFA Augustenberg); Leist, Norbert: 

Der Handel und Transport von Agrarmassenware birgt die Möglichkeit der Verschleppung 

von GVO’s in konventionelle Ware. Diese Verschleppungen werden in der Regel nicht 

gleichmäßig in einer Partie verteilt, sondern eher in einzelnen Nestern zu finden sein. Dies 

war bereits 1996 und 1998 bei Aktionen der Umweltschutzorganisation Greenpeace zu 

Tage getreten. Der Probenahme kommt daher eine entscheidenden Rolle für 

repräsentative Analysen zu. 

Im Auftrag von ENGL (European Network of GMO Laboraties) wurden systematische Erhebungen 

an großen Partien im Rahmen des KeLDA Projektes (Kernel Lot Distribution 

Assesment) durchgeführt. Ziel dieser Untersuchungen war das Abschätzen der Verteilung 

und des Verteilungsmusters sowie das Maß der Heterogenität zu bestimmen [1]. Aus den 

Ergebnissen dieser Studie wurde die Empfehlung 2004/787/EG der Kommission zu einer 

technischen Anleitung für Probenahme und Nachweis von gentechnisch veränderten Organismen 

und von aus gentechnisch veränderten Organismen hergestelltem Material als 

Produkte oder in Produkten im Kontext der Verordnung (EG) Nr. 1830/2003 abgeleitet. 

Diese Empfehlung verweist auf die ISO-Norm 542 für die Probenahme bei Ölsaaten und 

auf die ISO-Norm 2859 für verpackte Erzeugnisse. 

Die Probenahme für Futtermittel erfolgt nach der Futtermittel-Probenahme- und Analyseverordnung 

unter Berücksichtigung des GVO Orientierungsrahmens zur Überwachung des 

Herstellens, Behandelns, Verwendens und Inverkehrbringens von Futtermitteln im Zusammenhang 

mit gentechnisch veränderten Organismen. 

Die Arbeitsgruppe „Überwachung gentechnisch veränderter Lebensmittel“ des Arbeitskreises 

Lebensmittelchemischer Sachverständiger (ALS) hat für unverpackte und verpackte 

Lebensmittel ein Probenahmeschema Gentechnik erstellt. Dieses Probenahmeschema 

bezieht sich ausschließlich auf die Probenahme von Materialien zur Untersuchung auf 

gentechnisch veränderte Bestandteile und basiert auf dem Normentwurf prCEN/TS 21568 

„Lebensmittel - Verfahren zum Nachweis von gentechnisch modifizierten Organsimen und 

ihren Produkten – Probenahme“ (11/2005), der Futtermittel-Probenahme- und - 

Analysenverordnung (11/2004), der EN ISO 542 „Ölsamen – Probenahme“ (4/1995), der 

EN ISO 13690 „Getreide, Hülsenfrüchte und gemahlene Erzeugnisse - Probenahme von 

statischen Partien“ (1999) und der Empfehlung der EU-Kommission 2004/787/EG. 

Die Probenahme für Saatgut erfolgt nach den Vorgaben der ISTA. 

Wie unterschiedlich die Vorgaben für die Probenahme in den Vorschriften sind, zeigt die 

Gegenüberstellung ausgewählter Punkte dieser Vorschriften. Diese Gegenüberstellung ist 

für die Probenahme bei verpackten (Tabelle 1) und unverpackten Materialien (Tabelle 2) 

unten aufgelistet. 

Die Überwachung für Lebens -und Futtermittel im Sinne der Verordnungen 

(EG) 1829/2003 und (EG) 1830/2003 unterliegen gemeinsamen Vorschriften, in der 

Analytik werden dieselben Methoden angewandt. Eine einheitliche Vorgehensweise auch 

bei der Probenahme wäre daher wünschenswert. 

194


Probenahme von verpackter Ware 

Empfehlung 2004/787/EG 

Für verpackte Erzeugnisse verweist die Empfehlung 2004/787/EG auf die ISO-Norm 2859, 

diese Norm ist an die Qualitätssicherung der Industrie für Wareneingangskontrollen 

angelehnt, konkrete Empfehlungen für eine Probennahme sind dieser Norm nicht zu 

entnehmen. 

Futtermittel Probenahme und Analysenverordnung sowie das ALS Schema 

Die Futtermittel Probenahme und Analysenverordnung sowie das ALS Schema sehen bei 

Probenahme von verpackter Ware ein Sammelprobenverfahren vor. 

Bei verpackter Ware geht man davon aus, dass durch die Umverpackung / 

Weiterverarbeitung zunehmend eine Durchmischung des Materials stattgefunden und 

damit die Verteilung des gentechnisch veränderten Materials in der Partie sich mehr und 

mehr einer statistischen Verteilung genähert hat. In diesem Fall ist es ausreichend, über 

die Partie verteilt Einzelproben zu ziehen, sie zu vermischen und als Sammel- bzw. dann 

als Laborprobe zu untersuchen. Durch eine ausreichend große Zahl von Einzelproben 

kann mit dem Sammelprobeverfahren eine repräsentative Laborprobe gezogen werden. 

Verfahren 

Zahl 

Einzelproben 

Mindestmenge 

Einzelproben 

Zahl 

Sammelproben 

Mindestmenge 

Sammelproben 

Umfang der 

Laborprobe 

Futtermittel-Probenahme 

und Analyseverordnung 

Sammelprobeverfahren 

Packungen bis 1 kg 4 

800 Packungen 

4 Proben) 

bis 1 kg: Inhalt von 4 Packg 

über 1 kg: 4 kg 

Abweichung: Stoffe, die inhomogen 

verteilt sein können: mindestens 4 kg 

Teilung Sammelprobe in mind. 3 

Endproben (2 amtliche, 1 private) 

Heu, Stroh: 250 g 

Weidepfl., Saftfutter: 1 kg 

Sonstige Futtermittel: 500 g 

Verpackte Erzeugnisse 

EU-Empfehlung 

2004/787/EG 

Verweis auf die 

ISO-Norm 2859 

ISO 542 

Ölsamen 

Sammelprobenverfahren 

- gilt für max. 500 t 

Kopra, mittelgroße bis 

große Samen: 

jeweils 200 

Kleine Samen: 

250 

Kopra: 1 kg 

Mittlere Samen: 0,5 kg 

Kleine Samen: 0,2 kg 

1 

Kopra: 200 kg 

Mittlere Samen: 100 kg 

(nach ISO 664) 

kleine Samen: 50 kg 


Kopra: 5 kg 

Mittlere bis große 

Samen : 2,5-5 kg 

kleine Samen: 1-2 kg 

ALS- 

Probenahmeschema 


P = 1 - 10 

BB: N x 3 (mind. 12); S/V: N x 1 

P = 10 – 100 

BB: 10 x 3 S/V: 10 x 1 

P > 100 

BB: N x 3 S/V: N x 1 

(N = Zahl der zu beprobenden Einheiten) 

2 kg (Archiv-Einzelprobenverfahren 

mit Gegenprobe) 

1 kg (Sammelprobenverfahren) 

1 

Je nach Zahl der Packungen und 

Art des Produkts mindestens 

800g (Raps, 

Verarbeitungsprod.) bzw. 6 kg 

(Mais und Soja) 

Sojabohnen: 2 kg 

Mais: 3 kg 

andere Getreidearten, 

zerkleinerte Lebensmittel: 

400g – 500g 

Tab. 1: Eckpunkte der verschiedenen Probenahmeverfahren für verpackte Erzeugnisse 

195


Die Anzahl der Einzelproben für die zu erstellende Sammelprobe ist von der Anzahl und 

der Größe der Verpackungseinheiten abhängig (siehe Tabelle 1). Die Futtermittel 

Probenahme und Analysenverordnung differenziert zwischen Verpackungen bis 1 kg und 

größer 1 kg, das ALS Schema unterscheidet die Größe der Packungen in Big Bags (BB), 

Säcke (S) und andere Verpackungen (V). 

Bei verpackten Waren werden nach dem ALS-Schema aus der Sammelprobe zwei Laborproben 

(amtliche Probe und Gegenprobe) gewonnen. Jede Laborprobe für die Untersuchung 

auf gentechnisch veränderte Bestandteile sollte eine Größe von mindestens 10.000 

Körner bzw. Partikel haben [2]. Diese Probengröße berücksichtigt, dass gentechnisch veränderte 

Bestandteile in der zu beprobenden Partie inhomogen verteilt sein können, insbesondere 

bei aus großen Partikeln bestehenden Rohmaterialien wie Samen oder Körner. 

Demzufolge muss die Laborprobe bei Sojabohnen einen Umfang von mindestens 2 kg und 

bei Maiskörnern von mindestens 3 kg haben. Bei Rapssamen und 

Verarbeitungsprodukten reicht für die Laborprobe eine Probenmenge von mindestens 

400 g aus. 

Das ALS-Probenahmeschema für verpackte Ware könnte für die Probenahme von verpackten 

Futtermitteln angewandt werden, die Vorgabe der Größe der Laborprobe ist aus 

analytischer Sicht unumgänglich. Nach § 7 der Futtermittel-Probenahme-und -Analyseverordnung 

sind aus der Sammelprobe mindestens drei Endproben zu bilden, das ALS- 

Schema bezieht sich aber nur auf zwei Laborproben. 

Sind bei der Probenahme von Futtermitteln, wie allgemein üblich, drei Laborproben mit der 

im ALS-Schema beschriebenen Probenmenge bereitzustellen, ist abweichend vom ALS- 

Schema bei geringer Anzahl an Verpackungseinheiten die Größe der Einzelproben so zu 

erhöhen, dass die Sammelprobe ausreichend Probenmaterial für drei Laborproben enthält. 

Probenahme von unverpackter Ware 

Futtermittel Probenahme und Analysenverordnung 

Die Futtermittel Probenahme und Analysenverordnung sieht für unverpackte Partien ein 

Sammelprobeverfahren vor, Zahl und Mindestmenge der Einzelproben sind von der 

Partiegröße abhängig. (Tab. 2). 

Um der besonderen Problematik der GVO Überwachung gerecht zu werden, haben die 

Probenehmer in Baden-Württemberg eine gezielte Vorgehensweise entwickelt. Es werden 

in der Regel Partien größer 2,5 t beprobt, die Entnahme der Einzelproben erfolgt aus 

bewegtem Material während Be- und Entladevorgängen. Die Zahl der Einzelproben ist 

nach der Futtermittel Probenahme und Analysenverordnung aus der Wurzel des 20fachen 

des Gewichtes der Partie zu berechnen, eine Obergrenze für die Zahl der zu 

entnehmenden Einzelproben, wie in der Futtermittel Probenahme und 

Analysenverordnung vorgesehen, wird hier nicht eingesetzt. Um das Risiko von 

Kreuzkontaminationen zu minimieren, wird für jede Partie ein gereinigtes, separat 

verpacktes Set zu Probenahme und Teilung der Sammelprobe verwendet. 

EU Empfehlung 2004/787/EG 

Für Agrarmassengüter ist in der EU Empfehlung 2004/787/EG eine Probenahme nach 

dem Archiveinzelprobeverfahren vorgesehen. Mit dem Archiv-Einzelprobenverfahren wird 

eine Inhomogenität der Partie hinsichtlich der Verteilung gentechnisch veränderter 

Materialien besser als mit dem Sammelprobenverfahren berücksichtigt. Die Zahl der 

Entnahmepunkte, an denen die Einzelproben für die Zusammenstellung der Sammelprobe 

196


und die Archiveinzelproben entnommen werden, richtet sich nach der Größe der Partie. Es 

sind maximal 100 Einzelprobe von 1 kg zu entnehmen, diese werden in zwei Teilproben 

aufgeteilt: eine Hälfte für die Zusammenstellung der Sammelprobe, die andere Hälfte zur 

einzelnen Archivierung (Abb. 1). Diese Vorgehensweise ist sehr aufwendig und wird 

derzeit für Futtermittel nicht angewandt. 

Verfahren 

Zahl 

Einzelproben 

Mindestmenge 

Einzelproben 

Zahl 

Sammelproben 

Mindestmenge 

Sammelproben 

Umfang der 

Laborprobe 

Futtermittel-Probenahme 

und Analyseverordnung 


Heu, Silage etc.(>100 kg): 20 

Weidepfl. (>100 kg): 50 

Sonstige 

(>100 kg): ? 2,5 t 7 

> 2,5 t Wurzel aus 20fachen 

Gewicht der Partie in t, 

höchstens 40 

Abhängig von Größe der 

Sammelprobe bzw. Partiegröße 

1 Abweichung: Stoffe, die inhomogen 

verteilt sein können: 

? 1 t 1 

? 10t 2 

? 40 t 3 

> 40 t 4 

Heu, Stroh: 1 kg 

Sonstige 4 kg 

Abweichung: Stoffe, die inhomogen 

verteilt sein können: 

jede Sammelprobe mindestens 4 kg 

Teilung Sammelprobe in mind. 3 

Endproben (2 amtliche, 1 private) 

Sonstige Futtermittel: 500 g 

Unverpackte Erzeugnisse 

EU-Empfehlung 

2004/787/EG 

Archiv-Einzelprobenverfahren 

Abweichungen: 

- Material größer als Körner 

(Früchte, Rhizomen etc.) nach 

ISO 2859 

- Ölsaaten nach ISO 542 

< 50 t 10 

50 – 500 t 2 x Menge der 

Sammelprobe in kg 

> 500 t 100 

1 kg 

< 50 t 5 kg 

50 – 500 t 0,01% 

der Partiegröße 

> 500 t 50 kg 

1 

Nicht beschrieben 

ISO 542 

Ölsamen 


für max. 500 t 

Kopra, mittelgroße bis 

große Samen: 200 

Kleine Samen: 250 

Kopra: 1 kg 

Mittlere Samen: 0,5 kg 

Kleine Samen: 0,2 kg 

1 

Kopra: 200 kg 

Mittlere Samen: 100 kg 


kleine Samen: 50 kg 


Kopra: 5 kg 

Mittlere bis große 

Samen : 2,5-5 kg 

kleine Samen: 1-2 kg 

ALS- 

Probenahmeschema 


Archiv-Einzelprobenverfahren 

[GVO-Anteil in Nähe des 

Schwellenwertes vermutet 

(±50%) bzw. vorangegangene 

Untersuchungen] 

< 50 t 10 

50 – 500 t 2 x Menge der 

Sammelprobe in kg 

> 500 t 100 

2 kg (Archiv-Einzelprobenverfahren 

mit Gegenprobe) 

1 kg (Sammelprobenverfahren) 

1 

< 50 t 5 kg 

50 – 500 t 0,01% 

der Partiegröße 

> 500 t 50 kg 

Sojabohnen: 2 kg 

Mais: 3 kg 

andere Getreidearten, 

zerkleinerte Lebensmittel: 

400g – 500g 

Tab. 2: Eckpunkte der verschiedenen Probenahmeverfahren für unverpackte Erzeugnisse 

Ergibt die Untersuchung der Laborprobe einen Gehalt an gentechnisch veränderten 

Bestandteilen im Bereich des Schwellenwertes ± 50%, so sind nach der EU-Empfehlung 

2004/787/EG zunächst alle bzw. mindestens 20 Archiv-Einzelproben separat quantitativ zu 

untersuchen. Die Untersuchung der Archiv-Einzelproben dient zur Schätzung des Gehalts 

an gentechnisch veränderten Bestandteilen in der Partie und des dazugehörigen 

Stichprobenfehlers (Unsicherheit), angegeben als Standardabweichung. Das JRC hat 

dieses Verfahren statistisch durchdacht und in Praxisversuchen im Hafen bei der 

Entladung von Überseeschiffen geprüft. Bei der Probenahme aus Überseeschiffen kann 

die Verteilung von gentechnisch veränderten Bestandteilen (bzw. GVO) nicht statistisch 

beschrieben werden. Im Überseehafen wird das Schiff mit Lkw- bzw. Waggonladungen 

aus verschiedenen Regionen mit unterschiedlichen GVO-Anteilen nacheinander beladen 

(Schichtung). Dieser Umstand wird mit dem Archiv-Einzelprobenverfahren berücksichtigt. 

197


Probenahme und Aufteilung der Proben bei Agrarmassengütern nach EU-Empfehlung 2004/787/EG 

je 1 kg 

je 

0,5 kg 

Abb. 1: Vorgehen bei Probenahme im Archiveinzelprobeverfahren nach EU-Empfehlung 

ALS-Schema 

Archiv- 

Einzelprobe 

Archivierung 

Einzelprobe 

alle oder mindestens 

20 Archiv-Einzelproben 

Analyse der 

Archiv-Einzelproben 

Schätzung der Unsicherheit 

als Standardabweichung 

Archiv- 

Einzelprobe 

Einzelprobe 

Archiv- 

Einzelprobe 

Analysenwert 

nahe am Schwellenwert 

(± 50% dieses Wertes) 

Einzelprobe 

Partie 

Sammelprobe 

(nach ISO 13690 und 6644) 

Das ALS-Schema sieht für die Probenahme bei unverpackten Waren sowohl das Sammelproben- 

als auch das Archiv-Einzelprobenverfahren vor. Der Probenehmer bzw. die mit 

der Futtermittelüberwachung beauftragte Behörde hat vor der Probenahme zu 

entscheiden, welches der beiden Verfahren eingesetzt werden soll. 

Bei routinemäßigen Planproben ist das Sammelprobenverfahren anzuwenden. Das Archiv 

Einzelprobenverfahren beschränkt sich lediglich auf Proben, bei denen der Anteil an 

gentechnisch veränderten Bestandteilen der zu beprobenden Partie in der Nähe des 

Schwellenwertes (+/- 50%) vermutet wird (Verdachtsproben) bzw. vorangegangene Untersuchungen 

dies bestätigt haben (Verfolgsproben). 

Beim Archiv-Einzelprobenverfahren nach dem ALS-Schema (Abbildung 2) werden die Einzelproben 

(je 2 kg) in amtliche Probe (1 kg) und Gegenprobe (1 kg) geteilt. Die Archiv-Einzelproben 

werden durch Teilung der amtlichen Proben gewonnen. Ein Teil der amtlichen 

Probe (0,5 kg) fließt in die Sammelprobe ein, der andere Teil (0,5 kg) wird als Archiv-Einzelprobe 

separat archiviert. Aus der Sammelprobe werden zwei Laborproben erstellt. Die 

eine Laborprobe geht ins Labor und wird auf gentechnisch veränderte Bestandteile 

untersucht. Die andere Laborprobe hat den Status einer Rückstellprobe für 

Nachuntersuchungen. 

Archiv- 

Einzelprobe 

Laborprobe 

(nach ISO 13690 und 

6644) 

Analysenprobe 

Analyse 

Einzelprobe 

Archiv- 

Einzelprobe 

Einzelprobe 

Archiv- 

Einzelprobe 

Einzelprobe 

Erstellt von K. Westphal, Leipzig 

198


je 2 kg 

je 1 kg 

je 1 kg 

je 

0,5 kg 

Probenahme bei unverpackten Lebensmitteln - Probenahme aus Containern, Silos, Schiffen etc. (Vorschlag der ALS-AG) 

Archiv- 

Einzelprobe 

Archivierung 

Einzelprobe 

Amtl. 

Probe 

Gegenprobe 

Archiv- 

Einzelprobe 

Einzelprobe 

Amtl. 

Probe 

Gegenprobe 

Archiv- 

Einzelprobe 

Einzelprobe 

Amtl. 

Probe 

Laborprobe 

Gegenprobe 

Partie 

Sammelprobe 

Einzelprobe 

Einzelprobe 

Abb. 2: Vorgehen bei Probenahme im Archiveinzelprobeverfahren nach ALS-Schema 

Einzelprobe 

Die einzelnen Gegenproben, die im beprobten Betrieb verbleiben, haben eine Größe von 

1 kg. Aus ihnen sind bei Gegenuntersuchungen ebenfalls eine Sammelprobe und Archiv- 

Einzelproben herzustellen. 

Das Archiv-Einzelprobenverfahren ist im Vergleich zum Sammelprobenverfahren mit 

einem wesentlich höheren Aufwand (Zeit- und Materialaufwand sowie Lagerkapazität für 

die Archiv-Einzelproben) verbunden. Bei großen zu beprobenden Partien kann die Sammelprobe 

einen Umfang erreichen, der mit den herkömmlichen Geräten hinsichtlich Homogenisierung 

und Teilung der Sammelprobe (z. B. Größe der Probenahmegeräte, Gerät 

zur Homogenisierung der Sammelprobe, Fassungsvermögen Probenteiler) nicht mehr zu 

bewältigen ist. 

Der große Aufwand des Archiv-Einzelprobenverfahrens und der Umstand von vorangegangenen 

Umverteilungen rechtfertigt die Durchführung nach dem Sammelprobeverfahren 

für Routineproben. Hat die Untersuchung einer Routineprobe ein Ergebnis in der Nähe 

des Schwellenwertes ergeben, so rechtfertigt dies bei mindestens einer folgenden Beprobung 

des Betriebes ein Vorgehen nach dem Archiv-Einzelprobenverfahren. Dies spiegelt 

den momentanen Diskussionstand des Arbeitskreises PCR der Fachgruppe VI des 

VDLUFA wieder, mit einer Empfehlung dieses Gremiums zur Probenahme ist in nächster 

Zeit zu rechnen. 

Die Entnahme der Einzelproben sollte bei unverpackter Ware, sofern möglich aus bewegtem 

Material erfolgen (z. B. Be- und Entladung). Problematisch ist die Probenahme beim 

Archiv- 

Einzelprobe 

Amtl. 

Probe 

Gegenprobe 

Archiv- 

Einzelprobe 

Gegenprobe 

Amtl. 

Probe 

Gegenprobe 

Archiv- 

Einzelprobe 

Amtl. 

Probe 

Gegenprobe 

Erstellt von K. Westphal, Leipzig 

199


Abkippen von Lkw-Ladungen in unterirdische Silos. Hier spielt der Zeitfaktor eine nicht zu 

unterschätzende Rolle. Der Abkippvorgang erfolgt relativ schnell und wird nicht unterbrochen. 

Ist eine Probenahme bei bewegten Materialien nicht möglich, sind die Einzelproben, 

gleichmäßig verteilt, über die Lkw-Ladung/Schiffsluke oder Container zu entnehmen. 

Die Anzahl der Einzelproben ist abhängig von der Größe der zu beprobenden Partie 

(Tab. 2). Es werden maximal 100 Einzelproben entnommen, die Zahl der 

Probenahmepunkte ist von der Partiegröße abhängig. 

Sollten bei unverpackten Futtermittelpartien, wie in der Futtermittel-Probenahme- und - 

Analysenverordnung festgelegt, ebenfalls drei Laborproben genommen werden, ist die 

Größe der Sammelprobe beim Sammelprobenverfahren abweichend vom ALS-Schema 

ggf. zu erhöhen, damit für alle Laborproben ausreichend Material (bei Maiskörnern je 3 kg 

pro Laborprobe, bei Sojabohnen je 2 kg pro Laborprobe) zur Verfügung steht. 

Problematik Vermeidung von Kontaminationen bei der Probenahme 

Leider wird in keinem der vorgestellte Verfahren auf die Problematik der Reinigung von 

Probenahmegeräte eingegangen. Dieser Punkt ist für die Probenehmer wichtig, da 

Kreuzkontaminationen unbedingt vermieden werden müssen. 

Lediglich der Normentwurf prCEN/TS 21568 „Lebensmittel - Verfahren zum Nachweis von 

gentechnisch modifizierten Organsimen und ihren Produkten – Probenahme“ (11/2005) 

geht im Punkt 5 Prüfeinrichtungen auf diese Problematik ein. Auf die besondere Sorgfalt 

bei der Probenahme wird hingewiesen. Die Probenahmeeinrichtungen müssen sauber 

sein, damit eine Kontamination der zu untersuchenden Partie vermieden wird. Bei der 

Probenahme ist darauf zu achten, dass die Proben, die Probenahmegeräte und der 

Probenbehälter gegen Verunreinigungen geschützt sind. Probenahmeeinrichtungen 

müssen sorgfältig gereinigt werden (z. B. durch DNA zerstörende Substanzen). 

Diese Formulierungen sind sehr allgemein gehalten und geben somit dem Probenehmer 

keine konkreten Anweisungen. Konkrete, bundesweit einheitliche Vorgaben zur 

Vermeidung von Kontaminationen - insbesondere für die Reinigung von 

Probenahmeeinrichtungen - sind für eine sachgerechte und gerichtsfähige Probenahme 

erforderlich. 

Literatur 

[1] Paoletti et al. 2006: Kernel lot distribution assesment (KeLDA: a study on the distribution 

of GMO in large soybean shipments. Eur. Food Res. Technol. 

[2] P. Hübner, H.-U. Waiblinger, K. Pietsch und P. Brodmann: Validation of PCR Methods 

for Quantitation of Genetically Modified Plants in Food. Journal of 

AOAC International Vol. 84, No. 6, 2001, 1855 - 1864 

200


Arsenspeziesbestimmung in Futterpflanzen 

Haßler, Sina (Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft); Klose, Ralf: 

Inhalt 

Hintergrund – Arsenproblematik in der Sächsischen Landwirtschaft 

Untersuchungsschwerpunkte und Methodik 

Untersuchungsschwerpunkte 

Probenahme 

Bestimmung von As-Spezies in Pflanzen mittels HPLC-ICP-MS 

Ergebnisse 

Anteile organischer As-Spezies am As-Gehalt von Grünlandpflanzen 

Einfluss der Silierung auf die Toxizität des Arsens im Grünfutter 

Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf die Arsenbelastung des Grünlandes 

Ausblick 

Hintergrund – Arsenproblematik in Sachsen 

Sachsens hohe Arsen-Hintergrundwerte von Leitbodengesellschaften über Festgestein 

der Grundgebirgseinheiten stellen im Vergleich zu anderen Bundesländern eine einzigartige 

Situation dar. Diese sind überwiegend geogen bedingt, besonders durch zahlreiche 

polymetallische Lagerstätten, Zink-Wolfram-Vererzungen und uranführende Mineralisationen 

des Erzgebirges, die sich durch eine starke As-Führung auszeichnen. Hinzukommend 

erhöhten anthropogene Einträge, wie Arsentrioxidemissionen aus der Hüttentätigkeit 

sowie Staubverwehungen aus kontaminierten Böden und dem Abriss von 

Hüttenanlagen die Bodenbelastung noch [1]. 

Tabelle 2: Bedeutende großflächige Arsenanomalien in Sachsen 

und deren Gehalte im Oberboden (nach [1]) 

As-Anomalie Medianwert Maximalwert 

Raum Freiberg 115 > 2000 

Erzgebirge (besonders Ehrenfriedersdorf 

und Westerzgebirge) 

400 > 4400 

Auenbereiche 

(Elbe, Zschopau, Freiberger, 

Zwickauer und Vereinigte Mulde) 

5500 

Für den sächsischen Landwirt ergibt sich das Problem, dass der Maßnahmewert für Arsen 

von 50 mg/kg für die Nutzung des Bodens als Grünland zum Teil erheblich und flächendeckend 

überschritten ist. So liegt bei 47 000 ha, dies entspricht 25% des sächsischen 

Grünlandes, der Arsengehalt des Bodens oberhalb dieses Grenzwertes. 

Laut BBodSchG ist bei Überschreitung des Maßnahmewertes mit einer Wahrscheinlichkeit 

von über 50% mit einer Überschreitung des höchsten zulässigen Pflanzenwertes zu 

rechnen. 

201


Es liegt eine schädliche Bodenveränderung vor, die eine Gefahr für das entsprechende 

Schutzgut darstellt. Im Falle der Grünlandnutzung ist das Schutzgut das Nutztier, der 

höchste zulässige Pflanzenwert ist der Futtermittelgrenzwert, welcher nach EG-Richtlinie 

2002/32/EG auf 2 mg As/kg (TM von 88%) festgesetzt wurde. 

2. Untersuchungsschwerpunkte und Methodik 

Untersuchungsschwerpunkte 

Vorausgehende Untersuchungen von As-Gehalten in Böden und Grünlandaufwüchsen im 

Gebiet der Vereinigten Mulde [2] bestätigten zwar die Höhe des Maßnahmewertes für die 

Einhaltung des Futtermittelgrenzwertes, jedoch zeigte sich, dass auch bei weit höher 

liegenden As-Gehalten im Boden unbelastete Grünlandaufwüchse auftreten. Ein linearer 

Zusammenhang zwischen dem Arsengehalt im Boden und dem Arsengehalt in Pflanzen 

konnte nicht gefunden werden. In einem von August 2004 bis April 2006 laufenden Projekt 

sollte deshalb untersucht werden: 

Welche anderen Faktoren wie z.B. Standort (V, Al) Pflanzenart, Verschmutzung 

nehmen einen maßgebenden Einfluss auf den Arsentransfer Boden-Grünland? 

Der Futtermittelgrenzwert bezieht sich auf den As-Gesamtgehalt im Futter. Die akute und 

chronische Toxizität des Arsens für Organismen hängt jedoch nicht allein von der Dosis 

des aufgenommenen Arsens, sondern in starkem Maße auch von der chemischen Form 

des Arsens ab. Besonders groß ist der Unterschied der Toxizität anorganischer As- 

Verbindungen wie As 3+ und As 5+ gegenüber methylierten organischen As-Spezies, wie 

MMA oder DMA. In dem Projekt sollte geprüft werden: 

Gibt es einen bedeutenden Anteil an mindertoxischen organischen Arsenspezies im 

Grünland oder in bestimmten Pflanzenarten? 

Um diese Möglichkeit zu prüfen, sollte ein breites Spektrum an Gras-, Kraut- und 

Leguminosearten bezüglich ihrer As-Spezieszusammensetzung untersucht werden. Bei 

sich ergebenden bedeutenden Anteilen an organischen Spezies wäre eine Grundlage für 

die Diskussion des bestehenden Futtermittelgrenzwertes geschaffen. 

Weiterhin sollte die Frage geklärt werden: 

Findet während der Silierung von Grünfutter eine Umwandlung von anorganischen in 

organische Spezies (oder umgekehrt) und damit eine Toxizitätsveränderung des 

Arsens im Futter statt? 

Aus der Fachliteratur [3, 4] ist bekannt, dass As-Verbindungen durch mikrobielle Prozesse 

auf vielfache Weise ineinander umgewandelt werden können. Da bei Silierungsprozessen 

eine Reihe von Mikroorganismen beteiligt sind [5], ist eine Veränderung der Arsenspezies 

und eine damit einhergehende Toxizitätsveränderung im Futter wahrscheinlich. 

Ergeben sich bedeutende Unterschiede des silierten gegenüber dem frischen Futter 

bezüglich ihres Anteils an mindertoxischen organischen As-Spezies, ist eine Empfehlung 

zur Silierung bzw. gerade zur Reduzierung der Silierung in arsenbelasteten Gebieten 

ableitbar. 

202


Probenahme 

Für die Untersuchung wurde der Grünlandaufwuchs von drei Standorten auf 4 m 2 großen 

Probenahmeflächen verwendet. Es wurden 3 Standorte ausgewählt, deren Oberböden 

sowohl einen breiten Bereich an As-Gehalten, beginnend unterhalb des Maßnahmewertes 

bis weit darüber hinaus, aufweisen, zum anderen über eine große Varianz der As-Gehalte 

innerhalb einer kleinen Fläche verfügen. Es handelte sich dabei um zwei Auenstandorte 

der Mulde und einen Verwitterungsstandort im Raum Freiberg. Die As-Bodengehalte der 

41 beprobten 4 m 2 -Teilflächen deckten einen Bereich zwischen 29 bis 778 mg/kg ab 1 , der 

mittlere As-Gehalt (Median) lag bei 309 mg As/kg. Einen umfassenden Überblick über die 

Beprobung der Grünlandflächen sowie die Probenaufbereitung und -analyse liefert Abb. 1. 

Trennung in 29 

Arten, anschließend 

in gewaschen 

/ungewaschen 

2 Auenstandorte und 1 Verwitterungsstandort 

pro Standort je 6 bis 10 Probenahmeflächen (á 4 m 2 ) 

Probenahme vor 1. u. 2. Schnitt, pro Fläche Entnahme von: 

Pflanzenmischprobe 

As-Gesamtgehalt nach 

Mikrowellenaufschluss 

(HNO3/ H2O2), As- 

Speziesverteilung nach 

H2O-Extraktion (460) 

Bodenprobe 

Trocknung und Siebung 

Bestimmung As- 

Gehalt nach Königswasseraufschluss 

(41) 

1 frische 

Probe 

Bestimmung von As-Spezies in Pflanzen mittels HPLC-ICP-MS 

Der Untersuchung der Arsenspezies eines breiten Spektrums an Grünlandpflanzenarten 

ging eine umfangreiche Methodenentwicklung voraus. Ziel war es die in Pflanzen 

vorkommenden Arsenspezies Arsenit (As 3+ ), Arsenat (As 5+ ), Monomethylarsonsäure 

(MMA), Dimethylarsinsäure (DMA) und Arsenobetain (AsB) aus den Pflanzen extrahieren 

und anschließend mittels HPLC-ICP-MS präzise voneinander trennen zu können. 

Die Entwicklung/Optimierung einer geeigneten Extraktionsmethode erfolgte unter folgenden 

Maßgaben: Die Extraktionsausbeute sollte möglichst hoch, die Speziesumwandlung 

minimal und die Methode routinemäßig anwendbar sein (minimaler Zeitaufwand). 

Nachdem eine Reihe von Extraktionsarten und -mittel, unterschiedliche Einwaagen, 

Extraktionszeiten und -temperaturen getestet wurden, erwies sich die Extraktion mittels 

Wasser in einer Mikrowellendruckapparatur, 12 Minuten bei 120°C als die am besten 

geeignete Methode 2 . 

1 Eine Teilfläche wies einen Extremwert von 2260 mg As/kg Boden auf. 

2 Als Orientierung für mögliche Extraktionsmethoden für Arsen wurde [6] verwendet. 

Pflanzenmischprobe 

1 silierte 

Probe 

As-Gesamtgehalt 

(41)u. As-Spezies 

-verteilung (34) 

Abbildung 1: 

Schema der 

Probennahme 

und -analyse 

(Zahlen in 

Klammern: 

jeweilige 

Probenanzahl) 

203


Dabei konnte im Mittel 80 % des As-Gesamtgehaltes der Pflanzen erfasst werden und 

eine hinreichend hohe Stabilität (Wiederfindungsraten für die organischen Spezies von 5 

%) während der Extraktion erzielt werden (Abb. 2). 

Anschließend erfolgte die Auswahl/Optimierung der chromatographischen Trennmethode. 

Dabei wurden verschiedene Säulen und Eluenten in verschiedenen Elutionsprogrammen 

getestet. Als optimale Lösung erwies sich die Methode nach [7] (geringfügig verändert) 

mittels einer Anionenaustauscher-Säule von Dionex unter Verwendung 2 verschieden 

stark verdünnter Lösungen an HNO3 als Eluenten (Tab. 2) womit die 5 Arsenspezies 

innerhalb 12 Minuten voneinander trenn- und quantifizierbar sind. Die nach DIN 32645 

ermittelten Bestimmungsgrenzen für die einzelnen As-Spezies liegen zwischen 0,1 und 

0,5 µg/l. 

Intensity [counts / s] 

time [s] 

Abbildung 2: Vergleich der Chromatogramme eines Pflanzenextraktes mit 

Zusatz eines As-Standards (5 As-Spezies) vor (a) und nach der Extraktion (b) 

Tabelle 2: Geräte- und Analysenparameter für die Trennung/ Bestimmung 

von 5 As-Spezies in Pflanzenextrakten 

Säule DIONEX-Ionpac AG7/AS7 

ICP-MS ELAN 6000 (Perkin Elmer) 

Pumpe/ Druck Perkin Elmer Series 200/ 139 bar 

Eluent A 0,5 mM HNO3 + 0,5 % CH3OH + 0,05 M BDSS* 

Eluent B 50 mM HNO3 + 0,5 % CH3OH + 0,05 M BDSS 

Fließrate (Flow rate) 1,3 ml/min 

Zerstäubergasstrom 0,92 l/min 

Eluentenprogramm Schritt pH Zeit [Min] Gradient 

1 3.50 2 100% A 

2 1.76 1 50% A linear 

3 1.76 3.3 50% A 

4 3.50 0.5 100% A linear 

5 3.50 5 100% A 

* BDSS: Benzen 1,2 -Disulfonsäure 

204


3. Ergebnisse 

Anteile organischer As-Spezies am As-Gehalt von Grünlandpflanzen 

Der mittels Wasserextraktion extrahierbare Anteil am Arsengehalt eines breiten Spektrums 

an Grünlandpflanzenarten setzt sich zum größten Teil aus den anorganischen As-Formen 

As 3+ und As 5+ in unterschiedlichen Anteilen zusammen (Tab. 3). 

Zusätzlich treten in 13 % der Proben geringe Anteile von maximal 10 % an organischen 

Spezies (MMA und DMA) auf. AsB konnte nicht nachgewiesen werden. 

Tabelle 3: Anteile der einzelnen As-Spezies am H2O-extrahierbaren 

As-Gehalt der untersuchten Grünlandpflanzenproben (n=264; 

29 Pflanzenarten; gewaschene und ungewaschene Teilproben) 

Kenngröße As 3+ As 5+ Σ MMA/ DMA 

MW 36 63 0,4 

MIN 0 2 0 

MAX 98 100 10 

Vorkommen in % der Proben 100 100 13 

Für das Vorkommen organischer Spezies konnte weder eine Abhängigkeit von der 

Pflanzenart noch von der Eingruppierung in Kraut/Gras oder vom Standort festgestellt 

werden, auch treten keine signifikanten Unterschiede des As-Speziesspektrums zwischen 

gewaschenen und ungewaschenen Proben auf. 

⇒ Eine Diskussion zur Änderung des aktuellen Futtermittelgrenzwertes ist auf der Basis 

der As-Spezieszusammensetzung der Grünlandpflanzen leider nicht möglich. 

Einfluss der Silierung auf die Toxizität des Arsens im Grünfutter 

Die vergleichende Untersuchung der As-Speziesanteile von frischen und silierten Grünschnittproben 

zeigte, dass sich während des Silierprozesses keine Umwandlung toxischer 

anorganischer As-Spezies in mindertoxische organische Spezies vollzieht (Abb. 3). 

Al-Standort 1 Al-Standort 2 V-Standort 

Abbildung 3: Arsenspeziesspektrum frischer (MA) und der dazugehörigen 

silierten (SA) Grünschnittproben; N=17*2 (jeweils Doppelprobe) 

205


Es wurde hingegen eine signifikante Zunahme des sehr toxischen As 3+ in den Silagen 

(MW: 72%) gegenüber dem frischen Grünschnitt (MW: 42%) nachgewiesen (Abb. 3). 

Die Klärung der Frage nach der Bedeutung dieses erhöhten As 3+ -Anteils in den Silagen 

gegenüber frischem Grünschnitt für die Gefährdung des Viehs bei der Futteraufnahme, 

bedarf noch weiterer Forschung. 

⇒ Silierung von Grünfutter bringt keine Abhilfe für die Landwirte in den Arsenproblemgebieten. 

Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf die Arsenbelastung des Grünlandes 

Die Untersuchung ergab für Grünlandflächen mit As-Bodengehalten unterhalb des Maßnahmewertes 

von 50 mg/kg bis weit darüber hinaus (167 mg/kg) die Einhaltung des 

Futtermittelgrenzwertes. Zwischen dem As-Gehalt im Boden (KW) und dem As-Gehalt im 

Grünlandaufwuchs konnte auch bei Einbeziehung der Faktoren Standort und Schnittnutzung 

kein linearer Zusammenhang nachgewiesen werden. 

Der Vergleich des Arsentransfers Boden – Pflanze zwischen dem Verwitterungsstandort 

(V) und den Auenstandorten (Al) zeigt einen signifikant höheren Arsentransfer auf den Al- 

Standorten (Abb. 4). Grund hierfür ist vermutlich die stärkere Bindung des Arsens im 

Verwitterungsboden gegenüber in Auenböden häufig wechselnden Redoxverhältnissen 

und einer damit einhergehenden erhöhten Pflanzenverfügbarkeit des As unter zeitweilig 

reduzierenden Bedingungen. 

%-Anteil Anteil As-Pflanze von As-Boden [%] 

1,4 

1,2 

1,0 

,8 

,6 

,4 

,2 

0,0 

N = 

25 

53 17 

18 

20 

11 

H ilbersdorf V-Standort Al-Standort Wurzen 1 Al-Standort Colditz 2 

Abbildung 4: As-Aufnahme des 1.Grünlandaufwuchses in Abhängigkeit vom Standort, 

getrennt nach Kräutern und Gräsern (gewaschen) 

Gräser 

G räser 

Kräuter 

Der Einfluss der Pflanzenart auf den Arsentransfer Boden – Pflanze wird aufgrund der 

Untersuchungsergebnisse als hoch eingeschätzt. Die As-Gehalte der Arten können bei 

gleichem As-Bodengehalt um den Faktor 17 differieren 3 . Dabei besteht insbesondere ein 

bedeutender Unterschied zwischen Gras- und Kräuterarten, letztere reichern im Mittel 

dreimal so viel Arsen an wie Gräser (siehe auch Abb. 4). 4 

3 D.h. bei einem Bodengehalt von 334 mg As/kg (einer 4 m 2 -Probenahmefläche des V-Standortes) wies 

die Pflanzenart A einen As-Gehalt von 7,5 mg/kg, eine andere Pflanzenart B dagegen nur einen Gehalt 

von 0,44 mg As/kg auf. 

4 Aufgrund der unterschiedlichen Vegetationszusammensetzung der Standorte konnte innerhalb dieses 

Projektes keine generelle Rangfolge der Arten bezüglich ihres Arsentransfers ermittelt werden. 

Kräuter 

206


Einen deutlichen Einfluss auf den Arsengehalt im Grünlandaufwuchs nimmt zudem der 

Verschmutzungsgrad: Der verschmutzungsbedingte Anteil des Arsengesamtgehaltes der 

untersuchten Grünlandpflanzen beträgt im Mittel 16%, der Maximalwert liegt bei 74%. 

⇒ Es wurden daher dringend Maßnahmen zur Verminderung der Verschmutzung von 

Grünfutter (z.B. Vermeidung lückenhafter Pflanzenbestände oder die Erhöhung der 

Schnitthöhe) und des Kräuteranteils empfohlen. 

⇒ Zur Empfehlung von Arten mit geringer Arsenaufnahme finden in einem Anschlussprojekt 

Arten- und Sortenversuche unter definierten Bedingungen im Gewächshaus 

hinsichtlich ihres As-Transfers statt. Dabei sollen vor allem bestandsbildende Kräuter 

und Leguminosen berücksichtigt werden, da diese, wie die Untersuchungen zeigten, 

deutlich mehr Arsen aufnehmen als Gräser und die Arsenbelastung des Grünlandbestandes 

daher viel stärker beeinflussen. 

Ausblick 

Ein Lebensmittelgrenzwert für Arsen ist derzeit nicht in Kraft, laut Mitteilung des BMELV ist 

dieser jedoch in Vorbereitung. Bei Einführung eines Lebensmittelgrenzwertes im Zuge der 

Harmonisierung von Futter- und Lebensmittelrecht in Höhe des früheren Richtwertes der 

ZEBS von 0,2 mg/kg FM wären in Sachsen bei der Nahrungsmittelproduktion Grenzwertüberschreitungen 

zu erwarten. 

Die Prüfung der Arten- und Sortenabhängigkeit der Arsenaufnahme auch bei Getreide mit 

anschließender Empfehlung von Arten mit geringer Arsenaufnahme kann die Einhaltung 

des Lebensmittelgrenzwertes gewährleisten helfen. 

Aus der Fachliteratur ist bekannt, dass Phosphor und Arsen aufgrund ihres ähnlichen 

chemischen Charakters bei der Aufnahme über die Wurzel konkurrieren. Die Nutzbarkeit 

dieser Konkurrenz für die Verringerung des Arsentransfers Boden → Nutzpflanze durch P- 

Düngung soll in einem Anschlussprojekt der LFL Sachsen geprüft werden. 

Bezüglich des As-Bodengehaltes, bei dem eine Einhaltung des Futtermittelgrenzwertes 

noch gewährleistet ist, wurden die Ergebnisse früherer Untersuchungen bestätigt: erst bei 

weit über dem Maßnahmewert liegenden As-Bodengehalten (in diesem Projekt: > 167 

mg/kg, in früheren Untersuchungen im Bereich der Vereinigten Mulde [9]: > 180 mg/kg) 

konnten Grenzwertüberschreitungen im Grünlandaufwuchs nachgewiesen werden. Hauptaugenmerk 

zukünftiger Forschung auf dem Gebiet der Arsenproblematik in Sachsen sollte 

daher darin liegen, flächendeckend diese Erkenntnis zu prüfen und damit eine fundierte 

Basis für die Diskussion des aktuellen Maßnahmewertes für Arsen zu haben. Des 

Weiteren sollte geprüft werden, ob es einen signifikanten Unterschied hinsichtlich der 

Höhe des Arsentransfers ins Grünfutter zwischen Auen- und Verwitterungsstandorten gibt, 

um standortabhängige kritische Bodengehalte hinsichtlich der Einhaltung des Futtermittelgrenzwertes 

ableiten zu können. 

207


Literatur: 

[1] SÄCHSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (Hrsg.) (2000a): 

Bodenatlas, Teil 3: Bodenmessprogramm. Bodenraster 4 km x 4 km. 

[2] SÄCHSISCHE LANDESANSTALT FÜR LANDWIRTSCHAFT; SÄCHSISCHES 

LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (Hrsg.) (2004): Abschlussbericht 

Landwirtschaftliche und Gärtnerische Nutzung auf schadstoffbelasteten Flächen im 

Freistaat Sachsen – Pilotprojekt Auenböden der Vereinigten Mulde. 

[3] JACKSON, C. R. et al. (2003): Microbial transformations of arsenite and arsenate in 

natural environments. Resent Research Developments in icrobiology 7, S. 103-118. 

[4] KLOKE, A. (Hrsg.) (1994): KREYSA, G.; Wiesner, J.: Beurteilung von Schermetallen in 

Böden und Ballungsgebieten: Arsen, Blei, Cadmium. – Internationale Expertenbeiträge 

und Resümee der DECHEMA -Arbeitsgruppe „Bewertung von Gefährdungspotentialen 

im Bodenschutz. –DECHEMA. – Frankfurt/ Main. 

[5] CULLEN, W.R. & REIMER, K.J. (1989): Arsenic Speciation in the Environment: Chem. 

Rev. 89, 713-764. 

[6] SCHMIDT, A.-C.; W. REISSER; J. MATTUSCH; POPP P.; WENNRICH R. (2000): - 

Evaluation of extraction procedures for the ion chromatographic determination of 

arsenic species in plant materials.- Journal of Chrom. A. 889 (2000), S. 83-91 

[7] KOHLMEYER, U.; KUBALLA J.; JANTZEN, E. (2002): Simultaneous Separation of 17 

inorganic and organic arsenic compounds in marine biota by means of high performance 

liquid chromatography/ inductively coupled plasma mass spectrometry. Rapid 

Comm. Mass Spectrom. 16, 965-974. 

208


Ergebnisse eines Monitorings zu Jod-Gehalten im Mischfutter 

Grünewald, Karl-Hermann (Verein Futtermitteltest 5 ); Steuer, Georg: 

Einleitung 

Jod kommt als essentiellem Spurenelement bei der Ernährung von Mensch und Tier eine 

große Bedeutung zu. Insbesondere pflanzliche Lebens- und Futtermittel sind jodarm. 

Im Körper liegt Jod als anorganisches oder organisches Jod hauptsächlich in der 

Schilddrüse vor. Durch die hormonelle Wirkung von Trijodtthyronin (T3) und Thyroxin (T4) 

wird der Grundumsatz gesteuert, was sich unter anderem auch auf Wachstum, 

Fruchtbarkeit und Milchleistung auswirkt. 

Ein Mangel von Jod in der Nahrung führt zu Beeinträchtigung der Hormonbildung. Dies ist 

äußerlich erkennbar durch eine vergrößerte Schilddrüse (Kropf) - quasi als 

kompensatorische Maßnahme. Ursache für einen Mangel kann ein geringer Jodgehalt in 

der Nahrung oder ein relativer Jodmangel (durch goitrogene Inhaltsstoffe ausgelöst) sein. 

Zum Ausgleich der Mangelsituation werden Mischfutter üblicherweise mit Jod 

supplementiert. 

Neben einer Unterversorgung mit Jod sollte auch ein deutlicher Jod-Überschuss 

vermieden werden, da dieser zu verminderter Leistung und Fruchtbarkeit und auch zu 

höheren Jod-Gehalten in Milch, Fleisch und Eiern führen kann (Flachowsky et al. 2006a). 

Die Jodversorgung der Menschen ist in Mitteleuropa ebenfalls knapp, was durch 

entsprechende Ergänzung ausgeglichen werden soll (Jodierung von Speisesalz, 

Verwendung von jodiertem Salz in der Lebensmittelverarbeitung, Konsumierung von 

tierischen Lebensmitteln mit höheren Jodgehalten oder spezielle Jodpräparate). 

Bei einer Minderheit der Bevölkerung liegt eine Jodempfindlichkeit vor. Da im Gegensatz 

zur Ernährung der Nutztiere im humanen Bereich die Nährstoffversorgung nicht durch 

Zuteilung einer ausbilanzierten Ration erfolgt, kann es bei Nutzung verschiedener mit Jod 

angereicherter Lebensmittel zu deutlich höheren Jodaufnahmen kommen, so dass bei 

diesen Personen nachteilige Auswirkungen zu befürchten sind. 

Zur Vermeidung erhöhter Jodgehalte in tierischen Lebensmitteln (Milch als Hauptquelle 

der Jodversorgung des Menschen) stehen daher auch die Jodgehalte der Futtermittel für 

Nutztiere in der Diskussion (EFSA 2005). Es ergeben sich daher folgende Fragen: 

Welche Jodgehalte werden im Mischfutter für Nutztiere in der Praxis tatsächlich erreicht? 

Wie sind diese Gehalte gegenüber den Versorgungsempfehlungen einzuordnen? 

Wie sind diese Gehalte futtermittelrechtlich einzuordnen? 

In welchem Umfang wird Jod in den Futtermitteln supplementiert? 


Um eine Übersicht zu den Jodgehalten im Nutztierfutter zu erhalten, wurde aus den im 

Rahmen des VFT-Warentests beprobten Mischfuttern eine Stichprobe (n=132) 

ausgewählt. Die Stichprobe umfasst verschiedene Futtertypen (51 Milchleistungsfutter 

(MLF), 8 Rindermastfutter (RMF), 46 Allein- und Ergänzungsfutter für Mastschweine, 3 

Ergänzungsfutter für Sauen, 24 Allein- und Ergänzungsfutter für Legehennen) aus 

verschiedenen Regionen Deutschlands. 

5 Die Prüfung von Mischfutter durch den Verein Futtermitteltest e.V. wird insbesondere durch Zuschüsse des 

Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) gefördert. 

209


Die Beprobung erfolgte bei Abfertigung der Ware im Werk oder bei Anlieferung beim 

Landwirt unter Beachtung der üblichen Probenahmeregeln. Die Jodanalyse erfolgte im 

Auftrag des VFT bei verschiedenen LUFA-Labors unter Anwendung der ICP-MS-Methode. 

Zur Beurteilung der ermittelten Jodgehalte der einzelnen Futtermitteltypen wurde 

folgendes Vorgehen gewählt: 

Berücksichtigung der Jodgehalte aus Grundfutter bzw. Getreide bei der Beurteilung der 

ermittelten Jodgehalte der Ergänzungsfutter, 

Vergleich mit den Empfehlungen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie (GFE 1987, 

GfE 1999, GfE 2001) 

Vergleich mit den futtermittelrechtlichen Vorschriften (FMV 2005, EU 2006). 

Ergebnisse des Monitorings 

Ermittelte Jodgehalte 

Tabelle 2 zeigt die ermittelten Jodgehalte für die einzelnen Futtertypen mit Mittelwert und 

Spanne auf. Auffällig sind die relativ großen Spannen zwischen den geringsten und den 

höchsten Messwerten. Die drei geprüften Sauenfutter weisen alle relativ hohe Werte auf, 

da es sich um Ergänzungsfutter handelt. Die für Mastschweine und Legehennen geprüften 

Futter waren teils Allein-, teils Ergänzungsfutter, weshalb breitere Spannen resultieren. Bei 

den Futtermitteln für Milchkühe und Mastrinder handelt es sich grundsätzlich um 

Ergänzungsfutter. 

Tabelle 2: Jodgehalte im Mischfutter für unterschiedliche Tierkategorien (n=132) 

Milchkühe Mastrinder Mastschweine Sauen Legehennen 

Anzahl n 51 8 46 3 24 

Mittelwert mg/kg T 1,27 1,48 2,27 9,98 1,27 

Minimal mg/kg T 0,49 0,25 0,32 5,75 0,54 

Maximal mg/kg T 5,70 4,58 8,48 13,29 2,64 

Beurteilung der Jodgehalte 

Zur Bewertung der Ergänzungsfutter ist zu berücksichtigen, dass diese zusammen mit 

Grobfutter (bei Rindern) bzw. mit Getreide u.a. (bei Schweinen und Geflügel) eingesetzt 

werden. Diesbezüglich wurde in der vorliegenden Auswertung auf Basis tabellierter Werte 

(Jeroch et al. 1993) bei der Rinderfütterung ein Wert für Grobfutter von 0,35 mg Jod/kg T 

und bei der Schweine- bzw. der Geflügelfütterung ein Wert für Getreide von 0,33 bzw. 

0,29 mg Jod/kg T unterstellt. Für die Beurteilung der Jodgehalte im Rinderfutter wurde ein 

„Kraftfutteranteil“ von 50% bei Milchkühen und 30 % bei Mastrindern unterstellt. Bei den 

Ergänzungsfuttermitteln für Schweine und Legehennen wurde der jeweils angegebene 

Mischungsanteil berücksichtigt. Die hieraus resultierenden Jodgehalte der gefütterten 

Ration bzw. Mischung zeigt Tabelle 3. 

Tabelle 3: Jodgehalte im Mischfutter, berechnet auf die gefütterte Mischung 

Milchkühe Mastrinder Mastschweine Sauen Legehennen 

Anzahl n 51 8 46 3 24 

Mittelwert mg/kg T 0,79 0,72 1,51 2,71 1,09 

minimal mg/kg T 0,45 0,35 0,32 0,99 0,50 

maximal mg/kg T 3,04 1,35 5,04 4,34 2,16 

In Tabelle 4 sind die fachlichen Empfehlungen und rechtliche Maximalwerte aufgeführt. Zu 

berücksichtigen ist hier, dass es futtermittelrechtlich keine Höchstwerte für den Jodgehalt 

gibt, sondern die Supplementierung von Jod lediglich durch Regelungen für Zusatzstoffe 

210


begrenzt ist. Aufgrund von Hinweisen zum Anstieg der Jodgehalte in der Milch und der 

damit deutlich höheren Jodversorgung der Menschen über Milch (bis zu 50 % der 

Jodaufnahme aus Milch – Flachowsky et al. 2000b) wurden die Maximalwerte für die 

Jodsupplementierung von Futter für Milchkühe und Legehennen halbiert (EU 2005). 

Tabelle 4: Empfehlungen und Maximalwerte für Jodgehalte in Mischfutter 

Milchkühe Mastrinder Mast- Sauen LegeschweinehennenVersorgungsempfehlungen 

(GfE) 

mg/kg T 0,50 0,25 0,15 0,5-0,6 0,50 

Maximalwert 

(bis 08.09.06 gültig) 

mg/kg 10 10 10 10 10 

Maximalwert 

(ab 09.09.06 gültig) 

mg/kg 5 10 10 10 5 

Eine Beurteilung der ermittelten Werte im Vergleich zu den Empfehlungen zur 

Jodversorgung ist nur unter Berücksichtigung des Einsatzzweckes, bei Ergänzungsfutter 

also unter Berücksichtigung von Grobfutter / Getreide möglich (siehe oben). Die in der 

Tabelle 3 aufgeführten Mittelwerte und Spannen zeigen, dass die 

Versorgungsempfehlungen im Mittel zwar deutlich überschritten, die rechtlichen 

Maximalwerte aber noch deutlich unterschritten werden. Zur Beurteilung der „Verteilung“ 

der berechneten Jodgehalte für die „gefütterte Ration bzw. Mischung“ sind in den 

Abbildungen 1 - 3 die Jodgehalte in aufsteigender Reihenfolge für die Rinder-, Schweine- 

und Legehennenfutter aufgeführt. Es ist zu erkennen, dass nur wenige Milchleistungsfutter 

die Versorgungsempfehlungen unterschritten. Da diese im Bereich des 

Analysenspielraums liegen, sollte das nicht überbewertet werden. 

Überwiegend liegen die Jodgehalte deutlich unter den Maximalwerten, lediglich einzelne 

Futter kommen näher an diese heran. Die Mittelwerte liegen um den Faktor 5 bis10, die 

höchsten Werte um den Faktor 1,5 bis 2,5 unter den erlaubten Maximalwerten. Da die 

Analysen vor Inkrafttreten der neuen Maximalwerte für Jod in Futter für Milchkühe und 

Legehennen durchgeführt wurden, ist davon auszugehen, dass sich die Jodergänzung der 

Futter nicht an den futtermittelrechtlichen Grenzen orientiert. 

mg/kg T 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

1 

5 

9 

13 

Jod im Rinderfutter 

17 

21 

25 

29 

33 

37 

41 

45 

51 MLF, 8 Rindermastf. (in Ration) 

Abbildung 1: Jodgehalte im Mischfutter für Rinder 

(gefütterte Mischung) 

49 

53 

57 

Höchstwert 

Rd.mast. 

10 mg/kg 

Höchstwert 

Milchkühe 

5 mg/kg 

Empf. 

Kühe 

Empf. 

Mastrd. 

211


mg/kg T 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

1 

5 

9 

Jod im S ch w e ine futte r 

13 

17 

21 

25 

alle Allein- + Ergänzungsfutter (w ie gefüttert) 

29 

33 

37 

41 

45 

49 

Höchstwert 

Empf. 

Sauen 

Empf. 

Mast 

Abbildung 2: Jodgehalte im Mischfutter für Schweine 


mg/kg T 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

1 

3 

5 

7 

Jod im Legefutter 

9 

11 

13 

15 

17 

19 

alle Allein- + Ergänzungsfutter (w ie gefüttert) 

21 

23 

Höchstwert 

Empf. 

Abbildg. 3: Jodgehalte im Mischfutter f. Legehennen 


Werden im Mischfutter Komponenten eingesetzt, die goitrogene Inhaltsstoffe aufweisen 

(z.B. Glucosinolat aus Rapsprodukten), ist ein relativer Jodmangel zu vermeiden. Hierzu 

wird seitens der GfE eine Jodversorgung in zweifacher Höhe der üblichen 

Versorgungsempfehlung als ausreichend angesehen. Wie die Abbildungen zeigen, ist eine 

ausreichende Jodversorgung auch in solchen Fällen möglich, ohne die Jodgehalte weit 

anzuheben und den Maximalwerten näher zu kommen. 

Bei Betrachtung von Versuchen zum Einfluss steigender Jodversorgung auf Jodgehalte in 

den Nahrungsmitteln (Milch, Fleisch und Eier) ist festzustellen, dass je nach Tierart 

unterschiedlich hohe Einflüsse vorliegen (Flachowsky et al. 2006b). Bei Gehalten in Höhe 

der hier gemessenen Mittelwerte sind kaum höhere Jodgehalte in den Produkten (tierische 

Lebensmittel) zu erwarten. Die maximal mögliche Jodergänzung im Futter könnte aber zu 

höheren Gehalten, vor allem in Milch und Eiern führen. Auch wenn die vorliegende 

Auswertung im Mittel rel. niedrige Jodgehalte in der Praxis aufzeigt, sind die in diesem 

Rahmen ermittelten höheren Gehalte einzelner Mischfutter bezüglich deren Notwendigkeit 

zu hinterfragen. 

Neuere Untersuchungen von Getreide und Brot (ohne Anwendung von Jodsalz) weisen 

Jodgehalte von ca. 30 µg/kg auf (Schöne et al. 2000), die in der Nähe der 

Bestimmbarkeitsgrenze liegen. Diese Werte weichen deutlich von früheren tabellierten 

Werten ab. Möglicherweise ist dies auch durch Fortschritte in der Analytik bedingt. Unter 

Berücksichtigung dieser neuen, im Vergleich zu den genannten Tabellenwerten um den 

Faktor 10 niedrigeren Werte für Getreide, wären die Jodgehalte in den vorgelegten 

Rationen bzw. Mischungen noch einmal niedriger einzuschätzen als die in Tabelle 3 und in 

den Abbildungen 1-3 aufgezeigten Kalkulationen. 

Die hier dargestellten Werte zeigen die Gesamtgehalte an Jod auf. Eine Information zur 

Höhe einer durchgeführten Supplementierung ist im Rahmen dieses Monitorings nicht 

möglich gewesen. Dies müsste durch zusätzliche Analysen oder Befragung der Hersteller 

separat erfolgen. 


Im Rahmen einer Stichprobe (n=132) wurden Mischfutter auf Jod untersucht. Die 

Jodgehalte differierten stark (0,25 bis 13,29 mg/kg T), was insbesondere auf Unterschiede 

zwischen Allein- und Ergänzungsfutter zurückzuführen ist. Bei Berücksichtigung des 

Mischungsanteils an Grobfutter / Getreide resultieren Gehalte bis maximal 5 mg/kg T in 

der zu verfütternden Ration bzw. Mischung. Die Beurteilung der so ermittelten Jodgehalte 

zeigt, dass die Versorgungsempfehlungen eingehalten werden. Die Jodgehalte liegen bei 

212


allen Futtern unter den Maximalgehalten, wobei diese meist sogar sehr deutlich 

unterschritten werden. Die Jodgehalte in den geprüften Futtern für Milchkühe und 

Legehennen liegen auch noch deutlich unter den neuen aktuell gültigen Maximalwerten. 

Literatur 

EFSA (2005): Opinion of the Scientific Panel on Additives and Products or Substances 

used in Animal Feed on the request from the Commission on the use of iodine in 

feedingstuffs. The EFSA Journal 168: 1-42. 

EU (2005): Verordnung (EG) Nr. 1459/2005 der Kommission zur Änderung der 

Bedingungen für die Zulassung der Spurenelemente. Amtsblatt der 

Europäischen Union, L 233/8-10 vom 09.09.2005. 

Flachowsky, G., F. Schöne, A. Berk (2006): Zur Jodversorgung und zum Jodtransfer in 

von Schweinen und Geflügel stammenden Lebensmitteln. Proc. 9. Tagung Schweine- 

und Geflügelernährung, 28.-30.11.2006, Halle, im Druck 

Flachowsky, G., F. Schöne, G. Jahreis (2006b): Zur Jodanreicherung in Lebensmitteln 

tierischer Herkunft. Ernährungs-Umschau 53: 17-21. 

FMV (2005): Neufassung der Futtermittelverordnung. Bundesgesetzblatt Teil I Nr. 15, 

10.03.2005. 

GfE (Gesellschaft für Ernährungsphysiologie) (1987): Empfehlungen zur Energie- und 

Nährstoffversorgung von Schweinen. DLG-Verlag, Frankfurt 


Nährstoffversorgung der Legehennen und Masthühner (Broiler). DLG-Verlag, Frankfurt 


Nährstoffversorgung der Milchkühe und Aufzuchtrinder. DLG-Verlag, Frankfurt 

Jeroch, H., G. Flachowsky, F. Weißbach (1993): Futtermittelkunde, Anhang 

Mineralstoffgehalte in Futtermitteln, 485-494. Verlag Gustav Fischer, Stuttgart 

Schöne, F., U. Kirchheim, B. Meixner, M. Leiterer, J. Bargholz (2000): Brot aus Thüringen. 

In 8. Ernährungsfachtagung der DGE Sektion Thüringen, 26.10.2000, Jena, 68-84. 

Autoren 

Dr. Karl-Hermann Grünewald, Verein Futtermitteltest e.V., Endenicher Allee 60, 53115 

Bonn 

Georg Steuer, VFT-Koordinierungsstelle bei der DLG, Max-Eyth-Weg 1, 64823 Groß- 

Umstadt 

213


Jod in der Milch - Stand und Steuerungsmöglichkeiten 

Schöne, Friedrich (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft); Leiterer, Matthias; 

Flachowsky, Gerhard; Lebzien, Peter; Bemmann, Doreen; Breitschuh, Gerhard: 

Das Spurenelement Jod ist Bestandteil der Schilddrüsenhormone Trijodthyronin (T3) und 

Tetrajodthyronin = Thyroxin (T4). Ein Nahrungsjoddefizit vermindert die Hormonsynthese 

der Schilddrüse und führt zu Kropf. 

Für Jugendliche und Erwachsene empfiehlt die Deutsche Gesellschaft für Ernährung eine 

Zufuhr von 200 µg Jod/Tag (D-A-CH 2000). Jedoch beträgt die geschätzte Jodaufnahme 

nur zwei Drittel der Empfehlungen (Gärtner et al. 2001). Große Teile der Bevölkerung 

scheiden noch immer weniger als 100 µg Jod/Person und Tag mit dem Urin aus, erreichen 

also diese untere Grenze einer nach WHO-Einstufung ausreichenden Jodversorgung 

nicht. 

Der noch immer unzureichenden Jodversorgung wird durch Jodanreicherung von 

Lebensmitteln begegnet - zum einen direkt durch Jodsalzverwendung in der Verarbeitung 

besonders zu Backwaren und Wurst (Großklaus und Jahreis 2004) zum anderen indirekt 

durch Jod im Tierfutter mit einer Konzentrationserhöhung des Spurenelementes vor allem 

in der Milch (Flachowsky et al 2006). Jodverbindungen und Dosierungen für die 

Nutztierarten sind gesetzlich fixiert (EU 2003, 2005). Erhebungen zeigen, dass mit der 

Futterjodierung – als Beispiel ist Ostdeutschland vor und nach 1985 aufgeführt - die 

Milchjodkonzentration von 20 1) (Tab. 1) auf mehr als 100 µg/kg angestiegen ist. Mittlere 

Konzentrationen im Bereich 100 bis 200 µg Jod/kg Milch weisen ebenfalls die neueren 

nicht in der Übersicht aufgeführten Erhebungen in Thüringen (Schöne et al. 2003, Bader 

et. al. 2005) und Sachsen (Launer und Richter, 2005) aus, wobei sich eine weitere 

Häufigkeitsabnahme jodarmer Milchchargen (Kennzeichen: < 50 µg Jod/kg Milch) 

abzeichnet. 

Hauptgegenstand der vorliegenden Arbeit war es in einem Versuch mit Milchkühen die 

Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen dem Jod des Futters und der Milch zu ermitteln. 

Weiterhin soll über Statuserhebungen der Milchjodkonzentration in ausgewählten 

Thüringer Milchviehherden in Beziehung zur Wirtschaftsweise (ökologisch gegenüber 

konventionell) berichtet werden. 


Dosis- Wirkungs- Versuch Milchkühe 

An 5 Kühe der Rasse Holstein, im letzten Laktationsdrittel, wurden 4 Joddosierungen 

verabreicht: als Calciumjodat-Hexahydrat mit dem Mineralfutter (150 g/Tag) über vier 

Perioden zu jeweils 14 Tagen. Den Tieren in Einzelfressständen wurden Rationen 

bestehend aus Gras- sowie Maissilage und Kraftfutter gefüttert. Die je Tag verabreichte 

Menge Trockenmasse (T) von 13,3 kg entsprach 15 kg Futter auf Basis 880 g T/kg, 

wonach die EU für alle Nutztierarten die zulässigen Zusatzstoffdosierungen definiert (EU 

2003, 2005). Bezogen auf 1 kg Futter mit 880 g T/kg wurden in der zweiten, dritten und 

vierten Periode 1, 4 und 10 mg zugesetzt, in der ersten Periode erhielten die Tiere 

Mineralfutter ohne Zusatz. Je kg T entspricht das in der Reihenfolge der Perioden 0; 1,1; 

4,5 und 11,4 mg/kg T. Die analysierten Gehalte betrugen in der Reihenfolge der Perioden 

0,2 (Grundration); 1,3; 5,1; 10,1 mg Jod /kg T der Gesamtration entsprechend 2,96; 16,8; 

67,6;134 mg Jod/d insgesamt. Blutserum- und Milchproben wurden von jeder Kuh am 10., 

12.und 14. Tag jeder Periode genommen. Die Jodanalyse erfolgte mittels ICP MS (Leiterer 

et al.2001) nach Extraktion der gefriergetrockneten Milch mit 

Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH). Die 

214


Ergebnisse sind als Mittelwert und Standardabweichung angegeben. Die statistischen 

Berechnungen beinhalteten die zweifaktorielle Varianzanalyse (die Faktoren Joddosierung 

und Probennahmetag) und den DUNNETT Test. 

Erhebungen in Milchviehherden mit ökologischer versus konventioneller Wirtschaftsweise 

Es kamen Tankmilchproben des Zeitraumes 2001 bis 2006 29mal aus konventioneller, 

23mal aus ökologischer Erzeugung zur Jodanalyse nach dem vorstehend beschriebenen 

Verfahren. Die Fütterung, eingeschlossen die Mineralstoffversorgung wurde in 

ausgewählten Betrieben erfasst und befindet sich im Rahmen einer Diplomarbeit in der 

Auswertung (Graf 2007). 


Dosis- Wirkungs- Versuch Milchkühe 

Mit steigender Joddosierung in den 4 Perioden erhöhte sich die Jodkonzentration des 

Serums signifikant (Abb. 1). Die jeweils 5 Proben wurden über die drei Probennahmetage 

zusammengefasst, bestand doch im Ergebnis der zweifaktoriellen Varianzanalyse kein 

Einfluss des Faktors Probennahmetag (nicht gezeigt). Für die Milchjodkonzentration (Tab. 

2, Abb. 2) konnte in der zweifaktoriellen ANOVA ebenfalls ein statistisch gesicherter 

Einfluss der Jodsupplementation nachgewiesen werden (P < 0,001): Mit zunehmender 

Jodgabe stieg die Milchjodkonzentration an. Im Gegensatz dazu hatte der 

Probennahmetag (Tab.2) keinen Einfluss (P=0,89) und es bestand keine Wechselwirkung 

(P annähernd 1). 

Für die aus dem höchsten getesteten Futterjodzusatz resultierende Milch-Jod-Konzentration 

würde bereits ein Viertelliter Milch das obere Limit der Jodversorgung des 

Menschen von 500 µg/Tag (Deutsche Gesellschaft für Ernährung 2000) überschreiten. Als 

Ergebnis dieses Modellversuches mit Milchkühen wurde das gegenwärtige Maximum des 

Jodzusatzes in Milchkuhrationen von 10 mg/kg Futter auf 5 mg/kg Futter gesenkt (Basis 

880 g Trockenmasse/kg, EU 2003, 2005). Diese Absenkung ist vorbeugender 

Verbraucherschutz, zumal die in der Praxis angewandten Jodgaben ebenfalls die neue 

gesetzliche Höchstdosierung unterschreiten. 

Bei etwa 20 kg Milchleistung je Kuh und Tag ergaben sich für die pro Tag ausgeschiedene 

Milchjodmenge ähnliche Relationen zwischen den Jodaufnahmeniveaus wie bereits für die 

Milchjodkonzentration beschrieben. Bezieht man die in der Reihenfolge der 

Jodaufnahmeniveaus= Perioden ermittelten Tagesdurchschnitte der Milchjodmenge von 

2,22; 7,21; 24,0 und 51,0 (die Differenzen sind im DUNNETT Test statistisch gesichert) 

auf die in Material und Methoden aufgeführten Gesamtaufnahmen an Jod, so ergibt sich 

ein relativer Anteil des Milchjods am aufgenommenen Jod von 75, 43, 36 und 39 %. Dabei 

ist die hohe Rate bei der niedrigen Jodaufnahme (Futterration ohne Jodzusatz) ein 

Artefakt, wird doch während der Synthese und dem Abbau der Schilddrüsenhormone Jod 

freigesetzt, welches bei dem marginalem Jodangebot von 0,2 mg/kg T (die Empfehlung 

der GfE, 2001, lautet 0,5 mg Jod/kg T) zu dem Milchjod beisteuern dürfte. Der prozentuale 

Jodübergang bei den drei geprüften moderaten, höheren und sehr hohen Zusätze 

unterscheidet sich statistisch nicht, wonach bei Jodzufuhr in diesem Bereich mit gut einem 

Drittel Übergang in die Milch zu rechnen wäre. Hierzu sind aber weitere Untersuchungen 

notwendig. 

Milchjod aus Herden mit ökologischer und konventioneller Wirtschaftsweise im Vergleich 

Die 29 Tankmilchproben aus konventionellen Milchviehherden enthielten 158 ± 49 µg 

Jod/kg, die 23 aus ökologisch wirtschaftenden Betrieben 104 ± 93 µg Jod/kg, Signifikanz 

215


der Differenz im t Test nach STUDENT. Vergleicht man die Gehaltsklassen, so waren 

Tankmilchproben mit Konzentrationen von weniger als 50 µg Jod/kg Milch bei 

ökologischer Erzeugung stärker vertreten als bei der konventionellen Wirtschaftsweise 

(Tab. 3). In einigen wenigen kleineren Ökobetrieben waren Futterkalk und Viehsalz die 

einzigen Mineralstoffquellen, woraus für Jodmangelbedingungen charakteristische 

Jodkonzentrationen der Milch resultieren. 

Nach den vorliegenden Erfahrungen werden Statuserhebungen in Milchkuhherden 

dadurch erschwert, dass die Milchjodkonzentration von mehreren möglichen Jodquellen 

wie Mineralfutter, Mischfutter, Grundfutter, tierärztlicher Medikation oder jodhaltigen 

Zitzendesinfektionsmittel beeinflusst wird. Der oft diskutierte Einfluss der letztgenannten 

Jodeintragsmöglichkeit erwies sich im Exaktversuch (Spolders et al. 2006) als 

vergleichsweise gering. 

Fazit 

Jodkonzentrationen in Milchviehrationen von 0,2; 1,3; 5,1 und 10,1 mg kg T führten zu 

Jodkonzentrationen der Milch von 101, 343, 1215 und 2762 µg kg. Die Obergrenze der 

Jodzufuhr von 500 µg/Tag (D-A-CH 2000) der Jodzufuhr würde bereits mit einem 

Viertelliter Milch von den Kühen mit 10 mg Jod/kg T im Futter überschritten. Die 

Halbierung der zulässigen Jodmenge seit 09/05 ist deshalb Ausdruck des vorsorgenden 

Verbraucherschutzes. Die Jodversorgung der Milchkühe, besonders in den 

konventionellen Betrieben, erscheint stabil. In den ökologisch wirtschaftenden Betriebe ist 

die ordnungsgemäße Verabreichung eines „vollwertigen Mineralfutters“ stärker zu 

beachten. Weitere Versuche und Erhebungen ebenfalls bei höherem Leistungsniveau sind 

notwendig, um die Beziehung zwischen Jodaufnahme und Milchjod zu quantifizieren. 

Literatur 

Bader, N.; Moller, U.; Leiterer, M.; Franke, K.; Jahreis, G.: Tendency of increasing iodine 

content in human milk and cow's milk. Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes 113 (2005) 8-12 

Deutsche Gesellschaft für Ernährung....., D.A.CH.: Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr. 

Umschau Braus GmbH, Verlagsgesellschaft, Frankfurt/M., 1. Aufl. (2000) 

European Union, EU: Regulation (EC) No 1831/2003 of the European Parliament and of 

the Council of 22 September 2003 on additives for use in animal nutrition. Official 

Journal of the European Union 46, L 268/29 - L268/43 

European Union, EU: Verordnung (EG) Nr. 1459/2005 der Kommission zur Änderung der 

Bedingungen für die Zulassung der Spurenelemente. Amtsblatt der Europäischen 

Union, L 233/8-10 vom 09.09.2005 

Gesellschaft für Ernährungsphysiologie, GfE: Empfehlungen zur Energie- und Nährstoffversorgung 

der Milchkühe und Aufzuchtrinder. Nr. 8, DLG-Verlag, Frankfurt, 136 

pp (2001) 

Flachowsky, G.; Schöne, F.; Jahreis, G: Zur Jodanreicherung in Lebensmitteln tierischer 

Herkunft. Ernährungsumschau Ernährungs-Umschau 53 (2006) 17-21 

Gärtner, R.; Manz, F.; Grossklaus, R. Representative data of iodine intake and urinary 

excretion in Germany. Experimental Clinical Endocrinology and Diabetes 109 (2001) 2- 

7 

Graf, Tanja: Der Spurenelementstatus der Milch in Beziehung zur Versorgung der 

Milchkühe in ausgewählten Thüringer Betrieben und Ableitung von Empfehlungen für 

die Milchkuhfütterung (Arbeitsthema), Diplomarbeit in Vorbereitung, Institut für 

Ernährungswissenschaften der Friedrich-Schiller-Universität, Jena (2007) 

216


Jahreis, G.; Leiterer, M.; Franke, K.; Maichrowitz, W.; Schöne, F.; Hesse, V.: Jodversorgung 

bei Schulkindern und zum Jodgehalt der Milch. Kinderärztl. Praxis 16 (1999) 

172-181 

Launer, P.; Richter, O.: Untersuchungen zur Iodkonzentration im Blutserum von 

Milchkühen aus Sachsen sowie in Kuhmilch und Milchprodukten (Säuglingsnahrung). 

Berl. Münch. Tierärztl. Wochenschr. 118 (2005), Heft 11/12, 502-508 

Leiterer, M.; Truckenbrodt, D.; Franke, K.: Determination of iodine species in milk using ion 

chromatographic separation and ICP-MS detection. European Food Research 

Technology 213 (2001)150 – 153 

Preiss, U.; Alfaro Santos, C.; Spitzer, A.; Wallnöfer, P.R.: Iodine content of Bavarian 

consumer milk. Z. Ernährungswiss. 36 (1997) 220-224 

Schöne, F.; Leiterer, M.; Hartung, H.; Kinast, C.; Greiling, A.; Böhm, U.; Jahreis, G.: Trace 

elements and further nutrition-related constituents of milk and cheese. 

Milchwissenschaft 58 (2003) 486-490 

Souci, F.W.; Fachmann, W.; Kraut, H.: Food Consumption and Nutrition Tables, 6th rev. 

edn. Medpharm, Scientific Publishers, Stuttgart, Germany(2000) 

Spolders, M.; Bemmann, Doreen; Lebzien, P.; Leiterer, M.; Schöne, F.; Flachowsky, G.: 

The influence of an iodized udder disinfection solution on the iodine content of milk 

from dairy cows (Zum Einfluss eines jodhaltigen Zitzendesinfektionsmittels auf den 

Jodgehalt von Kuhmilch). Proc.Soc.Nutr. Physiol. (2006). 15 

Tabelle 1: Ausgewählte Erhebungen zum Jodgehalt von Milch 

Gehalt laut Nährwerttabelle 27 µg/kg (Souci et al. 2000) 

Land 

Jahr 

Ostdeutschland 

bis 1985 1) 

1987 2) 

1990 2) 

Bayern 

1995 

Thüringen 

1996 

Anzahl 

k.A. 

368 

61 

0 ± s 

(Min. – Max.) 

Jod µg/kg 

17 ± 10 

53 ± 35 

81 ± 11 

114 

(26 – 298) 

111 ± 71 

(15 –290) 

Quelle 

1) vor 2) nach der Mineralfutterjodierung (Zitiert bei Flachowsky et al. 2006) 

Anke et al. 1993 

Preiss et al. 1997 

Jahreis et al. 1999 

217


400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

Jod µg/l 

48 d ± 12 

66 c ± 16 

Abbildung 1: Milchkuhversuch – Serumjod 

Mittelwert ± Standardabweichung (5 Kühe x 3 Proben) 

Tabelle 2:Milchjodkonzentration, µg/kg, bei unterschiedlicher Futterjodierung an den 

Tage Fütterung bzw. 

Probennahme 

10 

12 

14 

drei Tagen der Probennahme (jeweils 5 Kühe) 

131 b ± 37 

290 a ± 75 

2,96 16,8 67,6 134 

0,2 

88 ± 34 

109 ± 22 

107 ± 39 

Aufnahme Jod mg/d 

Jod im Futter (mg kg -1 T) 

1,3 

311 ± 82 

362 ± 126 

357 ± 129 

5,1 

1224 ± 258 

1277 ± 245 

1145 ± 187 

10,1 

2750 ± 742 

2837 ± 1078 

2698 ± 903 

218


4000 

3500 

3000 

2500 

2000 

1500 

1000 

500 

0 

Jod µg/kg 

101 d ± 32 

343 c ± 109 

1215 b ± 222 

2762 a ± 852 

2,96 16,8 67,6 134 

Aufnahme Jod (mg/d) 

Abbildung 2: Milchkuhversuch – Milchjodkonzentration Mittelwert ± Standardabweichung 

(5 Kühe x 3 Tagesproben) 

Tabelle 3: Häufigkeiten in den Milchjodgehaltsklassen für konventionell oder öko- 

logisch wirtschaftende Thüringer Betriebe (2001 bis 2006) 

Jod µg/kg 

12 – 50 

50 – 100 

100 – 200 

über 200 (bis 370) 

konventionell 

- 

2 

19 

8 

ökologisch 

6 

11 

1 

5 

219


Wird der Energiegehalt von Milchleistungsfutter über in vitro-Parameter richtig 

geschätzt? 

Pries, Martin (Landwirtschaftskammer NRW); Menke, Annette; Steevens, Ludger; Tholen, 

Ernst: 

Ein wichtiges Qualitätskriterium für Mischfutter ist die Angabe des Energiegehaltes, da 

dessen Kenntnis für den zielgerichteten Einsatz erforderlich ist. Beim Wiederkäuer erfolgt 

die Energieangabe auf Basis der Metabolisierbaren Energie (ME) bzw. speziell für 

Milchkühe auf Basis der Nettoenergie-Laktation (NEL). 

Die Errechnung der ME wird nach einer von der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie 

(GfE), 1995 angegebenen Gleichung aus den verdaubaren Rohnährstoffen vorgenommen. 

Da Verdauungsversuche zeitaufwendig und teuer sind, wurden ebenfalls von der GfE 

(1996) Schätzgleichungen zur Ermittlung des ME- bzw. NEL-Gehaltes mitgeteilt. Die 

Futtermittelverordnung bestimmt, dass Energieangaben für in den Handel gebrachte 

Wiederkäuermischfutter auf Basis dieser Schätzgleichungen zu erfolgen haben. 

Die Zusammensetzung der Mischfutter unterliegt dem Wandel, da höhere physiologische 

Ansprüche an die Futter gestellt werden, technologische Veränderungen in der Produktion 

wirken, neue Komponenten zum Einsatz kommen und schließlich ökonomische Aspekte 

eine Rolle spielen. Beispielhaft zeigt die Abbildung 1 die Entwicklung des Stärkegehaltes 

von 284 Milchleistungsfuttern, die von 2000 bis 2005 im Rahmen der Energetischen 

Futterwertprüfung in Haus Riswick, Kleve untersucht wurden. Grund für den deutlichen 

Anstieg des Stärkegehaltes ist der zunehmende Einsatz von Getreide im Mischfutter, der 

derzeit bei 45 % liegt (ZMP, 2006). 

In den Abbildungen 2 und 3 erfolgt ein Vergleich der Energiegehalte aus der 

Verdaulichkeitsmessung am Hammel mit den Ergebnissen der Schätzgleichungen. 

Deutlich wird, dass es inbesondere bei den Futtern mit einem höheren Energiewert zu 

einer merklichen Unterschätzung kommt. Hieraus leitet sich die Forderung nach einer 

Anpassung der derzeitigen Schätzgleichungen ab. 


Für die Ableitung neuer Schätzgleichungen konnten Mischfutter für Wiederkäuer 

herangezogen werden, die in den Jahren 1999 bis 2005 im Rahmen der Energetischen 

Futterwertprüfung in Haus Riswick einer Verdaulichkeitsbestimmung gemäß den GfE- 

Vorgaben (1991) unterzogen wurden. Von 402 zur Verfügung stehenden Futtern wurden 

322 Datensätze für Schätzdatei und 80 Datensätze entsprechend 20 % für die 

Validierungsdatei bestimmt. Die Datensätze in der Schätzdatei umfassten 263 

Michleistungsfutter, 39 Rindermastfutter, 16 Schaffutter und 4 Kälberkraftfutter. Neben den 

Rohnährstoffen standen für alle Futter die Gehalte an Stärke und Zucker, die 

Detergenzienfasern sowie die in vitro Parameter Gasbildung gemäß Hohenheimer 

Futterwerttest (HFT) und ELOS zur Verfügung. Die mittleren Gehalte, Streuungen sowie 

Minima und Maxima der Nährstoffgehalte zeigt die Tabelle 1. 

Die Ableitung verschiedener Schätzgleichungen wurde am Institut für Tierwissenschaften 

der Universität Bonn mit Hilfe der SAS-Prozedur vorgenommen. 

220


Ergebnisse 

Die Tabelle 2 zeigt für verschiedene ME-Schätzgleichungen Bestimmtheitsmaß und 

Schätzfehler, womit die Qualität der Gleichungen beurteilt werden kann. Dargestellt sind 

die Werte für die GfE-Schätzgleichung von 1996 sowie im Vergleich dazu die Angaben für 

alternative Schätzgleichungen. Die Bestimmtheitsmaße für die neuen Schätzgleichungen 

variieren zwischen 73,9 und 80,4, womit deutlich bessere Werte im Vergleich zur 

Schätzgleichung von 1996 erzielt werden. Auch sind die Schätzfehler durchgehend 

niedriger. Gleichungen, die die Gasbildung des HFT nutzen, schneiden besser ab als 

solche, die mit dem ELOS-Wert arbeiten. 

Es wurden auch quadratische und kubische Gleichungen geprüft, die zu einer 

Verbesserung der Bestimmtheitsmaße von 0,3 bis 1,2 %-Punkten führten. 

In der Tabelle 3 sind die Schätzgleichungen mit den höchsten Genauigkeitswerten 

dargestellt. Die Vorzeichen der verschiedenen Parameter erscheinen sachlogisch. So sind 

Rohasche, Rohfaser und ADF mit negativen Vorzeichen versehen. 

Die Tabelle 4 zeigt das Ergebnis der Validierung der Schätzgleichungen an 80 

Datensätzen. Die höchste Genauigkeit erzielt die Gleichung, die zusätzlich zu den 

Weender Rohnährstoffen und dem HFT noch Stärke und Zucker als Schätzparameter 

verwendet. 

In der Abbildung 4 erfolgt für die ME-Schätzgleichung von 1996 und für die neue 

Schätzgleichung auf Basis Weender + HFT + Stärke + Zucker eine Gegenüberstellung der 

Energiewerte aus der Verdaulichkeitsmessung und den geschätzten Energiegehalten. 

Dabei zeigt sich, dass die aktualisierte Schätzgleichung auch für Mischfutter mit einem 

höheren Energiewert zu zuverlässigen Energieangaben führt. Dies gilt nicht für die GfE- 

Schätzformel von 1996. 


Da die Zusammensetzung der Mischfutter dem stetigen Wandel unterliegt, müssen 

Gleichungen zur Energieschätzung in regelmäßigen Abständen überprüft und 

gegebenenfalls angepasst werden. Höhere physiologische Anforderungen führen zu 

einem größeren Anteil an Mischfuttern mit 7,0 und mehr MJ NEL/kg. Dies sind oftmals 

stärkereiche Futter mit einem höheren Getreideanteil. Gerade bei diesen Futtern besteht 

eine größere Diskrepanz zwischen dem Energiegehalt aus der Verdaulichkeitsprüfung am 

Hammel und der Energieschätzung mittels GfE-Gleichung von 1996. 

Die Ableitung neuer Schätzgleichungen an 322 Datensätzen der Energetischen 

Futterwertprüfung, die neben den Weender Rohnährstoffen die Gasbildung des HFT und 

den Gehalt an Stärke und Zucker bzw. ADF verwenden, führt zu deutlich gesteigertem 

Bestimmtheitsmaß und verringertem Schätzfehler. Eine Anpassung der 

Schätzgleichungen scheint daher geboten. Hierbei sollten die Daten von weiteren 

Forschungseinrichtungen berücksichtigt werden. 

221


Abbildung 1: 

Abbildung 2: 

250 

240 

230 

220 

210 

200 

190 

180 

170 

160 

Änderungen am Beispiel des Stärkegehaltes 

Energetische Futterwertprüfung Haus Riswick 

Milchleistungsfutter, n = 284 

Stärke, g/kg TM 

Stärke, g/kg TM 

Anzahl 

Anzahl geprüfter Futter 

2000 2001 2002 2003 2004 2005 

Jahr 

Vergleich der Energiegehalte nach Verdaulichkeitsmessung 

und Schätzgleichung (n = 284 MLF) 

ME, MJ/kg TM 

Schätzgleichung mit 

ELOS 

14,0 

13,5 

13,0 

12,5 

12,0 

11,5 

11,0 

10,5 

10,0 

10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 

ME, MJ/kg TM; Verdaulichkeitsmessung 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

222


Abbildung 3: 

Abbildung 4: 

Tabelle 1: 

8,5 

8,0 

7,5 

7,0 

6,5 

Vergleich der Energiegehalte nach Verdaulichkeitsmessung 

und Schätzgleichung (n = 284 MLF) 

NEL, MJ/kg TM 

Schätzgleichung mit 

Gasbildung 

9,0 

6,0 

6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 

ME, 

ME, 

ME/kg 

ME/kg 

TM 

TM 

HFT 

HFT 

+ 

+ 

ADF 

ADF 

14,0 

14,0 

13,5 

13,5 

13,0 

13,0 

12,5 

12,5 

12,0 

12,0 

11,5 11,5 

NEL, MJ/kg TM; Verdaulichkeitsmessung 

Vergleich von ME-Schätzgleichungen; 

ME auf Basis HFT + ADF 

ME, ME (GfE 2006 1996) 

ME, (GfE 1996) 

11,0 

11,0 11,5 12,0 12,5 ME, MJ/kg TM TM VQ VQ 

13,0 13,0 13,5 13,5 14,0 14,0 

TM, g 

XA, g 

XP, g 

XL, g 

XF, g 

Stärke, g 

Zucker, g 

NDF, g 

ADF, g 

Materialbeschreibung, in kg TM, n = 322 

HFT, ml/200 mg 

ELOS, % 

NEL, MJ 

ME, MJ 

mittel 

889 

79 

231 

42 

108 

198 

87 

327 

154 

57 

78 

7,65 

12,3 

s 

114 

15 

53 

1 

24 

81 

22 

88 

40 

5 

5 

0,4 

0,5 

min 

837 

51 

142 

20 

50 

32 

34 

58 

55 

41 

56 

6,32 

10,5 

max 

922 

141 

455 

95 

216 

463 

160 

669 

260 

65 

89 

8,79 

13,9 

223


Tabelle 2: 

Tabelle 3: 

Tabelle 4: 

Bezeichnung 

GfE ´96 

2006 

2006 

2006 

Güte von ME-Schätzgleichungen 

für Wiederkäuermischfutter 

Parameter 

Weender + ELOS (quadrat.) 

Weender + HFT 

Weender + ELOS 

Weender + ADF + HFT 

Weender + ADF + ELOS 

Weender + Stärke + Zucker + HFT 

Weender + Stärke + Zucker + ELOS 

Bestimmtheitsmaß, 

% 

64,6 

77,7 

73,9 

80,3 

73,9 

80,4 

74,3 

Schätzfehler, 

% 

2,11 

1,89 

2,06 

1,78 

2,07 

1,84 

2,13 

ME-Schätzgleichungen für Wiederkäuer Mischfutter 

ME, MJ/kg TM = 

8,36786 

-XAx 0,12606 

+ XP x 0,06041 

+ XL x 0,18007 

-XF x 0,07448 

+ HFT x 0,06314 


4,53535 

- XA x 0,08754 

+ XP x 0,044161 

+ XL x 0,1175 

- ADF x 0,03924 

+ HFT x 0,05177 

Rohnährstoffe: g/kg TM, Gb: ml/200mg TM 


2,42738 

-XAx 0,05772 

+ XP x 0,05612 

+ XL x 0,13853 

+ XS x 0,02576 

+ XZ x 0,03114 

+ HFT x 0,05298 

Validierung von ME-Schätzgleichungen 

an 80 Datensätzen 

Parameter 

Schätzfehler 

Abweichung ME zur 

ME-Schätzung 

% s min - max 

GfE ´96, Weender + ELOS 

2006 

Weender + HFT 

Weender + ADF + HFT 

Weender + Stärke + Zucker + HFT 

2,40 

1,81 

1,81 

1,59 

0,29 

0,22 

0,22 

0,20 

-0,57 – 0,97 

-0,63 – 0,64 

-0,66 – 0,65 

-0,47 – 0,51 

224


Empfehlungen der GfE zur Futterbewertung (Schätzgleichungen u. a. ) 

GfE (Ausschuss für Bedarfsnormen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie) (1996): 

Formeln zur Schätzung des Gehaltes an Umsetzbarer Energie und Netto- 

energie-Laktation in Mischfuttern 

Proc. Soc. Nutr. Physiol. (1996) 5, 153 – 155 


Zur Energiebewertung beim Wiederkäuer 

Proc. Soc. Nutr. Physiol. (1995) 4, 121 – 123 


Leitlinien zur Bestimmung der Verdaulichkeit von Rohnährstoffen an Wieder- 

käuern 

J. Anim. Physiol. A. Anim. Nutr. 65, 229 – 234 

ZMP 2006: Steigen die Preise weiter? 

in: DLG-Nachrichten 9/2006 62-64 

225


Einfluss von Vegetationsstadium, Sorte, Standort und Konservierung von Silomais 

auf den Gehalt an Rohprotein- und Kohlenhydrat-Fraktionen sowie den ruminalen in 

situ-Abbau der Trockenmasse 

Gruber, Leonhard (HBLFA Raumberg-Gumpenstein ) 1 , Taferner; K. 1 , Steiner, B. 2; 

Maierhofer, G. 1; Urdl, M. 1 ; Gasteiner, J 3 : 


Material und Methoden: 54 Silomaisproben, Erntejahr 2003: 3 Vegetationsstadien (Ende 

Milchreife, Mitte und Ende Teigreife), 3 Sorten (Fuxxol RZ 240, Romario RZ 270, Atalante 

RZ 290), 3 Standorte (Lambach, OÖ; Kobenz, Stmk; Gumpenstein, Stmk), 2 Konservierungsformen 

(Grünmais, Maissilage). Untersuchungsmethoden: Weender Analyse 

(VDLUFA 1976), Detergenzienanalyse (Van Soest 1994), Protein- und Kohlenhydratfraktionen 

des Cornell Net Carbohydrate and Protein Systems (Krishnamoorthy et 

al. 1982, Van Soest et al. 1991, Fox et al. 1992, Russell et al. 1992, Sniffen et al. 1992, 

Licitra et al. 1996) sowie in situ-Methode (Ørskov & McDonald 1979, Huntington & Givens 

1995, Mertens 1993, Südekum 2005). In situ-Versuche mit vier pansenfistulierten Ochsen, 

Inkubation mit 9 Zeitstufen in 7 Tagen (0, 3, 6, 10, 14, 24, 34, 72, 168 h). 

Ergebnisse: Von den 4 Versuchsfaktoren übten vor allem Konservierung und Standort signifikante 

Einflüsse auf den Nährstoffgehalt aus, weniger dagegen Erntezeitpunkt und 

Sorte. Die Silierung erhöhte den Gehalt an Rohfaser bzw. Gerüstsubstanzen und 

verminderte dementsprechend den Gehalt an NfE bzw. Nichtfaser-Kohlenhydraten. Diese 

Entwicklung zeigte sich auch in den Kohlenhydrat- und Proteinfraktionen des Cornell- 

Systems. Mit Ausnahme des Rohfettgehaltes übte der Faktor Erntezeitpunkt nur auf die 

Proteinfraktionen signifikante Einflüsse aus (Verringerung der Fraktion A und Erhöhung 

der Fraktion B2 mit fortschreitender Reife). Erwartungsgemäß wirkte sich der Faktor 

Standort – durch seinen Einfluss auf die Vegetationsdauer – signifikant auf die meisten 

Nährstoffparameter aus. Besonders die Gerüstsubstanzen sowie die Anteile an Faser- und 

Nichtfaser-Kohlenhydraten zeigten sich stark abhängig von diesen klimatischen Voraussetzungen, 

die sowohl die Kolbenbildung als auch den Alterungsprozess der Restpflanze 

entscheidend beeinflussen. 

Während der Einfluss der Sorte auf den Nährstoffgehalt sehr gering war, zeigten sich 

hochsignifikante Unterschiede zwischen den Sorten bei den in situ-Abbauparametern der 

TM. Spätreife Sorten weisen eine höhere lösliche Fraktion (a) und eine niedrigere 

potentiell fermentierbare Fraktion (b) auf, ihre potentielle Abbaubarkeit [a + b] ist somit 

gleich. Einen signifikanten Einfluss auf die Abbauparameter a und b übten auch 

Vegetationsstadium und Standort aus. Die Fraktion a war höher bei frühem Erntezeitpunkt 

und Standorten mit kürzerer Vegetationsdauer. Diese Bedingungen führen zu niedrigen 

Kolben- jedoch höheren Restpflanzenanteilen und folglich zu höherem Gehalt an Gerüst- 

Kohlenhydraten. Diese morphologische Zusammensetzung bedingt niedrigere Abbauraten 

(c) jüngerer Maispflanzen (Zellulose wird wesentlich langsamer abgebaut als Stärke). Die 

in der Untersuchung angewandten Methoden (Cornell-System, in situ-Abbaubarkeit) 

erlauben eine über die Weender Analyse hinausgehende Charakterisierung des 

Futterwertes von Silomais. 

1 Univ.-Doz. Dr. Leonhard GRUBER, Dipl.-Ing. Karin TAFERNER, Ing. Günter MAIERHOFER, Dipl.-Ing. 

Marcus URDL, HBLFA Raumberg-Gumpenstein, Institut für Nutztierforschung, Gumpenstein, A-8952 

Irdning, leonhard.gruber@raumberg-gumpenstein.at, 0043 (0)3682 22451 260 

2 Barbara STEINER, HBLFA Raumberg-Gumpenstein, Abteilung für Analytik, Gumpenstein, A-8952 Irdning 

3 Dr. vet.med. Johann GASTEINER, HBLFA Raumberg-Gumpenstein, Institut für Artgerechte Tierhaltung 

und Tiergesundheit, Gumpenstein, A-8952 Irdning 

226


Schlüsselwörter: Silomais, Kohlenhydrate, Protein, Cornell-System, in situ-TM-Abbau 

Abstract 

Influence of vegetative stage, variety, location and conservation on the content of 

protein and carbohydrate fractions as well as on the ruminal in situ degradation of 

dry matter in forage maize 

The experiment investigated the effects of vegetative stage, variety, location and 

conservation form of forage maize on the content of carbohydrates and protein according 

to the Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS) as well as on the in situ 

degradation of dry matter. The objective was to characterize forage maize more precisely 

than the Weende analysis does in order to better estimate ruminal availability. 

The maize samples (n = 54) were harvested in the year 2003. They differed by stage of 

maturity (late milk stage [< 25 % DM], early dent stage [25 – 30 % DM], late dent stage [30 

– 35 % DM]); variety (Fuxxol FAO 240, Romario FAO 270, Atalante FAO 290); location 

(Lambach, Upper Austria; Kobenz, Styria; Gumpenstein, Styria) and conservation form 

(fresh maize, maize silage). The samples were analysed by different methods: Weende 

analysis (VDLUFA 1976), detergent analysis (Van Soest 1994), analysis according to the 

Cornell Net Carbohydrate and Protein System (Krishnamoorthy et al. 1982, Van Soest et 

al. 1991, Fox et al. 1992, Russell et al. 1992, Sniffen et al. 1992, Licitra et al. 1996) and 

the in situ method (Ørskov & McDonald 1979, Huntington & Givens 1995, Mertens 1993, 

Südekum 2005). The in situ analyses to determine the ruminal degradation of dry matter 

were carried out with four rumen cannulated steers with an incubation time of up to 168 

hours. 

Nutrient content was mainly influenced by conservation form and location. Stage of 

maturity and variety had only marginal effects. Due to fermentation processes of non-fibre 

carbohydrates during conservation, silages showed higher amounts of crude fibre and 

lower contents of N-free extracts. Van Soest detergent fibre as well as Cornell carbohydrate 

and protein fractions supported these results. With the exception of crude fat 

content, stage of maturity had a significant effect only on protein fractions (decrease in 

rapidly available fraction [A] and increase in slowly available fraction [B2] due to maturity). 

As expected, the factor location had significant effects on most of the chemical parameters 

by determining the length of vegetation period. Detergent fibre content and fiber/non-fiber 

ratio were mainly dependent on climatic conditions, which significantly influenced ear 

growth as well as aging of residual plants. 

Although variety only slightly influenced nutrient contents, it had a highly significant impact 

on in situ degradation characteristics of dry matter. Late maturing varieties had higher 

soluble fractions (a) and lower potentially degradable fractions (b), whereas the potential 

degradability [a + b] was equal to the other varieties. Fractions a and b were significantly 

affected by stage of maturity and location. Fraction a increased in early stages of maturity 

and locations with short vegetation periods. Those circumstances cause lower ear 

development but higher residual plant proportions, which lead to higher amounts of 

structural carbohydrates. Younger maize plants show lower degradation rates (c) 

(degradability of cellulose is lower than for starch). As the Cornell fractions showed, 

fermentation processes (lactate formation, partly destruction of protein matrix) increased 

soluble fractions (a) in feedstuffs, but reduced degradation rates (c) due to relative 

accumulation of fibre. Except for stage of maturity, potential degradability was not affected 

by the factors investigated. Effects on effective degradability, however, differed 

significantly. The reason is that for calculation of effective degradability, fraction a is 

included as a whole, while fraction b is weighted according to rate of passage. These 

results show that the methods used in this investigation (Cornell System, in situ technique) 

227


lead to a more precise characterisation of nutritive value of forage maize than the classical 

Weende analysis. 

Keywords: Forage maize, Carbohydrates, Protein, Cornell System, in situ DM degradation 

Einleitung und Fragestellung 

Für die Ernährung, sowohl der Wiederkäuer als auch der Pansenmikroben, stellen die 

Kohlenhydrate die wesentliche Energiequelle dar. Die sog. Strukturkohlenhydrate erfüllen 

durch ihre Wirkung auf den Speichelfluss und damit über die pH-Wert–Regulation 

zusätzlich eine wichtige Aufgabe für die Funktion der Vormägen. In der Weender Analyse 

sollten mit der Rohfaser die Gerüstsubstanzen (mit niedriger Verdaulichkeit) und mit den 

N-freien Extraktstoffen die hochverdaulichen Nichtfaser-Kohlenhydrate erfasst werden. 

Unter Gerüstsubstanzen wird die in neutraler Detergenzien-Lösung vollständig unlösliche 

Matrix-Faser verstanden (Van Soest et al. 1991). Sie besteht aus Zellulose, Hemizellulose 

und Lignin. Van Soest (1982, 1994) hat allerdings gezeigt, dass die Rohfaser die Gerüstsubstanzen 

aus mehreren Gründen nur unzureichend beschreibt. Erstens wird Hemizellulose 

überhaupt nicht erfasst und zweitens geht bei der Rohfaser-Bestimmung Lignin 

zum Teil in Lösung und wird daher, so wie auch die Hemizellulose, den N-freien 

Extraktstoffen zugerechnet. Ein weiteres Problem besteht darin, dass sich die 

Zusammensetzung der Gerüstsubstanzen zwischen den Pflanzenspecies unterscheidet, 

somit das Verhältnis von Rohfaser zu NDF nicht konstant ist. 

Auch das Protein ist in den Futtermitteln hinsichtlich seiner Abbauraten im Pansen sehr 

unterschiedlich zusammengesetzt (Russell et al. 1992, Sniffen et al. 1992). Die Proteinabbaubarkeit 

wird neben der Herkunft (Species) vor allem von der Konservierung und der 

technologischen Verarbeitung beeinflusst. Das Cornell Net Carbohydrate and Protein 

System (CNCPS) unterscheidet 5 verschiedene Proteinfraktionen entsprechend ihrer 

Abbaugeschwindigkeit im Pansen (NPN, lösliches Protein, Protein mit mittlerer und 

geringer Abbaubarkeit, mit Zellulose assoziiertes nicht verfügbares Protein, Fox et al. 

2004). Die Berücksichtigung der Proteinabbauraten ist wichtig für die Formulierung von 

Rationen mit hoher Effizienz der mikrobiellen Proteinsynthese. Diese wird erreicht, wenn 

Protein und Kohlenhydrate synchron abgebaut werden (Russell et al. 1992, Sinclair et al. 

1993 und 1995, Blank et al. 1998). 

Die in situ-Methode hat sich zu einem Standard in der Futterbewertung entwickelt (Ørskov 

et al. 1980, MAFF 1992, Sauvant et al. 2004). Die in situ ermittelten Ergebnisse des 

Proteinabbaues werden in den meisten Proteinbewertungssystemen als Schätzwert für 

das unabgebaute Futterprotein (UDP, undegraded dietary protein) herangezogen (INRA 

1989, AFRC 1993, NRC 2001). Darüber hinaus sind die Abbauwerte der Trockenmasse 

und des Proteins im neuen Futterbewertungssystem Großbritanniens die Grundlage für 

die Ermittlung des Mikrobenproteins (FiM 2004). 

Aus diesem Grund werden an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein in einem umfangreichen 

Forschungsprojekt die für die Ernährung der Wiederkäuer wesentlich Grob- und 

Kraftfutter über die Weender Analyse hinaus auch hinsichtlich der Gerüstsubstanzen (Van 

Soest et al. 1991), der Kohlenhydrat- und Protein–Fraktionen des CNCPS sowie auch der 

in situ-Abbaubarkeit analysiert. In der vorliegenden Arbeit wird über die Ergebnisse der 

Untersuchungen von Silomais berichtet. 

228



Fragestellung und Versuchsplan 

Der Versuch hatte zum Ziel, Silomais sehr unterschiedlicher Qualität zu erzeugen. Es 

wurde angestrebt, Restpflanzen mit sehr verschiedener Verdaulichkeit zu erhalten und 

auch der Kolbenanteil an der Gesamtpflanze sollte einen weiten Bereich abdecken. Das 

wurde durch die Versuchsfaktoren „Vegetationsstadium“, „Sorte“ und „Standort“ erreicht. 

Da durch die Fermentation bei der Silierung auch Änderungen des Nährstoffgehaltes 

erfolgen (Kohlenhydrate, Proteinabbau), wurde sowohl „Grünmais“ als auch „Maissilage“ 

untersucht. Der Versuchsplan bestand daher aus 4 Faktoren mit 3 bzw. 2 Faktorstufen (3 

× 3 × 3 × 2 = 54): 

Vegetationsstadium: Ende Milchreife, Mitte Teigreife, Ende Teigreife 

Sorte: Fuxxol (RZ 240), Romario (RZ 270), Atalante (RZ 290) [RZ = Reifezahl] 

Standort: Lambach (Oberösterreich), Kobenz (Steiermark), Gumpenstein (Steiermark) 

Konservierung: Grünmais, Maissilage 

Die Standorte sind hinsichtlich Seehöhe und Klima sehr unterschiedlich und 

repräsentieren verschiedene Anbaugebiete. Dadurch war ein starker Einfluss auf Wachstumsverlauf, 

Ertrag und Kolbenbildung des Silomaises zu erwarten. 

Lambach: 366 m Seehöhe, 8.2 °C Jahrestemperatur, 957 mm Niederschlag 

Kobenz: 630 m Seehöhe, 6.8 °C Jahrestemperatur, 850 mm Niederschlag 

Gumpenstein: 700 m Seehöhe, 6.8 °C Jahrestemperatur, 1010 mm Niederschlag 

Der Versuch wurde in den Jahren 2002 und 2003 durchgeführt. Die Untersuchungen der 

Fraktionen des CNCPS und der in situ-Abbaubarkeit erfolgten nur im Jahr 2003. Die 

beiden Versuchsjahre waren durch besonders hohe Temperaturen gekennzeichnet, wobei 

im August 2002 sintflutartige Regenfälle zu verzeichnen waren. Die Niederschlagswerte 

lagen im Jahr 2002 rund 30 % höher als im langjährigen Durchschnitt. Im Jahr 2003 

herrschte eine extreme Trockenheit, die sich am stärksten am Standort Kobenz auswirkte, 

während die Niederschläge sowohl in Gumpenstein als auch in Lambach trotz einer 

Reduzierung um rund 20 % für eine entsprechende Ertragsbildung ausreichten. An jedem 

Standort wurde ein Feldversuch in vierfacher Wiederholung angelegt, die pflanzenbaulichen 

Maßnahmen entsprachen jenen der Sortenversuche. Bei der Ernte wurde der 

Silomais in Kolben und Restpflanze getrennt, der Ertrag beider Pflanzenteile an 

Frischmasse gewogen und die Trockenmasse bestimmt (24 h bei 105 °C). Weitere Angaben 

zur Versuchsdurchführung und den pflanzenbaulichen Ergebnissen (Ertrag, 

Futterwert, Kolbenanteil etc.) finden sich bei Gruber & Hein (2006). 

Chemische Analysen 

Die Analysen wurden im Labor der HBLFA Raumberg-Gumpenstein durchgeführt. Die 

Weender Analyse und die Untersuchung der Gerüstsubstanzen erfolgten nach den 

Methoden des VDLUFA (1976) und der ALVA (1983). 

Die Kohlenhydrat-Fraktionen des CNCPS wurden nach den Vorgaben von Van Soest et 

al. (1991) sowie Sniffen et al. (1992) und die Protein-Fraktionen des CNCPS entsprechend 

den Arbeiten von Krishnamoorthy et al. (1982) sowie Licitra et al. (1996) ermittelt. 

Die Kohlenhydrate (CHO) werden mit der Van Soest-Analytik in Faser- und Nichtfaser- 

Kohlenhydrate (FC, NFC) unterschieden. Unter FC sind die Gerüstsubstanzen zu 

verstehen, die in nicht-verfügbare (C) und verfügbare Faser (B2) unterteilt werden. Die 

NFC bestehen aus Zucker (A) und Stärke (B1). Der Gehalt an Stärke wurde aus den DLG- 

229


Tabellen für Wiederkäuer (1997) entnommen, und zwar nach der von der Beziehung zur 

Rohfaser abgeleiteten linearen Regression: 

Stärke = 107,16 – 0,057 × XF (Gehalte in g/kg TM) 

Die Kohlenhydrate werden wie folgt ermittelt: 

CHO = 1000 – (XP + XL + XA) 

C = ADL × 2,4 

B2 = NDF – (NDFIP + C) 

FC = C + B2 

NFC = CHO – FC 

B1 = XS + Pektin 

A = NFC – B1 (= XZ) 

Protein wird in 5 Fraktionen unterteilt, die unterschiedlichen Proteinabbauraten entsprechen. 

Zuerst wird das lösliche Protein (SolXP) mit einem Phosphat-Borat-Puffer 

ermittelt. Das darin enthaltene echte Protein (B1) wird durch Trichlor-Essigsäure 

präzipitiert. Der Rest ist NPN (Fraktion A). Das in der ADF-Matrix enthaltene Protein 

(ADFIP, acid detergent insoluble protein) wird als nichtverfügbares Protein betrachtet 

(Fraktion C). NDFIP (Neutral detergent insoluble protein) minus ADFIP stellt das langsam 

abbaubare Protein dar. Die Fraktion B2 (mittlere Proteinabbaurate) wird als Differenz zum 

Rohprotein ermittelt. 

Rohprotein (XP) = Kjehldal-N × 6,25 

SolXP = A + B1 

A = SolXP – B1 

[NPN] 

B1 = SolXP – A [Albumin, Globulin] 

C = ADFIP 

B3 = NDFIP – ADFIP [Extensin, Prolamin] 

B2 = XP – (A + B1 + B3 + C) [Glutelin] 

in situ-Untersuchungen 

Die in situ-Untersuchungen wurden nach den Vorgaben von Ørskov et al. (1980), 

Michalet-Doreau et al. (1987), Madsen & Hvelplund (1994), Huntington & Givens (1995), 

NRC (2001) und Südekum (2005) durchgeführt. Die nylon bags kamen von der Firma 

Ankom (Maschenweite 53 μm; Fairport, New York, USA). Das Verhältnis Einwaage zu 

Beutel-Oberfläche betrug etwa 15 mg pro cm², d.h. 6 g Probe pro Beutel (20 × 10 cm, d.h. 

für Grobfutter). Die Proben wurden gefriergetrocknet, durch ein 2 mm-Sieb gemahlen und 

lufttrocken eingewogen. Für die Inkubationen wurden 4 pansenfistulierte Ochsen (Bar 

Diamond-Fisteln, im Mittel 1.200 kg Lebendmasse) herangezogen, die in 4 Mahlzeiten pro 

Tag eine Ration auf Erhaltungsniveau erhielten (75 % Grundfutter, 25 % Kraftfutter). Die 

Ration war vielseitig zusammengesetzt (Grundfutter: ⅓ Heu, ⅓ Grassilage, ⅓ Maissilage; 

Kraftfutter: 35 % Gerste, 25 % Weizen, 15 % Trockenschnitzel, 15 % Sojaextraktionsschrot, 

7 % Weizenkleie, 3 % Mineralstoffmischung). Die Inkubationszeiten waren mit 0, 3, 

6, 10, 14, 24, 34, 72 und 168 h festgesetzt. Die beiden letzten Zeitstufen (3 und 7 Tage) 

wurden gewählt, um die Asymptote genau schätzen zu können (Mertens 1993). Der 

Waschvorgang zur Bestimmung der Wasserlöslichkeit wurde mit einer Haushaltswaschmaschine 

mit kaltem Wasser 45 min lang schonend durchgeführt (Programm Wolle). Die 

Daten wurden nach dem Modell von Ørskov & McDonald (1979) ausgewertet. Eine 

Korrektur auf Grund von Partikelverlusten in den bags (Weisbjerg et al. 1990) wurde nicht 

vorgenommen, da sich die Proben nur schwer filtrieren ließen (Verklebung des Filters): 

deg = a + b × (1 – exp(–c × (t – L))) für t > L 

230


deg = Abbau eines Futtermittels (Nährstoffs) zur Zeit t (%) 

a = rasch und vollständig lösliche Fraktion (%) 

b = unlösliche, potenziell abbaubare Fraktion (%) 

c = Abbaurate (pro h) 

Da die Abbaubarkeit wesentlich von der Passagerate im Verdauungstrakt beeinflusst wird, 

wurde auch die effektive Abbaubarkeit (ED2, ED5, ED8) bei einer unterstellten Passagerate 

von k = 0.02, 0.05 bzw. 0.08 (pro h) nach den Angaben von McDonald (1981) 

errechnet: 

ED = a + [(b × c) / (k + c)] × exp(-k × L) 

Statistische Analysen 

Der Datencheck, die deskriptive Statistik und die Auswertung der in situ-Daten nach dem 

Modell von Ørskov & McDonald (1979) erfolgte mit dem Programm Statgraphics Plus 5 

(2000). Die Ergebnisse wurden mit dem Statistik-Paket von Harvey (1987) 

varianzanalytisch ausgewertet. Das Modell bestand aus den fixen Effekten 

„Vegetationsstadium“, „Sorte“, „Standort“ und „Konservierung“ sowie den Zweifach- 

Interaktionen. Die paarweisen Vergleiche wurden nach Newman-Keuls mit Statgraphics 

Plus 5 (2000) ermittelt und durch unterschiedliche Hochbuchstaben gekennzeichnet (P ≦ 

0,05). 


Der Gehalt des Silomaises an Trockenmasse (TM) wurde durch alle Versuchsfaktoren 

signifikant beeinflusst (Tab. 1). Er erhöhte sich mit Fortschreiten der Vegetation von 29,3 

auf 35,7 bzw. 38,1 %, war höher auf Standorten mit langer Vegetationsdauer (Lambach > 

Kobenz > Gumpenstein) und geringer bei Sorten mit hoher Reifezahl (Fuxxol > Romario > 

Atalante). Die physiologische Ursache ist, dass sich mit der Vegetation sowohl der Anteil 

des TM-reichen Kolbens erhöht und auch der TM-Gehalt der Restpflanze ansteigt (u. a. 

Groß 1979). Der TM-Gehalt des Kolbens wird daher von vielen Versuchsanstellern als der 

aussagekräftigste Parameter zur Beschreibung der physiologischen Reife des Silomaises 

angesehen (Groß 1979, Groß & Peschke 1980a, b, c; Gruber et al. 1983). Letztlich lassen 

sich alle Versuchsfaktoren auf die Frage reduzieren, welcher Vegetationszeitraum den 

einzelnen Versuchsvarianten für ihre Entwicklung zur Verfügung stand. Das gilt auch für 

den Gehalt an wertbestimmenden Nährstoffen (besonders Faser- und Nicht-Faser– 

Kohlenhydrate) und auch die ruminale Abbaubarkeit, wobei dem Anteil des Kolbens die 

entscheidende Rolle zukommt. 

Nährstoffgehalt und Fraktionen des CNCPS 

Der Nährstoffgehalt und die Fraktionen des CNCPS sind in Tabelle 1 angeführt. Auf den 

Gehalt an Rohprotein wirkten sich Sorte und Standort hochsignifikant aus, tendenziell 

auch das Vegetationsstadium, nicht dagegen die Silierung. Als Ursachen für die 

Differenzen im Rohprotein-Gehalt sind vor allem das Verhältnis Restpflanze/Kolben, das 

physiologische Alter der Restpflanze sowie Sorten- und Standortunterschiede (Boden und 

Klima) anzusehen (Zscheischler et al. 1974, Groß & Peschke 1980a und b, Gruber et al. 

1983, Pex et al. 1996, Schwarz et al. 1996, Ettle & Schwarz 2003). 

231


Bezüglich der Proteinfraktionen des Cornell-Systems wirkte sich der Versuchsfaktor 

Konservierung am deutlichsten aus, außerdem auch das Vegetationsstadium. Dagegen 

übten Standort und Sorte kaum einen Einfluss auf den Anteil der Proteinfraktionen am XP- 

Gehalt aus (Tab. 1). Die Silierung führte zu einem signifikanten Anstieg der Fraktion A 

(NPN) von 31 auf 57 % des XP, was auf einen starken Proteinabbau im Zuge des 

Gärprozesses hinweist. Im Gegenzug verminderten sich die Fraktionen B1 und besonders 

B2 (von 50 auf 30 % des XP) sowie auch B3 (von 13 auf 8 %). Mit steigendem 

Vegetationsstadium verminderte sich die Fraktion A (von 50 auf 41 %) und erhöhte sich 

dementsprechend die Fraktion B2 von 34 auf 44 %. Die Verschiebung der Anteile der 

einzelnen Proteinfraktionen während der Vegetation ist vor allem mit dem Anstieg des 

Kolbenanteils zu erklären. Das Protein des Maiskornes ist wesentlich langsamer abbaubar 

als das Protein von Maisrestpflanzen. 

Hinsichtlich Rohfaser und Gerüstsubstanzen übte der Faktor Konservierung den größten 

Einfluss aus (Tab. 1). Im Zuge des Gärverlaufes werden leicht lösliche Kohlenhydrate 

fermentiert und der Gehalt an Gerüstsubstanzen steigt dadurch an (21 bzw. 23 % XF, 47 

bzw. 50 % NDF). Dies ist auch eindeutig an den Kohlenhydrat-Fraktionen des CNCPS 

abzulesen. Die NFC (Nonfiber-carbohydrates) machen in Grünmais 46,4 und in Maissilage 

42,7 % aus. 

Tabelle 1: Gehalt an Nährstoffen und Gerüstsubstanzen sowie Anteil der Protein- und 

Kohlenhydratfraktionen (Haupteffekte) 

Parameter Konservierung Vegetationsstadium Standort Sorte RSD P-Wert R² 

Grünmais 

Maissilage 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Lambach 

Kobenz 

Gumpenstein 

Fuxxol 

Romario 

Atalante 

Konservierung 

Vegetationsstadium 

Standort 

Sorte Modell 

Probenanzahl 

Rohnährstoffe 

27 27 18 18 18 18 18 18 18 18 18 

TM g/kg FM 355 332 293 357 381 422 340 269 366 347 317 17 0,000 0,000 0,000 0,000 0,977 

XP g/kg TM 79 79 80 81 77 73 86 79 83 81 74 6 0,889 0,122 0,000 0,000 0,750 

XL g/kg TM 28 29 25 29 32 32 25 29 28 30 27 3 0,907 0,000 0,000 0,032 0,874 

XF g/kg TM 212 230 231 217 216 203 227 233 228 216 219 21 0,004 0,061 0,001 0,223 0,674 

XX g/kg TM 642 621 622 635 638 656 614 625 620 634 640 25 0,004 0,152 0,000 0,055 0,699 

XA g/kg TM 41 43 43 42 41 38 47 41 43 40 42 4 0,061 0,396 0,000 0,141 0,750 

Gerüstsubstanzen 

NDF g/kg TM 471 497 494 477 481 459 496 496 492 478 482 39 0,018 0,407 0,010 0,559 0,605 

ADF g/kg TM 237 263 253 247 249 234 254 262 259 245 246 19 0,000 0,579 0,001 0,072 0,733 

ADL g/kg TM 29 33 31 30 32 31 30 32 32 31 29 5 0,003 0,456 0,266 0,223 0,621 

Proteinfraktionen 

A % des XP 31,3 56,9 49,5 41,9 40,8 43,6 44,4 44,2 44,6 43,3 44,4 5,8 0,000 0,000 0,900 0,781 0,921 

B1 % des XP 2,4 0,9 1,5 1,7 1,9 1,9 1,5 1,7 1,7 1,6 1,8 0,4 0,000 0,027 0,007 0,305 0,913 

B2 % des XP 50,4 29,8 33,9 42,7 43,7 41,5 40,4 38,3 39,6 42,0 38,8 6,8 0,000 0,000 0,367 0,352 0,865 

B3 % des XP 12,5 8,3 11,5 10,1 9,7 9,2 10,3 11,8 10,3 9,6 11,4 2,5 0,000 0,093 0,017 0,105 0,720 

C % des XP 3,3 4,1 3,5 3,7 3,9 3,8 3,3 4,0 3,9 3,5 3,6 0,6 0,000 0,110 0,002 0,081 0,747 

CHO-Fraktionen 

CHO g/kg TM 854 851 853 852 853 859 840 858 848 851 859 15 0,459 0,931 0,001 0,100 0,565 

FC % der CHO 53,6 57,3 56,5 54,7 55,2 52,4 57,7 56,3 56,6 54,9 54,8 4,5 0,006 0,475 0,004 0,422 0,632 

NFC % der CHO 46,4 42,7 43,5 45,3 44,8 47,6 42,3 43,7 43,4 45,1 45,2 4,5 0,006 0,475 0,004 0,422 0,632 

A % der CHO 19,6 2,5 12,4 10,3 10,4 7,7 12,8 12,6 12,0 10,0 11,1 4,5 0,000 0,298 0,003 0,417 0,898 

B1 % der CHO 26,8 40,2 31,1 35,0 34,4 39,9 29,5 31,0 31,4 35,1 34,1 6,7 0,000 0,185 0,000 0,247 0,815 

B2 % der CHO 45,6 48,0 47,8 46,3 46,2 43,8 49,3 47,3 47,5 46,2 46,6 4,3 0,047 0,444 0,002 0,687 0,605 

C % der CHO 8,1 9,3 8,7 8,4 9,0 8,6 8,4 9,0 9,2 8,7 8,2 1,3 0,002 0,444 0,386 0,131 0,635 

232


Tabelle 2: Gehalt an Nährstoffen und Gerüstsubstanzen sowie Anteil der Protein- und 

Kohlenhydratfraktionen (Wechselwirkungen) 

Parameter Grünmais Maissilage Fuxxol Romario Atalante P-Wert 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Ende 

Milchreife 

Probenanzahl 9 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 

Rohnährstoffe 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Kons. 

× Veg. 

TM g/kg FM 300 368 396 285 346 366 304 379 416 301 354 386 273 337 342 0,461 0,029 

XP g/kg TM 79 82 77 81 80 77 83 85 80 81 82 80 76 75 71 0,730 0,979 

XL g/kg TM 24 30 31 25 28 33 24 28 33 27 31 33 24 28 30 0,147 0,853 

XF g/kg TM 218 205 213 238 228 224 236 222 226 230 203 216 227 225 205 0,773 0,382 

XX g/kg TM 632 649 645 612 621 630 606 630 624 629 643 632 632 632 657 0,766 0,382 

XA g/kg TM 42 41 40 44 43 42 45 42 42 41 41 40 42 43 42 0,894 0,807 

Gerüstsubstanzen 

NDF g/kg TM 497 451 464 491 503 498 508 479 488 493 460 481 481 492 474 0,181 0,865 

ADF g/kg TM 245 227 238 261 266 260 261 255 260 251 237 246 248 248 242 0,461 0,126 

ADL g/kg TM 30 26 30 31 34 34 31 31 35 30 30 33 31 29 28 0,076 0,452 

Proteinfraktionen 

A % des XP 36,0 29,2 28,5 63,1 54,6 53,0 52,0 43,5 38,2 49,8 41,0 39,1 46,8 41,2 45,1 0,801 0,133 

B1 % des XP 2,3 2,5 2,6 0,7 0,9 1,2 1,5 1,4 2,0 1,4 1,6 1,9 1,7 2,0 1,8 0,590 0,137 

B2 % des XP 44,9 52,8 53,6 23,0 32,5 33,8 31,4 41,3 46,2 34,9 43,8 47,1 35,5 43,0 37,8 0,888 0,197 

B3 % des XP 13,2 12,4 12,1 9,8 7,7 7,4 11,4 9,7 9,6 10,4 10,0 8,4 12,7 10,4 11,2 0,695 0,801 

C % des XP 3,6 3,1 3,2 3,4 4,2 4,5 3,6 4,1 4,0 3,4 3,5 3,6 3,4 3,4 4,1 0,001 0,441 

CHO-Fraktionen 

CHO g/kg TM 855 854 854 852 850 852 843 852 850 859 846 848 858 857 862 0,979 0,421 

FC % der CHO 56,6 51,4 53,0 56,5 58,0 57,4 58,9 54,8 56,2 56,1 53,1 55,6 54,6 56,2 53,7 0,092 0,502 

NFC % der CHO 43,4 48,6 47,0 43,5 42,0 42,6 41,1 45,2 43,8 43,9 46,9 44,4 45,4 43,8 46,3 0,092 0,502 

A % der CHO 22,1 18,1 18,6 2,7 2,4 2,3 13,6 10,8 11,6 11,8 7,9 10,3 11,8 12,1 9,4 0,449 0,669 

B1 

% der 

CHO 

21,4 30,5 28,4 40,8 39,5 40,4 27,5 34,4 32,2 32,1 39,0 34,1 33,6 31,6 36,9 0,073 0,316 

B2 

% der 

CHO 

48,0 44,2 44,5 47,6 48,4 47,9 50,0 46,1 46,3 47,6 44,8 46,3 45,8 48,1 45,9 0,244 0,427 

C % der 

CHO 

233 

Sorte × 

Veg. 

8,5 7,2 8,5 8,8 9,6 9,5 8,9 8,7 9,9 8,4 8,4 9,2 8,7 8,2 7,8 0,061 0,401


Tabelle 3: Parameter des ruminalen in situ-Abbaues der Trockenmasse (Haupteffekte) 

Parameter Konservierung Vegetationsstadium Standort Sorte RSD P-Wert R² 

Grünmais 

Maissilage 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Lambach 

Kobenz 

Gumpenstein 

Fuxxol 

Romario 

Probenanzahl 27 27 18 18 18 18 18 18 18 18 18 

Abbau-Parameter 

Atalante 

Konservierung 

Vegetationsstadium 

Standort 

Sorte Modell 

a % 33,9 36,8 37,7 34,4 33,9 34,3 35,8 35,8 34,2 34,6 37,2 2,5 0,000 0,000 0,146 0,002 0,747 

b % 47,2 44,4 44,3 46,6 46,6 46,7 45,3 45,4 47,1 46,7 43,7 2,3 0,000 0,006 0,136 0,000 0,751 

c pro h 0,047 0,039 0,037 0,046 0,045 0,046 0,042 0,041 0,040 0,044 0,045 0,007 0,000 0,002 0,112 0,206 0,692 

lag h 1,44 0,44 0,41 1,23 1,17 1,83 0,71 0,27 1,30 1,01 0,50 0,84 0,000 0,011 0,000 0,026 0,784 

[a + 

b] 

% 81,1 81,2 82,0 80,9 80,5 81,1 81,2 81,2 81,2 81,3 80,9 1,6 0,802 0,032 0,972 0,725 0,511 

ED2 % 65,8 65,5 65,8 66,0 65,3 65,2 65,8 66,0 64,5 65,7 66,8 1,9 0,587 0,536 0,448 0,005 0,546 

ED5 % 55,0 55,6 55,9 55,3 54,6 54,4 55,6 55,9 53,6 55,1 57,1 2,2 0,328 0,261 0,111 0,000 0,639 

ED8 % 49,3 50,7 51,1 49,8 49,1 48,8 50,4 50,8 48,2 49,7 52,1 2,4 0,046 0,060 0,034 0,000 0,689 

Tabelle 4: Parameter des ruminalen in situ-Abbaues der Trockenmasse 

(Wechselwirkungen) 

Parameter Grünmais Maissilage Fuxxol Romario Atalante P-Wert 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Probenanzahl 9 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 

Abbau-Parameter 

a % 35,6 33,1 32,8 39,8 35,6 35,0 36,2 33,0 33,2 37,7 33,6 32,6 39,3 36,5 35,9 0,477 0,850 

b % 46,0 47,4 48,3 42,5 45,8 44,9 45,6 48,0 47,6 45,4 47,6 47,2 41,8 44,2 45,0 0,363 0,940 

c pro h 0,044 0,048 0,048 0,030 0,044 0,042 0,033 0,046 0,042 0,037 0,050 0,045 0,042 0,043 0,048 0,117 0,187 

lag h 1,97 1,56 0,78 0,63 0,46 0,22 0,25 2,08 1,56 0,66 1,18 1,20 0,32 0,42 0,77 0,581 0,167 

[a + 

b] 

% 81,7 80,5 81,1 82,3 81,4 79,9 81,8 81,0 80,9 83,0 81,1 79,8 81,1 80,7 80,9 0,124 0,224 

ED2 % 66,5 65,4 65,5 65,0 66,6 65,0 64,1 65,0 64,4 66,1 66,8 64,3 67,1 66,3 67,1 0,151 0,310 

ED5 % 56,1 54,5 54,3 55,6 56,2 54,9 53,9 53,6 53,3 55,9 56,0 53,5 57,8 56,4 57,1 0,369 0,500 

ED8 % 47,6 48,9 51,5 48,8 50,5 52,7 49,1 47,8 47,7 50,9 50,3 47,9 53,1 51,4 51,8 0,651 0,672 

Ende 

Teigreife 

Ende 

Milchreife 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Ende 

Milchreife 

Noch viel deutlicher zeichnet sich der Gärprozess im Gehalt der Fraktionen A (19,6 bzw. 

2,5 % Zucker) und B1 ab (26,8 bzw. 40,2 % Stärke und Pektin in Grünmais bzw. 

Maissilage). 

Mit steigendem Vegetationsstadium verminderte sich der Gehalt an Rohfaser (P = 0,06), 

der Gehalt an Gerüstsubstanzen (NDF, ADF, ADL) zeigte dagegen keinen statistisch 

signifikanten Einfluss und betrug im Mittel 484 g NDF, 250 g ADF und 31 g ADL in der TM 

(Tab. 1). Auch die Kohlenhydrat-Fraktionen des CNCPS waren vom Vegetationsstadium 

nicht beeinflusst. Der Faktor Standort beeinflusste den Gehalt an Gerüstsubstanzen 

erwartungsgemäß in dem Sinn, dass der Gehalt an NDF, ADF, ADL und XF signifikant 

umso niedriger war, je länger die Vegetationsperiode bzw. je günstiger die klimatischen 

Wachstumsbedingungen für Silomais an einem Standort waren. Die physiologische 

Ursache dafür liegt in den höheren Kolbenanteilen, die durch diese Wachstumsbedingungen 

begünstigt werden. Dies spiegelt sich auch in den signifikant 

unterschiedlichen Kohlenhydrat-Fraktionen des CNCPS wider (Tab. 1). Der Versuchsfaktor 

Sorte führte zu keinen Unterschieden im Gehalt an Gerüstsubstanzen, was 

allerdings durch die Versuchsanstellung bedingt ist, durch welche alle Sorten bei 

vergleichbaren Vegetationsstadien geerntet wurden. 

In Tabelle 2 werden die Interaktionen [Vegetationsstadium × Konservierung] und [Vegetationsstadium 

× Sorte] mit den entsprechenden P-Werten angeführt. Bis auf ganz wenige 

Ausnahmen traten in keinem der Nährstoffparameter Wechselwirkungen auf, d.h. der 

Mitte 

Teigreife 

Ende 

Teigreife 

Kons. 

× 

Veg. 

234 

Sorte 

× 

Veg.


Einfluss der Versuchsfaktors Vegetationsstadium wirkte unabhängig vom Einfluss der 

Faktoren Konservierung bzw. Sorte. 

Ruminaler in situ-Abbau der Trockenmasse 

Die Resultate des ruminalen in situ-Abbaues der Trockenmasse sind in den Tabellen 3 

und 4 sowie in den Abbildungen 1 und 2 angeführt. Auf die Parameter des in situ-Abbaues 

(a, b, c) nach Ørskov & McDonald (1979) wirkten sich die Versuchsfaktoren 

Konservierung, Vegetationsstadium und Sorte hochsignifikant aus (P < 0,01), nicht 

dagegen der Faktor Standort. Durch die Silierung erhöhte sich die rasch lösliche Fraktion 

a gegenüber Grünmais von 34 auf 37 % und die Fraktion b (nicht löslich, potenziell 

fermentierbar) verminderte sich im Gegenzug von 47 auf 44 %. Dies bedeutet, dass die 

potenzielle Abbaubarkeit [a + b] in beiden Konservierungsformen identisch ist (81 %). Die 

effektive Abbaubarkeit [ED] unterscheidet sich (bei allen Versuchsfaktoren) umso mehr, je 

höher die Passagerate angenommen wird, was methodisch bedingt ist (es wird nur die 

Fraktion b mit der Passagerate gewichtet, McDonald 1981). Die Abbaurate (c) vermindert 

sich durch die Silierung von 4,7 auf 3,9 % pro Stunde. Mit steigendem Vegetationsstadium 

geht die Fraktion a von 38 auf 34 % zurück und die Fraktion b erhöht sich von 44 auf 47 

%. Die Abbaurate in der Milchreife ist mit 3,7 gegenüber 4,6 % in der Teigreife signifikant 

niedriger. Auch dies ist über den Kolbenanteil erklärbar, der Abbau von Stärke (= Kolben) 

erfolgt wesentlich rascher als der Abbau von Zellulose (= Restpflanze) (Gruber et al. 2005 

und 2006). Der Anstieg der Abbaurate mit steigendem Kolbenanteil ist in Abb. 2 

dargestellt. Die potenzielle Abbaubarkeit geht folglich von 82,0 auf 80,5 % zurück. 

Im Gegensatz zum Gehalt an Gerüstsubstanzen und den Fraktionen des Cornell-Systems 

zeigten die in situ-Untersuchungen signifikante Unterschiede zwischen den Sorten. Je 

spätreifer die Sorte, desto höher war der lösliche Anteil (a) der TM (34, 35 bzw. 37 %) und 

desto niedriger war der potenziell fermentierbare Anteil (b) der TM (47, 47 bzw. 44 %), mit 

dem Ergebnis, dass keine Unterschiede in der potenziellen Abbaubarkeit auftraten. Die 

Ergebnisse hinsichtlich der Sortenunterschiede sind in gleicher Weise wie die des 

Vegetationsstadiums zu interpretieren. Varianten mit höherem Kolbenanteil (frühreife 

Sorten) weisen eine niedrigere Fraktion a (rasch löslich) und eine höhere Fraktion b 

(potenziell fermentierbar) auf. Allerdings wiesen die spätreiferen Sorten auch eine höhere 

Abbaurate auf. Ein Grund dafür könnten überreife Restpflanzen der frühreifen Sorte 

Fuxxol sein. Kurtz & Schwarz (2005) fanden eine signikant negative Beziehung zwischen 

der in situ-Abbaubarkeit von Mais-Restpflanzen und dem NDF-Gehalt bei frühem 

Erntezeitpunkt (r = –0,74**), nicht jedoch bei später Ernte (r = 

–0,26 n.s. ). Wie beim Nährstoffgehalt, traten auch bei den Ergebnissen der ruminalen 

Abbaubarkeit zwischen Vegetationsstadium und Konservierung bzw. Sorte keine Wechselwirkungen 

auf. 

235


Abbildung 1: Ruminaler in situ-Abbau der Trockenmasse in Abhängigkeit von Vegetationsstadium, 

Sorte, Standort und Konservierung 

Abbau der TM im Pansen (%) 


100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

Vegetationsstadium 

100 

90 

Sorte 

a b c a + b ED 5 

Ende Milchreife 37,7 44,3 3,7 82,0 55,9 

Mitte Teigreife 34,4 46,6 4,6 80,9 55,3 

Ende Teigreife 33,9 46,6 4,5 80,5 54,6 

0 

0 24 48 72 

Inkubationszeit (h) 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

Ende Milchr. Mitte Teigr. Ende Teigr. Fuxxol Romario Atalante 

Standort 


Lambach 34,3 46,7 4,6 81,1 54,4 

Kobenz 35,8 45,3 4,2 81,2 55,6 

Gumpenstein 35,8 45,4 4,1 81,2 55,9 

0 

0 24 48 72 


Lambach Kobenz Gumpenstein 



80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 


Fuxxol 34,2 47,1 4,0 81,2 53,6 

Romario 34,6 46,7 4,4 81,3 55,1 

Atalante 37,2 43,7 4,5 80,9 57,1 

0 

0 24 48 72 


100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

Konservierung 


Grünmais 33,9 47,2 4,7 81,1 55,0 

Maissilage 36,8 44,4 3,9 81,2 55,6 

0 

0 24 48 72 


Grünmais Maissilage 

236


Abbildung 2: Beziehungen zwischen dem Kolbenanteil und den Abbauparametern (a, b, c) 

nach Ørskov & McDonald (1979) sowie dem NDF-Gehalt 

Lösliche Fraktion „a“ (%) 

Abbaurate „c“ (pro h) 

50 

45 

40 

35 

30 

55 

Lösliche Fraktion „a“ Potenziell abbaubare Fraktion „b“ 

a = 44,7 - 0,21 * KA 

R2 a = 29,2 + 0,55 * KA - 0,008 * KA 

= 0,68 

2 

R2 a = 44,7 - 0,21 * KA 

25 

R = 0,19 

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 

2 a = 29,2 + 0,55 * KA - 0,008 * KA 

= 0,68 

2 

R2 25 

= 0,19 

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 

0,07 

0,06 

0,05 

0,04 

0,03 

0,02 

Kolbenanteil (%) 


Abbaurate je Stunde „c“ 

c = 0,06 - 0,0012 * KA + 0,00002 * KA 


2 

R2 = 0,28 

c = 0,06 - 0,0014 * KA + 0,00002 * KA2 R2 0,01 

c = 0,06 - 0,0012 * KA + 0,00002 * KA 

0,00 

= 0,21 

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 


2 

R2 = 0,28 

c = 0,06 - 0,0014 * KA + 0,00002 * KA2 R2 0,01 

0,00 

= 0,21 

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 


Potenziell abbaubare Fraktion „b“ (%) 

NDF (g/kg TM) 

b = 38,0 + 0,18 * KA 

R 


2 b = 37,0 + 0,14 * KA 

= 0,46 

R2 b = 38,0 + 0,18 * KA 

R = 0,14 

30 

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 


2 b = 37,0 + 0,14 * KA 

= 0,46 

R2 = 0,14 

30 

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 


Gerüstsubstanzen (g/kg TM) 

NDF = 353 + 8,8 * KA - 0,124 * KA 


2 

R2 = 0,45 

NDF = 507 + 0,6 * KA - 0,014 * KA2 R2 350 

NDF = 353 + 8,8 * KA - 0,124 * KA 

300 

= 0,03 

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 


2 

R2 = 0,45 

NDF = 507 + 0,6 * KA - 0,014 * KA2 R2 350 

300 

= 0,03 

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 


Als Schlussfolgerung ist abzuleiten, dass die in der Untersuchung angewandten Methoden 

(Cornell-System, in situ-Abbaubarkeit) eine über die Weender Analyse hinausgehende 

Charakterisierung des Futterwertes von Silomais erlauben. Besonders die Veränderungen 

durch den Gärprozess bei der Silierung (Bildung von Gärsäuren durch Fermentation von 

Zucker, teilweise Auflösung der Proteinmatrix) spiegeln sich in den Kohlenhydrat- und 

Protein-Fraktionen des Cornell-Systems wider. Auch die durch die Versuchsanstellung 

(Vegetationsstadium, Sorte, Standort) bedingten Veränderungen des Kolbenanteils und 

der Verdaulichkeit der Maisrestpflanzen werden durch die Analyse der Gerüstsubstanzen 

und besonders durch die in situ-Abbaubarkeit wesentlich besser abgebildet als durch die 

herkömmliche Analyse der Rohnährstoffe. 

50 

45 

40 

35 

600 

550 

500 

450 

400 

237


Literatur 

ALVA (Arbeitsgemeinschaft landwirtschaftlicher Versuchsanstalten), 1983: Österreichisches Methodenbuch 

für die Untersuchung von Futtermitteln, Futterzusatzstoffen und Schadstoffen. Selbstverlag 

ALVA. 

AFRC (Agricultural Food and Research Council), 1993: Energy and Protein Requirements of 

Ruminants. An advisory manual prepared by the AFRC Technical Committee on Responses to 

Nutrients. CAB International, Wallingford, UK, 159 S. 

Blank, R., K.-H. Südekum, I. Immig und J. Kleinmans, 1998: Synchroner Abbau von Kohlenhydraten 

und Rohprotein in den Vormägen – eine neue Variable für die Rationsgestaltung? Übers. 

Tierernährg. 26, 157-188. 

DLG (Deutsche Landwirtschaftsgesellschaft), 1997: DLG-Futterwerttabellen – Wiederkäuer. 7. Auflage, 

DLG-Verlag, Frankfurt/Main, 212 S. 

Ettle, T. und F.J. Schwarz, 2003: Effect of maize variety harvested at different maturity stages on 

feeding value and performance of dairy cows. Anim. Res. 52, 337-349. 

FiM (Feed into Milk Consortium), 2004: Feed into Milk. A new applied feeding system for dairy cows. An 

advisory manual. Ed. C. Thomas. Nottingham University Press, 68 S. 

Fox, D.G., C.J. Sniffen, J.D. OĆonnor, J.B. Russell und P.J. Van Soest, 1992: A net carbohydrate and 

protein system for evaluating cattle diets: III. Cattle requirements and diet adequacy. J. Anim. Sci. 

70, 3578-3596. 

Fox, D.G., L.O. Tedeschi, T.P. Tylutki, J.B. Russell, M.E. van Amburgh, L.E. Chase, A.N. Pell und T.R. 

Overton, 2004: The Cornell Net Carbohydrate and Protein System model for evaluating herd 

nutrition and nutrient excretion. Anim. Feed Sci. Technol. 112, 29-78. 

Groß, F., 1979: Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. 1. Mitteilung: Bewertung von Silomais. 

Das wirtschaftseig. Futter 25, 215-225. 

Groß, F. und W. Peschke, 1980a: Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. 2. Mitteilung: 

Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Maisstroh (Maispflanze ohne Kolben). Das wirtschaftseig. 

Futter 26, 104-117. 

Groß, F. und W. Peschke, 1980b: Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. 3. Mitteilung: 

Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit der Maiskolben. Das wirtschaftseig. Futter 26, 184-192. 

Groß, F. und W. Peschke, 1980c: Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. 4. Mitteilung: 

Einfluss der Kolbenbildung auf Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. Das wirtschaftseig. 

Futter 26, 193-206. 

Gruber, L., H. Kopal, F. Lettner und F. Parrer, 1983: Einfluss des Erntezeitpunktes auf den Nährstoffgehalt 

und den Ertrag von Silomais. Das wirtschaftseig. Futter 29, 87-109. 

Gruber, L., G. Stögmüller, K. Taferner, L. Haberl, G. Maierhofer, B. Steiner, A. Steinwidder, A. Schauer 

und W. Knaus, 2005: Protein- und Kohlenhydrat-Fraktionen nach dem Cornell System sowie 

ruminaler Trockenmasseabbau in situ von energie- und proteinreichen Kraftfuttermitteln. Übers. 

Tierernährg. 33, 129-143. 

Gruber, L. und W. Hein, 2006: Ertrag und Futterqualität von Silomais in Abhängigkeit von 

Vegetationsstadium, Sorte und Standort. 118. VDLUFA-Kongress, Freiburg/Breisgau, im Druck 226 

Gruber, L., J. Häusler, A. Steinwidder, A. Schauer und G. Maierhofer, 2006: Influence of cutting 

frequency in Alpine permanent grassland on nutritive value, DM yield and agronomic parameters. 

Slovak J. Anim. Sci. 39, 26-42. 

Harvey, W.R., 1987: User’s guide for mixed model least-squares and maximum likelihood computer 

program. Ohio State University, USA. 

Huntington, J.A. und D.I. Givens, 1995: The in situ technique for studying the rumen degradation of 

feeds: A review of the procedure. Nutr. Abstr. Rev. (Series B) 65, 63-93. 

INRA (Institut National de la Recherche Agronomique), 1989: Ruminant Nutrition, Recommended 

Allowances and Feed Tables, 389 S. 

Krishnamoorthy, U., T.V. Muscato, C.J. Sniffen und P.J. Van Soest, 1982: Nitrogen fractions in selected 

feedstuffs. J. Anim. Sci. 65, 217-222. 

Kurtz, H. und F.J. Schwarz, 2005: in situ-Abbaukinetik von Restpflanzen verschiedener Maishybriden 

im Reifeverlauf. Übers. Tierernährung 33, 111-120. 

238


Licitra, G., T.M. Hernandez und P.J. Van Soest, 1996: Standardization of procedure for nitrogen 

fractionation of ruminant feeds. Anim. Feed Sci. Technol. 57, 347-358. 

Madsen, J. und T. Hvelplund, 1994: Prediction of in situ protein degradability in the rumen. Results of a 

European ringtest. Livest. Prod. Sci. 39, 201-212. 

MAFF (Ministry of Agriculture, Fisheries and Food), 1992: Feed Composition. UK Tables of Feed 

Composition and Nutritive Value for Ruminants. Standing Committee on Tables of Feed 

Composition. Chalcombe Publications, 2 nd edition, 99 S. 

McDonald, I., 1981: A revised model for the estimation of protein degradability in the rumen. J. Agric. 

Sci. (Camb.) 96, 251-252. 

Michalet-Doreau, B., R. Verite und P. Chapoutot, 1987: Méthodologie de mesure de la dégradabilité in 

sacco de l’azote des aliments dans le rumen. Bull. Tech. C.R.Z.V. Theix, INRA 69, 5-7. 

Mertens, D.R., 1993: Rate and extent of digestion. In: Quantitative Aspects of Ruminant Digestion and 

Metabolism. Eds. J.M. Forbes & J. France. CAB International UK, 13-51. 

NRC (National Research Council), 2001: Nutrient Requirements of Dairy Cattle (7 th Edition). National 

Academy Press, Washington, D.C., 381 S. 

Ørskov, E.R. und I. McDonald, 1979: The estimation of protein degradability in the rumen from 

incubation measurements weighted according to rate of passage. J. Agric. Sci. (Camb.) 92, 499- 

503. 

Ørskov, E.R., F.D. Hovell und F. Mould, 1980: The use of the nylon bag technique for the evaluation of 

feedstuffs. Tropical Anim. Prod. 5, 195-213. 

Pex, E.J., F.J. Schwarz und M. Kirchgeßner, 1996: Zum Einfluss des Erntezeitpunktes von Silomais auf 

Verdaulichkeit und Energiegehalt von Maissilage bei Rind und Schaf. Das wirtschsaftseig. Futter 

42, 83-96. 

Russell, J.B., J.D. O’Connor, D.G. Fox, P.J. Van Soest und C.J. Sniffen, 1992: A net carbohydrate and 

protein system for evaluating cattle diets. I. Ruminal fermentation. J. Anim. Sci. 70, 3551-3561. 

Sauvant, D., J.-M. Perez und G. Tran (Eds.), 2004: Tables of Composition and Nutritional Value of 

Feed Materials, 2 nd revised and corrected edition, Wageningen Academic Publishers und INRA 

2004, 304 S. 

Schwarz, F.J., E.J. Pex und M. Kirchgeßner, 1996: Zum Sorteneinfluss von Silomais auf Verdaulichkeit 

und Energiegehalt von Maissilage bei Rind und Schaf. Das wirtschsaftseig. Futter 42, 161-172. 

Sinclair, L.A., P.C. Garnsworthy, J.R. Newbold und P.J. Buttery, 1993: Effect of synchronizing the rate 

of dietary energy and nitrogen release on rumen fermentation and microbial protein synthesis in 

sheep. J. Agric. Sci. (Camb.) 120, 251-263. 

Sinclair, L.A., P.C. Garnsworthy, J.R. Newbold und P.J. Buttery, 1995: Effects of synchronizing the rate 

of dietary energy and nitrogen release in diets with similar carbohydrate composition on rumen 

fermentation and microbial protein synthesis in sheep. J. Agric. Sci. (Camb.) 124, 463-472. 

Sniffen, C.J., J.D. O’Connor, P.J. Van Soest, D.G. Fox und J.B. Russell, 1992: A net carbohydrate and 

protein system for evaluating cattle diets. II. Carbohydrate and protein availability. J. Anim. Sci. 70, 

3562-3577. 

STATGRAPHICS Plus 5, 2000: Manugistics Leveraged Intelligence. User Manual. Maryland, USA. 

Südekum, K.-H., 2005: Möglichkeiten und Grenzen der Standardisierung der in situ-Methodik zur 

Schätzung des ruminalen Nährstoffabbaus. Übers. Tierernährg. 33, 71-86. 

Van Soest, P.J., 1982 und 1994: Nutritional Ecology of the Ruminant. 1 st and 2 nd edition, Cornell 

University Press, Ithaca und London. 

Van Soest, P.J., J.B. Robertson und B.A. Lewis, 1991: Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, 

and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. Dairy Sci. 74, 3583-3597. 

VDLUFA (Verband deutscher landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten), 1976 inkl. 

Ergänzungsblätter 1983, 1988, 1993, 1997: Methodenbuch Band III – Die chemische Untersuchung 

von Futtermitteln. VDLUFA-Verlag, Darmstadt. 

Weisbjerg, M.R., P.K. Bhargava, T. Hvelplund und J. Madsen, 1990: Use of degradation curves in feed 

evaluation. 679. Beretning fra Statens Husdyrbrugsforsog (Report from the National Institute of 

Animal Science, Foulum, Denmark (in Dänisch), 32 S. 

Zscheischler, J., F. Groß und L. Hepting, 1974: Einfluss von Schnittzeit, Sorte und Standweite auf 

Ertrag und Futterwert von Silomais. Bayer. Landw. Jahrb. 51, 611-636. 

239


Angabe diverser Proteinkennwerte im Milchleistungsfutter 

Grünewald, Karl-Hermann (Verein Futtermitteltest 2 , Bonn); Steuer, Georg: 

Einleitung 

Für die Proteinversorgung der Milchkühe wird in Deutschland von der Gesellschaft für 

Ernährungsphysiologie als Proteinbewertungssystem das System des nutzbaren 

Rohproteins (nXP) und der ruminalen Stickstoffbilanz (RNB) empfohlen (GfE 2001). Diese 

wissenschaftliche Empfehlung ist auch Basis der Fütterungsberatung (DLG 1998). Im 

Rahmen der firmengebundenen Beratung und bei ungebundenen Beratungseinrichtungen 

werden unterschiedliche Systeme berücksichtigt (deutsches nXP-System, holländisches 

DVE-System). Die Umsetzung der Rationsgestaltung in der Praxis erfolgt durch unterschiedliche 

Rationsberechnungsprogramme. Aufgrund der Abstimmungen im Rahmen des 

Bundesarbeitskreises der Fütterungsreferenten berücksichtigen die Programme überwiegend 

den Parameter nXP, teils besteht eine Wahlmöglichkeit. 

In der Praxis ist beim Landwirt für eine Berücksichtigung in den Rationsberechnungsprogrammen 

die Kenntnis und Einschätzung der Proteinqualitäten notwendig. Für 

bestimmte Einzelfuttermittel gibt es hierzu tabellierte Werte, wobei die Datengrundlage 

jedoch recht dünn ist. 

Durch verschiedene Behandlungsverfahren und die Komponentenauswahl, kann der 

Mischfutterhersteller spezielle Produkte mit sehr niedrigen oder hohen nXP-Gehalten 

herstellen und somit dem Landwirt für den Einsatz in unterschiedlichen Situationen (zu 

unterschiedlichen Grobfuttermitteln) anbieten. Ein optimierter Einsatz ist daher nur mit 

entsprechenden Hinweisen zu dem eingestellten nXP-Gehalt sinnvoll. 

Im Rahmen der Futtermittelverordnung (FMV 2005) wird die Kennzeichnung der 

Futtermittel im Hinblick auf die wertbestimmenden Inhaltsstoffe geregelt, wobei 

insbesondere in den §§ 13 und 14 die obligatorischen bzw. die darüber hinaus gehenden 

freiwilligen Parameter gelistet sind. Die Angabe eines nXP-Gehaltes ist durch die 

Futtermittelverordnung nicht vorgesehen. Nach § 14 Abs. 6 müssen zusätzliche Angaben 

nachprüfbar sein. Entgegen den Angaben in den Warenbegleitpapieren (Deklarationsunterlage) 

können in zusätzlichen Informationsschriften auch weitere Informationen und 

Hinweise enthalten sein. Mit der amtlichen Kontrolle wurde die Möglichkeit der Angabe 

von nXP-Werten als „zusätzlicher Fütterungshinweis” abgestimmt. Um den Anschein einer 

überhöhten Genauigkeit zu vermeiden wurde im Rahmen der Beratung die Angabe in 5 g 

Schritten abgestimmt. Somit können die Milchleistungsfutter (MLF) mittlerweile mit 

Informationen zur Proteinqualität gekennzeichnet werden, was dem Landwirt eine korrekte 

Rationsberechnung ermöglicht. 

Aus Sicht der Wissenschaft und aus Sicht der Beratung, stellen sich folgende Fragen: 

In welchem Umfang enthalten Milchleistungsfutter Angaben zur „Proteinqualität”? 

Welche Parameter werden hierzu neben Rohprotein angegeben? 

Welche Form der Angabe wird dabei gewählt? 

2 Die Prüfung von Mischfutter durch den Verein Futtermitteltest e.V. wird insbesondere durch 

Zuschüsse des Bundesministeriums für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft 

(BMVEL) gefördert. 

240



Im Rahmen der vom VFT durchgeführten Warentests werden jährlich bundesweit 400 bis 

500 Milchleistungsfutter geprüft. Die vorliegende Auswertung umfasst die Milchleistungsfutter 

aus dem Prüfprogramm 2004 und 2005 des VFT. Die Futter wurden in 

unterschiedlichen Regionen der Bundesrepublik Deutschland bei der Abfertigung im Werk 

oder der Auslieferung beim Landwirt beprobt. Damit können in dem Probenkontingent 

auch einzelne Futter aus dem Ausland einbezogen sein. Die regionale Aufteilung der in 

die Auswertung einbezogenen Proben wird in Tabelle 1 dargestellt. Es handelte sich um 

unterschiedliche Futtertypen (ausgeglichenes MLF, Ausgleichsfutter, Futter zum Verschnitt 

mit Getreide). Auf eine weitere Untergliederung dieser Futtertypen wurde verzichtet. 

Tabelle 1: Regionale Aufteilung der ausgewerteten Milchleistungsfutter 

BW BY Hannover HE/RP 

(NI) 

MV NW SH SN TH 

Anzahl 109 141 144 256 56 28 35 123 59 

Bei dieser Prüfung liegen auch die Deklarationsunterlagen vor. Aus diesen wurden die dort 

verfügbaren Angaben zum Protein erfasst. Im Rahmen der Auswertung wurden nur die 

Informationen der Deklarationsunterlagen genutzt. Es erfolgte keine Überprüfung sonstiger 

Informationsmaterialien sowie keine Nachfrage bei den Herstellern hinsichtlich des 

kalkulierten nXP-Gehaltes. 

Ergebnisse 

Die Durchsicht der Deklarationsunterlagen zeigte, dass neben der obligatorischen Angabe 

des Rohproteingehaltes zwei unterschiedliche Typen an weitergehenden Angaben zum 

Protein vorlagen, zum einen Angaben zur „Proteinqualität”, zum anderen Angaben zum 

Milcherzeugungswert nach Protein. Die Häufigkeit der einzelnen Angaben sind in Tabelle 

2 aufgeführt. 

Tabelle 2: Häufigkeit der Angaben zu diversen Proteinkennwerten (n=951) 

„Gehaltsangaben” Milcherzeugungswert nach 

nXP DVE Proteinab- XP oder nXP DVE 

baurate 

Eiweiß 

Anzahl 295 56 9 158 137 8 

relativ, % 27,7 5,3 0,8 14,8 12,9 0,8 

Die Angabe von nutzbarem Rohprotein überwiegt deutlich, meist in Verbindung mit 

Angaben zur ruminalen Stickstoffbilanz, teils wird aber auch nur der nXP-Wert genannt. 

Bei rd. 5 % der Futter werden Angaben nach dem holländischen DVE-System gemacht. 

Bei einzelnen Proben erfolgt eine Kennzeichnung der Proteinabbaurate. 

Vielfach werden auch Milcherzeugungswerte (MEW) angegeben, wobei üblicherweise 

MEW nach Energie und nach Protein angegeben werden. Die Angaben für den Bereich 

„MEW nach Protein” unterscheiden sich durch die Bezugsgröße (Rohprotein, Eiweiß, nXP, 

DVE). Die Häufigkeit der MEW-Angaben nach Rohprotein oder Eiweiß liegt auf gleichem 

Niveau wie die Häufigkeit der Angabe des MEW nach Rohprotein. Angaben MEW nach 

DVE kommen nur in Einzelfällen vor. In der Tabelle 3 wird die Häufigkeit der Angaben 

nach regionaler Aufgliederung gezeigt. 

241


Tabelle 3: Häufigkeit der Angaben zu Proteinkennwerten nach Regionen (in %) 

n = „Gehaltsangaben” Milcherzeugungswert nach 

nX DVE Proteinab XP oder nXP DVE 

P 

baurate Eiweiß 

Baden-Württemberg 109 22 2 39 14 

Bayern 141 31 4 5 39 17 4 

Hannover 144 16 6 

Hessen / Rheinl.-Pfalz 256 31 15 0,4 12 27 

Mecklenb.-Vorpommern 56 77 

Nordrhein-Westfalen 28 36 14 36 4 

Schleswig-Holstein 41 66 

Sachsen 117 3 1 

Thüringen 59 22 5 24 3 

Es ist zu erkennen, dass in einzelnen Regionen so gut wie keine Angaben zur 

Proteinqualität bzw. zum nXP gemacht werden. In Schleswig-Holstein und Mecklenburg- 

Vorpommern sind ca. 70 % der Futter mit einer nXP-Angabe versehen, die Futter in 

Sachsen enthalten mit wenigen Ausnahmen keine nXP-Angabe. In Hessen, Rheinland- 

Pfalz und Nordrhein-Westfalen sind ca. 15 % der Futter mit DVE-Angaben versehen. 

Die Häufigkeit der einzelnen Angaben zur „Proteinqualität” bzw. zu den Milcherzeugungswerten 

ist in den Abb. 1 und 2 für die einzelnen Regionen dargestellt. Es ist festzustellen, 

dass abhängig von der Region große Differenzen bei der Häufigkeit zusätzlicher Protein- 

Angaben bestehen. Diese Unterschiede sind auch firmenspezifisch bedingt. Einige Firmen 

machen bei allen Milchleistungsfuttern eine zusätzliche Angabe zum Protein, bei einigen 

Firmen wird eine solche Angabe gar nicht aufgeführt, bei anderen Firmen erfolgt eine 

solche Angabe teilweise. Einzelne Firmen nutzen das holländische Proteinbewertungssystem 

und machen Angaben in DVE, die meisten Angaben erfolgen im deutschen nXP- 

System. 

Weiterhin gibt es Differenzen bei der Form der Angabe von „Proteinqualitäten”. 

Überwiegend erfolgen die Angaben zu nXP, DVE, Abbaubarkeiten oder MEW als 

errechnete Werte im Bereich des Fütterungshinweises (bzw. im nicht amtlichen Teil der 

Deklaration). In einigen Fällen werden nXP und RNB-Gehalte bei den Inhaltsstoffen 

gelistet. 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 

XP-Abbaubarkeit 

DVE-Angabe 

nXP-Angaben 

BW BY HA HE/RP MV NW SH SN TH 

Abbildung 1: Häufigkeit unterschiedlicher 

Angaben zur Proteinqualität, % 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 

MEW nach Eiweiß 

MEW nach Rohprotein 

MEW nach DVE 

MEW nach nXP 

BW BY HA HE/RP MV NW SH SN TH 

Abbildung 2: Häufigkeit der Angaben zu div. 

Milcherzeugungswerten, % 

242


Auch MEW werden nicht bundesweit sondern vorrangig in bestimmten Regionen in 

größerem Umfang angegeben. Hierbei erfolgt die Angabe allerdings häufig noch auf der 

Basis Rohprotein, wobei teils sogar ein MEW auf Basis Rohprotein neben einer nXP- 

Angabe zum Futter gemacht wird. Zu einem kleineren Teil werden sowohl Angaben zum 

nXP-Gehalt, als auch zum MEW, gemacht. 

Milchleistungsfutter mit Angaben zum nXP-Gehalt können im Rahmen der Rationsberechnung 

optimal berücksichtigt werden. Bei fehlenden Angaben oder von nXP 

abweichenden Angaben ist die Rationsberechnung erschwert. Seitens der Beratung ist zu 

wünschen, dass eine informelle Angabe der kalkulierten nXP- und RNB-Gehalte in 

größerem Umfang erfolgt. 

Zusammenfassung und Fazit 

Ausgehend von den im Warentest des VFT geprüften Milchleistungsfuttern der Jahre 2004 

und 2005 wurden die Deklarationsunterlagen von 951 Mischfuttern auf Angaben zu über 

den Rohprotein-Gehalt hinausgehenden Proteinkennwerten (als Angabe zur „Proteinqualität” 

oder Milcherzeugungswert) erfasst. Nur cirka ein Drittel der Milchleistungsfutter 

enthalten weiterführende Angaben zur „Proteinqualität”, überwiegend erfolgten Angaben 

nach dem in Deutschland gültigen nXP-System (27,7 % der Futter). Zum Teil wurden auch 

Milcherzeugungswerte angegeben. Es gibt firmenspezifische und regionale Präferenzen 

bei der Auswahl des Parameters und der Form der Angabe. Teils passen die Informationen 

nicht zusammen. Bei fehlenden Angaben zur „Proteinqualität“ oder Angaben 

nach holländischem System (DVE) ist die Rationsberechnung und Rationskontrolle 

erschwert. 

Literatur 

DLG (1998): DLG-Information 1/1998, Die bedarfsgerechte Proteinversorgung der 

Milchkuh, DLG, Frankfurt am Main 

GfE (2001): Empfehlungen zur Energie- und Nährstoffversorgung der Milchkühe und 

Aufzuchtrinder, Energie und Nährstoffbedarf landwirtschaftlicher Nutztiere Nr. 8, DLG- 

Verlag, Frankfurt am Main 

FMV (2005): Futtermittelverordnung, Bundesgesetzblatt Nr.15 vom 10.03.2005, S. 524ff 

Autoren 

Dr. Karl-Hermann Grünewald, Verein Futtermitteltest, Endenicher Allee 60, 53115 Bonn 

Georg Steuer, VFT-Koordinierungsstelle bei der DLG, Max-Eyth-Weg 1, 64823 Groß- 

Umstadt 

243


Ertrag und Futterqualität von Silomais in Abhängigkeit von Vegetationsstadium, 

Sorte und Standort 

Gruber, Leonhard (HBLFA Raumberg-Gumpenstein) 3 ; Hein, Waltraud: 4 

Einleitung und Fragestellung 

Die Anbaufläche von Silomais beträgt mit 75.600 ha nur 2,3 % der landwirtschaftlichen 

Nutzfläche (LN) in Österreich und hat sich seit 1980 (106.300 ha) deutlich vermindert. 

Silomais macht 5,5 % der Ackerfläche und 32,4 % der Feldfutterfläche aus (BMLFUW 

2005). Obwohl daher in Österreich auf Grund der geographischen Lage und 

topographischen Situation das Grünland für die Grobfutterversorgung der Wiederkäuer 

eine überragende Rolle spielt (1.810.400 ha (55,6 % der LN), davon jeweils die Hälfte 

Wirtschafts- und Extensivgrünland, BMLFUW 2005), hat der Silomais in klimatisch 

geeigneten Lagen (Donauraum, östliches Flach- und Hügelland, Kärntner Becken, Alpenvorland, 

begünstigte inneralpine Täler und Becken) einen wesentlichen Anteil in Rinderrationen. 

In der spezialisierten Rindermast stellt Silomais das vorwiegende Grobfutter dar 

(Gruber & Lettner 1985, BMLFUW 2006), in der Milchviehfütterung beträgt der Anteil der 

Maissilage in diesen Gebieten bis zu 30 % des Grobfutters (Gruber & Steinwender 1992, 

Steinwidder & Guggenberger 2003). 

Sowohl für Ertrag als auch Futterwert spielen Vegetationsstadium, Sorte und Standort eine 

entscheidende Rolle (Meisser & Weiss 2002). Im Lauf der Vegetation erhöht sich der 

Anteil des energiereichen Kolbens, gleichzeitig vermindert sich jedoch der Futterwert der 

Restpflanze signifikant (Groß 1970, Zscheischler et al. 1974, Groß 1979, Gruber et al. 

1983, Daccord et al. 1995). Auch die Standweite (Pflanzenanzahl pro m²) wirkt sich stark 

auf den Ertrag sowie den Kolbenanteil und folglich auch den Futterwert der Gesamtpflanze 

aus (Zscheischler et al. 1974). Über einen weiten Bereich der Vegetation heben sich 

Verschlechterung der Restpflanze und Zunahme des Kolbenanteils in ihrer Wirkung auf 

die Verdaulichkeit der Gesamtpflanze mehr oder weniger auf (Groß 1979, Groß & 

Peschke 1980a und 1980b, Gruber et al. 1983, Pex et al. 1996). Wenn verschiedene 

Sorten bei ähnlichem Vegetationsstadium verglichen werden, sind die Unterschiede 

zwischen den Sorten hinsichtlich Verdaulichkeit und Energiekonzentration relativ gering 

(Zscheischler et al. 1974, Schwarz et al. 1996, Hein & Gruber 2003). Aus den 

Untersuchungen von Pex et al. (1996) sowie Schwarz et al. (1996) geht außerdem hervor, 

dass zwischen Rind und Schaf deutliche Unterschiede im Verdauungsvermögen 

besonders der Rohfaser von Maissilage bestehen, wobei zusätzlich des 

Vegetationsstadium (d.h. Stärkegehalt) mitspielt. In verdauungsphysiologischer Hinsicht 

ergeben allerdings früh und spät geernteter Silomais trotz ähnlicher Verdaulichkeiten eine 

sehr unterschiedliche Produktion an flüchtigen Fettsäuren im Pansen und damit Wirkung 

im Stoffwechsel (Jochmann et al. 1999, Beever & Mould 2000). In den letzten Jahren 

wurden Maissorten auch hinsichtlich der Verdaulichkeit der Restpflanze („stay green“) und 

der Abbaubarkeit der Stärke im Pansen untersucht (Ettle et al. 2001, Steingaß & Siegel 

2002, Kurtz & Schwarz 2005). Dazu wurden Milchvieh- und Rindermastversuche, 

Verdauungsversuche, die in situ-Methodik und Untersuchungen mit pansen- und 

dünndarmfistulierten Kühen durchgeführt (u.a. Akbar et al. 2002, Ettle et al. 2001, Ettle et 

al. 2002, Ettle & Schwarz 2003, Höner et al. 2002, Langenhoff et al. 2003, Kurtz & 

Schwarz 2005). 

3 Univ.-Doz. Dr. Leonhard GRUBER, HBLFA Raumberg-Gumpenstein, Institut für Nutztierforschung, 

Gumpenstein, A-8952 Irdning, leonhard.gruber@raumberg-gumpenstein.at, 0043 (0)3682 22451 260 

4 Dipl.-Ing. Waltraud HEIN, HBLFA Raumberg-Gumpenstein, Institut für Biologische Landwirtschaft und 

Biodiversität der Nutztiere, Gumpenstein, A-8952 Irdning, waltraud.hein@raumberg-gumpenstein.at, 

0043 (0)3682 22451 430 

244


Um diese Zusammenhänge für aktuelle Sorten in Österreich zu beschreiben und zu 

quantifizieren, wurde in den Jahren 2002 und 2003 ein Silomaisversuch mit den Faktoren 

Sorte, Vegetationsstadium und Standort durchgeführt. 


Versuchsplan und Erhebungen 

Der Versuchsplan bestand aus 3 Faktoren mit jeweils 3 Faktorstufen (3 × 3 × 3 = 27): 

Vegetationsstadium: Ende Milchreife (I), Mitte Teigreife (II), Ende Teigreife (III) 

Sorte: Fuxxol (RZ 240), Romario (RZ 270), Atalante (RZ 290) 

Standort: Lambach (Oberösterreich), Kobenz (Steiermark), Gumpenstein (Steiermark) 

Die Standorte sind hinsichtlich Seehöhe und Klima sehr unterschiedlich und 

repräsentieren verschiedene Anbaugebiete. Dadurch war ein starker Einfluss auf 

Wachstumsverlauf, Ertrag und Kolbenbildung des Silomaises zu erwarten. 

Lambach: 366 m Seehöhe, 8.2 °C Jahrestemperatur, 957 mm Niederschlag 

Kobenz: 630 m Seehöhe, 6.8 °C Jahrestemperatur, 850 mm Niederschlag 

Gumpenstein: 700 m Seehöhe, 6.8 °C Jahrestemperatur, 1010 mm Niederschlag 

Die beiden Versuchsjahre waren durch besonders hohe Temperaturen gekennzeichnet, 

wobei im August 2002 sintflutartige Regenfälle zu verzeichnen waren. Die 

Niederschlagswerte des Jahres 2002 liegen rund 30 % höher als die des langjährigen 

Durchschnittes. Im Jahr 2003 herrschte eine extreme Trockenheit, die sich am stärksten 

am Standort Kobenz auswirkte, während die Niederschläge sowohl in Gumpenstein als 

auch in Lambach trotz einer Reduzierung um rund 20 % für eine entsprechende 

Ertragsbildung ausreichten. An jedem Standort wurde ein Feldversuch in vierfacher 

Wiederholung angelegt, die pflanzenbaulichen Maßnahmen entsprachen jenen der 

Sortenversuche. Die Anbau- und Erntetermine sind in Tab. 1 angeführt. Bei der Ernte 

wurde der Silomais in Kolben und Restpflanze getrennt, der Ertrag beider Pflanzenteile an 

Frischmasse gewogen und die Trockenmasse bestimmt (24 h bei 105° C). 

Tabelle 1: Anbau- und Erntezeitpunkte des Silomaises in den beiden Versuchsjahren 

Fuxxol Romario Atalante 

Standort L K G L K G L K G 

2002 

Anbau 28.04. 06.05. 07.05. 28.04. 06.05. 07.05. 28.04. 06.05. 07.05. 

Ende Milchreife 28.08. 04.09. 05.09. 09.09. 04.09. 16.09. 09.09. 04.09. 16.09. 

Mitte Teigreife 09.09. 17.09. 16.09. 23.09. 17.09. 26.09. 23.09. 17.09. 26.09. 

Ende Teigreife 23.09. 27.09. 26.09. 03.10. 27.09. 03.10. 03.10. 27.09. 03.10. 

2003 

Anbau 17.04. 24.04. 05.05. 17.04. 24.04. 05.05. 17.04. 24.04. 05.05. 

Ende Milchreife 18.08. 13.08. 21.08. 18.08. 13.08. 21.08. 18.08. 13.08. 21.08. 

Mitte Teigreife 25.08. 26.08. 03.09. 25.08. 26.08. 03.09. 25.08. 26.08. 03.09. 

Ende Teigreife 02.09. 02.09. 17.09. 02.09. 02.09. 17.09. 02.09. 02.09. 17.09. 

L = Lambach, K = Kobenz, G = Gumpenstein 

Analysen und Auswertung 

Chemische Analysen 

Die chemischen Analysen erfolgten im Labor der HBLFA Raumberg-Gumpenstein. Die 

Weender Analyse und die Untersuchung der Gerüstsubstanzen (Van Soest et al. 1991) 

245


wurden nach den Methoden des VDLUFA (1976) und der ALVA (1983) durchgeführt. Die 

Verdaulichkeit und Energiekonzentration von Kolben und Restpflanze wurde nach den 

Formeln von Groß & Peschke (1980a und 1980b) errechnet. Die Daten für die 

Gesamtpflanze wurden additiv entsprechend dem Anteil an Trockenmasse für alle 

Inhaltsstoffe ermittelt. 

Statistische Analyse 

Der Datencheck und die deskriptive Statistik erfolgte mit dem Programm STATGRAPHICS 

Plus 5 (2000). Die statistische Auswertung wurde mit dem Programm LSMLMW PC-1 

Version vorgenommen (Harvey 1987). Das statistische Modell bestand aus den fixen 

Effekten Vegetationsstadium, Sorte und Standort sowie den Zweifach-Interaktionen. Die 

paarweisen Vergleiche wurden nach Newman-Keuls mit STATGRAPHICS Plus 5 (2000) 

ermittelt und durch unterschiedliche Hochbuchstaben gekennzeichnet (P ≦ 0,05). 


Erträge und morphologische Zusammensetzung 

Die Erträge an Frisch- und Trockenmasse (TM) sowie an Energie (ME) sind in den 

Tabellen 

2a bis 2c angeführt, ebenso die morphologische Zusammensetzung. Die 

Vegetationsdauer betrug im Mittel 132 Tage, in den drei Vegetationsstadien 122, 132 bzw. 

142 Tage. Die Versuchsfaktoren Vegetationsdauer, Standort und Jahr wirkten sich 

signifikant auf den TM-Ertrag aus (P < 0,01), auch der Einfluss der Sorte zeigte deutliche 

Unterschiede (P = 0,079). Mit steigendem Vegetationsstadium erhöhte sich der Ertrag von 

19.820 auf 21.449 bzw. 23.134 kg TM. Der für den Maisanbau günstige Standort Lambach 

übertraf die beiden anderen Standorte Kobenz und Gumpenstein um etwa 3.000 kg TM 

(23.245, 20.410, 20.748 kg TM). Hinsichtlich der Sorten stiegen die Erträge mit höherer 

Reifezahl an (20.800, 21.410, 22.194 kg TM für Fuxxol, Romario und Atalante). Auch in 

den bayerischen Untersuchungen von Zscheischler et al. (1974) wiesen die Sorten mit 

höherer Reifezahl höhere Erträge auf. Bezüglich des Ertrages an ME zeigten sich die 

gleichen Trends bei den jeweiligen Versuchsfaktoren. Mit Ausnahme des Jahres wirkten 

sich alle Versuchsfaktoren signifikant auf die morphologische Zusammensetzung aus, d.h. 

auf den Anteil von Kolben und Restpflanze. Die Sorte Romario (54,8 %) wies signifikant 

höhere Kolbenanteile auf als Fuxxol (51,4 %) und Atalante (49,3 % der TM). 

Hinsichtlich des Ertrages an TM und ME bestanden zwischen Sorte und den anderen 

Versuchsfaktoren keine signifikanten Wechselwirkungen. Allerdings traten 

Wechselwirkungen zwischen Vegetationsstadium und Standort bzw. Jahr auf, d.h. der 

Faktor Vegetationsstadium ist nicht unabhängig von der Wirkung des Standortes bzw. 

Jahres (siehe Tabelle 2c im Anhang). 

Inhaltsstoffe der Restpflanze 

Der Gehalt an Inhaltsstoffen der Maisrestpflanzen in Abhängigkeit von den 

Versuchshauptfaktoren ist in den Tabellen 3a und 3b angegeben, für die Wechselwirkung 

Sorte × Vegetationsstadium in Tabelle 3c (Anhang). Alle vier Versuchsfaktoren 

beeinflussten den Gehalt an TM hochsignifikant (P < 0,001). Der Rohproteingehalt betrug 

im Mittel 51 g/kg TM und verminderte sich im Lauf der Vegetation (52, 52, 47 g/kg TM). 

Erwartungsgemäß stieg der Gehalt an Rohfaser im Lauf der Vegetation an (327, 340, 360 

g/kg TM), ebenso die Gerüstsubstanzen (638, 656, 682 g/kg TM). Dadurch verminderten 

sich Verdaulichkeit der OM und Energiekonzentration (8.46, 8.08, 7.85 MJ ME/kg TM). 

246


Wie auch bei anderen Gramineen ist der Mineralstoffgehalt bei älteren Pflanzen niedriger. 

Auch der Versuchsfaktor Sorte wirkte sich bei vielen Nähr- und Mineralstoffen signifikant 

aus (nicht jedoch auf Verdaulichkeit und 

Tabelle 2a: Trockenmasse- und Energieertrag (pro Hektar) sowie morphologische 

Zusammensetzung (LS means der Haupteffekte) 

Parameter Einheit Sorte Vegetationsstadium Standort Jahr RSD 

Fuxxol Romario Atalante I II III Lambach Kobenz Gumpen 

. 

2002 2003 

Vegetation Tage 131 133 133 122 132 142 136 129 131 139 124 3 

Frischmasse-Ertrag 

Gesamtpflanze kg FM 60.754 a 

64.220 a 71.581 b 68.573 b 65.386 ab 62.596 a 60.194 a 66.569 b 69.793 b 72.543 a 58.493 b 

5.609 

Restpflanze kg FM 39.200 a 40.724 a 49.392 b 47.079 c 43.124 b 39.114 a 36.086 a 45.209 b 48.021 b 48.714 a 37.497 b 

4.618 

Kolben kg FM 21.376 a 23.312 b 21.990 ab 21.296 a 22.052 ab 23.330 b 24.008 b 21.091 a 21.579 a 23.570 a 20.882 b 

1.938 

Trockenmasse-Ertrag 

Gesamtpflanze kg TM 20.800 21.410 22.194 19.820 a 21.449 b 23.134 c 23.245 b 20.410 a 20.748 a 22.152 a 20.784 b 

1.776 

Restpflanze kg TM 9.935 a 9.601 a 11.071 b 10.424 10.116 10.068 9.855 a 9.985 a 10.768 b 10.479 9.926 1.100 

Kolben kg TM 10.864 a 11.809 b 11.123 ab 9.396 a 11.333 b 13.066 c 13.390 b 10.426 a 9.980 a 11.673 a 10.858 b 

Energie-Ertrag 

1.054 

Gesamtpflanze GJ ME 215,567 225,167 228,954 205,636 a b 

222,594 

241,457 

c 244,573 b 210,793 a 214,322 a 231,296 a 215,16 

2 b 8,322 

Restpflanze GJ ME 80,644 a 77,997 a 90,462 b 88,333 b 81,769 a 79,001 a 77,544 a 81,312 a 90,246 b 85,881 a 80,187 b 

9,596 

Kolben GJ ME 134,923 a 147,169 b 138,492 a 

b 117,303 a b 

140,825 

162,456 

c 167,029 b 129,481 a 124,075 a 145,415 a 134,97 

5 b 3,127 

Morph. Zusammensetzung 

Kolbenanteil % TM 51,40 a 54,77 b 49,31 a 46,62 a 52,73 b 56,13 c 57,16 c 50,47 b 47,86 a 52,67 50,98 3,35 

Kolbenanteil % ME 61,65 a 64,89 b 59,40 a 56,05 a 63,06 b 66,83 c 67,76 c 60,67 b 57,51 a 62,73 61,23 3,66 

Tabelle 2b: P-Werte für Haupteffekte und Interaktionen, Variationskoeffizienten (CV) sowie 

Bestimmtheitsmaß (R²) 

Sorte 

Vegetati 

on 

Standort Jahr 

Sor×Ve 

g 

Sor×Ort Sor×Jahr Veg×Ort Veg×Jah 

r 

Ort×Jahr CV R² 

Vegetation 

Frischmasse-Ertrag 

0,113 0,000 0,000 0,000 0,999 0,078 0,113 0,560 0,002 0,818 2,4 0,963 

Gesamtpflanze 0,000 0,013 0,000 0,000 0,799 0,021 0,067 0,099 0,000 0,026 8,6 0,927 

Restpflanze 0,000 0,000 0,000 0,000 0,906 0,002 0,064 0,095 0,000 0,044 10,7 0,936 

Kolben 0,018 0,013 0,000 0,000 0,348 0,045 0,265 0,380 0,000 0,025 8,7 0,855 

Trockenmasse-Ertrag 


Restpflanze 0,001 0,580 0,040 0,076 0,819 0,019 0,282 0,305 0,000 0,021 10,8 0,776 

Kolben 0,033 0,000 0,000 0,008 0,271 0,048 0,417 0,012 0,000 0,002 9,4 0,940 



Restpflanze 0,001 0,020 0,002 0,038 0,789 0,023 0,238 0,429 0,000 0,019 11,6 0,784 

Kolben 0,027 0,000 0,000 0,007 0,273 0,041 0,384 0,018 0,000 0,002 9,4 0,939 


Kolbenanteil 0,000 0,000 0,000 0,073 0,911 0,005 0,793 0,743 0,000 0,000 6,5 0,896 

Kolbenanteil 0,001 0,000 0,000 0,141 0,899 0,012 0,765 0,629 0,000 0,000 5,9 0,897 

247


Tabelle 3a: Gehalt an Nährstoffen, Zellwänden, Energie und Mineralstoffen sowie 

Verdaulichkeit der Restpflanze (LS means der Haupteffekte) 


Fuxxol Romario Atalante I II III Lambach Koben Gumpe 2002 2003 

Nährstoffe 

Trockenmasse g/kg FM 270 c 247 b 233 a 232 a 250 b 268 c 276 c 246 b 228 a 223 a 277 b 14 

Rohprotein g/kg TM 51 49 51 52 b 52 b 47 a 45 a 59 b 48 a 49 52 5 

Rohfett g/kg TM 16 15 14 17 b 14 a 14 a 14 15 16 19 a 11 b 3 

Rohfaser g/kg TM 350 b 348 b 329 a 327 a 340 a 360 b 349 b 331 a 346 b 346 339 20 

N-freie Extr.stoffe g/kg TM 513 a 520 a 538 b 538 b 526 b 508 a 525 519 527 517 a 530 b 22 

Rohasche g/kg TM 70 68 67 67 69 70 66 a 76 b 63 a Zellwandbestandteile 

69 68 6 

NDF g/kg TM 666 662 648 638 a 656 b 682 c 668 651 657 673 a 644 b 24 

ADF g/kg TM 392 388 375 367 a 383 b 404 c 384 386 384 393 a 376 b 21 

ADL g/kg TM 46 b 46 b 41 a 43 44 46 44 44 46 47 a 42 b 5 

Verdaulichkeit und Energie 

Verdaulichkeit OM % 58,8 58,8 59,1 61,1 c 58,6 b 57,1 a 57,0 a 59,4 b 60,4 c 59,2 58,6 1,2 

ME MJ/kg 8,11 8,12 8,17 8,46 c 8,08 b 7,85 a 7,88 a 8,14 b 8,37 c 8,20 a 8,06 b 0,21 

NEL MJ/kg 4,64 4,64 4,68 4,88 c 4,62 b 4,46 a 4,48 a 4,67 b 4,81 c 4,70 a 4,61 b Mineralstoffe 

0,14 

Calcium g/kg TM 3,5 3,6 3,5 3,6 b 3,6 b 3,3 a 3,7 b 3,4 a 3,5 a 3,5 3,5 0,3 

Phosphor g/kg TM 1,3 ab 1,2 a 1,4 b 1,5 b 1,3 b 1,1 a 1,0 a 1,5 b 1,4 b 1,3 1,3 0,3 

Magnesium g/kg TM 1,5 b 1,4 ab 1,2 a 1,4 1,4 1,3 1,7 b 1,3 a 1,1 a 1,2 a 1,6 b 0,3 

Kalium g/kg TM 18,5 b 16,9 a 18,6 b 17,9 18,2 18,0 13,8 a 22,3 c 18,0 b 18,3 17,8 1,5 

Natrium g/kg TM 0,30 0,30 0,26 0,29 0,28 0,28 0,27 0,32 0,26 0,20 a 0,37 b 0,09 



, Sorte Vegetation 

n 

Standort Jahr 

Sor×Ve 

g 

Sor×Ort Sor×Jahr Veg×Ort Veg×Jah 

r 

Ort×Jahr CV R² 

Nährstoffe 

Trockenmasse 0,000 0,000 0,000 0,000 0,663 0,233 0,000 0,000 0,721 0,000 5,6 0,959 

Rohprotein 0,359 0,007 0,000 0,110 0,224 0,115 0,482 0,002 0,049 0,004 10,2 0,842 

Rohfett 0,363 0,015 0,388 0,000 0,812 0,196 0,466 0,002 0,014 0,136 17,1 0,877 

Rohfaser 0,007 0,000 0,022 0,247 0,979 0,719 0,199 0,179 0,290 0,002 5,9 0,737 

N-freie Extraktstoffe 0,004 0,002 0,516 0,038 0,948 0,994 0,124 0,025 0,103 0,006 4,2 0,719 

Rohasche 0,193 0,335 0,000 0,759 0,264 0,451 0,190 0,099 0,866 0,277 8,1 0,756 

Zellwandbestandteile 

NDF 0,069 0,000 0,120 0,000 0,588 0,041 0,887 0,207 0,666 0,007 3,7 0,769 

ADF 0,056 0,000 0,951 0,005 0,847 0,107 0,959 0,400 0,659 0,000 5,4 0,761 

ADL 0,013 0,222 0,422 0,001 0,991 0,042 0,963 0,960 0,140 0,000 11,5 0,822 


Verdaulichkeit der OM 0,751 0,000 0,000 0,092 0,973 0,962 0,818 0,338 0,022 0,000 2,0 0,909 

ME 0,677 0,000 0,000 0,022 0,857 0,961 0,610 0,705 0,146 0,000 2,6 0,875 

NEL 0,647 0,000 0,000 0,041 0,889 0,970 0,628 0,700 0,110 0,000 3,1 0,876 

Mineralstoffe 

Calcium 0,180 0,003 0,024 0,370 0,290 0,003 0,362 0,048 0,113 0,123 7,7 0,730 

Phosphor 0,035 0,003 0,000 0,680 0,852 0,649 0,513 0,214 0,869 0,102 19,6 0,747 

Magnesium 0,005 0,402 0,000 0,000 0,406 0,680 0,910 0,215 0,656 0,000 18,3 0,852 

Kalium 0,003 0,877 0,000 0,220 0,062 0,698 0,018 0,023 0,424 0,406 8,3 0,925 

Natrium 0,371 0,878 0,148 0,000 0,780 0,825 0,742 0,011 0,923 0,061 31,9 0,741 

248


Tabelle 4a: Gehalt an Nährstoffen, Zellwänden, Energie und Mineralstoffen sowie Verdaulichkeit 

des Kolbens (LS means der Haupteffekte) 


Fux 

xol 

Romario Atalante I II III 

Lamb 

ach 

Koben 

z 

Gumpen. 2002 2003 

Nährstoffe 

Trockenmasse g/kg FM 503 505 496 435 a 513 b 555 c 556 c 489 b 459 a 494 508 36 

Rohprotein g/kg TM 92 88 91 90 89 91 91 ab 94 b 86 a 82 a 98 b 8 

Rohfett g/kg TM 40 a 43 b 41 a 40 a 41 a 45 b 48 c 40 b 38 a 42 a 41 b 3 

Rohfaser g/kg TM 75 80 77 84 b 79 b 69 a 73 79 80 73 a 82 b 9 

N-freie Extr.stoffe g/kg TM 776 771 774 769 773 778 773 769 779 786 a 761 b 13 

Rohasche g/kg TM 18 17 17 18 17 17 16 a 18 b 18 b 17 a 18 b 1 


NDF g/kg TM 236 245 236 256 b 238 ab 223 a 231 247 239 224 a 254 b 27 

ADF g/kg TM 97 101 95 106 b 97 a 91 a 91 a 105 b 98 ab 90 a 106 b 13 

ADL g/kg TM 17 18 18 19 17 17 18 18 17 17 a 19 b 3 


Verdaulichkeit OM % 81,0 81,0 81,1 81,7 c 80,9 b 80,5 a 80,5 a 81,2 b 81,4 c 81,1 81,0 0,4 

ME MJ/kg TM 12,4 12,47 12,46 12,50 b 12,42 a 12,44 a 12,49 12,43 12,44 12,46 12,44 0,07 

NEL MJ/kg TM 7,72 7,74 7,74 7,77 b 7,71 a 7,72 a 7,75 7,72 7,74 7,75 7,72 0,05 

Mineralstoffe 

Calcium g/kg TM 0,2 0,2 0,2 0,2 b 0,2 a 0,2 a 0,2 b 0,2 a 0,2 a 0,2 0,2 0,0 

Phosphor g/kg TM 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,5 a 2,7 b 2,9 c 2,7 2,7 0,2 

Magnesium g/kg TM 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 0,1 

Kalium g/kg TM 5,2 b 4,7 a 4,7 a 5,3 b 4,8 a 4,4 a 4,1 a 5,0 b 5,4 c 4,4 a 5,2 b 0,5 




Sorte Vegetation Standort Jahr Sor×Veg Sor×Ort Sor×Jahr Veg×Ort Veg×Jahr Ort×Jahr CV R² 

Nährstoffe 

Trockenmasse 0,754 0,000 0,000 0,162 0,971 0,966 0,823 0,406 0,022 0,000 7,2 0,902 

Rohprotein 0,436 0,779 0,012 0,000 0,952 0,111 0,952 0,229 0,859 0,760 8,5 0,751 

Rohfett 0,008 0,000 0,000 0,043 0,573 0,113 0,858 0,007 0,026 0,000 7,0 0,890 

Rohfaser 0,189 0,000 0,056 0,001 0,454 0,527 0,995 0,045 0,006 0,002 11,2 0,780 


Rohasche 0,571 0,075 0,000 0,000 0,546 0,274 0,544 0,266 0,147 0,004 6,8 0,800 


NDF 0,482 0,004 0,215 0,000 0,253 0,393 0,342 0,019 0,073 0,055 11,3 0,725 

ADF 0,384 0,006 0,010 0,000 0,218 0,741 0,745 0,053 0,183 0,010 13,5 0,735 

ADL 0,238 0,090 0,941 0,025 0,726 0,732 0,463 0,003 0,038 0,000 16,4 0,732 



ME 0,292 0,012 0,045 0,246 0,752 0,270 0,696 0,062 0,828 0,001 0,6 0,684 

NEL 0,400 0,002 0,318 0,089 0,744 0,384 0,699 0,055 0,634 0,000 0,7 0,711 

Mineralstoffe 

Calcium 0,728 0,014 0,015 0,174 0,588 0,443 0,561 0,127 0,227 0,000 14,1 0,693 

Phosphor 0,792 0,501 0,000 0,693 0,140 0,299 0,053 0,723 0,657 0,021 7,1 0,709 

Magnesium 0,156 0,728 0,365 0,676 0,596 0,938 0,360 0,424 0,288 0,020 8,0 0,502 

Kalium 0,003 0,000 0,000 0,000 0,534 0,293 0,407 0,411 0,013 0,232 9,7 0,870 

Natrium 0,345 0,617 0,375 0,000 0,433 0,826 0,637 0,293 0,658 0,643 50,3 0,770 

249


Tabelle 5a: Gehalt an Nährstoffen, Zellwänden, Energie und Mineralstoffen sowie Verdaulichkeit 

der Gesamtpflanze (LS means der Haupteffekte) 


Fuxxol Romari 

o 

Atalante I II III 

Lam 

bach 

Kobenz Gump 

en. 

2002 2003 

Nährstoffe 

Trockenmasse g/kg FM 354 b 342 b 318 a 297 a 340 b 377 c 389 c 324 b 300 a 312 a 364 b 20 

Rohprotein g/kg TM 72 71 71 70 72 72 72 b 76 c 66 a 67 a 76 b 6 

Rohfett g/kg TM 28 a 31 b 28 a 28 a 28 a 32 b 34 c 28 b 26 a 32 a 27 b 2 

Rohfaser g/kg TM 207 b 200 a 202 ab 210 c 202 b 196 a 191 a 201 b 217 c 201 205 7 

N-freie Extr.stoffe g/kg TM 650 a 659 b 656 b 649 a 656 b 660 b 667 b 648 a 650 a 659 a 651 b 9 

Rohasche g/kg TM 43 b 40 a 42 b 44 b 42 ab 40 a 37 a 47 c 41 b Zellwandbestandteile 

41 43 3 

NDF g/kg TM 443 430 441 455 b 435 a 424 a 418 a 443 b 453 b 436 440 17 

ADF g/kg TM 238 b 229 a 235 ab 243 b 232 a 228 a 216 a 242 b 245 b 233 235 9 

ADL g/kg TM 30 30 30 31 29 30 29 a 30 a 32 b 31 a 29 b 3 


Verdaulichkeit OM % 70,7 a 71,3 b 70,4 a 71,1 70,7 70,6 70,8 70,8 70,8 71,1 a 70,5 b 0,7 

ME MJ/kg TM 10,35 a 10,52 b 10,31 a 10,37 10,38 10,43 10,5 

b 

10,32 a 10,33 a 10,45 a 10,34 b NEL MJ/kg TM 6,24 

0,13 

a 6,35 b 6,21 a 6,25 6,26 6,30 6,36 b 

6,22 a 6,22 a 6,31 a 6,23 b Mineralstoffe 

0,09 

Calcium g/kg TM 1,8 1,7 1,8 2,0 c 1,8 b 1,6 a 1,7 a 1,8 ab 1,9 b 1,8 1,8 0,2 

Phosphor g/kg TM 2,0 2,0 2,1 2,1 2,0 2,0 1,8 a 2,1 b 2,1 b 2,0 2,0 0,2 

Magnesium g/kg TM 1,3 b 1,2 b 1,1 a 1,2 1,2 1,2 1,4 b 1,2 a 1,1 a 1,1 a 1,3 b 0,1 

Kalium g/kg TM 11,7 b 10,3 a 11,8 b 12,0 c 11,2 b 10,5 a 8,3 a 13,6 c 11,9 b 11,0 11,5 0,9 


Tabelle 5b: P-Werte für Haupteffekte und Interaktionen, Variationskoeffizienten (CV) sowie Bestimmtheitsmaß (R²) 

Sorte Vegetation Standort Jahr Sor×Veg Sor×Ort Sor×Jahr Veg×Ort Veg×Jah Ort×Jahr CV R² 

Nährstoffe 

Trockenmasse 0,000 0,000 0,000 0,000 0,946 0,268 0,005 0,003 0,151 0,000 5,8 0,954 

Rohprotein 0,802 0,313 0,000 0,000 0,582 0,205 0,733 0,473 0,068 0,656 8,1 0,754 

Rohfett 0,000 0,000 0,000 0,000 0,697 0,064 0,808 0,000 0,000 0,000 6,9 0,934 

Rohfaser 0,025 0,000 0,000 0,113 0,518 0,003 0,086 0,019 0,001 0,042 3,6 0,892 


Rohasche 


0,013 0,005 0,000 0,103 0,440 0,021 0,367 0,143 0,059 0,231 7,0 0,850 

NDF 0,058 0,000 0,000 0,293 0,444 0,114 0,487 0,273 0,001 0,023 3,8 0,820 

ADF 0,016 0,000 0,000 0,424 0,177 0,250 0,675 0,034 0,000 0,646 3,9 0,875 

ADL 


0,519 0,076 0,007 0,044 0,962 0,427 0,765 0,098 0,011 0,000 8,4 0,845 


ME 0,000 0,305 0,000 0,002 0,746 0,001 0,854 0,871 0,034 0,232 1,3 0,789 

NEL 

Mineralstoffe 

0,000 0,257 0,000 0,002 0,781 0,001 0,841 0,836 0,035 0,216 1,4 0,794 

Calcium 0,207 0,000 0,006 0,811 0,358 0,115 0,720 0,280 0,492 0,384 9,4 0,791 

Phosphor 0,787 0,453 0,000 0,751 0,580 0,299 0,063 0,544 0,396 0,001 8,0 0,729 

Magnesium 0,001 0,283 0,000 0,000 0,278 0,463 0,752 0,555 0,176 0,000 9,9 0,845 

Kalium 0,000 0,000 0,000 0,067 0,190 0,143 0,076 0,114 0,017 0,307 8,2 0,935 

Natrium 0,798 0,437 0,083 0,000 0,355 0,826 0,769 0,099 0,831 0,896 27,9 0,637 

250


Energiekonzentration). Der Einfluss der Sorte dürfte allerdings vom Faktor 

Vegetationsstadium überlagert sein, da frühreifere Sorten einen höheren Gehalt an 

Rohfaser bzw. Gerüstsubstanzen aufwiesen (Fuxxol > Romario > Atalante – 666, 662, 648 

g NDF/kg TM). Ebenso spiegelt der Versuchsfaktor Standort auf Grund unterschiedlicher 

Wachstumsbedingungen zum Teil eine unterschiedliche Vegetationsdauer wider. Deshalb 

ist der Rohfasergehalt in den Maisgunstlagen (Lambach) höher und die Verdaulichkeit 

niedriger, weil die Pflanzen wegen der besseren Wachstumsbedingungen physiologisch 

älter waren. Folglich betrug die Verdaulichkeit der OM in Lambach, Kobenz und 

Gumpenstein 57.0, 59.4 bzw. 60.4 %. Allerdings traten zwischen den Versuchsfaktoren 

Sorte, Vegetationsstadium und Standort keine Wechselwirkungen auf, d.h. ein Faktor 

wirkte auf den jeweils anderen Faktor in gleicher Weise (Tab. 3b und 3c). 

Der Einfluss der in dieser Arbeit untersuchten Faktoren auf den Nährstoffgehalt von Maisrestpflanzen 

wurde in zahlreichen Untersuchungen beschrieben (Zscheischler et al. 1974, 

Groß & Peschke 1980a, Gruber et al. 1983, Pex et al. 1996, Schwarz et al. 1996, Kurtz & 

Schwarz 2005). Daraus geht klar hervor, dass sich der Futterwert (Verdaulichkeit, Energiekonzentration) 

im Laufe der Vegetation deutlich vermindert, was – wie bei allen Gramineen 

– auf die starke Lignifizierung zurückzuführen ist. Außerdem bestehen auch Sortenunterschiede, 

die auf intensiver Züchtungsarbeit beruhen („stay green- und dry down-Sorten“). 

Inhaltsstoffe des Kolbens 

Der Gehalt an Inhaltsstoffen der Maiskolben in Abhängigkeit von den Versuchshauptfaktoren 

ist in den Tabellen 4a und 4b angeführt, für die Wechselwirkung Sorte × Vegetationsstadium 

in Tabelle 4c (Anhang). Der Gehalt an TM wurde durch die 

Versuchsfaktoren Vegetationsstadium und Standort hochsignifikant (P < 0,001) 

beeinflusst. Der TM-Gehalt betrug im Mittel 50 % und stieg im Lauf der Vegetation stark an 

(43.5, 51.3, 55.5 %). Der TM-Gehalt des Kolbens wird von Groß (1979) als der 

entscheidende Parameter zur Beurteilung des physiologischen Reifegrades von Silomais 

beschrieben, der im Gegensatz zum TM-Gehalt der Maisganzpflanze von den 

klimatischen Bedingungen in wesentlich geringerem Maß beeinflusst wird. 

Der Proteingehalt ist wesentlich höher als in der Restpflanze (im Durchschnitt 90 g/kg TM) 

und wurde von Standort und Jahr, nicht jedoch von Sorte und Vegetationsstadium 

beeinflusst. Der Gehalt an Rohfett (im Mittel 42 g/kg TM) trägt nicht unwesentlich zum 

Energiegehalt des Maiskolbens bei und erhöht sich im Lauf der Vegetation (40, 41, 45 

g/kg TM). Der Rohfettgehalt ist auch höher auf Standorten mit längerer Vegetationsdauer 

(38, 40, 48 g/kg TM in Gumpenstein, Kobenz und Lambach). Der Gehalt an Rohfaser bzw. 

Gerüstsubstanzen wurde durch die Versuchsfaktoren Vegetationsstadium und Jahr 

signifikant beeinflusst, nicht jedoch von Sorte und Standort. Mit fortschreitender Vegetation 

nahm der Gehalt an NDF von 256 auf 238 bzw. 223 g/kg TM ab, was auf zunehmende 

Stärkeeinlagerung schließen läßt. Dies wurde in eingehenderen Untersuchungen nach 

dem Cornell Net Carbohydrate and Protein System (Fox et al. 2004) am selben 

Probenmaterial bestätigt (Versuchsjahr 2003). Die Fraktion B1 (= Stärke) machte in den 

Vegetationsstadien I, II, und III 21.4, 30.5 bzw. 28.4 der Kohlenhydrate von frischem, 

unsiliertem Silomais aus (Gruber et al. 2006). Auch in der DLG-Tabelle für Wiederkäuer 

nimmt der Stärkegehalt mit fortschreitender Vegetation zu (DLG 1997). Die Verdaulichkeit 

und Energiekonzentration gingen von Stadium I auf II leicht zurück, zwischen 

Vegetationsstadium II und III bestand kein signifikanter Unterschied (12.50, 12.42, 12.44 

MJ ME/kg TM). Auch in den Untersuchungen von Groß & Peschke (1980b) sowie Gruber 

et al. (1983) zeigte sich ein leichter Rückgang der Verdaulichkeit des Kolbens gegen 

Vegetationsende. Ettle et al. (2001) haben festgestellt, dass sich die ruminale in situ- 

251


Abbaubarkeit der organischen Substanz des Kolbens im Zuge der Reifung stark 

vermindert. 

Hinsichtlich der Mineralstoffe übten die Versuchsfaktoren bei den Maiskolben zum größten 

Teil keinen wesentlichen Einfluss aus. Zwischen Maiskolben und Restpflanze bestehen 

eindeutige Unterschiede im Mineralstoffgehalt: Maiskolben weisen mehr Phosphor auf (2,7 

bzw. 1,3 g/kg TM), Maisrestpflanzen sind dagegen reicher an Calcium (3,5 bzw. 0,2 g/kg 

TM), Magnesium (1,4 bzw. 1,1 g/kg TM) und Kalium (18,8 bzw. 4,8 g/kg TM). 

Inhaltsstoffe der Gesamtpflanze 

Der Gehalt an Inhaltsstoffen der Mais-Gesamtpflanzen in Abhängigkeit von den Versuchshauptfaktoren 

ist in den Tabellen 5a und 5b dargestellt, für die Wechselwirkung Sorte × 

Vegetationsstadium in Tabelle 5c (Anhang). Der Gehalt an TM war von allen vier 

Versuchsfaktoren hochsignifikant beeinflusst (P < 0,001). Er erhöhte sich mit Fortschreiten 

der Vegetation von 29,7 auf 34,0 bzw. 37,7 %, war höher auf Standorten mit langer 

Vegetationsdauer (Lambach > Kobenz > Gumpenstein) und geringer bei Sorten mit hoher 

Reifezahl (Fuxxol > Romario > Atalante). Die physiologische Ursache ist, dass sich mit der 

Vegetation sowohl der Anteil des TM-reichen Kolbens erhöht und auch der TM-Gehalt der 

Restpflanze ansteigt (u. a. Groß 1979). Der TM-Gehalt des Kolbens wird daher von vielen 

Versuchsanstellern als der aussagekräftigste Parameter zur Beschreibung der 

physiologischen Reife des Silomaises angesehen (Groß 1979, Groß & Peschke 1980a, b, 

c; Gruber et al. 1983). Letztlich lassen sich alle Versuchsfaktoren auf die Frage 

reduzieren, welcher Vegetationszeitraum den einzelnen Versuchsvarianten für ihre 

Entwicklung zur Verfügung stand. Das gilt auch für den Gehalt an wertbestimmenden 

Nährstoffen (besonders Faser- und Nicht-Faser–Kohlenhydrate) und auch die 

Verdaulichkeit, wobei dem Anteil des Kolbens die entscheidende Rolle zukommt. 

Auf den Gehalt an Rohprotein wirkten sich Standort und Jahr hochsignifikant aus, nicht 

jedoch Sorte und Vegetationsstadium. Als Ursachen für die Differenzen im Rohprotein- 

Gehalt sind vor allem das Verhältnis Restpflanze/Kolben, das physiologische Alter der 

Restpflanze sowie Standortunterschiede (Boden und Klima) anzusehen (Zscheischler et 

al. 1974, Groß & Peschke 1980a und b, Gruber et al. 1983, Pex et al. 1996, Schwarz et al. 

1996, Ettle & Schwarz 2003). Auch auf den Gehalt an Rohfett übten alle Versuchsfaktoren 

einen signifikanten Einfluss aus, wofür der unterschiedliche Anteil des fettreichen Kolbens 

als Ursache anzusehen ist (Tab. 4). Mit steigendem Vegetationsstadium verminderte sich 

der Gehalt an Rohfaser und Gerüstsubstanzen hochsignifikant (P < 0,001). Der NDF- 

Gehalt betrug in den Vegetationsstadien I, II und III 455, 435 bzw. 424 g/kg TM. Auch die 

Sorten unterschieden sich im Gehalt an Gerüstsubstanzen. Der Faktor Standort 

beeinflusste den Gehalt an Gerüstsubstanzen erwartungsgemäß in dem Sinn, dass der 

Gehalt an NDF, ADF, ADL und Rohfaser signifikant umso niedriger war, je länger die 

Vegetationsperiode bzw. je günstiger die klimatischen Wachstumsbedingungen für 

Silomais an einem Standort waren. Die physiologische Ursache dafür liegt in den höheren 

Kolbenanteilen, die durch diese Wachstumsbedingungen begünstigt werden. 

Als Konsequenz aus dem Gehalt an Nährstoffen (besonders Faser- und Nichtfaser- 

Kohlenhydrate) in Abhängigkeit von den untersuchten Einflussfaktoren ergibt sich die 

Verdaulichkeit und Energiekonzentration. Diese wurden vor allem durch den 

Versuchsfaktor Sorte beeinflusst. Der ME-Gehalt der Sorte Fuxxol, Romario bzw. Atalante 

betrug 10.35, 10.52 und 10.31 MJ/kg TM. Dafür ist vor allem der höhere Kolbenanteil 

verantwortlich (Tab. 2). Das Vegetationsstadium übte dagegen keinen signifikanten 

Einfluss auf Verdaulichkeit und Energiekonzentration aus. Damit bestätigt auch diese 

Untersuchung, dass sich die beiden negativ korrelierten Faktoren „Qualität der 

Restpflanze“ und „Kolbenanteil“ hinsichtlich Energiekonzentration der Gesamtpflanze 

252


großteils aufheben (Gruber et al. 1983). In verdauungsphysiologischer Hinsicht ergeben 

allerdings früh und spät geernteter Silomais trotz ähnlicher Verdaulichkeiten eine sehr 

unterschiedliche Produktion an flüchtigen Fettsäuren im Pansen und damit Wirkung im 

Stoffwechsel (Jochmann et al. 1999, Beever & Mould 2000). 


SILOMAIS IST AUF GRUND DER HOHEN ENERGIEKONZENTRATION, DES 

GERINGEN PROTEINGEHALTES UND DER EINFACHEN KONSERVIERBARKEIT EINE 

WICHTIGE UND HÄUFIGE RATIONSKOMPONENTE FÜR WIEDERKÄUER. FÜR DEN 

FUTTERWERT SIND VOR ALLEM DER ANTEIL DES HOCHVERDAULICHEN KOLBENS 

UND DIE QUALITÄT DER RESTPFLANZE ENTSCHEIDEND. DIESE BEIDEN 

FAKTOREN STEHEN IN NEGATIVER BEZIEHUNG ZUEINANDER UND WERDEN 

DURCH DAS VEGETATIONSSTADIUM GESTEUERT, WOBEI AUCH DER ERTRAG AN 

TM BEEINFLUSST WIRD. 

Um diese Zusammenhänge für aktuelle Sorten zu klären und zu quantifizieren, wurde in 

den Jahren 2002 und 2003 ein drei-faktorieller Silomaisversuch mit den Faktoren Sorte 

(Fuxxol RZ 240, Romario RZ 270, Atalante RZ 290), Vegetationsstadium (Ende 

Milchreife, Mitte Teigreife, Ende Teigreife) und Standort (Lambach OÖ, Kobenz Stmk, 

Gumpenstein Stmk) durchgeführt. Bei der Ernte wurde die Pflanze in Kolben und 

Restpflanze getrennt, der Gehalt an TM durch Trocknung festgestellt und beide 

Pflanzenteile chemisch analysiert (Weender Analyse, Gerüstsubstanzen, in vitro 

Verdaulichkeit mit Zellulase). Die wesentlichen Ergebnisse sind in der Tabelle angeführt: 

Sorte Vegetationsstadium 

Fuxxol Romario Atalante I II III 

Ertrag (kg TM je ha) 20.800 21.410 22.194 19.820 a 21.449 b 23.134 c 

Kolbenanteil (% d. TM) 51,40 a 54,77 b 49,31 a 46,62 a 52,73 b 56,13 c 

Restpflanze 

Rohprotein (g/kg TM) 51 49 51 52 b 52 b 47 a 

Rohfaser (g/kg TM) 350 b 348 b 329 a 327 a 340 a 360 b 

NDF (g/kg TM) 666 662 648 638 a 656 b 682 c 

ME (MJ/kg TM) 8,11 8,12 8,17 8,46 c 8,08 b 7,85 a 

Kolben 

Rohprotein (g/kg TM) 92 88 91 90 89 91 

Rohfaser (g/kg TM) 75 80 77 84 b 79 b 69 a 

NDF (g/kg TM) 236 245 236 256 b 238 ab 223 a 

ME (MJ/kg TM) 12,43 12,47 12,46 12,50 b 12,42 a 12,44 a 

Gesamtpflanze 

Rohprotein (g/kg TM) 72 71 71 70 72 72 

Rohfaser (g/kg TM) 207 b 200 a 202 ab 210 c 202 b 196 a 

NDF (g/kg TM) 443 430 441 455 b 435 a 424 a 

ME (MJ/kg TM) 10,35 a 10,52 b 10,31 a 10,37 10,38 10,43 

DAS VEGETATIONSSTADIUM WIRKTE STÄRKER AUF ERTRAG UND FUTTERWERT 

ALS DIE SORTE. DOCH DIE SORTEN UNTERSCHIEDEN SICH IM KOLBENANTEIL 

UND BEEINFLUSSTEN DADURCH DIE ENERGIEKONZENTRATION DER 

GESAMTPFLANZE. ZWISCHEN DEN VERSUCHSFAKTOREN BESTANDEN 

VIELFÄLTIGE WECHSELWIRKUNGEN, DA FÜR SILOMAIS HINSICHTLICH ERTRAG 

253


UND FUTTERWERT DER ZUR VERFÜGUNG STEHENDE VEGETATIONSZEITRAUM 

ENTSCHEIDET. 

Schlüsselwörter: Silomais, Vegetationsstadium, Sorte, Ertrag, Futterwert, Kolbenanteil 

254


SUMMARY 

Yield and feed value of forage maize as influenced by vegetative stage, variety and 

location 

DUE TO ITS HIGH ENERGY AND LOW PROTEIN CONTENT AS WELL ITS EASY 

CONSERVABILITY FORAGE MAIZE IS AN IMPORTANT AND FREQUENTLY USED 

COMPONENT IN RUMINANT RATIONS. THE FEED VALUE IS MAINLY DETERMINED 

BY THE PROPORTION OF HIGHLY DIGESTIBLE EAR AND THE QUALITY OF THE 

RESIDUAL PLANT. THESE TWO FACTORS CORRELATE NEGATIVELY AND ARE 

AFFECTED BY THE VEGETATIVE STAGE. BESIDES, THE DM YIELD IS ALSO 

INFLUENCED BY THE VEGETATIVE STAGE. 

IN ORDER TO INVESTIGATE AND QUANTIFY THESE RELATIONSHIPS, A THREE- 

FACTORIAL EXPERIMENT WITH FORAGE MAIZE WAS CARRIED OUT IN THE YEARS 

2002 AND 2003. THE FOLLOWING FACTORS WERE EXAMINED: 

VARIETY: FUXXOL (FAO 240), ROMARIO (FAO 270), ATALANTE (FAO 290) 

VEGETATIVE STAGE: LATE MILK STAGE, EARLY DENT STAGE, LATE DENT STAGE 

LOCATION: LAMBACH (UPPER AUSTRIA), KOBENZ (STYRIA), GUMPENSTEIN 

(STYRIA) 

At harvest the whole plant was seperated into ear and residual plant. The DM content was 

determined by oven drying (105°C) and both plant parts were analysed (Weende analysis, 

cell walls (Van Soest 1982, 1994), in vitro digestibility using cellulase). The main results 

are presented in the table: 

Variety Vegetative stage 

Fuxxol Romario Atalante I II III 

Yield (kg DM per ha) 20,800 21,410 22,194 19,820 a 21,449 b 23,134 c 

Ear proportion (% of 

DM) 51.40 a 54.77 b 49.31 a 46.62 a 52.73 b 56.13 c 

Residual plant 

Crude protein (g/kg DM) 51 49 51 52 b 52 b 47 a 

Crude fibre (g/kg DM) 350 b 348 b 329 a 327 a 340 a 360 b 

NDF (g/kg DM) 666 662 648 638 a 656 b 682 c 

ME (MJ/kg DM) 8.11 8.12 8.17 8.46 c 8.08 b 7.85 a 

Ear 

Crude protein (g/kg DM) 92 88 91 90 89 91 

Crude fibre (g/kg DM) 75 80 77 84 b 79 b 69 a 

NDF (g/kg DM) 236 245 236 256 b 238 ab 223 a 

ME (MJ/kg DM) 12.43 12.47 12.46 12.50 b 12.42 a 12.44 a 

Whole plant 

Crude protein (g/kg DM) 72 71 71 70 72 72 

Crude fibre (g/kg DM) 207 b 200 a 202 ab 210 c 202 b 196 a 

NDF (g/kg DM) 443 430 441 455 b 435 a 424 a 

ME (MJ/kg DM) 10.35 a 10.52 b 10.31 a 10.37 10.38 10.43 

THE VEGETATIVE STAGE HAD A MORE SIGNIFICANT IMPACT ON YIELD AND FEED 

VALUE THAN VARIETY. HOWEVER, THE VARIETIES DIFFERED IN EAR 

PROPORTION, THEREBY INFLUENCING THE ENERGY CONTENT OF THE WHOLE 

PLANT. THERE WERE SIGNIFICANT AND MULTIFARIOUS INTERACTIONS BETWEEN 

255


THE EXPERIMENTAL FACTORS, SINCE IT IS THE AVAILABLE SPACE OF 

VEGETATIVE TIME WHICH PRIMARILY DETERMINES YIELD AND FEED VALUE OF 

FORAGE MAIZE. 

Keywords: Forage maize, vegetative stage, variety, yield, feed value, ear proportion 

Literatur 

AKBAR, M.A., P. LEBZIEN und G. FLACHOWSKY, 2002: Measurement of yield and in situ dry matter 

degradability of maize varieties harvested at two stages of maturity in sheep. Anim. Feed Sci. Technol. 

100, 53-70. 

ALVA (Arbeitsgemeinschaft landwirtschaftlicher Versuchsanstalten), 1983: Österreichisches Methodenbuch 

für die Untersuchung von Futtermitteln, Futterzusatzstoffen und Schadstoffen. Selbstverlag ALVA. 

BEEVER, D.E. und F.L. MOULD, 2000: Forage evaluation for efficient ruminant livestock production. In: Forage 

Evaluation in Ruminant Nutrition (Eds. Givens et al.), CABI, 15-42. 

BMLFUW (Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft), 2005. Grüner 

Bericht 2005. 320 S. www.gruenerbericht.at. 

BMLFUW (Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft), 2006: 

Rindermast 2005. Ergebnisse und Konsequenzen der Betriebszweigauswertung (W. Habermann, T. 

Mattes, C. Schneiderbauer, R. Wöllinger). Landwirtschaftliche und forstwirtschaftliche Beratung. 

Herausgeber LFI und BMLFUW, 47 S. 

DACCORD, R., Y ARRIGO und R. VOGEL, 1995: Nährwert von Maissilage. Agrarforschung 2, 397-400. 

DLG (Deutsche Landwirtschaftsgesellschaft), 1997: DLG-Futterwerttabellen – Wiederkäuer. 7. Auflage, 

DLG-Verlag, Frankfurt/Main, 212 S. 

ETTLE, T., P. LEBZIEN, G. FLACHOWSKY und F.J. SCHWARZ, 2001: Effect of harvest date and variety on 

ruminal degradability of ensiled maize grains in dairy cows. Arch. Anim. Nutr. 55, 69-84. 

ETTLE, T., F.J. SCHWARZ, P. LEBZIEN und G. FLACHOWSKY, 2002: Futterwert von Silagen aus unterschiedlichen 

Maishybriden und ihr Einfluss auf Leistungskriterien von Milchkühen. Landbauforschung 

Völkenrode 52, 157-165. 

ETTLE, T. und F.J. SCHWARZ, 2003: Effect of maize variety harvested at different maturity stages on 

feeding value and performance of dairy cows. Anim. Res. 52, 337-349. 

FOX, D.G., L.O. TEDESCHI, T.P. TYLUTKI, J.B. RUSSELL, M.E. Van AMBURGH, L.E. CHASE, A.N. PELL 

und T.R. OVERTON, 2004: The Cornell net carbohydrate and protein system for evaluating herd nutrition 

and nutrient excretion. Anim. Feed Sci. Technol. 112, 29-78. 

GROSS, F., 1970: Einfluss des Erntezeitpunktes auf den Futterwert von Maisgärfutter. Das wirtschaftseig. 

Futter 16, 306-336. 

GROSS, F., 1979: Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. 1. Mitteilung: Bewertung von Silomais. 

Das wirtschaftseig. Futter 25, 215-225. 

GROSS, F. und W. PESCHKE, 1980a: Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. 2. Mitteilung: 

Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Maisstroh (Maispflanze ohne Kolben). Das wirtschaftseig. Futter 

26, 104-117. 

GROSS, F. und W. PESCHKE, 1980b: Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. 3. Mitteilung: 

Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit der Maiskolben. Das wirtschaftseig. Futter 26, 184-192. 

GROSS, F. und W. PESCHKE, 1980c: Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. 4. Mitteilung: 

Einfluss der Kolbenbildung auf Nährstoffgehalt und Verdaulichkeit von Silomais. Das wirtschaftseig. 

Futter 26, 193-206. 

GRUBER, L., H. KOPAL, F. LETTNER und F. PARRER, 1983: Einfluss des Erntezeitpunktes auf den 

Nährstoffgehalt und den Ertrag von Silomais. Das wirtschaftseig. Futter 29, 87-109. 

GRUBER, L. und F. LETTNER, 1985: Einfluss verschieden hoher Kraftfuttergaben in der Rindermast mit 

energiereicher Maissilage auf Mast- und Schlachtleistung und Wirtschaftlichkeit. Das wirtschsaftseig. 

Futter 31, 243-272. 

GRUBER, L. und R. STEINWENDER, 1992: Nähr- und Mineralstoffversorgung von Milchkühen aus dem 

Grundfutter. Ergebnisse einer Praxiserhebung in landwirtschaftlichen Betrieben Österreichs. Die 

Bodenkultur 43, 65-79. 

GRUBER, L., K. TAFERNER, B. STEINER, G. MAIERHOFER, M. URDL, J. GASTEINER, 2006: Einfluss 

von Vegetationsstadium, Sorte, Standort und Konservierung von Silomais auf den Gehalt an Rohprotein- 

256


und Kohlenhydrat-Fraktionen sowie den ruminalen in situ-Abbau der Trockenmasse. 118. VDLUFA- 

Kongress, Freiburg/Breisgau, im Druck 244 

HARVEY, W.R., 1987: User’s Guide for LSMLMW PC-1 Version. Mixed Model Least-Squares and Maximum 

Likelihood Computer Program. Ohio State University, USA, 59 S. 

HEIN, W. und L. GRUBER, 2003: Unterschiede österreichischer Silomais-Sorten hinsichtlich Ertrag und 

Futterwert. 54. Tagung der Pflanzenzüchter und Saatgutkaufleute Österreichs, 25.-27. November 2003, 

BAL Gumpenstein, 77-84. 

HÖNER, K., P. LEBZIEN, T. ETTLE, F.J. SCHWARZ und G. FLACHOWSKY, 2002: Einfluss von Silagen 

aus unterschiedlichen Maishybriden auf die Umsetzungen im Verdauungstrakt von Kühen. 

Landbauforschung Völkenrode 52, 149-156. 

JOCHMANN, K., P. LEBZIEN, R. DAENICKE und G. FLACHOWSKY, 1999: Zum Einfluss des 

Reifestadiums von Maispflanzen und des Einsatzes von Milchsäurebakterien bei ihrer Silierung auf die 

Nährstoffumsetzungen im Verdauungstrakt von Milchkühen. J. Anim. Physiol. a. Anim. Nutr. 82, 178-192. 

KURTZ, H. und F.J. SCHWARZ, 2005: In situ-Abbaukinetik von Restpflanzen verschiedener Maishybriden 

im Reifeverlauf. Übers. Tierernährg. 33, 111-120. 

LANGENHOFF, M., R. DAENICKE, P. KÖHLER, U. MEYER und G. FLACHOWSKY, 2003: Einfluss von 

zwei Silomaishybriden auf Mast- und Schlachtleistung von Mastbullen. Landbauforschung Völkenrode 

53, 43-51. 

MEISSER, M. und G. WEISS, 2002: Nährwert von Silomais. Agrarforschung 9, 506-511. 

PEX, E.J., F.J. SCHWARZ und M. KIRCHGESSNER, 1996: Zum Einfluss des Erntezeitpunktes von Silomais 

auf Verdaulichkeit und Energiegehalt von Maissilage bei Rind und Schaf. Das wirtschsaftseig. Futter 42, 

83-96. 

SCHWARZ, F.J., E.J. PEX und M. KIRCHGESSNER, 1996: Zum Sorteneinfluss von Silomais auf 

Verdaulichkeit und Energiegehalt von Maissilage bei Rind und Schaf. Das wirtschsaftseig. Futter 42, 

161-172. 

STATGRAPHICS Plus 5, 2000: Manugistics Leveraged Intelligence. User Manual. Maryland, USA. 

STEINGASS, H. und M. SIEGEL, 2002: Werden stärkereiche Silomaishybriden richtig bewertet? Innovation 

(Heft1), 6-8. 

STEINWIDDER, A. und T. GUGGENBERGER, 2003: Erhebungen zur Futteraufnahme und 

Nährstoffversorgung von Milchkühen sowie Nährstoffbilanzierung auf Grünlandbetrieben in Österreich. 

Die Bodenkultur 54, 49-66. 

Van SOEST, P.J., 1982 und 1994: Nutritional Ecology of the Ruminant. 1. und 2. Auflage, Cornell University 

Press, Ithaca und London 

Van SOEST, P.J., J.B. ROBERTSON und B.A. LEWIS, 1991: Methods for dietary fiber, neutral detergent 

fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. Dairy Sci. 74, 3583-3597. 

VDLUFA (Verband deutscher landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten), 1976 inkl. 

Ergänzungsblätter 1983, 1988, 1993, 1997: Methodenbuch Band III – Die chemische Untersuchung von 

Futtermitteln. VDLUFA-Verlag, Darmstadt. 

ZSCHEISCHLER, J., F. GROSS und L. HEPTING, 1974: Einfluss von Schnittzeit, Sorte und Standweite auf 

Ertrag und Futterwert von Silomais. Bayer. Landw. Jahrb. 51, 611-636. 

257


Tabellenanhang: 

Tabelle 2c: Trockenmasse- und Energieertrag (pro Hektar) sowie morphologische 

Zusammensetzung 

(Wechselwirkung Sorte × Vegetationsstadium) 

Sorte Fuxxol Romario Atalante 

Vegetationsstadium I II III I II III I II III 

Vegetation Tage 121 131 141 123 133 142 123 133 142 

Frischmasse- 

Ertrag 

Gesamtpflanze kg FM 63.163 61.624 57.476 67.438 64.915 60.307 75.116 69.620 70.006 

Restpflanze kg FM 42.511 b 39.913 b 35.175 a 44.453 b 41.229 b 36.490 a 

54.273 48.229 45.675 

Kolben kg FM 20.430 21.542 22.155 22.808 23.475 23.652 20.650 21.138 24.183 

Trockenmasse- 

Ertrag 

Gesamtpflanze kg TM 18.991 a 21.103 b 22.305 b 

20.173 21.642 22.416 20.297 a 21.603 ab 24.681 b 

Restpflanze kg TM 9.890 10.108 9.808 10.008 9.513 9.284 11.374 10.728 11.112 

Kolben kg TM 9.101 a 10.995 b 12.497 c 10.165 a 12.129 b 13.132 b 

8.923 a 10.876 a 13.569 b 


Gesamtpflanze GJ ME 197,09 a 218,41 b 231,20 b 

211,16 227,85 236,49 208,66 a 221,52 a 256,68 b 

Restpflanze GJ ME 83,66 82,06 76,21 84,23 76,83 72,92 97,10 86,42 87,87 

Kolben GJ ME 113,42 a 136,36 b 154,99 c 126,92 a 151,01 b 163,57 b 111,56 a 135,11 a 168,81 b 


Kolbenanteil % TM 46,68 a 51,95 ab 55,57 b 49,86 a 55,89 b 58,56 b 43,32 a 50,35 b 54,26 b 

Kolbenanteil % ME 56,14 a 62,30 ab 66,52 b 59,47 a 66,09 b 69,11 b 52,55 a 60,81 b 64,85 b 

Tabelle 3c: Gehalt an Nährstoffen, Zellwänden, Energie und Mineralstoffen sowie 

Verdaulichkeit der Restpflanze 

(Wechselwirkung Sorte × Vegetationsstadium) 


Vegetationsstadium 

Nährstoffe 

I II III I II III I II III 

Trockenmasse g/kg FM 246 274 289 233 a 244 ab 263 b 217 a 231 b 251 c 

Rohprotein g/kg TM 53 56 45 50 50 47 53 51 50 

Rohfett g/kg TM 17 15 15 17 14 14 16 13 14 

Rohfaser g/kg TM 332 349 370 332 344 367 316 326 344 

N-freie Extr.stoffe g/kg TM 531 511 496 532 524 505 550 541 525 

Rohasche g/kg TM 67 69 75 68 67 67 65 69 67 


NDF g/kg TM 645 670 683 637 a 654 a 695 b ADF g/kg TM 372 

633 643 667 

a 388 a 416 b 371 384 409 360 377 388 

ADL g/kg TM 45 46 47 45 45 48 40 40 44 


Verdaulichkeit OM % 61,0 b 58,6 ab 56,9 a 60,9 b 58,4 a 57,1 a 61,4 b 58,6 ab 57,2 a 

ME MJ/kg TM 8,45 b 8,10 ab 7,78 a 8,41 b 8,07 ab 7,87 a 8,53 8,07 7,90 

NEL MJ/kg TM 4,87 b 4,63 ab 4,42 a 4,85 b 4,61 ab 4,47 a Mineralstoffe 

4,93 4,62 4,50 

Calcium g/kg TM 3,5 3,7 3,2 3,8 b 3,6 a Phosphor g/kg TM 1,5 1,3 1,2 1,3 

3,4 3,6 3,5 3,3 

b 1,1 ab 1,0 a 1,5 1,5 1,2 

Magnesium g/kg TM 1,6 1,6 1,3 1,4 1,4 1,4 1,2 1,3 1,2 

Kalium g/kg TM 18,4 ab 17,6 a 19,5 b 17,1 17,2 16,5 18,2 19,7 18,0 

Natrium g/kg TM 0,30 0,32 0,27 0,30 0,28 0,31 0,28 0,23 0,27 

258



Verdaulichkeit des Kolbens (Wechselwirkung Sorte × Vegetationsstadium) 



Nährstoffe 

Trockenmasse g/kg FM 438 a 511 ab 560 b 443 a 517 ab 554 b 425 a 511 ab 552 b 


Rohfett g/kg TM 39 39 43 40 43 47 40 40 44 

Rohfaser g/kg TM 79 75 71 89 83 69 82 b 80 b 68 a 


Rohasche g/kg TM 18 18 17 17 18 17 18 17 17 


NDF g/kg TM 241 236 230 278 239 218 248 239 219 

ADF g/kg TM 99 95 96 117 100 87 103 95 89 

ADL g/kg TM 18 15 17 20 17 16 19 18 18 


Verdaulichkeit OM % 81,7 b 80,9 ab 80,4 a 81,6 b 80,9 ab 80,5 a 81,8 b 80,9 ab 80,5 a 

ME MJ/kg TM 12,48 12,41 12,40 12,49 12,45 12,47 12,52 12,41 12,44 

NEL MJ/kg TM 7,76 7,71 7,69 7,76 7,73 7,74 7,79 7,71 7,72 

Mineralstoffe 

Calcium g/kg TM 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 

Phosphor g/kg TM 2,8 2,6 2,6 2,6 2,8 2,7 2,8 2,6 2,6 


Kalium g/kg TM 5,7 5,1 4,8 5,0 4,5 4,5 5,3 b 4,7 ab 4,1 a 

Natrium g/kg TM 0,30 0,36 0,31 0,28 0,28 0,32 0,47 0,38 0,27 


Verdaulichkeit der Gesamtpflanze (Wechselwirkung Sorte × 

Vegetationsstadium) 



Nährstoffe 

Trockenmasse g/kg FM 310 a 358 b 394 b 304 a 343 b 377 b 276 a 318 b 358 c 


Rohfett g/kg TM 27 a 28 a 31 b 29 31 33 27 27 31 

Rohfaser g/kg TM 211 206 203 209 b 198 a 192 a 211 202 194 


Rohasche g/kg TM 44 42 43 43 40 38 44 b 43 b 40 a 


NDF g/kg TM 452 445 432 453 422 416 460 c 438 b 424 a 

ADF g/kg TM 241 236 238 242 b 225 a 221 a 245 234 226 

ADL g/kg TM 32 30 30 32 30 29 30 29 29 


Verdaulichkeit OM % 71,1 70,6 70,4 71,6 71,3 71,1 70,7 70,2 70,2 

ME MJ/kg TM 10,36 10,35 10,36 10,46 10,52 10,57 10,29 10,27 10,38 

NEL MJ/kg TM 6,24 6,23 6,24 6,31 6,36 6,39 6,19 6,18 6,26 

Mineralstoffe 

Calcium g/kg TM 1,9 b 1,9 b 1,5 a 2,0 c 1,7 b 1,5 a 2,1 b 1,8 ab 1,6 a 

Phosphor g/kg TM 2,1 2,0 2,0 2,0 2,1 2,0 2,1 2,1 2,0 


Kalium g/kg TM 12,5 b 11,1 a 11,4 a 11,1 b 10,2 ab 9,5 a 12,5 12,3 10,6 

Natrium g/kg TM 0,31 0,33 0,30 0,30 0,28 0,31 0,37 0,31 0,26 

259


Eiweißversorgung in der Aufzucht von Fressern 

Spiekers, Hubert (Bayer. Landesanstalt für Landwirtschaft, Poing); Horn, Andy; Preißinger, 

Wolfgang; Schwab, Michael: 

1. Einführung 

In der Mast von Bullen der Rasse Fleckvieh hat sich eine spezialisierte Fresseraufzucht in 

der Phase von etwa 80 bis 220 kg Lebendmasse etabliert. Die Aufzüchter verfolgen 

hierbei als Ziel eine hohe Tageszunahme und eine gute „Kondition“ beim Verkauf in die 

Mastbetriebe. Der Versorgung der Fresser mit Eiweiß kommt hierbei eine besondere 

Bedeutung zu. Dies betrifft die Leistung der Tiere und die Problematik der 

Nährstoffausscheidung. Zur erforderlichen Versorgung mit Rohprotein liegen bis 150 kg 

Lebendmasse Empfehlungen der GfE (1999) für verschiedene Aufzuchtverfahren vor. Ab 

175 kg Lebendmasse sind Empfehlungen für die Bullenmast bei Schwarzbunten- und 

Fleckviehbullen verfügbar (GfE, 1995). 

Von 150 auf 175 kg Lebendmasse zeigt sich bei Fleckvieh allerdings ein erheblicher 

Anstieg und damit ein Bruch in den Empfehlungen. In der Fütterungspraxis werden sehr 

unterschiedliche Empfehlungen gegeben, um die divergierenden Werte 

zusammenzuführen (Anonym, 2005). Um einen Beitrag zur Diskussion der 

Eiweißversorgung von Fressern der Rasse Fleckvieh zu liefern, wurden Erhebungen in 

Praxisbetrieben durchgeführt und Fütterungsversuche ausgewertet bzw. gezielt angestellt. 

Den Arbeiten lagen folgende Fragen zugrunde: 

1. Welche Eiweißversorgung ist bei Fressern üblich? 

2. Welche Eiweißversorgung hat sich bewährt und wie passt sich diese in die 

vorliegenden Empfehlungen zur Versorgung ein? 


Zur Beantwortung der aufgeworfenen Fragen wurden eine Erhebung in 6 Praxisbetrieben 

Bayerns durchgeführt (Schwab und Spiekers, 2006) und 4 Fütterungsversuche mit 

Fressern ausgewertet (Spiekers et al., 2005, Spiekers et al., 2006). In den Erhebungen 

sollte die Fütterung sowie der Gülle- und Nährstoffanfall erfasst werden. Die 

Fütterungsversuche waren zur Prüfung verschiedener Eiweißträger angelegt. Im 

abschließenden Versuch wurde gezielt die Rohproteinversorgung im Kälberkraftfutter 

variiert (Horn, 2006). 

Die Erhebung erfolgte in 6 spezialisierten Aufzuchtbetrieben im Zeitraum 2005 bis 2006. 

Alle Betriebe wurden durch den Fleischerzeugerring betreut. Folgende Daten wurden 

erfasst: 

- Durchgänge mit Tierzahl sowie Ein- und Ausstallgewichte 

- Futterverbrauch durch Erfassung der Rationspläne und der Aufzeichnungen zur 

Fütterung 

- Beprobung und Analyse der Grob- und Kraftfutter; Deklaration bei Mineralfutter 

- Erfassung des Gülleanfalls durch Vermessung der Grube und Messung der 

Füllstände 

- Beprobung und Analyse der Gülle 

260


Aus den Daten wurden die täglichen Zunahmen, der Futter- und Nährstoffaufwand, die 

Nährstoffausscheidungen und der Anfall an Nähr- und Mineralstoffen mit der Gülle 

kalkuliert. 

Die Fresserversuche erfolgten mit jeweils 2 Gruppen mit je 21 Tieren ab etwa 85 kg 

Lebendmasse. Milchaustauscher und Kälberkraftfutter wurde über Tränkeautomaten bzw. 

Kraftfutterautomaten zugeteilt und der Abruf fürs Einzeltier erfasst. Ergänzend erhielten 

die Tiere am Trog Maissilage und Heu, dessen Verbrauch für die Gruppe erfasst wurde. 

Alle Futter wurden beprobt und auf Rohnährstoffe analysiert. Die eingesetzten 

Kraftfuttermischungen wurden an Hammeln im Differenzversuch auf ihre Verdaulichkeit 

untersucht. 

Bei den Versuchen differierte die Zusammensetzung des eingesetzten Kälberkraftfutters, 

um unterschiedliche Eiweißträger zu prüfen. Aus der Tabelle 1 ist die Planung zu 

entnehmen. Die analysierten Rohproteingehalte in den Kraftfuttern sind ergänzend 

aufgeführt. Im Versuch 1 und 3 beim Vergleich von Weizenschlempe und 

Rapsextraktionsschrot sollten sich diese entsprechen. Beim Versuch 2 waren gleiche 

Rohproteingehalte je MJ ME eingestellt, bei energiegleicher Zuteilung des Kraftfutters. Auf 

Grund der beschränkten Verfügbarkeit von Weizenschlempe (Ware aus Schweden) wurde 

der 1. Versuch nur bis 165 kg Lebendmasse durchgeführt. 

Tabelle 1: Konzept der Fresserversuche 

Versuch Behandlung 

Kälberkraftfutter mit: 

1* Weizenschlempe 

Rapsextraktionsschrot 

2 Rapsextraktionsschrot 

Sojaextraktionsschrot 

3 Weizenschlempe 


4 16 % XP 

19 % XP 

*bis 165 kg LM 

XP im Kraftfutter 

g/kg TM 

209 

212 

206 

232 

193 

195 

187 

212 

Im 4. Versuch wurde bei gleicher Zusammensetzung durch Variation der Anteile der 

Rohproteingehalt auf 19 bzw. 16 % eingestellt (s. Tabelle 2). Die Variante mit 19 % 

Rohprotein sollte dabei in etwa die „Norm“ abdecken. Über die Versuche hinweg ist die 

Konzeption der Futter und der Fütterung vergleichbar. 

Tabelle 2: Zusammensetzung des Kälberaufzuchtfutters in Versuch 4 (Anteile in %) 

Rohproteinniveau: „Norm“ niedrig 

Weizen-/Gersteschlempe, getrocknet 18,0 12,5 

Rapsextraktionsschrot 18,0 12,5 

Gerste 25,0 28,0 

Weizen 24,0 27,0 

Melasseschnitzel 10,0 15,0 

Mineralfutter 4,0 4,0 

Rapsöl 1,0 1,0 

261


3. Ergebnisse 

3.1 Praxiserhebung 

Die wichtigsten Kenngrößen der erfassten Betriebe sind aus der Tabelle 3 ersichtlich. 

Insgesamt wurden 1.775 Fresser ausgewertet. Das Leistungsniveau der Betriebe ist mit im 

Mittel 1.248 g Tageszunahme sehr hoch. Erzielt wird dies durch einen relativ hohen 

Verbrauch an Milchaustauscher von im Mittel 40 kg/Kalb und eine insgesamt 

energiebetonte Fütterung mit 12,6 MJ ME/kg Trockenmasse. Vorgelegt wird das Festfutter 

in der Regel kontrolliert satt als Mischration. Die Rohproteingehalte des insgesamt 

verbrauchten Futters liegen zwischen 171 und 192 g je kg Trockenmasse und 13,7 und 

15,2 g je MJ ME. Der höchste Wert resultiert bei dem Betrieb, dessen Aufzucht nur bis 

179 kg Lebendmasse erfasst wurde (Schwab und Spiekers, 2006). 

Tabelle 3: Erhebung zur Fütterung in bayerischen Fresserbetrieben, n = 6 

Merkmal Mittelwert Minimum Maximum 

Erfasste Plätze/Betrieb 102 26 415 

Anfangsgewicht, kg 76 65 94 

Endgewicht, kg 202 179 216 

Tageszunahme, g 1.248 1.158 1.319 

MAT*, kg/Kalb 40 38 41 

Maissilage, kg TM/d 1,02 0,5 1,4 

MJ ME/kg TM 12,6 12,3 13,1 

XP, g/kg TM 179 171 192 

XP, g/MJ ME 14,2 13,7 15,2 

P, g/kg TM 4,5 3,6 5,1 

Futteraufwand, kg TM/kg 

Zuwachs 

2,35 2,04 2,54 

ME-Aufwand, MJ/kg Zuwachs 29,3 26,3 32,4 

*Milchaustauscher 

Die Erhebungen zeigen, dass in der spezialisierten Praxis relativ hohe Rohproteingehalte 

bei hohen Leistungen und geringem Futter- und Energieaufwand eingesetzt werden. Als 

Eiweißfutter findet in erster Linie Sojaextraktionsschrot Verwendung. 

3.2 Fresserversuche 

Zur vergleichenden Darstellung sind in Tabelle 4 die wichtigsten Kenndaten zur Leistung 

und zum Energie- und Rohproteinaufwand aufgeführt. Zur weiterführenden Information sei 

für Versuch 1 und 2 auf Spiekers et al. (2005) und für Versuch 3 auf Spiekers et al. (2006) 

verwiesen. In Versuch 1 und 2 hatte die Eiweißquelle keinen Einfluss auf Tageszunahme 

sowie ME- und Rohproteinaufwand. Mit Rapsextraktionsschrot konnten vergleichbare 

Leistungen erzielt werden wie mit Sojaextraktionsschrot. 

262


Tabelle 4: Daten zu den Fresseraufzuchtversuchen mit unterschiedlicher 

Zusammensetzung des Kälberkraftfutters 

Ver- Behandlung XP* Tages- XP ME XP 

such 

g/kg TM zunahme g/MJ ME MJ/kg g/kg 

Kraftfutter mit: 

g 

Zuwachs Zuwachs 

1** Weizenschlempe 209 1008 13,4 29,8 399 

Rapsextraktionss. 212 1039 14,0 28,4 397 

2 Rapsextraktionss. 206 1181 13,1 28,9 380 

Sojaextraktionss. 232 1168 13,7 28,6 397 

3 Weizenschlempe 193 1108 13,2 30,8 407 

Rapsextraktionss. 195 1179 13,6 29,5 389 

4 16 % XP 187 1129 12,1 31,2 387 

19 % XP 212 1149 12,8 31,4 411 

*im Mischfutter; **nur bis 165 kg Lebendmasse 

Bei der getrockneten Weizenschlempe aus der Produktion von Bioethanol zeigte sich in 

Versuch 3 eine tendenziell geringere Tageszunahme. Eine getrennte Auswertung der 

Versuche für die Phasen mit und ohne Tränke verdeutlichte, dass in der Tränkephase in 

allen Versuchen kein Unterschied zwischen den Gruppen resultierte. Für die Phase ab 

etwa 110 kg Lebendmasse ohne Tränke zeigt sich ein etwas anderes Bild. Für den 

Versuch 3 sind die Daten aus Tabelle 5 ersichtlich. 

Tabelle 5: Gewichtsentwicklung der Fleckviehfresser in Versuch 3* 

- Absetzen (110/109 kg LM) MAT bis Versuchsende - 

Kraftfutter mit: Rapsextraktionsschrot Weizenschlempe 

Gewicht Versuchsende, kg 198 ± 12 191 ± 13 

Zunahmen im Abschnitt, g/Tag 1419 a ± 121 1319 b ± 112 

Aufnahme Kraftfutter, kg TM/Tag 2,49 ± 0,01 2,51 ± 0,02 

TM-Aufnahme gesamt, kg/Tag 4,03 3,88 

Energieaufnahme, MJ ME/Tag 47,7 46,3 

Rohproteinaufnahme, g/Tag 618 612 

ME-Aufnahme/kg Zuwachs, MJ 33,6 35,1 

XP-Aufnahme/kg Zuwachs, g 436 464 

*bei ungleichen Hochbuchstaben signifikante Differenz, p = 0,05 

Für die Fresser mit Weizenschlempe zeigt sich eine um 100 g signifikant niedrigere 

Tageszunahme. Zu erklären ist dies mit dem Aminosäuremuster. Bei der Weizenschlempe 

ist ein sehr geringes Niveau an Lysin gegeben (Spiekers et al., 2005). Für die anfangs 

aufgeworfenen Fragen ist der Versuch 4 mit der unterschiedlichen Proteinversorgung von 

besonderem Interesse. Die Daten sollen daher näher erläutert werden. 

Das unterschiedliche Rohproteinniveau konnte bei gleichen Energiegehalten in den 

Kälberaufzuchtmischungen (s. Tabelle 6) eingestellt werden. Bei Unterstellung der UDP- 

Anteile aus den DLG-Futterwerttabellen (1997) und der gemessenen ME ergeben sich 

nXP-Werte von 190 und 182 g je kg TM. Für Rapsextraktionsschrot ist dabei ein UDP- 

Anteil von 30 % und für Weizenschlempe von 40 % unterstellt. 

263


Tabelle 6: Inhaltsstoffe der Kälberaufzuchtmischungen in Versuch 4 

Rohproteinniveau: „Norm“ niedrig 

Trockenmasse (g/kg) 896 896 

Rohasche (g/kg TM) 77 71 

Rohprotein (g/kg TM) 212 187 

Rohfett (g/kg TM) 43 40 

Rohfaser g/kg TM) 69 64 

ME (MJ/kg TM) 

12,7 ± 

12,8 ± 

(VQ, 4 Hammel) 

0,05 

0,04 

nXP (g/kg TM) 190 182 

Die Leistungen in den verschiedenen Abschnitten des Versuchs sind aus der Tabelle 7 

ersichtlich. Sowohl für die Phase mit Tränke als auch ohne ist kein Einfluss des 

Rohproteinniveaus im Kälberkraftfutter zu beobachten. Dies obwohl in der Phase ohne 

Milchaustauscher eine merkliche Differenz in der Rohproteinversorgung realisiert werden 

konnte. Entsprechend reduziert waren die Gehalte an Harnstoff-N im Blut. Nach dem 

Absetzen der Tränke betrug der Gehalt an Harnstoff-N 8,5 mg/100 ml Blutserum in der 

Gruppe mit 19 % Rohprotein und 4,5 mg in der Gruppe mit 16 % Rohprotein. Zum Ende 

des Versuchs betrugen die Werte 4,2 mg Harnstoff-N/100 ml in der „Norm“ Gruppe und 

2,5 mg in der niedriger versorgten Gruppe. Ein Unterschied im Lysingehalt war bei einer 

Stichprobe von 2-mal 5 Tieren zu Versuchsende jedoch nicht zu verzeichnen (Horn, 

2006). 

Tabelle 7: Ergebnisse aus dem Fresserversuch 4 mit unterschiedlicher Versorgung 

an Rohprotein über das Kälberkraftfutter (21 Fresser je Gruppe, 111 Tage 

Versuchsdauer) 

Rohproteinniveau „Norm“ niedrig* 

Alter bei Versuchsbeginn, Tage 32 ± 5 33 ± 4 

Einstallgewicht, kg 78 ± 5 78 ± 4 

Endgewicht, kg 206 ± 16 203 ±11 

Tageszunahme, g 1149 ± 132 1129 ± 97 

1. Tränkeperiode mit Milchaustauscher 

Gewicht Abschnittsende, kg 109 ± 8 106 ± 7 

Tageszunahme, g 760 ± 166 684 ± 157 

Aufnahme, g TM/Tag 

- Milchaustauscher 636 ± 28 640 ± 19 

- Kraftfutter 405 ± 139 388 ± 95 

- gesamt, kg TM/Tag 1,34 1,28 

- Energie, MJ ME/Tag 18,7 18,1 

- Rohprotein, g/Tag 275 256 

2. Periode ohne Milchaustauscher 

Tageszunahme, g 1378 ± 159 1.390 ± 84 

Aufnahme: 

- Kraftfutter, kg TM/Tag 2,00 ± 0,07 2,02 ± 0,05 

- gesamt, kg TM/Tag 4,12 3,98 

- Energie, MJ ME/Tag 48,8 47,4 

- Rohprotein, g/Tag 606 549 

* 20 Tiere in der Auswertung 

264


4. Diskussion 

Die dargestellten Ergebnisse aus den Praxisbetrieben und den Versuchen zeigen, dass in 

der spezialisierten Aufzucht von männlichen Fleckviehkälbern hohe Tageszunahmen mit 

einem relativ geringen Futteraufwand zu realisieren sind. In den Versuchen und in den 

Praxisbetrieben besteht im Energieaufwand mit etwa 30 MJ ME je kg Zuwachs 

weitgehende Übereinstimmung. Der Wert liegt niedriger als von der DLG (2005) 

unterstellt. Für den Abschnitt von 80 bis 220 kg wird für die Abschätzung der 

Nährstoffausscheidung 35 MJ ME je kg Zuwachs berechnet. 

Die vorliegenden Daten zeigen, dass in der Tränkephase kein Einfluss der 

Eiweißversorgung über das Kälberkraftfutter ersichtlich ist. Für die Diskussion der 

erforderlichen Proteinversorgung kommt daher der Phase nach Absetzen der Tränke 

größere Bedeutung zu. Aus der Tabelle 8 sind daher die Daten der Fresserversuche nach 

dem Absetzen der Tränke aufgeführt. In dieser Phase erfolgt der Übergang zum 

Wiederkäuer. Dies erfordert durch die Umsetzungen im Vormagen höhere 

Rohproteinmengen. 

In den Versuchen 1 bis 3 konnten bei Einsatz von Rapsextraktionsschrot mit 13 g 

Rohprotein je MJ ME relativ hohe Leistungen erzielt werden. Der Abfall der Leistung bei 

Einsatz großer Mengen an Weizenschlempe wird durch das sehr ungünstige 

Aminosäuremuster erklärt (Spiekers et al., 2006). Auf Grund der relativ hohen UDP-Anteile 

erklären sich auch entsprechend hohe nXP-Gehalte in den Mischungen (Spiekers et al., 

2005). Für die Diskussion der erforderlichen Rohproteinversorgung ist der 4. Versuch von 

besonderem Interesse. 

Tabelle 8: Aufwand an ME und XP in den Versuchen zur Fresseraufzucht 

(Absetzen MAT bis Versuchsende) 

Versuch Behandlung 

Tageszu- XP ME 

Kraftfutter 

nahme** g/MJ MJ/kg 

mit: 

g ME Zuwachs 

1* Weizenschlempe 

1365 12,9 37,0 

Rapsextraktionsschrot 1390 13,7 35,2 

2 Rapsextraktionsschrot 1650 12,7 30,8 

Sojaextraktionsschrot 1611 13,7 31,6 

3 Weizenschlempe 

1319 


a 

1419 b 

13,2 35,1 

13,0 33,6 

4 16% XP 

1390 11,6 34,1 

19% XP 

1378 12,4 35,4 

*bis 165 kg Lebendmasse 

**bei ungleichen Hochbuchstaben signifikante Differenz p = 0,05 

XP 

g/kg 

Zuwachs 

480 

482 

392 

432 

464 

Die Absenkung der Rohproteinversorgung auf unter 12 g Rohprotein je MJ ME führte nicht 

zu einem Absinken der Leistung. Offensichtlich konnte im Vormagen genügend Stickstoff 

und am Darm genügend Eiweiß bereitgestellt werden. Die angeführten Daten zum 

Harnstoff-, Gesamteiweiß- und Lysingehalt des Serums stützen diese Aussage. In der 

Literatur finden sich sehr unterschiedliche Ergebnisse zur erforderlichen 

Proteinversorgung (Schwab et al., 2005). 

Die Mehrzahl der Versuche bezieht sich jedoch nicht auf Fresser einer fleischbetonten 

Rasse, sondern auf die Aufzucht von weiblichen Kälbern. So auch die Arbeit von Devant 

et al. (2001). Bei stark mit Kraftfutter gefütterten Holsteinfärsen ab 112 kg Lebendmasse 

konnte kein Einfluss der Rohproteinversorgung zwischen 14 und 17 % festgestellt werden. 

436 

395 

440 

265


In einer Untersuchung von Schwarz et al. (1997) wurde die erforderliche Versorgung von 

Fleckviehfressern im Lebendmassebereich von 120 bis 190 kg auf 16,7 % Rohprotein in 

der Trockenmasse bzw. 14,2 g je MJ ME abgeleitet. 

Zur weiteren Diskussion sind in Tabelle 9 die erforderlichen Rohproteingehalte nach 

Maßgaben der GfE (1999 und 1995) aufgeführt. Zum Vergleich sind die in Versuch 4 

realisierten Werte dargestellt. Bei Lebendmassen über 150 kg sind die Werte der GfE 

(1995) für Fleckvieh aufgeführt. Die Werte sind erheblich höher als in der Phase zuvor. In 

Versuch 4 lag die Versorgung mit Rohprotein in etwa auf dem Niveau der GfE (1999). 

Oberhalb von 150 kg werden die Werte der GfE (1995) jedoch weit unterschritten. Dies ist 

auf einen „Bruch“ in den Empfehlungen der GfE zurückzuführen. Untersuchungen von 

Steinwidder et al. (2006) an Fleckviehbullen ab 158 kg Lebendmasse zeigen, dass mit 

Anhebung des Rohprotein- und Energieniveaus auf bis zu 14,4 g Rohprotein je MJ ME die 

Mastleistung anstieg. 

Dies steht in gewissen Widerspruch zu den Ergebnissen von Versuch 4, in dem die 

Absenkung der Rohproteinversorgung keinen Einfluss auf die Leistung hatte. In diesem 

Zusammenhang ist jedoch auch die gesamte Rationsgestaltung mit einzubeziehen. Teils 

ergeben sich Vorteile durch höhere Rohproteingehalte im Bereich der Futteraufnahme und 

in einer Minderung der Acidoseanfälligkeit auf Grund geringerer Mengen an Stärke und 

Zucker. In Versuch 4 wurde die Menge an Kraftfutter an Abrufautomaten zugeteilt und auf 

maximal 2,5 kg je Kalb und Tag beschränkt. 

Aus den vorliegenden Versuchen lässt sich schließen, dass eine Versorgung oberhalb der 

Empfehlungen der GfE (1999) nicht erforderlich ist. Ob eine Absenkung möglich ist, ist auf 

Basis der vorliegenden Versuche nicht abschließend zu beurteilen. Weitere Versuche mit 

gestaffelten Rohproteingehalten bei unterschiedlichen Fütterungsregimen sind hierzu 

erforderlich. Zu prüfen ist auch die Frage, ob mittels nXP eine bessere Vorhersage der 

Leistung möglich ist als mit Rohprotein. 

Tabelle 9: Vergleich der Rohproteinversorgung von Fressern in Versuch 4 mit der „GfE- 

Norm“ 

Lebend- Tageszu- GfE, 1999 

Versuch 4 

masse, nahme 

XP, 

XP, g/Tag 

kg g g/Tag 19% 16% 

85 600 270 250 210 

100 1000 450 345 320 

125 1150 610 480 445 

150 1200 650 640 570 

175 1200 800* 650 590 

200 1300 850* 690 625 

*GfE, 1995 für Fleckvieh 

5. Zusammenfassung/Fazit 

- In der Aufzucht von Fleckviehfressern hat sich der Einsatz von Soja- und 

Rapsextraktionsschrot bewährt. 

- Getrocknete Weizenschlempe kann einen erheblichen Teil der Extraktionsschrote 

ersetzen; Die Versorgung mit Aminosäuren ist dabei zu beachten. 

- Die Empfehlungen der GfE (1999) für Rohprotein können ohne Zuschläge Verwendung 

finden. 

- Weitere Versuche zur Proteinversorgung sind erforderlich um die Empfehlungen zu 

präzisieren und eventuelle Vorteile durch Nutzung von nXP abzuklären. 

266


6. Literatur 

Anonym (2005): Gruber Tabelle zur Fütterung der Fresser, Bullen, Ochsen, Kalbinnen, 

Kühe; 11. Auflage/2005 

LfL-Information, www.LfL.Bayern.de, 24.09.2006 

DLG (1997): Futterwerttabellen Wiederkäuer 

DLG-Verlag, Frankfurt/Main 

DLG (2005): Bilanzierung der Nährstoffausscheidungen landwirtschaftlicher Nutztiere 

Arbeiten der DLG/Band 199; DLG-Verlag, Frankfurt a. M. 

Devant, M.; A. Ferret; S. Calsamiglia; R. Casals; J. Gasa (2001): Effect of nitrogen source 

in high-concentrate, low protein beef cattle diets on microbial fermentation studied in vivo 

and in vitro 

J. Animal, Sci. 2001 79, 1944-1953 

GfE (1995): Energie- und Nährstoffbedarf landwirtschaftlicher Nutztiere; Nr. 6 

Empfehlungen zur Energie- und Nährstoffversorgung von Mastrindern 

DLG-Verlag, Frankfurt a. M. 

GfE (1999): Empfehlungen zur Proteinversorgung von Aufzuchtkälbern 

Proc. Soc. Nutr. Physiol. 8, 155-164 

Horn, A. (2006): Experimentelle Untersuchung zur Rohproteinversorgung von Fressern 

der Rasse Fleckvieh im Gewichtsbereich von 80 – 200 kg. 

Abschlussarbeit Hochschule Anhalt (FH) in Vorbereitung 

Schwab, C. G.; P. Huhtanen; C. W. Hunt; T. Hvelpund (2005): Nitrogen Requirements of 

Cattle 

in: Nitrogen and Phosphorus Nutrition of Cattle; Edited by E. Pfeffer and A.Hristov CABI 

Publishing; Cambridge USA, 13 - 70 

Schwab, M.; H. Spiekers (2006): Nährstoffausscheidung in Fresserbetrieben 

LfL-Information (in Vorbereitung) 

Schwarz, F; U. Heindl; M. Kirchgessner (1997): Gewichtsentwicklung und 

Nährstoffaufnahme von Aufzuchtkälbern bei unterschiedlicher Rohproteinzufuhr und 

Auswirkungen auf den Rohproteinbedarf 

Proc. Soc. Nutr. Physiol. 6, 79 

Spiekers, H.; Südekum, K.-H.; Preißinger, W.; Chudaske, C. (2005): Futterwert und 

Einsatz von Getreideschlempe bei Wiederkäuern. VDLUFA-Schriftenreihe Bd. 61/2006, 

143-151 

Spiekers, H.; Urdl, M.; Preißinger, W.; Gruber, L. (2006): Bewertung und Einsatz von 

Getreideschlempen beim Wiederkäuer. Tagungsband Boku-Symposium Tierernährung 5 

(im Druck) 

Steinwidder, A.; L. Gruber; T. Guggenberger; G. Maierhofer; A. Schauer; J. Häusler; J. 

Frickh; J. Gasteiner (2006): Einfluss der Rohprotein- und Energieversorgung auf Mast- 

und Schlachtleistung sowie ökonomische und ökologische Parameter in der Fleckvieh- 

Stiermast 

in: 33. Viehwirtschaftliche Fachtagung, Gumpenstein, S. 63-85 

267

Öffentliche Sitzung „Tierische Produktion und Futtermittel“ Poster 

Neue Probenahmegeräte für Kompost und Silage 

Mönicke, Rolf (Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft); Schulze, Dieter: 

Problemstellung 

Die Repräsentanz der Probenahme ist für den Gesamtfehler und damit die 

Aussagefähigkeit eines Untersuchungsergebnisses von ausschlaggebender Bedeutung. 

Deshalb müssen Probenahmegeräte für Kompost und Silage so beschaffen sein, dass sie 

die Probenahme an repräsentativer Stelle sowie in der Aktualität und Nutzbarkeit des 

Analysenergebnisses angepassten Tiefe des Haufwerkes bzw. Silostocks ermöglichen. 

Bisherige Probenahmegeräte, wie Spaten oder Topfbohrer, sind nur für eine Probenahme 

an der Oberfläche des Haufwerkes bzw. am Anschnitt des Silostocks geeignet. 

Motorgetriebene Bohrschnecken können in der Regel nur zum Beproben des Silostocks 

von oben eingesetzt werden, sind unhandlich, erfordern zwei Arbeitskräfte und zerstören 

die Siloabdeckung, was einen Futterverderb in diesem Bereich nach sich ziehen kann. 

Lösungsansatz 

Gelöst wird o. g. Problem dadurch, dass ein Probenahmegerät verwendet wird, das eine 

Kombination von Einzugs-, Freischneid- und Speicherelement darstellt. 

Für Silage 

Das Probenahmegerät für Silage besteht im vorderen Teil (Abb. 1) aus einer 

Einzugsschnecke mit Schneidkante. Der Einzugsschnecke folgt in Förderrichtung ein im 

Abstand einstellbarer Speicherzylinder. Die Vorderkante des Speicherzylinders ist 

schneckenwendelartig gestaltet und mit Schneidzähnen versehen. 

Zur Probenahme (Abb. 1) wird das Gerät per Hand in den Silostock gedreht, dabei zieht 

es sich durch die konisch gestaltete Einzugsschnecke hinein, gleichzeitig wird durch die 

Vorderkante des Speicherzylinders die Silage pfropfenartig herausgeschnitten und 

durchläuft den an den Stirnseiten offenen Speicherzylinder so lange, bis die 

Entnahmetiefe erreicht ist. Danach wird das Probenahmegerät zurückgezogen und mit 

einem Spachtel wird die Silage über einer Sammelwanne aus der Einzugsschnecke und 

dem Speicherzylinder entfernt. 

Für die Beprobung von kurzgehäckselter Maissilage ist ein kleiner Abstand zwischen dem 

Ende der Einzugsschnecke und dem Beginn des Speicherzylinders zu wählen, während er 

für langfaserige Silage größer sein soll. 

Abb. 1: Probenahmegerät für 

Silage während der Probenahme 

268


Für Kompost 

Das Probenahmegerät für Kompost besteht aus einer Einzugs- und Speicherschnecke, die 

im vorderen Teil mit einer Schneide beginnt und dessen erster und letzter 

Schneckenwendel mit einer nach vorn bzw. nach hinten gerichteten Sägeverzahnung 

versehen ist (Abb. 2). Auf der Zentralwelle befindet sich ein frei verschiebbarer Zylinder. 

Zur Probenahme wird das Gerät per Hand in den Komposthaufen gedreht (Abb. 2). Die 

Schneide und der nach vorn gerichtete sägezahnartige Rand des ersten 

Schneckenwendels erleichtern das Hineindrehen in das strukturierte Material, was axial so 

lange durch die Schnecke läuft, bis die Probenahmetiefe erreicht ist. Der Zylinder bleibt 

dabei auf der Oberfläche des Komposthaufens stehen und wird auf der Welle mit dem 

Eindringen der Schnecke in Richtung Handgriff verschoben. Nach dem Erreichen der 

Probenahmetiefe wird die Schnecke bei weiterer Drehbebewegung zurückgezogen. Dabei 

dient die Sägeverzahnung des letzten Schneckenwendels dem Freischneiden des 

Gerätes. Sobald die Schnecke das Haufwerk verlässt, wird per Fuß der Zylinder 

übergestülpt. Dabei wird ein Herausfallen des Probematerials verhindert. 

Über der Sammelwanne wird der Zylinder in Richtung Handgriff gezogen und gibt dabei 

die Windungen der Schnecke frei. Mittels eines Spachtels wird die Kompostprobe aus den 

Schneckenwindungen entfernt. 

Durch die freie Zugänglichkeit der Schneckenwindungen und des Zylinders können beide 

nachgereinigt und desinfiziert werden und ein Rückstau des Kompostes im beidseitig 

offenen Zylinder, was zu Gutverschleppungen führten könnte, ist nicht möglich. 

Abb. 2: Probenahmegerät für Kompost 

während der Probenahme 

Hersteller für beide Geräte: 

Gerätetechnik-Metallbau 

P. Schnabel 

Dorfstraße 48 

04683 Klinga 

Tel.: 034293/32087 

269


Ein Verfahren zur Optimierung der Grundfutteruntersuchung mit NIRS und RFA 

Horst, Hartmut (Landesbetrieb Hessisches Landeslabor); Janßen, Enno: 

Einführung 

Die Röntgenfluoreszenz (RFA) ist ein etabliertes Verfahren zur 

Mineralstoffgehaltsbestimmung in unterschiedlichen Matrizes. 

Für die Probenvorbereitung fester Probensubstanz für RFA – Messungen sind 

Vermahlung, Homogenisierung und das Herstellen von Presslingen mit einem Druck von 

ca. 1 t/ cm ² notwendig. 

Diese Probenvorbereitung entspricht, abgesehnen vom Herstellen der Presslinge, auch 

der für die Messung von organischen Inhaltsstoffen mittels Nahinfrarotspektroskopie 

(NIRS). Da die NIRS- Küvetten in die Probenhalterung der RFA passen, stellt sich die 

Frage, ob Probenpresslinge auch für die NIRS - Messung nutzbar sind. 

Welche Vorteile sich durch die Vereinheitlichung der Probenvorbereitung bieten, ist in 

Tabelle 1 dargestellt. 

Probenvorbereitung: Trocknung, Vermahlung 

Übliches Verfahren Neues Verfahren 

Bestimmung des Küvetten für NIRS Automatische Pressling für RFA 

TM-Gehaltes 

füllen Bestimmung von und NIRS 

(2 Wägungen) 

TM- und 

Aschegehalt 

(1 Wägung) 

herstellen 

Bestimmung des Bestimmung 

Bestimmung 

Aschegehaltes organischer 

organischer 

(2 Wägungen) Inhaltsstoffe 

Inhaltsstoffe 

Lösen der Asche in 

Mineralsäure 

und filtrieren 

Verdünnen eines 

Aliquotes 

(NIRS) 

(NIRS) 

Bestimmung 

Bestimmung 

Mineralstoffgehalte 

Mineralstoffgehalte 

(ICP) 

(RFA) 

Die Ergebnisse werden nach einer Qualitätskontrolle ins LIMS importiert 

Tabelle 1 Gegenüberstellung der Arbeitsschritte der Verfahren 

Im Folgenden werden die NIRS- Ergebnisse von Presslingen mit denen von losem 

Material in Küvetten, unter Verwendung der gleichen Kalibrierungsfunktion, verglichen. 


NIRS –Messsystem: NIRS – Systems 5000 mit automatischem Probengeber unter 

Verwendung von Standard Powder Reflectance Cells (Küvetten). Eine Küvette besteht aus 

einem Aluminiumring mit einem Außendurchmesser von ca. 5 cm und einem 

Innendurchmesser von ca. 3,8 cm. Zur Lichtquelle ist ein Quarzglasfenster angebracht. 

270


Mit Pressling wird die in einen Küvettenring mit einem Druck von ca. 1 t/ cm² gepresste 

Probensubstanz bezeichnet. In Abbildung 1 sind ein Pressling und eine Küvette 

abgebildet. 

Abbildung 1: links Pressling, rechts Küvette mit einer Grassilagenprobe gefüllt. 

Kalibriergleichung: VDLUFA Methode 30.1 (GS2005) 

Es wurden 165 getrocknete Grassilagen aus Praxisbetrieben standardmäßig mit einer 

CAMAS Schlagkreuzmühle auf eine Feinheit von 1 mm vermahlen. Das homogenisierte 

Mahlgut jeweils einer Probe wurde für die NIRS – Messung zur Doppelbestimmung in 2 

Küvetten gefüllt. Parallel dazu wurden 2 Presslinge hergestellt. 

Ergebnisse: 

Folgende Abbildungen zeigen die Gegenüberstellung der NIRS- Messergebnisse von 

Messungen der Küvetten und der für die RFA- Messung verwendeten Presslinge. 

Pressling getrocknet 

27 

22 

17 

12 

7 

7 12 17 22 27 

Küvette 

y=0,86 * x+2,67; Bestimmtheitsmaß= 0,96 

Abbildung 2: Rohproteingehalt (%);Gegenüberstellung der NIRS Messergebnisse Küvette/ 

Pressling. 

271



30 

25 

20 

15 

15 20 25 30 

Abbildung 3: Rohfasergehalt (%); Gegenüberstellung der NIRS Messergebnisse Küvette/ 

Pressling getrocknet. 


6 

5 

4 

3 

2 

1 

Küvette 


1 2 3 4 5 6 

Küvette 

y=0,94 * x+0,37; Bestimmtheitsmaß=0,89 

Abbildung 4: Rohfettgehalt (%); Gegenüberstellung der NIRS Messergebnisse Küvette/ 

Pressling. 

272



Abbildung 5: Zuckergehalt (%); Gegenüberstellung der NIRS Messergebnisse Küvette/ 

Pressling. Die Regression hat die Gleichung y=0,97*x+0,77 mit dem Bestimmtheitsmaß: 

r²= 0,94 


15 

10 

5 

0 

38 

33 

28 

23 

0 5 10 15 

Küvette 


23 28 33 38 

Küvette 


Abbildung 6: Organische Säure-Detergentien-Faser (OADF) (%); Gegenüberstellung der 

NIRS Messergebnisse Küvette/ Pressling. 

273



Abbildung 7: Organische Neutrale-Detergentien-Faser (ONDF) (%); Gegenüberstellung 

der NIRS Messergebnisse Küvette/ Pressling. 


60 

55 

50 

45 

40 

35 

57 

52 

47 

42 

37 

35 40 45 50 55 60 

Küvette 


37 42 47 52 57 

Küvette 


Abbildung 8: Gasbildung nach Hohenheimer Futterwerttest (ml/200 mg); 

Gegenüberstellung der NIRS Messergebnisse Küvette/ Pressling. Die Regression hat die 

Gleichung y=0,74*x+13,81 mit dem Bestimmtheitsmaß r²= 0,88 

274



4 

3 

2 

1 

0 

0 1 2 3 4 

Küvette 

Abbildung 9: Gegenüberstellung der H-Distances der NIRS Spektren Küvette/ Pressling. 

Abbildung 10: 2. Ableitung von Doppelspektren (Küvette und Pressling) von einer 

Grassilage 

275


Tabelle 2: Vergleich der Wiederholbarkeit von Doppelbestimmungen von NIRS – 

Messungen; Küvetten und Presslinge (165 Grassilagen) 

Protein Faser Fett Zucker OADF ONDF HFT 

Standardabweichung Küvette 1,45 1,35 1,89 12,50 1,06 1,12 0,99 

Standardabweichung Pressling 0,57 0,48 0,72 5,14 0,46 0,45 0,42 

Mit der Gleichwertigkeitsprüfung nach DIN 38402 Teil 71 wurden die Ergebnisse der NIRS 

Messungen von Küvetten und Presslingen überprüft. Es wurden die Spektren einer 

Grassilage mit der VDLUFA – Kalibrierung ausgewertet. (siehe Tabelle 3). 

Tab.: 3 Gleichwertigkeitsprüfung nach DIN 38402 Teil 71 von jeweils 10 NIRS Messungen 

(Küvette und Pressling für RFA ) (HFT: Hohenheimer Futterwerttest) 

Protein Rohfaser Fett OADF ONDF HFT Zucker 

Küvette Pressl. Küvette Pressl. Küvette Press. Küvette Pressl. Küvette Press. Küvette Pressl. Küvette Pressl. 

Mitte 15,89 16,41 26,44 27,12 2,60 2,72 31,62 32,14 51,70 52,74 50,13 50,67 5,81 7,54 

Bias -0,52 -0,68 -0,12 -0,51 -1,04 -0,54 -1,73 

t- PW 10,78 8,44 8,26 5,62 6,48 1,54 21,22 

t-Test 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 

F- PW 0,36 0,99 0,10 0,21 0,84 0,32 0,09 

F-Test 5,35 5,35 5,35 5,35 5,35 5,35 5,35 

Die Gleichwertigkeitsprüfung nach DIN 38402 Teil 71 zwischen den Ergebnissen der NIRS 

Messungen von Küvetten und Presslingen ergab die in Tab. 4 dargestellten Ergebnisse. 

Es wurden die Spektren einer Grassilage mit der VDLUFA – Kalibrierung ausgewertet. 

Tab.: 4 Gleichwertigkeitsprüfung nach DIN 38402 Teil 71 von jeweils 10 NIRS Messungen 

(Referenzwerte/ Pressling für RFA ) (HFT: Hohenheimer Futterwerttest) 

Protein Rohfaser Fett OADF ONDF HFT Zucker 

Refer. Pressl. Refer. Pressl. Refer. Pressl. Refer. Pressl. Refer. Pressl. Refer. Pressl. Refer. Pressl. 

Mitte 14,29 16,41 29,10 27,12 2,74 2,72 34,33 32,14 54,67 52,74 49,62 50,67 10,11 7,54 

Bias -2,12 1,98 0,02 2,19 1,93 -1,05 2,57 

t- PW 33,20 24,13 0,96 10,68 7,63 4,02 25,37 

t-Test 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 

F- PW 0,05 0,91 0,00 0,00 0,04 0,57 0,02 

F-Test 5,35 5,35 5,35 5,35 5,35 5,35 5,35 

Diskussion: 

Die Gegenüberstellungen der NIRS - Messergebnisse von 165 Grassilageproben als 

Küvetten oder als Pressling gemessen (Abb. 2 bis 8) zeigen große Übereinstimmungen. 

Die Steigungen der Regressionsgeraden liegen nahe an 1,0. Abweichungen des 

Achsenabschnitts, lassen sich durch eine BIAS- Korrektur anpassen. Einige 

Messergebnisse zeigen in allen Faserfraktionen aber auch im Fettgehalt extreme 

Abweichungen von der Regressionsgeraden. Dies ist auf ungenügende Vermahlung des 

Probenmaterials zurückzuführen. Abweichungen beim Zuckergehalt finden keine 

Entsprechung bei anderen Inhaltsstoffen. 

Die H- Distances (Abbildung 8) sind erwartungsgemäß bei der Messung von Presslingen 

größer als bei Küvetten. Ganz besonders zeigt rohfaserreiches Material oftmals H-Werte 

276


über 3,0. Wir konnten feststellen, dass rohfaserreiches Material durch eine erneute 

Vermahlung nicht mehr auffällig ist. 

Presslinge zeigen eine sehr bessere Wiederholbarkeit (siehe Tabelle 2). Das mag mit der 

gleichmäßigen Probendichte begründet sein. Dieses Ergebnis wird auch durch Abb. 10 

bestätigt, Doppelspektren von Presslingen liegen dichter nebeneinander. 

Im Methodenvergleich der NIRS- Messergebnissen Küvette/ Pressling zeigt der Vergleich 

der Mittelwerte (T-Test) außer beim HFT Methodenunterschiede, obgleich der Bias der 

Bestimmungen minimal abweicht und sich stets im Bereich der Analysentoleranz bewegt 

(siehe Tabelle 3). Unterschiede in den Standardabweichungen der 

Wiederholungsmessungen (F-Test Vergleich der Standardabweichungen) treten nicht auf. 

Der Methodenvergleich stellt die Ergebnisse nur einer Grassilage dar und ist deswegen 

nicht für alle Grassilagen übertragbar. 

Im Methodenvergleich der NIRS- Messergebnissen Referenzwerte/ Pressling zeigt der 

Vergleich der Mittelwerte (T-Test) außer beim Fettgehalt Methodenunterschiede, obgleich 

der Bias der Bestimmungen minimal abweicht und sich stets im Bereich der 

Analysentoleranz bewegt (sieheTabelle 4). Unterschiede in den Standardabweichungen 

der Wiederholungsmessungen (F-Test Vergleich der Standardabweichungen) treten auch 

hier nicht auf. Nur die Mittelwerte der Proteinbestimmung und des HFT weichen von den 

Referenzwerten stärker ab, als bei der Messung mit Küvette, wobei die Abweichung der 

Werte des HFT minimal sind. Dieser Methodenvergleich stellt die Ergebnisse nur einer 

Grassilage dar und ist deswegen nicht für alle Grassilagen übertragbar. 

Presslinge zeigen nur im Bereich von 1830- 1960 nm eine stärkere Extinktion wie 

Abbildung 10 zeigt, in den anderen Bereichen ist die Extinktion schwächer. 


Die Nutzung der Presslinge für die Mineralstoffbestimmung mit RFA als auch für die 

Inhaltsstoffbestimmung mit NIRS rationalisiert wesentlich den gesamten Verfahrensablauf. 

Die Kalibrierung von Grassilagen (VDLUFA) zeigt eine hohe Übereinstimmung der 

Messergebnisse zwischen Presslingen und Küvetten. 

Eine Erweiterung der bestehenden NIRS- Kalibrierung durch Presslinge ist bisher noch 

nicht erfolgt. 

Bei einer NIRS- Neukalibrierung ist durch die bessere Messwiederholbarkeit von 

Presslingen mit einem Zuwachs an Präzision zu rechnen. 

277


Jodkonzentration der Milch unter dem Einfluss von Rapsextraktionsschrot im Futter 

Schöne, Friedrich (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft); Sperrhake, Kati; 

Engelhard, Thomas; Leiterer, Matthias: 

Die Jodkonzentration der Milch wird durch das Jod des Futters bestimmt; die Rolle von 

Jodantagonisten wie die der Glucosinolate (GSL) des Rapsextraktionsschrotes wurde 

bisher wenig untersucht bzw. stellt sich widersprüchlich dar. Ältere Befunde an Milchkühen 

mit glucosinolatreichem Raps (PAPAS et al., 1979) charakterisieren Glucosinolate (GSL) 

als Iodantagonisten. Für glucosinolatarmen Raps muss die These einer 

Konzentrationsminderung des Spurenelementes in der Milch nicht zutreffen, weshalb 

Rapsextraktionsschrot einer 00 Herkunft im Milchkuhversuch zu prüfen war. 


In einem Versuch mit 2 Gruppen zu je 24 Holstein-Kühen ohne Rapsextraktionsschrot im 

Futter oder mit im Mittel 1,8 kg Rapsextraktionsschrot /Tier und Tag wurden Milchproben 

von 9 Tieren jeder Gruppe gewonnen. Gefüttert wurden totale Mischrationen (Tab.1), in 

der Kontrolle mit Lupinen als alleinigem Eiweißkonzentrat (18 % der Trockenmasse, T, der 

Ration) oder in der Versuchsgruppe mit 11% Lupinen + 8 % Rapsextraktionsschrot 

(Details bei KLUTH et al., 2005). Die Milchproben stammten aus dem zweiten 

Versuchsabschnitt – Dauer 12. bis 19. Laktationswoche, Milchleistung 36 kg EKM/Tag, 

Probennahme nach 5 Wochen Fütterung der jeweiligen Ration. 

Die Jodanalyse erfolgte mittels ICP MS (LEITERER et al.2001) nach Extraktion der 

gefriergetrockneten Milch mit Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH). Der 

Glucosinolatgehalt des Rapsextraktionsschrotes wurde mittels HPLC analysiert (EU 1999, 

Details bei ROTHE et al. 2004). Die Ergebnisse sind als Mittelwert und 

Standardabweichung angegeben. Der Mittelwertsvergleich erfolgte mittels STUDENTs` t 

Test. 


Das Rapsextraktionsschrot enthielt 5,9 mmol GSL/ kg Futter. Der Jodgehalt des 

Mineralfutters wurde mit 59,6 mg/kg Mineralfutter bestimmt; das entspricht zwei Drittel der 

Herstellerangaben von 100 mg/kg. Da die Mineralfutterproben erst ein halbes Jahr nach 

Versuchsende untersucht werden konnten, ist von Verlusten des Spurenelementes 

auszugehen. Bei im Mittel 230 g Mineralfutter/Tag war demnach die mittlere 

Tagesjodaufnahme zwischen 13,7 mg (nach dem analysierten Gehalt) und 23 mg (nach 

dem deklarierten Gehalt. Das entspricht bei 23 kg mittlerer täglicher Aufnahme an T 0,6 

oder 1 mg Jodzusatz/kg T. Für beide Fälle ist das über den Empfehlungen der GfE (2001) 

von 0,5 mg Jod/kg T. 

Unter dem Einfluss des Rapsextraktionsschrotes (0,4 mmol GSL / kg Futtertrockenmasse) 

war der Jodgehalt der Milch signifikant erniedrigt: 162 ± 38 µg /kg Milch gegenüber 356 ± 

39 µg Jod /kg Milch in der raps- bzw. glucosinolatfreien Kontrollgruppe (P< 0,001). 

Trotzdem lassen Jodgehalte der Milch von deutlich über 100 µg/kg ebenfalls in der 

Rapsgruppe auf eine angemessene Versorgung mit dem Spurenelement schließen. 

Fazit 

278


Rapsextraktionsschrot, selbst mit geringem GSL Gehalt und selbst in niedrigen 

eingesetzten Mengen, verminderte die Milchjodkonzentration drastisch. Um 

Milchjodkonzentrationen von mehr als 100 µg/Liter auch mit glucosinolathaltigen Rationen 

zu erreichen, sollte die Empfehlung Jod in Gegenwart von Rapsfuttermitteln mindestens in 

Höhe des zweifachen Bedarfes zu ergänzen aufrecht erhalten werden. 

Tabelle 1: Futterrezeptur und -probenzusammensetzung, 24 Milchkühe je Gruppe 

Die Trockensubstanzaufnahme betrug in beiden Gruppen 23 kg/Tag. 

Rapsextraktionsschrot Ohne Mit 

Futtermischung (% der T) 

Grassilage, 1. Schnitt 

Maissilage 

Stroh 

Biertrebersilage 

Gerste, gequetscht 

Lupine 


Mineralstoffgemisch 

Rest 1 

Jodgehalt (µg / kg 

Futterwertdaten 

NEL, MJ/kg T 

nXP 

Rohfaser* 

450 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

15,9 

39,3 

1,6 

6,1 

15,7 

18,3 

- 

1,0 

2,1 

7,4 

166 

157 

* in g / kg T 

1 Propylenglykol, geschütztes Fett, Futterkalk, Viehsalz 

15,9 

38,6 

1,5 

5,8 

15,9 

10,9 

8,4 

1,0 

2,0 

7,3 

171 

154 

ohne Rapsextraktionsschrot mit Rapsextraktionsschrot 

Abb. Jodkonzentration der Milch nach 5 Wochen Fütterung (Mittelwert ± 

Standardabweichung) 

279


Literatur 

EUROPEAN COMMUNITY (1990). Oilseeds - determination of glucosinolates - high 

performance liquid chromatography. Official Journal of European Commission. L 170, 27- 

34. 

GfE - Gesellschaft für Ernährungsphysiologie der Haustiere (2001): Empfehlungen zur 

Energie- und Nährstoffversorgung der Milchkühe und Aufzuchtrinder. DLG-Verlags GmbH 

Frankfurt am Main, 136 Seiten 

KLUTH, H. ; J. BOGUHN, T. ENGELHARD, M. BULANG UND M. RODEHUTSCORD (2006): 

Bewertung von thermisch behandelten Lupinen als Rationskomponente für 

Hochleistungskühe. Bericht ufop Projekt, 25 Seiten 

LEITERER, M.; D. TRUCKENBRODT, K. FRANKE: Determination of iodine species in milk using 

ion chromatographic separation and ICP-MS detection. European Food Research 

Technology 213 (2001)150 – 153 

PAPAS, A:; J.R. INGALLS, L.D. CAMPBELL (1979): Studies on the effects of rapeseed meal on 

thyroid status of cattle, glucosinolate and iodine content of milk and other parameters. J. 

Nutr. 109, 1129 - 1139 

ROTHE, R., H. HARTUNG, G. MARKS, H. BERGMANN, R. GÖTZ, F. SCHÖNE: 

Glucosinolate content in vegetative tissues of winter rape cultivars. Journal of Applied 

Botany 78 (2004) 41 – 47. 

280


Schätzung des Energiegehaltes von Raps- und Sojaerzeugnissen für Wiederkäuer 

Rutzmoser, Karl (Bayr. Landesanstalt für Landwirtschaft): 

Fragestellung und Zielsetzung 

Die Leistung von Tieren ist am engsten mit der Energieaufnahme verknüpft, darum stellt 

der Energiegehalt den wichtigsten Kennwert der Futtermittel dar. Die Erzeugnisse aus 

Rapssamen und Sojabohnen unterscheiden sich erheblich in Inhaltsstoffen und Futterwert. 

Deshalb sind aussagekräftige Schätzverfahren aus kostengünstigen und gängigen 

Analysenergebnissen wichtig, um eine optimale Verwertung der hier betrachteten 

Futtermittel zu sichern. In diesem Beitrag soll eine Vorgehensweise dargestellt werden, 

womit der ME-Gehalt für Wiederkäuer in Raps- und Sojaerzeugnsissen aus den 

Rohnährstoffwerten der Weender Analyse (Rohprotein XP, Rohfett XL, Rohfaser XF, NfE 

XX) geschätzt werden kann. 

Umsetzbare Energie 

Für die ME für Wiederkäuer ist folgende Gleichung vorgeschlagen (DLG 1997): 

ME (MJ) = 0,0312 * DXL + 0,0136 * DXF + 0,0147 * (DOM – DXL – DXF) + 0,00234 * XP, 

wobei DXL verdauliches Rohfett und DXF verdauliche Rohfaser darstellen. Das dritte 

Glied der Gleichung mit DOM = DXP + DXL + DXF + DXX kann umgeformt werden zu 

DXP + DXX. Wenn weiter die verdaulichen Rohnährstoffe als Produkt von Rohnährstoff 

und Verdaulichkeit (DXP = XP * dP / 100 ...) dargestellt werden, kann die ME-Gleichung in 

folgender Form geschrieben werden: 

ME (MJ) = 0,0147 * XP * dP / 100 + 0,0312 * XL * dL / 100 + 0,0136 * XF * dF / 100 + 

0,0147 * XX * dX / 100 + 0,00234 * XP 

In dieser Form der Darstellung ist erkenntlich, dass zu den analytisch messbaren 

Rohnährstoffen deren Verdaulichkeiten hinzu zuordnen sind, wofür Schätzwerte abgeleitet 

werden sollen. 

Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe 

Für die Ableitung der Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe wurden zum einen die Daten der 

DLG-Tabellen mit den Werten der Futtermittel aus Raps oder Soja herangezogen. Zum 

anderen wurden von Instituten im deutschsprachigen Raum neuere Verdauungsversuche 

mit diesen Futtermitteln abgefragt, die für die Auswertung geeignet waren. Diese werden 

zur Unterscheidung mit Validierungsproben bezeichnet, auch wenn sie in die Bewertung 

einbezogen worden sind. 

Aus diesen Verdauungsversuchen mit Hammeln standen Ergebnisse zu folgenden 

Futtermitteln zur Verfügung: 

16 Rapsextraktionsschrote 

4 Rapskuchen 

9 Sojaextraktionsschrote 

1 Sojabohnensamen 

1 Sojaschalen. 

Zur Entwicklung der Schätzgleichungen wurden aus Umformungen von 

Rohnährstoffwerten solche Bezugsgrößen gebildet, welche eine möglichst gute 

Anpassung an die Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe zeigten. Mit derartigen 

Transformationen konnten dann einfache Regressionsgleichungen formuliert werden. 

281


Verdaulichkeit Rohprotein 

Als Bezugsgröße für die Verdaulichkeit des Rohproteins hat sich das Verhältnis von 

Rohprotein zu der Summe von Rohprotein, Rohfaser und NfE (XPFX = XP / (XP + XF + 

XX) ) als zweckmäßig gezeigt. Es kann auch als Anteil des Rohproteins an der fettfreien 

organischen Masse beschrieben werden. Bei den hier behandelten Futtermitteln steigt die 

Verdaulichkeit mit mehr Rohprotein an, d. h. Rohprotein ist besser verdaulich, wenn es mit 

weniger Kohlenhydraten, auch mit weniger Faserbestandteilen verbunden ist. Folgende 

Formeln zur Schätzung des VQ XP werden vorgeschlagen: 

dP (Raps) = 57 + 0.06 * XPFX 

dP (Soja) = 58 + 0.06 * XPFX 

Verdaulichkeit Rohfett 

Die Verdaulichkeit des Rohfettes fällt bei niedrigen Rohfettgehalten stark ab. Dies kann mit 

einer logarithmischen Transformation des Rohfettes auf der Basis 10 (dekadischer 

Logarithmus, LOG10(XL) ) gut abgebildet werden. Zur Schätzung der Verdaulichkeit von 

Rohfett bieten sich diese Gleichungen an: 

dL (Raps) = 75 + 7 * LOG10(XL) 

dL (Soja) = 56 + 14 * LOG10(XL) 

Verdaulichkeit Rohfaser 

Als Bezugsgröße der Verdaulichkeit der Rohfaser wird der Anteil der Rohfaser an der 

Summe von Rohfaser und NfE (XFX = XF / (XF + XX) ) verwendet. Im allgemeinen ist mit 

steigendem Rohfaseranteil ein gewisser Abfall in deren Verdaulichkeit zu erwarten. 

Allerdings deutet sich bei Rapserzeugnissen ein leichter Anstieg an, wenn auch auf 

niedrigem Niveau, was möglicherweise das Ergebnis von neu gezüchteten Sorten ist. 

Folgende Gleichungen werden vorgeschlagen: 

dF (Raps) = 30 + 0.04 * XFX 

dF (Soja) = 85 – 0.01 * XFX 

Verdaulichkeit NfE 

Dafür wird als Bezugswert ebenfalls der Anteil der Rohfaser an der Summe von Rohfaser 

und NfE (XFX = XF / (XF + XX) ) verwendet. Bei beiden Futtermittelgruppen zeigt sich mit 

höherem Rohfaseranteil eine Verringerung der NfE-Verdaulichkeit, die mit diesen 

Gleichungen beschrieben wird: 

dX (Raps) = 99 – 0.05 * XFX 

dX (Soja) = 96 – 0.03 * XFX 

Beispielsberechnung 

Die Anwendung der Schätzgleichungen soll am Beispiel eines (fiktiv gewählten) 

Rapskuchens mit 360 g XP, 130 g XL, 120 g XF, 320 g XX (je kg TM) gezeigt werden. 

Daraus ergeben sich die folgenden umgerechneten (transformierten) Bezugsgrößen: 

XPFX = XP / (XP + XF + XX) = 360 / (360 + 120 + 320) = 450 

LOG10(XL) = LOG10(130) = 2,114 

XFX = XF / (XF + XX) = 120 / (120 + 320) = 273 

Die VQ-Gleichungen für Rapserzeugnisse ergeben diese Werte: 

dP (Raps) = 57 + 0.06 * XPFX = 57 + 0.06 * 450 = 84,0 

dL (Raps) = 75 + 7 * LOG10(XL) = 75 + 7 * 2,114 = 89,8 

dF (Raps) = 30 + 0.04 * XFX = 30 + 0.04 * 273 = 40,9 

dX (Raps) = 99 – 0.05 * XFX = 99 – 0.05 * 273 = 85,4 

282


Diese Verdaulichkeiten in die ME-Gleichung eingesetzt, errechnet sich folgender 

Energiegehalt des Rapskuchens: 

ME (MJ) = 0,0147 * 360 * 84,0 / 100 (4,45) (XP) 

+ 0,0312 * 130 * 89,8 / 100 (3,64) (XL) 

+ 0,0136 * 120 * 40,9 / 100 (0,67) (XF) 

+ 0,0147 * 320 * 85,4 / 100 (4,02) (XX) 

+ 0,00234 * 360 (0,84) (XP) 

= 13,61 MJ ME / kg TM. 

Schätzgenauigkeit 

Wird die Schätzung auf alle Datensätze (Tabellen-, Validierungsdaten) angewendet, ergibt 

sich ein Standardfehler von 0,42 MJ ME für Raps- und 0,53 MJ ME für Sojaerzeugnisse. 

Allerdings muss von einer gewissen Zufallsstreuung der gemessenen 

Verdaulichkeitswerte ausgegangen werden. Bei einem Verdauungsversuch können die 

betrachteten Futtermittel nur in begrenztem Anteil in der Gesamtration an Hammel 

verabreicht werden Bei der üblichen Auswertung als Differenzversuch sind deshalb 

Zufallsfehler in einem gewissen Ausmaß unvermeidlich. Folglich sind auch die 

Tabellenwerte mit wenigen Verdauungsversuchen mit Unsicherheiten behaftet, welche 

ebenfalls zu den Abweichungen zwischen Messwert und Schätzwert beitragen. 

Anwendung und Zusammenfassung 

Es werden Gleichungen vorgeschlagen, mit denen aus Ergebnissen der Weender Analyse 

die Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe und damit der Energiegehalt für Raps- und 

Sojaerzeugnisse geschätzt werden kann. Dieses Verfahren kann bei der Untersuchung 

von Einzelproben verwendet werden. Es kann auch mit dieser Vorgehensweise bei den 

verschiedenen Futtermitteln aus Raps und Soja mit durchschnittlichen 

Rohnährstoffgehalten die erwartete Verdaulichkeit ermittelt und damit der Energiegehalt 

berechnet werden. 

Literaturhinweise 

DLG (1997) DLG-Futterwerttabellen – Wiederkäuer, 7. Auflage, Frankfurt a. Main 

Rutzmoser, K. (2006): Schätzverfahren für Energie und Aminosäuren bei Raps- und 

Sojaprodukten, Bericht UFOP-Projektnummer 524/052 

283


Schätzung des Energiegehaltes von Raps- und Sojaerzeugnissen für Schweine 



In der Fütterung von Schweinen ist der Energiegehalt eine entscheidende Größe bei der 

Bewertung der Futtermittel, denn zumindest bei wachsenden Tieren bestimmt in erster 

Linie die aufgenommene Energie die Leistung. Es bestehen erhebliche Unterschiede in 

Inhaltsstoffen und Futterwert bei den Erzeugnissen aus Rapssamen und Sojabohnen. 

Aussagekräftige Schätzverfahren aus den Ergebnissen kostengünstiger und üblicher 

Analysenverfahren sind deshalb wichtig, um die hier betrachteten Futtermittel optimal zu 

verwerten. In diesem Beitrag soll eine Vorgehensweise dargestellt werden, womit der ME- 

Gehalt für Schweine in Raps- und Sojaerzeugnsissen aus den Rohnährstoffwerten der 

Weender Analyse (Rohprotein XP, Rohfett XL, Rohfaser XF, NfE XX, in g/kg 

Trockenmasse TM) sowie Stärke und Zucker geschätzt werden kann. 

Umsetzbare Energie 

Folgende Gleichung ist zur Ermittlung der ME für Schweine aus den verdaulichen 

Rohnährstoffen (DXP verdauliches Rohprotein, DXL verdauliches Rohfett, ... ) 

vorgeschlagen (DLG 1991): 

ME (MJ) = 0,0210 * DXP + 0,0374 * DXL + 0,0144 * DXF + 0,0171 * DXX 

– 0,0014 * XZ – 0,0068 * (BFS – 100) 

wobei der Abzug beim Zucker XZ ab 80 g/kg TM gilt, dann für die gesamte XZ-Menge, 

BFS sind die bakteriell fermentierbaren Substanzen DXF + DXX – XS – XZ, die 

verdaulichen Kohlenhydrate ohne Stärke und Zucker. 

Die ME-Formel kann so umgestaltet werden, indem die verdaulichen Rohnährstoffe als 

Produkt von Rohnährstoff und Verdaulichkeit (DXP = XP * dP / 100 ...) dargestellt werden, 

dass Rohnährstoffe und Verdaulichkeiten direkt erscheinen:: 

ME (MJ) = 0,0210 * XP * dP / 100 + 0,0374 * XL * dL / 100 + 0,0144 * XF * dF / 100 

+ 0,0171 * XX * dX / 100 – 0,0014 * XZ – 0,0068 * (BFS – 100) 

Zur Auflösung dieser Gleichung sind zu den analytisch bestimmbaren Rohnährstoffen 

deren Verdaulichkeiten einzusetzen. Für diese sollen Schätzwerte abgeleitet werden. 

Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe 

Die Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe wurden zum einen aus den Daten der DLG- 

Tabellen mit den Werten der Futtermittel aus Raps oder Soja abgeleitet. Weiter wurden 

von Instituten im deutschsprachigen Raum neuere Verdauungsversuche mit diesen 

Futtermitteln abgefragt, die für die Auswertung geeignet waren, im weiteren zur 

Unterscheidung mit Validierungsproben bezeichnet, auch wenn sie in die Bewertung 

einbezogen worden sind. Es standen Ergebnisse von Verdauungsversuchen mit 

Schweinen für folgende Futtermittel zur Verfügung: 

4 Rapsextraktionsschrote 

1 Rapskuchen 

2 Rapssamen 

3 Sojaextraktionsschrote, ungeschälte Saat 

1 Sojaextraktionsschrot HP, geschälte Saat 

1 Sojabohnenkuchen 

1 Sojabohnensamen 

1 Sojaschalen. 

284


Aus Umformungen von Rohnährstoffwerten wurden solche Bezugsgrößen gebildet, 

welche bei der Ableitung der Schätzgleichungen eine möglichst gute Anpassung an die 

Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe zeigten. Mit solchen Transformationen wurden dann 

einfache Regressionsgleichungen entwickelt. 

Verdaulichkeit Rohprotein 

Für die Verdaulichkeit des Rohproteins hat sich als Bezugsgröße das Verhältnis von 

Rohprotein zu der Summe von Rohprotein, Rohfaser und NfE (XPFX = XP / (XP + XF + 

XX) ) als günstig erwiesen. Es kann auch als Anteil des Rohproteins an der fettfreien 

organischen Masse beschrieben werden. Bei den hier behandelten Futtermitteln steigt die 

Verdaulichkeit mit mehr Rohprotein an, d. h. Rohprotein ist besser verdaulich, wenn es mit 

weniger Kohlenhydraten, auch mit weniger Faserbestandteilen verbunden ist. Folgende 

Formeln zur Schätzung des VQ XP bei Schweinen werden vorgeschlagen: 

dP (Raps) = 11 + 0,15 * XPFX 

dP (Soja) = 32,5 + 0,1 * XPFX 

Verdaulichkeit Rohfett 

Die Verdaulichkeit des Rohfettes fällt bei niedrigen Rohfettgehalten stark ab. Dies kann mit 

einer logarithmischen Transformation des Rohfettes auf der Basis 10 (dekadischer 

Logarithmus, LOG10(XL) ) gut abgebildet werden. Zur Schätzung der Verdaulichkeit von 

Rohfett bieten sich diese Gleichungen an: 

dL (Raps) = 23 + 25 * LOG10(XL) 

dL (Soja) = 21 + 26 * LOG10(XL) 

Verdaulichkeit Rohfaser 

Als Bezugsgröße der Verdaulichkeit der Rohfaser wird der Anteil der Rohfaser an der 

Summe von Rohfaser und NfE (XFX = XF / (XF + XX) ) verwendet. Im allgemeinen ist mit 

zunehmendem Rohfaseranteil ein gewisser Abfall in deren Verdaulichkeit zu erwarten. 

Allerdings deutet sich bei Rapserzeugnissen ein geringer Anstieg an, wenn auch auf 

niedrigem Niveau, was das Ergebnis von neu gezüchteten Sorten sein könnte. Folgende 

Gleichungen werden vorgeschlagen: 

dF (Raps) = 32 + 0,04 * XFX 

dF (Soja) = 80 – 0,04 * XFX 

Verdaulichkeit NfE 

Dafür wird als Bezugswert ebenfalls der Anteil der Rohfaser an der Summe von Rohfaser 

und NfE (XFX = XF / (XF + XX) ) verwendet. Während bei Soja ein höherer Rohfaseranteil 

zu einer Verringerung der NfE-Verdaulichkeit führt, zeigt sich bei den neueren 

Untersuchungen der Rapsfuttermittel ein leichter Anstieg. Diese Effekte werden mit diesen 

Gleichungen beschrieben: 

dX (Raps) = 70 + 0,03 * XFX 

dX (Soja) = 98 – 0,04 * XFX 


Die Anwendung der Schätzgleichungen soll am Beispiel eines (fiktiv gewählten) 

Rapskuchens mit 360 g XP, 130 g XL, 120 g XF, 320 g XX (je kg TM) gezeigt werden. Für 

Stärke und Zucker werden die Tabellenwerte 0 g XS, 83 g XZ eingesetzt. 

Daraus ergeben sich die folgenden umgerechneten (transformierten) Bezugsgrößen: 

XPFX = XP / (XP + XF + XX) = 360 / (360 + 120 + 320) = 450 

LOG10(XL) = LOG10(130) = 2,114 

XFX = XF / (XF + XX) = 120 / (120 + 320) = 273 

285


Die VQ-Gleichungen für Rapserzeugnisse ergeben diese Werte: 

dP (Raps) = 11 + 0,15 * XPFX = 11 + 0,15 * 450 = 78,5 

dL (Raps) = 23 + 25 * LOG10(XL) = 23 + 25 * 2,114 = 75,8 

dF (Raps) = 32 + 0,04 * XFX = 32 + 0,04 * 273 = 42,9 

dX (Raps) = 70 + 0,03 * XFX = 70 + 0,03 * 273 = 78,2 

Bei der ME-Berechnung für Schweine ist die BFS zu berechnen, die sich hier ergibt zu: 

BFS = 120 * 42,9 / 100 + 320 * 78,2 / 100 – 0 – 83 = 219 

Die geschätzten Verdaulichkeiten in die ME-Gleichung eingesetzt, ergeben folgende 

Berechnung des Energiegehalts des Rapskuchens: 

ME (MJ) = 0,0210 * 360 * 78,5 / 100 (5,93) (XP) 

+ 0,0374 * 130 * 75,8 / 100 (3,69) (XL) 

+ 0,0144 * 120 * 42,9 / 100 (0,74) (XF) 

+ 0,0171 * 320 * 78,2 / 100 (4,28) (XX) 

– 0,0014 * 83 (-0,12) (XZ) 

– 0,0068 * (219 –100) (-0,81) (BFS) 

= 13,71 MJ ME / kg TM. 

Schätzgenauigkeit 

Wird die Schätzung auf alle Datensätze (Tabellen-, Validierungsdaten) angewendet, ergibt 

sich ein Standardfehler von 1,06 MJ ME für Raps- und 0,74 MJ ME für Sojaerzeugnisse. 

Darin eingeschlossen ist aber auch eine gewisse Zufallsstreuung der gemessenen 

Verdaulichkeitswerte. Die betrachteten Futtermittel können in einem Verdauungsversuch 

nur zu einem gewissen Anteil in der Gesamtmischung enthalten sein und bei der üblichen 

Auswertung als Differenzversuch sind deshalb Zufallsfehler in einem gewissen Ausmaß 

bei einem einzelnen Versuch unvermeidlich. Folglich sind Tabellenwerte mit wenigen 

Verdauungsversuchen mit Unsicherheiten behaftet, welche ebenfalls zu den 

Abweichungen zwischen Messwert und Schätzwert beitragen. 


Mit den vorgeschlagen Gleichungen können aus Ergebnissen der Weender Analyse die 

Verdaulichkeiten der Rohnährstoffe und damit der Energiegehalt für Raps- und 

Sojaerzeugnisse geschätzt werden. Dieses Verfahren kann bei der Untersuchung von 

Einzelproben verwendet werden. Diese Vorgehensweise ist auch bei den verschiedenen 

Futtermitteln aus Raps und Soja anwendbar, indem mit durchschnittlichen 

Rohnährstoffgehalten die erwartete Verdaulichkeit ermittelt und daraus der Energiegehalt 

berechnet wird. 


DLG (1991) DLG-Futterwerttabellen – Schweine, 6. Auflage, Frankfurt a. Main 



286


Schätzung von Aminosäuregehalten von Raps- und Sojaerzeugnissen 



In der Ernährung monogastrischer Tiere ist nach der Energie die Versorgung mit 

essentiellen Aminosäuren leistungsbestimmend. Da sowohl Raps- wie Sojaerzeugnisse 

als typische Eiweissfuttermittel eingesetzt werden, ist der Gehalt an essentiellen 

Aminosäuren eine wichtige Bewertungsgröße für den Einsatz und in der Gestaltung von 

Futtermischungen für Schweine und auch Geflügel. Die Analyse von Aminosäuren ist 

relativ aufwändig, deshalb sind Schätzverfahren für die bedeutsamen Aminosäuren aus 

üblichen Kennwerten eine wichtige Hilfestellung in der zielgerichteten Verwendung von 

Futtermitteln aus Raps und Soja. 

Bei der Ableitung von Aminosäuregehalten kann man die biologische Gegebenheit nützen, 

dass die Anteile an Aminosäuren einer Proteinart konstant sind. Weiter darf in gewissem 

Maße unterstellt werden, dass Verschiebungen der Proteinarten mit der Proteinmenge 

einher gehen. Deshalb sind Schätzungen aus dem Rohproteingehalt erstellbar. 

Gehalte und Anteile von Aminosäuren (AS) 

Umfassende Angaben zu Gehalten von Aminosäuren sind in den Tabellenwerken der 

DEGUSSA (2001) enthalten. Aus diesen Angaben lassen sich die Anteile der 

Aminosäuren im Rohprotein ableiten. Diese können, wie nachfolgend beschrieben, als 

Aminosäurefaktoren zur Schätzung von Aminosäuregehalten genutzt werden. 

Bei Sojafuttermitteln ist eine große Spannbreite im Rohproteingehalt (XP) möglich, von 

Sojaschalen bis zu Hochproteinsojaschrot aus geschälter Saat. Die Veränderung von 

Aminosäureanteilen wurde berechnet, indem die Gehalte von Sojaschalen (mit 125 g 

XP/kg Trockenmasse TM) und Extraktionsschrot (534 g XP/kg TM) mit einer 

Regressionsrechnung verknüpft wurden. Das entspricht einer Interpolation zwischen 

diesen beiden Futtermitteln, damit wird die gesamte Breite an Rohproteingehalten 

abgedeckt. 

Schätzung mit Aminosäurefaktoren 

In der folgenden Tabelle sind die Aminosäurefaktoren der in der Fütterung bedeutsamen 

essentiellen Aminosäuren für Raps- und Sojafuttermittel sowie die Regressionsfaktoren für 

Soja aufgeführt. 

Aminosäure AS-Faktoren AS-Faktoren Regressionsgleichung 

Raps 

Soja 

Sojaerzeugnisse 

Lysin 0,0531 * XP 0,0600 * XP 0,0597 * XP + 0,16 

Methionin 0,0198 * XP 0,0136 * XP 0,0144 * XP – 0,44 

Cytsin 0,0234 * XP 0,0150 * XP 0,0144 * XP + 0,36 

Met + Cys 0,0442 * XP 0,0285 * XP 0,0289 * XP – 0,08 

Threonin 0,0428 * XP 0,0387 * XP 0,0397 * XP – 0,52 

Tryptophan 0,0131 * XP 0,0133 * XP 0,0136 * XP – 0,22 

In der Anwendung ist der Aminosäurefaktor der betreffenden Futtergruppe mit dem 

Rohproteingehalt mal zunehmen und ergibt dann den Gehalt an Aminosäure in der 

gleichen Dimension wie beim Protein. Die Form der Dimension, ob beispielsweise in 

Futtermittel oder in TM, in Prozent oder g ist unerheblich, sie braucht nur gleich auf 

Rohprotein und Aminosäure angewendet werden. 

287


Diese Art der Schätzung ist bei allen Rapsfuttermitteln angebracht, weil die Proteingehalte 

der fettfreien organischen Masse nicht sehr weit streuen und die betreffenden Kriterien 

durch die üblichen technologischen Behandlungen keine merklichen Veränderungen 

erfahren. 

Bei entfetteten Sojaerzeugnissen ist die Berechnung mit der aufgeführten 

Regressionsgleichung möglich. Allerdings muss dabei die Dimension, hier g/kg TM 

beachtet werden. Bei einem Vergleich der Ergebnisse aus der Schätzung nach 

Aminosäurefaktoren und Regressionsgleichung zeigen sich aber nur unbedeutende 

Differenzen, wie schon aus den geringen Unterschieden zwischen den 

Aminosäurefaktoren und Regressionsfaktoren in obiger Tabelle abgeleitet werden kann. 

Offensichtlich verändert sich das Protein in Sojafuttermitteln in seinem Aminosäureprofil 

nur unwesentlich auch bei sehr unterschiedlichen Rohproteingehalten. Um die 

Eingrenzungen der Regressionsgleichung zu umgehen, erscheint es auch bei den 

Sojaerzeugnissen angebracht, in der praktischen Anwendung die Gehalte an 

Aminosäuren mit den betreffenden Aminosäurefaktoren zu schätzen. 


Es wird angenommen, ein Rapskuchen hat in der Untersuchung 360 g Rohprotein je kg 

TM erbracht. Aus der Multiplikation mit den betreffenden Aminosäurefaktoren für Raps aus 

der Tabelle errechnen sich die zu erwartenden Gehalte an Aminosäuren (wie Rohprotein 

in g/kg TM): 

AS (g/kg TM) = Aminosäurefaktor * XP (g/kg TM) 

Lysin = 0,0531 * 360 = 19,1 (g/kg TM) 

Methionin = 0,0136 * 360 = 4,9 (g/kg TM) 


Mit den dargestellten Aminosäurefaktoren können durch Multiplikation mit dem 

Rohproteingehalt die Gehalte an Aminosäuren in Raps- und Sojaerzeugnisse geschätzt 

werden. 


DLG (1991) DLG-Futterwerttabellen – Schweine, 6. Auflage, Frankfurt a. Main 

DEGUSSA (2001): The Amino Acid Composition of Feedstuffs. 5 th completely revised 

edition 



288


John 

289


Verhalten von Fusarientoxinen bei der Ethanolerzeugung aus belastetem Getreide 

Hanschmann, Gudrun (Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft); Krieg, Doris: 

Die Erzeugung von Energie und Treibstoff aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnt 

durch die Begrenztheit der natürlichen Ressourcen und durch die ausgeglichene CO2- 

Bilanz im Hinblick auf die Gefahr der globalen Erwärmung an Bedeutung. Bioethanol wird 

seit längerem in Amerika und neuerdings auch in Europa großtechnisch hergestellt. Wenn 

auch das Haupterzeugnis Ethanol darstellt, fällt doch zu etwa 50 % als Gärrückstand 

Schlempe an, die als Futtermittel vermarktet werden kann. 

Seit etwa 3 Jahren gibt es auch in Deutschland großtechnische Anlagen, die aus Getreide 

Ethanol herstellen. In diesen Anlagen wird vor allem Roggen, Weizen und Triticale 

verarbeitet. Die dabei anfallende Schlempe wird in zwei unterschiedlichen Zuständen auf 

den Markt gebracht: 

1. als Feuchtschlempe mit einer Trockenmasse (TM) von ca. 35 % 

2. als Trockenschlempe mit ca. 95 % TM 

Der Futterwert der Schlempe wird vor allem durch die Hauptinhaltsstoffe bestimmt. Er 

könnte aber nachhaltig negativ beeinflusst werden, wenn unerwünschte Stoffe, wie z.B. 

Mykotoxine in der Schlempe enthalten sind. 

Mykotoxine können in das Ausgangsgetreide vor allem über Fusarienpilze, die ubiquitär 

am Boden, oder auf ungenügend eingearbeiteten Pflanzenrückständen auf dem Feld 

vorhanden sind, in das aufwachsende Getreide vordringen und dort unter bestimmten 

Bedingungen Mykotoxine bilden. Die am häufigsten vorkommenden Mykotoxine sind das 

Deoxynivalenol (DON) und das Zearalenon (ZEA). Zur Vermeidung des Pilzbefalls gibt es 

eine ganze Reihe von Strategien, die der Landwirt anwenden kann, dennoch bleibt die 

Witterung, vor allem zum Zeitpunkt der Blüte ein wesentlicher, nicht zu beeinflussender 

Faktor, der über hohe oder niedrige Mykotoxingehalte im Erntegut entscheidet. Wenn 

Grenzwerte (1) überschritten sind, darf das Getreide weder in der Nahrungsmittel- noch in 

der Futtermittelproduktion eingesetzt werden. 

Im Rahmen dieser Arbeit sollte deshalb geprüft werden: 

• wo die Mykotoxine, speziell DON und ZEA, beim Vergärungsprozess verbleiben 

• ob die bei der Vergärung anfallende Schlempe als Futtermittel geeignet ist 

(niedriger DON-Gehalt) oder 

• durch Silierung der Schlempe eine Verminderung des DON-Gehaltes erreicht 

werden kann. 

Literatur zu diesem Problem existiert praktisch nicht, lediglich auf der Internetseite der 

Minnesota Universität, die sehr viele Untersuchungen mit der Gärrückständen von Mais 

durchgeführt hat, wird berichtet, dass beim Maischen und Brennen kein Abbau der 

Mykotoxine erfolgt und es auf Grund des Masseverlustes in der Schlempe zu einer 

Anreicherung der Mykotoxine auf das 3-fache kommt (2). 

Zur Klärung dieser Fragen wurde folgendermaßen vorgegangen: 

1. Anpassung der Mykotoxinanalytik an die Matrizes Wasser, Schlempe und silierte 

Schlempe 

2. Vergärung von Getreide (hier Triticale) mit definiertem DON- und ZEA-Gehalt und 

Kontrolle des DON und ZEA in allen Verfahrensstufen 

3. Silierversuch mit Schlempe und Verfolgung des DON-und ZEA-Gehaltes 

290


1. Anpassung der Mykotoxinanalytik an die Matrizes Wasser, Schlempe, 

konservierte Schlempe 

Zur Bestimmung von Mykotoxinen werden in unserem Labor für die Matrizes Getreide und 

Mischfuttermittel validierte VDLUFA-Methoden (3, 4) eingesetzt. Für wässrige Systeme 

und Silagen sind diese Verfahren bisher nicht getestet. 

Zur Testung wurde Bierwürze ausgewählt, ein beim Bierbrauen anfallender wässriger 

Extrakt mit ca. 8 % TS, der den bei der Bioethanolproduktion anfallenden Extrakten ähnelt. 

Die Wiederfindungsversuche wurden in folgender Form durchgeführt: zu je 100 ml 

Bierwürze wurden 3 verschiedene Konzentrationen an DON dosiert: 100, 500 und 1000 

µg/l, vermischt, filtriert und ohne weitere Aufarbeitung 1 ml davon über die 

Immunoaffinitätssäule gegeben, und entsprechend VDLUFA-Methode (Nr 16.12.1) 

weiterverarbeitet. 

Sollkonzentration (µg/l) Istkonzentration (µg/l) Wiederfindung (%) 

Bierwürze Blindwert


Bezeichnung Zugabe Verlust Bilanz Prozessschritt Bemerkung 

(kg) (kg) (kg) 

Triticale 33 0 33 Maischen gemessen 

Wasser 94 0 127 Maischen gemessen 

Enzyme 1 0 128 Maischen gemessen 

Sudhausverluste 0 8 120 Süßmaische geschätzt 

Probe Süßmaische 0 5 115 Süßmaische gemessen 

Hefezugabe 7 0 122 Gärung gemessen 

CO2 0 9 113 Gärung berechnet 

Probe Sauermaische 0 7 106 Sauermaische gemessen 

Destillat 0 25 81 Destillation gemessen 

Verdampfung 0 3 78 Destillation geschätzt 

Probe Rückstand 0 5 73 Dest.rückstand gemessen 

Filtrationsverluste 0 5 68 Filtration geschätzt 

Filtrat 0 50 18 Filtration gemessen 

Probe Schlempe 0 2 16 Schlempe gemessen 

Schlempe 0 16 0 Silierung gemessen 

Tab.3: Mengenbilanz des Brauversuches 

Die Alkoholergiebigkeit aus dem Vorversuch konnte erreicht und damit die technologisch 

einwandfreie Versuchsdurchführung bestätigt werden. 

Abbildung1 zeigt den Verlauf des Versuches und die Probeentnahmestellen in einem 

Fließbild. 

Bioethanolversuch - Mykotoxinbilanzierung 

Probe (1kg) 

Probe (2 l) 

Probe Probe (5 l) Probe (5 l) 

gemahlenes 

Getreide 

29,1kg 

Wasser 

Enzyme 

4kg 

Schlempe 

3,9kg 

94 l 

Filtrat 

1 kg 

Süßmaische Hefen 

Gärtank 

26kg 

Rückstand 

Probe (5l) 

•Eingesetzte Mengen bezogen auf absolute TS 

Abb.1: Fließschema des Brauversuches 

7 kg 

9kg 

9kg 

Destillation 

10 l 

Ethanol 

9 kg 

CO 2 

292


2.2. Ergebnisse und Auswertung 

Von den gezogenen Proben wurden die Trockenmassen und die DON - und ZEA-Gehalte 

bestimmt. Die Messwerte und die daraus berechneten Gehalte sind in Tabelle 2 

zusammengestellt. 

Versuchsschritte 

absolute 

Menge 

DON-Gehalt 

DON- 

Gehalt 

ZEA-Gehalt 

ZEA- 

Gehalt 

Frischmasse TS Frischmasse TS 

gemahlenes 

kg µg/kg µg/kg µg/kg µg/kg 

Getreide 29,1 3200 3636 38 43 

Süßmaische 26,4 779 3534 39 47 

Sauermaische 

Rückstand 

9,2 118 13733 94 106 

Destillation 9,2 1638 13880 123 132 

Filtrat 3,9 1229 15740 30 34 

Schlempe 4,1 1900 7879 151 160 

konservierte 

Schlempe 

4 1244 5228 30 122 

Tab.2: TM, DON- und ZEA-Gehalte in den einzelnen Verfahrensstufen 

Zur Überprüfung des Mykotoxinverbleibs im Verlauf des Brauversuches wurde eine Bilanz 

erstellt. In Tabelle 3 sind die absoluten Mengen an DON und ZEA, die in Form von 33 kg 

Triticale in den Braubottich eingebracht wurden und ihre Gehalte in den einzelnen 

Fraktionen, bezogen auf absolute TS, berechnet. 

DON 

(absolute 

ZEA 

(absolute 

absolute 

DiffeDiffe- 

Menge Mengen) renz Mengen) renz 

kg µg % µg % 

gemahlenes Getreide 29,1 105600 0 1254 0 

Süßmaische 26,4 93437 -12 1244 1 

Sauermaische 9,2 126321 20 977 22 

Rückstand Destillation 9,2 127756 21 1212 -4 

Filtrat, gesamt 

Schlempe nach 

3,9 61465 132 

Schleudern 

Summe Filtrat und 

4,1 34188 689 

Schlempe 

Verhältnis des 

Mykotoxingehaltes 

von Schlempe zum 

8,0 95653 -9 821 -35 

Filtrat ca. 1:2 ca. 5:1 

Tab.3: Bilanz der DON- und ZEA-Gehalte 

An Hand der Ergebnisse ist ersichtlich, dass DON eine weitgehend ausgeglichene Bilanz 

hat, es wird während des Brau- und Destillationsvorganges nicht abgebaut. 

Schwankungen, die bis zu 20 % betragen, resultieren aus Probenahmefehlern, der 

293


Messunsicherheit der Analysenverfahren und dem Hochrechnen kleiner analysierter 

Mengen auf die eingesetzte Gesamtmenge. Eine Differenz von 35 % zum Ausgangsgehalt 

bei Zearalenon lässt sich mit derartigen Schwankungen nicht mehr erklären. Zearalenon 

verschwindet teilweise während der Destillation. Ob es dabei zu einem Abbau bzw. 

Metabolisierung kommt, konnte im Rahmen dieser Arbeit nicht geklärt werden. Beide 

Toxine unterscheiden sich auch in ihrer Wasserlöslichkeit, wie man am Verhältnis von 

Schlempe zu Filtrat sehen kann. Es löst sich etwa doppelt soviel DON im Filtrat wie in der 

Schlempe, während nur etwa ein Fünftel des noch vorhandenen ZEA´s im Filtrat zu finden 

ist, vier Fünftel bleiben in der Schlempe zurück. Diese Zahlen beziehen sich auf eine 

Trockenmasse der Schlempe von ca. 24 %. Bei der großtechnischen 

Pressschlempeherstellung unter kontinuierlichen Bedingungen wird bis auf ca. 35 % TM 

abgepresst, allerdings wird ein Viertel des Filtrates bis zu sieben mal in den Braukreislauf 

zurückgeführt, um einen Teil des löslichen Proteins, welches beim Abpressen in das Filtrat 

übergeht, zurückzugewinnen. Dadurch besteht die Gefahr, dass auch wieder das stark 

wasserlösliche DON in den Kreislauf eingeschleust wird. Legt man obige Zahlen (25 % TM 

in der Schlempe, Filtrat sieben mal in den Kreislauf zurück) zugrunde und geht von einem 

gleich bleibend hohem DON-Gehalt des Ausgangsgetreides von 2000 µg/kg (niedrigster 

Orientierungswert in der Rinderfütterung; worst case) aus, so ergäbe sich ein maximal 

möglicher zusätzlicher Anstieg des DON-Gehaltes in der Schlempe von 17 %. 

Bezogen auf die Trockenmasse von 25 % ergab sich in unserem Versuch ein Anstieg des 

DON-Gehaltes auf das 2,3-fache und des ZEA-Gehaltes in der Schlempe auf das 3,8fache 

des Ausgangstoxingehaltes. Abbildungen 2 und 3 veranschaulichen noch einmal die 

Zunahmen der Toxine in den Schlempen. 

µg/kg DON 

8000 

7000 

6000 

5000 

4000 

3000 

2000 

1000 

0 

Ausgangsgetreide Schlempe 

Abb.2 Anstieg des DON-Gehaltes in der Schlempe (TS) 

µg/kg ZEA 

150 

100 

50 

0 

Ausgangsgetreide Schlempe 

Abb. 3: Anstieg des ZEA-Gehaltes in der Schlempe (TS) 

294


Für DON und ZEA in Futtermitteln gibt es bisher noch keine Grenzwerte. Grundlage der 

Beurteilung einer Belastung sind im Moment die Orientierungswerte des 

Bundesministeriums für Verbraucherschutz. Diese beziehen sich auf die gesamte Ration 

bei einem Trockenmassegehalt von 88 %. (5) 

Schlempe wird in der Praxis hauptsächlich in der Rinderfütterung eingesetzt und dort zu 

bis zu 15 % der Ration beigemischt. 

Legt man die niedrigsten Orientierungswerte für Rinder (2 mg/kg DON, 0,25 mg/kg ZEA) 

zugrunde und postuliert eine Verdreifachung des Mykotoxingehaltes in der Schlempe, 

könnte der Gehalt des Ausgangsgetreides 4,4 mg/kg FM DON und 0,5 mg/kg FM ZEA 

betragen. Voraussetzung wäre, dass die restliche Ration mykotoxinfrei ist. 

Unter Berücksichtigung eines möglichen weiteren Eintrags von Mykotoxinen in die Ration 

durch belastetes Getreide oder Mais sowie in den Gärprozess durch kontaminiertes Filtrat 

sollten die Mykotoxingehalte im Ausgangsgetreide für die Bioethanolherstellung die 

gesetzlichen Grenzwerte der EU für Lebensmittel (1) von 1,25 mg/kg DON und 0,1 mg/kg 

für ZEA nicht überschreiten. Es gibt aus unserer Sicht aber auch keinen Grund, 

Mykotoxinwerte unter diesen Grenzen zu fordern, um futtermittelrechtlich unbedenkliche 

Schlempe erzeugen zu können. 

3. Silierversuch mit Schlempe und Verfolgung des DON-und ZEA-Gehaltes 

Die beim Destillieren zurückbleibende Dünnschlempe wurde abgelassen, im noch warmen 

Zustand abgeschleudert und sofort ohne weitere Konservierungsstoffe in Silierschläuche 

verbracht und luftdicht verschlossen. Ohne Konservierung oder Silierung zeigt die frische 

Schlempe bereits nach einem Tag Verderbniserscheinungen (6). Nach 3-monatiger 

Silierung wurden die Silierschläuche geöffnet, und die silierte Schlempe auf 

Futterinhaltsstoffe und Mykotoxine untersucht. Die Gärqualität, der Futterwert und der 

mikrobiologische Zustand wurden als sehr gut eingeschätzt. 

Die Mykotoxingehalte (Tabelle 2) betragen zwischen 70 und 80 % der unsilierten 

Schlempen. Diese etwas niedrigeren Befunde gegenüber der Ausgangsschlempen lassen 

sich nicht als Zeichen des Mykotoxinabbaus deuten, da sie im Fehlerbereich des 

eingesetzten Analysenverfahrens liegen. 

Die Silierung von frischer Mykotoxin belasteter Pressschlempe unter den beschriebenen 

Bedingungen ist daher ebenso kein Mittel zur Reduzierung der Mykotoxingehalte. 

4. Zusammenfassung 

In einem Gärversuch mit 33 kg Triticale, die 3200 µg/kg DON und 35 µg/kg ZEA 

enthielten, wurde der Verbleib beider Mykotoxine untersucht. 

Die Bilanzierung der absoluten Mykotoxingehalte ergab, dass kein Deoxynivalenol im 

Prozess verloren ging. Vom Zearalenon dagegen konnten nach dem Brennnen nur noch 

etwa 65 % der Ausgangsmenge gefunden werden. Auf Grund der Masseverluste bei der 

Bioethanolherstellung (aus 33 kg Getreide entstehen 8 kg Schlempe) kommt es zu einer 

Anreicherung des Mykotoxingehaltes um den Faktor 2 bis 4. 

Da DON gut wasserlöslich ist, verliert die Schlempe beim Abfiltrieren/Abpressen einen Teil 

des DON´s. Dieses Filtrat wird aber in kontinuierlichen Anlagen im Kreislauf gefahren, 

und stellt so eine ständige Quelle für den DON-Eintrag in den Gärprozess dar. 

Pressschlempe wird hauptsächlich in der Rinderfütterung eingesetzt und zu etwa 15 % der 

Ration beigemischt. 

Unter Berücksichtigung eines möglichen Eintrags von Mykotoxinen über weitere 

Bestandteile der Ration und durch kontaminiertes Filtrat in den Gärprozess sollten 

295


die Mykotoxingehalte im Ausgangsgetreide die gesetzlichen Grenzwerte der EU von 

1,25 mg/kg DON und 0,1 mg/kg für ZEA nicht überschreiten. 

Bei der zur Haltbarmachung eingesetzten Konservierung der Schlempe in 

Silierschläuchen fand ebenfalls kein Mykotoxinabbau statt. 

5. Literatur 

(1) Verordnung (EG) Nr. 856/2005 der Kommission vom 06. Juni 2005 zur Änderung der 

Verordnung (EG) Nr. 466/2001 in Bezug auf Fusarientoxine (Abl. Nr. L143/3; 07.06.2005) 

(2) http://www.ddgs.umn.edu/feeding-swine/exampleswinediets-revised.pdf 

(3) VDLUFA-Methodenbuch Bd.III „Die chemische Untersuchung von Futtermitteln“, 

Kap.16.12.1 

(4) VDLUFA-Methodenbuch Bd.III „Die chemische Untersuchung von Futtermitteln“, 

Kap.16.9.2 

(5) Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (BML), 

Orientierungswerte zur Mykotoxinbelastung von Futtermitteln mit Deoxynivalenol und 

Zearalenon im Rahmen des § 3 des deutschen Futtermittelgesetzes; 30.06.2000 (Quelle: 

VDM 27/00, S. 2-3). 

(6) Steinhöfel, O. und Engelhardt, T.: Pressschlempe: Interessantes Futtermittel und 

lagerfähig, Z. dlz-Agrarmagazin, 1 (2006), 108-111 

296


Stärkeres Toasten bei der Rapsextraktionsschrotherstellung inaktiviert Glucosinolate 

und verändert die Proteinqualität 

Schöne, Friedrich (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft); Schumann, Wolfgang; 

Schubert, Rainer; Steingaß, Herbert; Kinast, Carmen: 

Der Glucosinolatgehalt von Rapsextraktionsschroten wird zum einen vom 

Glucosinolatgehalt der eingesetzten Rapssaat, zum anderen von der Verarbeitung und 

hier besonders von der Temperatur und Verweildauer im Toaster bestimmt. In den 

Ölmühlen werden die doppelwandigen Bleche der Etagentrockner ( Desoventizer/ Toaster) 

aus bis zu 130 ° C beheizt, dies bei 20 bis 60 min Verweildauer MÜNCH 2005). 

In einer Erhebung an Rapsextraktionsschroten aus zehn Ölmühlen unterschied sich deren 

Glucosinolatgehalt sehr stark, obwohl die eingesetzte Rapssaat Glucosinolatgehalte in 

ähnlicher Größenordnung aufwies (SCHUMANN et al. 2003). Als Ausgangshypothese der 

Untersuchung wurde für die Extraktionsschrote mit niedrigen Glucosinolatgehalten ein 

stärkeres Toasten unterstellt mit einer möglichen Proteinschädigung, welche es 

nachzuweisen galt. Mittels „in vitro“ Tests sollten an Rapsextraktionsschroten mit 

Unterschieden in der Glucosinolatkonzentration und damit im Grad des Toastens 

Aussagen zum Aminosäuregehalt – als Referenzaminosäure diente Lysin – bzw. zum 

Grad einer Proteinschädigung getroffen werden. 

Zur Anwendung kamen die Aminosäureanalytik und die Homoarginin-Methode zur 

Bestimmung des verfügbaren Lysins. Das (verfügbare) Lysin wurde sowohl auf das 

Futtermittel als auch auf das Protein bezogen. Der für die Messung der Lysinverfügbarkeit 

gewählte Homoarginin-Nachweis basiert auf der Guanidierung der freien ε-Aminogruppe 

des verfügbaren Lysins zu Homoarginin. Hitzegeschädigtes Lysin mit mehr oder weniger 

blockierten ε-Aminogruppen wird nicht guanidiert und damit unverändert als Lysin und 

nicht als Homoarginin nachgewiesen. In die Untersuchungen einzubeziehen waren 

Maßstäbe der Proteinqualität für den Wiederkäuer, charakterisiert durch das Pansen- 

Durchflussprotein (undegradable protein = UDP) und das am Duodenum nutzbare Protein 

(nXP). 


Zur Analyse kamen Proben aus zwei Ölmühlen mit im Hinblick auf Glucosinolate ähnlichen 

Saatqualitäten ( Tab. 1) aber unterschiedlicher Toastung: stärker in Ölmühle A – 

Glucosinolate niedrig - und scwächer in Ölmühle J – Glucosinolate hoch. 

Jeweils 10 Proben des Rapsextraktionsschrotes wurden untersucht: verfügbares Lysin 

nach der Homoarginin- Methode (mod. nach Mauron und Bujard 1964 ), nXP und UDP 

nach dem mod. Hohenheimer Gastest (STEINGAß et al. 2001). Die Bestimmung des 

Rohproteins, der Trockenmasse und der Aminosäuren erfolgte laut VDLUFA- 

Methodenbuch (BASSLER UND BUCHHOLZ, 1997). 

Die Ergebnisse erscheinen als Mittelwert und Standardabweichung. Die 

Signifikanzprüfung im Zweistichprobenvergleich erfolgte als t Test nach STUDENT: 

297


Tab. 1 Glucosinolate in Rapssaat und Rapsextraktionsschrot in den 

Ölmühlen A und J ( SCHUMANN, 2005) 

Ölmühlen 

Proben (Anzahl) 

Rapssaat 


Davon für die 

Proteinuntersuchung 


A 

mmol/kg T 

14,6 ± 5,9 

(141) 

2,5 ± 1,9 

(80) 

2,4 ± 0,8 

(10) 

J 

15,3 ± 3,9 

(153) 

14,4 ± 3,2 

(41) 

13,8 ± 2,8 

(10) 

Bei Rohproteinkonzentrationen der Rapsextraktionsschrotserien in ähnlicher 

Größenordnung traten im Lysingehalt und in der Lysinverfügbarkeit signifikante 

Unterschiede auf (Tab. 2). Diese Differenzen bestanden zuungunsten der 

Rapsextraktionsschrotchargen mit dem niedrigeren Glucosinolatgehalt, im Vergleich zu 

den Chargen mit dem hohen Glucosinolatgehalt. 

Das Schrot mit dem niedrigen Glucosinolatgehalt besaß im Vergleich zu dem mit dem 

hohen Glucosinolatgehalt eine um 9 % niedrigere Lysinkonzentration (P


Tab.2 Proteinqualität von Rapsextraktionsschroten aus zwei Ölmühlen (jeweils n = 10) 

ausgenommen das Rohprotein Signifikanz der Unterschiede in Students` t Test - 

Toasten Stärker Schwächer 

Rohprotein 

g/kg T 

394 

± 

Lysin g/kg T 20,3 ± 0,8 22,2 ± 0,8 

Lysin 

g/100 g RP 5,15 ± 0,13 5,74 ± 0,16 

Verfügbares 

Lysin 

Verfügbares 

Lysin 

Verfügbares 

Lysin 

Nutzbares 

Protein, nXP 

Unabbaubares 

Protein, UDP 

Fazit 

75,1 

± 

12 

3,2 

387 

79,6 

g/kg T 15,2 ± 0,8 17,7 ± 0,7 

g/100 g RP 3,86 ± 0,18 4,56 ± 0,16 

g/kg T 

331 

g/kg T 230 

± 

16 

298 

± 

± 

± 

9 

2,0 

± 20 192 ± 10 

Stärkeres Toasten des Rapsextraktionsschrot kann das nXP erhöhen, jedoch vermindert 

es das verfügbare Lysin für Schwein und Geflügel.Rapsextraktionsschrot mit 

verarbeitungsbedingt niedrigerem Glucosinolatgehalt ist für den Wiederkäuer zu 

bevorzugen. Für Monogastriden erfordert ein solches Schrot den Extra-Zusatz von Lysin. 

Das Toasten des Rapsextraktionsschrot darf aber auch im Hinblick auf den Wiederkäuer 

nicht so stark sein, dass die Qualität des UDP leidet. 

Nach wie vor hat für die Verminderung des Glucosinolatgehaltes die 00-Strategie der 

Pflanzenzüchtung Vorrang vor einem verarbeitungs-technischen Schritt wie dem (zu) 

intensiven Toasten. 

(BASSLER, R., BUCHHOLZ, H. (ed.): Die chemische Untersuchung von Futtermitteln, 

Methodenbuch Bd. II, Verband der Landwirtschaftlichen Untersuchungs- und 

Forschungsanstalten, VDLUFA Verlag Darmstadt, einschließlich 4. Ergänzungslieferung, 

1997) 

MAURON, J. und BUJARD, E. (1964): Guanidination of alternative approach to the 

determination of available lysine in foods. In: Proc. 6th Int. Congr. Nutr. Edinburgh, 489- 

490 

MÜNCH, E:; LIPPRO Consulting Verden: persönl. Information vom Mai 2005 

6 

299


SCHUMANN, W. (2005): Untersuchungen zum Glucosinolatgehalt von in Deutschland 

erzeugten und verarbeiteten Rapssaaten und Rapsfuttermitteln. Union zur Förderung von 

Öl- und Proteinpflanzen e.. V. Berlin UFOP- Schriften, Heft 27 , Seiten 40 und 44 

STEINGAß, H., D. NIBBE, K.-H. SÜDEKUM, P. LEBZIEN und H. SPIEKERS (2001): Schätzung 

des nXP-Gehaltes mit Hilfe des modifizierten Hohenheimer Futterwerttests. Abstracts 113. 

VDLUFA-Kongress, Berlin, 114. 

300


Einsatz von Rapsprodukten in Kälberstartern 

Jilg, Thomas (Bildungs- und Wissenszentrum Aulendorf (LVVG)): 

Einleitung, Fragestellung 

Der Anbau von Körnerraps hat durch die Entwicklung auf dem Energiesektor neue 

Aktualität gewonnen. Der Produktion von Rapsschrot ist von 1995 bis 2005 von 1,5 Mio. 

Tonnen auf 3,2 Mio. Tonnen gestiegen. Schätzungen zufolge wird die Produktion bis 2007 

auf 4,6 Mio. Tonnen ansteigen (Groß, 2006). Diese Entwicklung wird zu einem verstärkten 

Angebot auf dem Markt führen. Die landwirtschaftliche Praxis ist deshalb aufgerufen, 

Rapsprodukte in der Fütterung einzusetzen. Die LVVG Aulendorf hat sich in den 

vergangenen 20 Jahren intensiv mit der Verfütterung von Rapsextraktionsschrot und 

Rapskuchen an Milchkühe und Mastbullen beschäftigt. Nun war es an der Zeit zu prüfen, 

ob Rapsprodukte auch an Kälber in der Tränkephase ohne Nachteile verfüttert werden 

können. Rapskuchen wird in dezentralen Ölmühlen hergestellt und enthält 10 bis 20 % 

Fett. Beim Rapsextraktionsschrot (RES) wird das Fett nach der Pressung noch mit 

Lösungsmitteln extrahiert. Beim Raproplus wird das Gut vor der Extraktion noch Druck und 

Wärme ausgesetzt. Die vermindert die Pansenabbaubarkeit des Proteins und die 

Glucosinolatgehalte. Sojaextraktionsschrot (SES) wird durch Fettextraktion mit 

Lösungsmitteln gewonnen. 


42 Fleckviehkälber, die innerhalb von 6 Monaten geboren wurden, wurden auf 4 Gruppen 

mit 10 bzw. 11 Kälber aufgeteilt. Die Tränke erfolgte mit 220 kg Vollmilch in 7 

Tränkewochen (Tabelle 1). Die ersten 3 Wochen waren die Kälber in Einzelbuchten 

aufgestallt, danach in einem Gruppenlaufstall mit Stroheinstreu. Das Kraftfutter wurde dort 

mit Kraftfutterabrufautomaten gefüttert. Heu wurde allen Kälbern zur freien Aufnahme zur 

Verfügung gestellt. Die Messung des Heuverzehrs war nicht möglich. 

Tabelle 1: Tränkeplan 

Lebenswoche 1 2 3 4 5 6 7 8 

Vollmilch, 

Liter/Tag 

Biestmilch 

5 

ca. 4 Liter 

5 4 4 3 2 1 

301


Tabelle 2 Kraftfuttermischungen 

Futtermittel KF-Sojaextraktionsschrot 

KF-Raps- 

extraktionsschrot 

KF- 

Raproplus 

KF- 

Rapskuchen 

Trockenschnitzel, % 20 20 20 20 

Gerste, % 15 14 14 14 

Hafer, % 15 11 11 11 

Weizen, % 14 14 14 14 

Sojaextraktionsschrot, % 15 

Rapsextraktionsschrot, 

20 

% 

Raproplus, % 20 

Rapskuchen, % 20 

Leinkuchen, % 12 12 12 12 

Melasse, % 5 5 5 5 

Mineralfutter, % 4 4 4 4 

Summe, % 100 100 100 100 

In Tabelle 2 ist die Zusammensetzung der Kraftfuttermischungen dargestellt. Die 

Mischungen bestanden aus 12 % Leinkuchen 45 - 50 % Getreide, 20 % Trockenschnitzel, 

5 % Malasse, 4 % Mineralfutter je nach Mischung aus 15 % Sojaextraktionsschrot oder 20 

% eines der Rapsprodukte Rapsextraktionsschrot , Raproplus oder Rapskuchen. Tabelle 3 

zeigt die Nährstoffgehalte der Proteinkomponenten. Der verwendete Rapskuchen hatte 

11,9 % Fett in der TM. 

Tabelle 3: Nährstoffgehalte der Rapsprodukte und des Sojaextraktionsschrotes 

TM GB XP XF XL XA ME NEL UDP nXP RNB P K CA MG 

g/kg g/kg TM MJ/kg TM % g/kg TM 

Rapsextraktionsschrot 905 43,8 372 155 33 78 11,16 6,73 28 225 24 17,0 12,2 10,4 4,20 

Rapskuchen 917 41,5 317 148 119 73 12,26 7,39 25 206 18 17,0 12,2 11,5 4,70 

Raproplus 897 43,8 368 160 50 75 11,52 6,96 60 317 8 15,5 13,4 10,4 5,10 

Sojaextraktionsschrot 895 52,0 476 86 27 71 13,24 8,19 30 278 32 8,9 17,3 4,2 2,90 

Die wesentlichen Inhaltsstoffe der Kraftfuttermischungen sind in Tabelle 4 aufgeführt. 

Tabelle 4: Nährstoffgehalte der Kälberstarterfutter 

Futtermittel KF-Sojaextraktionsschrot 

KF-Raps- 

extraktionsschrot 

KF- 

Raproplus 

KF- 

Rapskuchen 

TM, g/kg 892 883 882 895 

NEL,MJ/kg FM 6,60 6,40 6,43 6,55 

Rohprotein, g/kg FM 176 173 173 166 

nXP, g/kg TM/FM 159 154 158 151 

Rohfaser, g/kg FM 86 97 98 97 

GSL in Rapskomponente 

µmol/g TM 

--- 10,4 5,5 17,0 

302


Ergebnisse 

Lebendmasseentwicklung 

In Tabelle 5 werden die Lebendmassen nach der Geburt, im Alter von 3 Wochen, 7 

Wochen und 12 Wochen dargestellt. Die Lebendmassen lagen nach der Geburt zwischen 

41 und 45 kg, nach drei Wochen zwischen 54 und 55 kg, nach 7 Wochen zwischen 71 und 

76 kg und nach 12 Wochen zwischen 99 und 107 kg. Die Unterschiede in der 

Lebendmasseentwicklung waren nicht signifikant. 

Tabelle 5: Gewichtsentwicklung (kg LM) in den ersten 12 Lebenswochen 

Lebenswoche 

0 3 7 12 

Raproplus n = 10 45 54 73 107 


n= 10 45 55 76 106 


n=11 45 55 73 99 

Rapskuchen n=11 41 55 71 101 

Die Zusammenhänge sind auch in Abbildung 1 dargestellt. 

k gLM 

120 

110 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

Lebendmasse 

Raproplus 



Rapskuchen 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 

Alter in wochen 

Abbildung 1: Lebendmasseentwicklung 

Tabelle 6: Tageszunahmen in den ersten 12 Lebenswochen 

Lebenswoche 

1 bis 3 4 bis 7 8 bis 12 1 bis 7 1 bis 12 

Raproplus n =10 443 b 657 ab 980 a 565 738 

Rapsextraktionsschrot n=10 476 b 757 a 837 ab 637 720 

Sojaextraktionsschrot n=11 485 b 656 ab 740 b 583 648 

Rapskuchen n=11 654 a 594 b 834 ab a, b 

p


Zunahmen mit RES-haltigem Kraftfutter signifikant höher als mit Rapskuchen - haltigem 

Kraftfutter. In Abbildung 2 sind die wichtigsten Zahlen graphisch dargestellt. 

Aus den Ergebnissen der Gewichtsentwicklung ist zu folgern, dass in 

Kälberaufzuchtfuttern Sojaextraktionsschrot durch Rapsprodukte ersetzt werden kann. 

Gramm/Tag 

1200 

1000 

800 

600 

400 

200 

0 

565 

980 

Tageszunahmen 

1. bis 7. Wo. 8. bis 12. Wo. 1. bis 12. Wo. 

837 

738 720 

740 

637 648 

583 620 

Raproplus-KF RES-KF SES-KF Rapskuchen-KF 

Abbildung 2 : Gewichtsentwicklung bei Verfütterung von rapshaltigen Kraftfuttern 

Im Vergleich zur Verfütterung von Kraftfuttern mit Sojaextraktionsschrot. 

Futteraufnahme 

Abbildung 3 zeigt den Futterverzehr in Abhängigkeit von der Kraftfuttermischung. 

Gramm/Tag 

2250 

2000 

1750 

1500 

1250 

1000 

750 

500 

250 

0 

LW1 

LW2 

Kraftfutterverzehr 

Raproplus-KF 

Rapsextraktionsschrot-KF 

Sojaextraktionsschrot-KF 

Rapskuchen-KF 

Abbildung 3: Entwicklung der Kraftfutteraufnahme 

LW3 

LW4 

LW5 

LW6 

LW7 

LW8 

LW9 

LW10 

LW11 

LW12 

Zur Zeit des Abtränkens lag der Kraftfutterverzehr zwischen 500 und 1000 Gramm pro 

Tag, um dann zügig anzusteigen. Die Menge wurde auf 2 kg pro Tag limitiert. 

834 

709 

304


Tabelle 7: Verbrauch an Kälberaufzuchtfutter in 12 Aufzuchtwochen 

Verbrauch in 12 Wochen 

kg 

Zuwachs 

in 12 Wochen 

kg 

kg Kraftfutter pro 

kg Zuwachs 

Raproplus 67 62 1,1 

Rapsextraktionsschrot 71 61 1,2 

Sojaextraktionsschrot 75 54 1,4 

Rapskuchen 73 60 1,2 

In Tabelle 7 ist der Gesamtverbrauch pro Kalb zusammengestellt. Er liegt zwischen 67 

und 75 kg. Pro kg Zuwachs wurde mit Raproplus-KF 1,1 kg verbraucht, mit sojahaltigem 

Kraftfutter 1,4 kg. 


Mit Sojaextraktionsschrot im Aufzuchtfutter konnte keine höhere Aufzuchtleistung erreicht 

werden als mit Rapsprodukten. Am erfolgreichsten war das Kraftfutter mit der Komponente 

Raproplus. 

Literatur 

Groß, K.J. (2006): Rapsschrot und Rapskuchen. Vortrag anlässlich der 101. Tagung des 

Bundesarbeitskreises der Fütterungsreferenten am 6./7.4.2006, Fulda. 

305


Einsatz von NSP-Enzymen bei Mastschweinen 

Richter, Gerhard (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena); Otto, Fred; Hartung, 

Horst; Bargholz, Jürgen: 

Problemstellung 

Die physikalisch-chemischen Eigenschaften der vorrangig in den Zellwänden lokalisierten 

Nicht-Stärke-Polysaccharide (NSP) sind für deren negative Wirkungen bei Monogastriden 

verantwortlich. Die unlösliche Fraktion der NSP behindert die vollständige Verdauung von 

Zellinhaltsstoffen (Käfigeffekt), während die lösliche Fraktion in erster Linie durch eine 

Erhöhung der Viskosität des Darminhaltes die Verdauung vermindert und letztlich eine 

ungünstige Veränderung der Exkrementkonsistenz bewirken kann. Ziel der Versuche war 

die Testung von zwei NSP-hydrolisierenden Enzymprodukten bei Mastschweinen, denen 

Getreiderationen mit sehr hohem Anteil der Nebenprodukte Weizennachmehl, 

Weizengrießkleie und Weizenkleie gefüttert wurden. 

Material und Methode 

In zwei Versuchen mit PIC-Mastschweinen (PiHa x C23) in Einzelhaltung wurden dem 

Vormast- bzw. Endmastfutter 100 g Belfeed® 1100 (Gruppe 2) oder 1000 g Porzyme 

9300® (Gruppe 3) jeweils pro t Mischfutter zugesetzt. Die Gruppe 1 fungierte als 

Kontrollvariante und enthielt keinen Zusatz. Die Hauptaktivität in den Enzymprodukten ist 

die Endo-1,4-Beta-Xylanase. 

In beiden Versuchen kamen 16 Börgen/Gruppe in der zweiphasigen Mastperiode zur 

Einstallung. Das Vormastfutter erhielten die Tiere von 24 - 63 kg und das Endmastfutter 

von 63 - 115 kg Lebendmasse. Die Zusammensetzung und Nährstoffgehalte der 

eingesetzten Rationen wird in Tabelle 1 dargestellt. In den Mischfuttern variierten die 

Anteile an Weizennachmehl, Weizengrießkleie und Weizenkleie in der Summe von 14,8 % 

bis 47,4 %. Der rechnerische Energiegehalt der Rationen lag zwischen 12,2 und 13, 4 MJ 

ME/kg Mischfutter. Die Rohnährstoffanalysen der Mischfutter ergaben bei den jeweiligen 

Rationen keine nennenswerten Abweichungen. Die Zusammensetzung des Prämixes ist in 

Tabelle 2 dargestellt. 

306


Tabelle 1: Zusammensetzung und wertbestimmende Inhaltsstoffe der verwendeten 

Rationen (g/kg Mischfutter) 

Versuch A Versuch B 

Komponenten/ 

Gehalte 

Vormastfutter Endmastfutter Vormastfutter Endmastfutter 

Weizen 143 65 172 144 

Gerste 150 170 200 200 

Triticale 200 170 200 200 

Weizennachmehl 200 170 120 100 

Weizengrießkleie 60 152 28 59 

Weizenkleie 

Sojaextraktionsschrot, 

60 

- 

152 

- 

49 

Sojaextraktionsschrot, 

44 

40 30 80 - 

Rapskuchen 40 - 60 60 

Erbsen 50 40 - 80 

Pflanzenöl L 10 24 20 24 24 

Prämix 5 5 5 5 

Futterkalk, fein 13 14 13 14 

Monocalciumphosphat 1,5 - 2 1 

Viehsalz 3,8 3,2 4 4 

Lysin-HCl 3,5 2,8 3 3 

Threonin 0,2 - - - 

Ameisensäure 6 6 6 6 

Energie (MJ ME) 13,0 12,2 13,4 13,0 

Rohprotein 

150,7 142,3 182,4 153,4 

Lysin 

9,1 

8,1 

11,1 

9,2 

Methionin 

2,5 

2,3 

3,0 

2,5 

Methionin/Cystin 

5,6 

5,2 

6,6 

5,7 

Rohfett 

51 

47 

51 

53 

Rohfaser 

43 

52 

39 

45 

Rohasche 

49 

51 

52 

51 

Stärke 

382 

344 

370 

386 

Zucker 

43 

44 

45 

41 

Calcium 

7,0 

6,9 

7,2 

7,2 

Phosphor 

5,0 

5,7 

4,8 

5,0 

Zur biostatistischen Auswertung der Versuchsergebnisse wurden die Varianzanalyse und 

zur Prüfung der Mittelwertdifferenzen der Tukey-Test angewendet. 

- 

83 

60 

40 

307


Tabelle 2: Zusammensetzung des Prämix 

Parameter Maß- 

einheit 

Parameter Maß- 

einheit 

Vitamin A IE 2.000.000 Eisen (Eisen-sulfat) mg 25.000 

Vitamin D3 IE 300.000 Kupfer (Kupfer-II-sulfat) mg 3.000 

Vitamin E mg 16.000 Mangan (Manganoxid) mg 16.000 

Vitamin B1 mg 800 Zink (Zink-II-sulfat) mg 20.000 

Vitamin B2 mg 3.200 Jod (Ca-Jodat) mg 400 

Vitamin B6 

Vitamin B12 

Vitamin K3-Men. 

Cholinchlorid 

mg 

mcg 

mg 

mg 

1.200 

16.000 

400 

60.000 

Nicotinsäure mg 20.000 

Pantothensäure mg 12.000 

Folsäure mg 400 

Biotin mcg 30.000 

Kobald (basisches Co-II- 

Karbonat) 

Selen (Natrium-selenit) 

BHT (Antioxidans) 

6-Phytase EC 3.1.3.26 

mg 

mg 

mg 

U 

160 

80 

20.000 

150.000 

Ergebnisse 

- Belfeed® 1100 

Die Supplementation von Belfeed zum Vormast- oder Endmastfutter nahm keinen 

signifikanten Einfluss auf den Futterverzehr (Tab. 3 und 4). Im Versuch A verzehrten die 

Schweine in der gesamten Mast 2,8 % weniger und im Versuch B 1,0 % mehr Futter als 

die Kontrolltiere. Die Körpermassezunahme konnte durch den Enzymzusatz um 0,5 % 

bzw. 2,7 % erhöht werden (p > 0,05). Im Futteraufwand wurden in allen Prüfabschnitten 

niedrigere Werte bei Enzymsupplementation nachgewiesen (p > 0,05). In der gesamten 

Mastperiode benötigten die Schweine des Versuchs A 3,1 % und des Versuches B 1,7 % 

weniger Futter für die Synthese von 1 kg Körpermasse. Der Trockensubstanzgehalt der 

Exkremente betrug 23,2 % in der Belfeed-Gruppe im Vergleich zu 24,6 % in der 

Kontrollgruppe. Ein Einfluss der Fütterung bestand also nicht. 

308


Tabelle 3: Leistungen von Mastschweinen bei Futter ohne und mit NSP-spaltenden 

Enzymen (p > 0,05, Versuch A) 

Parameter 

Gruppen 

Kontrolle + Belfeed + Porzyme 

0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 

Futterverzehr, g/Tier + Tag 

VM-Periode 2111 84 2024 129 2060 157 

EM-Periode 3394 148 3334 136 3345 294 

Gesamtmast 2812 101 2734 109 2762 190 

relativ 100 97,2 98,2 

Zunahme, g/Tier + Tag 

VM-Periode 763 90 735 129 766 64 

EM-Periode 944 109 976 136 949 92 

Gesamtmast 862 85 866 72 866 64 

relativ 100 100,5 100,5 

Futteraufwand, kg/kg Zunahme 

VM-Periode 2,77 0,30 2,75 0,65 2,69 0,18 

EM-Periode 3,59 0,36 3,42 0,39 3,53 0,38 

Gesamtmast 3,26 0,28 3,16 0,23 3,19 0,22 

relativ 100 96,9 97,9 

Tierabgänge, % 0 0 0 

Trockensubstanz von Kot, % 24,6 23,2 23,1 

Mastdauer, Tage 108,0 107,0 108,0 

Anteil Handelsklasse, % 

E 

87,5 

66,7 

50,0 

U 

12,5 

33,3 

50,0 

Schlachtmasse, warm, kg 91,3 5,6 90,5 5,6 90,7 3,2 

Anteil Magerfleisch, % 57,1 1,9 56,0 2,4 55,7 2,3 

Fleischmaß, mm 59,3 4,4 59,6 4,2 57,5 4,5 

Speckmaß, mm 15,0 2,2 16,3 3,1 16,3 2,4 

Reflexionswert, % 42,8 5,2 40,4 3,4 42,6 6,4 

Preis/kg Schlachtmasse, € 1,46 0,03 1,43 0,06 1,43 0,05 

Infolge eines geringeren Magerfleischanteiles lag der Anteil Handelsklasse E-Schweine in 

den Enzymgruppen niedriger als in den Kontrollgruppen. Das Speckmaß war in den 

Versuchsgruppen erhöht. Der Preis je kg Schlachtmasse lag im Versuch A 3 Cent 

niedriger, im Versuch B 1 Cent höher. Letzterer ist dadurch bedingt, dass in der 

Kontrollgruppe 3 Schweine < 83 kg Schlachtmasse erreichten und dementsprechend ein 

Abzug vorgenommen wurde. 

Im Mittel der beiden Versuche führte die Belfeed-Supplementation zu 1,1 % geringerer 

Futteraufnahme, 1,4 % höhere Körpermassezunahme bei 2,6 % günstigerem 

Futteraufwand (p > 0,05). Der Anteil Handelsklasse-E-Schweine lag 12,9 %-Punkte unter 

dem der Kontrollgruppen. Das Speckmaß stieg von 14,9 mm in den Kontrollgruppen auf 

16,1 mm in den Belfeedgruppen (p < 0,05) und der Magerfleischanteil fiel von 57,3 % auf 

56,4 % (p < 0,07). Der Gesundheitszustand der Schweine war gut und es gab keine 

Tierabgänge in der Versuchsgruppe. 

Eine Differenzrechnung der beeinflussten Leistungen (Futterverzehr, Körpermasse, 

Magerfleischanteil) und Kosten (Belfeed) ergibt ein Saldo von + 1,20 €/Schwein, wenn 

9,95 €/kg Belfeed und 135 €/t Mischfutter angenommen werden. 

309


- Porzyme 9300® 

Bei Zusatz von Porzyme zu Rationen mit hohem Anteil Getreidenebenprodukten 

verzehrten die Schweine in der gesamten Mastperiode in beiden Versuchen statistisch 

nicht gesichert 1,8 % bzw. 0,7 % weniger Futter (Tab. 3 und 4). Im Versuch A stieg die 

Masttagszunahme bei Enzymsupplementation nur um 4 g (0,5 %) und im Versuch B 

nahmen die Versuchsschweine 1,5 % weniger zu (p > 0,05). In der Futterverwertung 

bestanden ebenfalls gegensätzliche Ergebnisse. Im ersten Versuch war der Futteraufwand 

2,1 % günstiger, im 2. Versuch 0,7 % schlechter (p > 0,05). Der Trockensubstanzgehalt 

der Exkremente von den Versuchstieren lag 1,5 %-Punkte unter dem der Kontrolltiere und 

war vom Enzymzusatz nicht beeinflusst. 

Infolge des verringerten Magerfleischanteiles in den Versuchen A bzw. B um 1,4 % bzw. 

0,7 %-Punkte und den erhöhten Speckmaß fällt auch der Anteil Handelsklasse-E- 

Schweine um 37,5 %- bzw. 11,7 %-Punkte (Tab. 3 und 4). 

Tabelle 4: Leistungen von Mastschweinen bei Futter ohne und mit NSP-spaltenden 

Enzymen (p > 0,05, Versuch B) 

Parameter 

Gruppen 

Kontrolle + Belfeed + Porzyme 

0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 

Futterverzehr, g/Tier + Tag 

VM-Periode 1882 203 1938 147 1901 151 

EM-Periode 3328 323 3351 216 3276 216 

Gesamtmast 2621 238 2647 129 2602 147 

relativ 

Zunahme, g/Tier + Tag 

100 101,0 99,3 

VM-Periode 813 119 854 83 833 56 

EM-Periode 944 158 953 95 899 126 

Gesamtmast 880 115 904 64 867 71 

relativ 100 102,7 98,5 

Futteraufwand, 

Zunahme 

kg/kg 

VM-Periode 2,31 0,22 2,27 0,19 2,28 0,17 

EM-Periode 3,53 0,48 3,52 0,31 3,64 0,54 

Gesamtmast 2,98 0,26 2,93 0,20 3,00 0,22 

relativ 100 98,3 100,7 

Tierabgänge, % 6,2 0 0 

Mastdauer, Tage 

Anteil Handelsklasse, % 

100,3 98,3 100,0 

E 

86,7 

81,2 

75,0 

U 

13,3 

18,8 

25,0 

Schlachtmasse, warm, kg 86,4 5,7 86,5 4,6 88,3 4,1 

Anteil Magerfleisch, % 57,4 2,6 56,8 2,0 56,7 3,8 

Fleischmaß, mm 59,8 5,4 61,6 5,6 62,2 6,4 

Speckmaß, mm 14,7 2,8 15,9 2,0 16,1 3,4 

Reflexionswert, % 39,2 9,7 38,9 6,1 38,1 7,5 

Preis/kg Schlachtmasse, € 1,48 0,11 1,49 0,08 1,48 0,08 

Im Mittel der Versuche A und B verzehrten die Schweine von den mit Porzyme ergänzten 

Rationen 1,4 % weniger Futter und erreichten nur 99,4 % der Körpermassezunahme bei 

310


1,0 % verbesserter Futterverwertung (p > 0,05). Das Speckmaß der Enzymschweine war 

signifikant höher als das der Kontrollschweine. Dadurch sank der Magerfleischanteil um 

1,1 %-Punkte (p < 0,07) und der Anteil Handelsklasse-E-Schweine um 24,6 %-Punkte im 

Vergleich zu den Kontrollgruppen. Die intensivere Fettsynthese weist auf eine günstigere 

Energieverwertung infolge der Enzymsupplementation hin. Allerdings wirkte sich diese 

nicht auf ein besseres Wachstum aus. In den Versuchsgruppen traten keine Tierverluste 

auf. 

Eine Differenzrechnung der beeinflussten Leistungen (Futterverzehr, Körpermasse, 

Magerfleischanteil) und Kosten (Porzyme) ergibt ein Saldo von - 2,02 €/Schwein, wenn 

2,30 €/kg Porzyme und 135 €/t Mischfutter angenommen werden. 


In zwei Mastschweineversuchen wurden Rationen mit hohem Anteil 

Getreidenebenprodukten eingesetzt und die NSP-Enzyme Belfeed und Porzyme 

supplementiert. Die beiden Enzyme brachten im Mittel der beiden Versuche und in der 

Gesamtmast 1,4 % bessere bzw. 0,6 % schlechtere Zunahmen bei 2,6 % bzw. 1,0 % 

günstigeren Futteraufwand. Aufgrund des verminderten Magerfleischanteils bei 

Enzymzusatz und der erreichten zootechnischen Leistungen unter den geprüften 

Bedingungen ist der Einsatz von Belfeed möglich und der von Porzyme nicht zu 

empfehlen. 

311


Einsatzwürdigkeit von Trockenschlempe aus der Bioethanolproduktion bei Küken 

und Junghennen 

Richter, Gerhard, (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft); Herzog, Elke; Leiterer, 

Matthias; Chudaske, Christine 

Bioethanol kann aus zucker- oder stärkehaltigen Rohstoffen gewonnen werden und als 

Nebenprodukt fällt die Schlempe an. Darin sind alle Inhaltsstoffe aus den Rohstoffen 

enthalten, ohne die zur Bildung von Alkohol verbrauchten Kohlenhydrate. In der 

Vergangenheit sind Schlempen feucht direkt an vorwiegend Rinder verfüttert worden. Die 

leichte Verderblichkeit der Nassschlempen führte zu futterhygienischen Problemen. In 

Deutschland wurden und werden mehrere Großanlagen zur Herstellung von Bioethanol 

errichtet. In den modernen Anlagen ist die Trocknung der anfallenden Nebenprodukte 

möglich und es entstehen hochwertige Eiweißfuttermittel, z. B. getrocknete 

Weizenschlempe. Um die verschiedenen Getreideschlempen in der Nutztierfütterung 

erfolgreich einzusetzen, muss der Futterwert in Verdauungs- und Fütterungsversuchen 

ermittelt werden. In einem Mehrländerprojekt der Landesanstalten für Landwirtschaft sind 

vielfältige Untersuchungen vorgesehen, um den Landwirten entsprechende 

Einsatzempfehlungen zu geben. Vorhandene Trockenschlempen auf vorwiegend 

Maisbasis werden in USA zu etwa 80 % an Rinder, 15 % an Schweine und 5 % an 

Geflügel verfüttert. 

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, die Einsatzwürdigkeit zwei getrockneter Schlempen 

verschiedener Herkunft aus Weizen in Fütterungsversuchen mit Küken und Junghennen 

zu testen. 


In zwei Versuchen mit Küken (0 - 8 Wochen) und Junghennen der Legerichtung (9 - 18 

Wochen) mit 12 Untergruppen á 7 LSL- (Versuch A) bzw. 7 LB-Tieren (Versuch B) pro 

Gruppe sind 5 Rationstypen mit 0, 5, 10, 15 und 20 % Trockenschlempe verglichen 

worden. Die Mischfutter mit 15 % Trockenschlempe erhielten zusätzlich ein NSPhydrolisierendes 

Enzym supplementiert. Im Versuch A wurden dem Futter 150 g ZY68 

(1000 FXU Endo-1,4 ∃-Xylanase/g) und im Versuch B 500 g Kemzyme W Dry (∀-Amylase, 

∃-Glucanase, Cellulase, Protease, Xylanase) jeweils pro t Mischfutter zugesetzt. Die 

Jungtiere ohne und mit 15 % Trockenschlempeanteil der Gruppen 1 und 4 wurden bei 

gleicher Haltung und Fütterung in der Legeperiode weiter geprüft (18 Untergruppen á 3 

Hennen). 

Im Versuch A wurde eine schwedische Trockenschlempe auf Weizenbasis (DDGS - 

Destiller’s Dried Grains with Solubles) und im Versuch B die deutsche Trockenschlempe 

auf Weizenbasis mit dem Handelsnamen „ProtiGrain“ eingesetzt. Analysierte Inhaltsstoffe 

von ProtiGrain werden in den Tabellen 1 und 2 mitgeteilt. Bei den Rationsberechnungen 

wurde ein zu hoher Energiegehalt im Ansatz gebracht (10,3 MJ ME/kg ProtiGrain). Mit 

zunehmenden Trockenschlempeanteil im Mischfutter nimmt der Energie-, Stärke- und 

Lysingehalt etwas ab und der Protein-, Fett- und Phosphoranteil steigt lt. Analysen an. 

Die Zusammensetzung und analysierten wertbestimmenden Inhaltsstoffe der eingesetzten 

Rationen des Versuchs B sind in Tabelle 3 dargestellt. Im Versuch A waren die Rationen 

ähnlich gestaltet. Die Fütterung der Jungtiere erfolgte ad libitum und die Rückwaage der 

Futterreste am 56. und 126. Lebenstag. Im Alter von 8 und 18 Wochen wurden die Tiere 

312


einzeln gewogen. Zur biostatistischen Auswertung der Ergebnisse kam die 

Standardabweichung und der Tukey-Test zur Anwendung. 

Ergebnisse 

- Trockenschlempe 

Die Verfütterung von Küken- und Junghennenfutter in den Gruppen 1, 2, 3, 4 und 6 mit 0, 

5, 10, 15 oder 20 % Trockenschlempe verschiedener Herkunft nahm keinen Einfluss auf 

den Futterverzehr der Tiere (Tab. 4 und 5). Im Mittel der beiden Versuche verzehrten die 

Küken 1952 g und in der gesamten Aufzucht 7142 g jeweils pro Tier und Periode. Analog 

dem Futterverzehr erreichten die Küken im Alter von 8 Wochen in den Gruppen mit 

unterschiedlichen Trockenschlempeanteil gleiche Körpermassen, im Mittel 653 g/Tier. Am 

Ende der Aufzucht lagen die Lebendmassen der Junghennen in den Gruppen mit 5, 15 

und 20 % des Versuchs A im Bereich der Kontrollgruppe. Die Tiere der Gruppe mit 10 % 

Trockenschlempe waren signifikant schwerer als die Tiere ohne Schlempe in der Ration. 

Im Versuch B wogen die Junghennen der Schlempegruppen geringfügig weniger als die 

Kontrolltiere. Im Mittel der beiden Versuche bestehen keine nennenswerten Unterschiede 

in der durchschnittlichen Lebendmasse der Junghennen von 1437 g, wenn 5, 10, 15 oder 

20 % Trockenschlempe im Mischfutter enthalten war. 

In der Futterverwertung der trockenschlempehaltigen Kükenrationen bestanden keine 

wesentlichen Unterschiede (Tab. 4 und 5). Auch in der Junghennenperiode von 9 - 18 

Wochen und ebenfalls in der gesamten Aufzuchtperiode von 0 - 18 Wochen bestanden 

keine signifikanten Unterschiede im Futteraufwand in Abhängigkeit vom 

Trockenschlempeanteil zwischen 5 % und 20 %. Im Mittel der beiden Versuche benötigten 

die Jungtiere 5,09 kg Futter/kg Zunahme. 

Die Tierabgangsrate sowohl in der Küken- als auch Junghennenperiode war unabhängig 

von der Fütterung und im Mittel der Versuche mit 0,6 % sehr niedrig. Um einen 

eventuellen Einfluss der Trockenschlempe auf die Exkrementkonsistenz zu erfassen, 

wurden die Exkremente bei 60 °C getrocknet und die Lufttrockensubstanz ermittelt (n = 

14). Es bestanden keine signifikanten Unterschiede im Trockensubstanzgehalt zwischen 

den Gruppen, allerdings in der Tendenz zunehmend. 

Die Leistungen in der Legeperiode sind letztlich das entscheidende Kriterium für den 

Aufzuchterfolg. Die Jungtiere ohne und mit 15 % Trockenschlempe im Futter wurden bei 

gleicher Fütterung und Haltung in der Legeperiode weiterverfolgt. Es bestanden keine 

signifikanten Unterschiede in den zootechnischen Leistungen zwischen den 

unterschiedlich ernährten Jungtieren des Versuchs A (Tab. 6). Vom Aufzuchtversuch B 

dauert die Legeperiode noch an. 

- Enzymsupplementation 

Trockenschlempen aus Getreide enthalten einen hohen Anteil von Nicht-Stärke- 

Kohlenhydraten (Gerüstsubstanzen). In den Gruppen 5 mit 15 % Trockenschlempeanteil 

prüften wir deshalb die Wirkung von zwei NSP-spaltenden Enzymkomplexen. Im Versuch 

A mit der schwedischen Trockenschlempe erhöhte in Gruppe 5 der Zusatz von ZY68 die 

Futteraufnahme in der Küken- bzw. gesamten Aufzuchtperiode um jeweils 1,2 % im 

Vergleich zu Gruppe 4 mit ebenfalls 15 % Trockenschlempe. Die Lebendmasse der Tiere 

im Alter von 8 Wochen war zwischen den Gruppen mit 15 % Trockenschlempe gleich und 

am Ende des Versuches in Gruppe 5 1,6 % erhöht. Im Vergleich zur Kontrollgruppe 1 

313


ohne Schlempeanteil betrug die Erhöhung signifikant 1,9 %. Im Futteraufwand bestanden 

nur zufällige Unterschiede (Tab. 4). 

Tabelle 1: Mittlere Nährstoffgehalte des verwendeten ProtiGrain in der Originalsubstanz 

(n = 2) 

Inhaltsstoffe 

Trockensubstanz, % 93,45 Ca, % 0,09 

Rohasche, % 4,18 P, % 0,94 

Rohprotein, % 36,1 Na, % 0,29 

Rohfaser, % 6,25 Chlorid, % 0,14 

Rohfett, % 5,95 Cu, mg/kg 4,3 

Gesamtzucker, % 2,50 Mn, mg/kg 73 

Stärke, % 2,70 Zn, mg/kg 62 

Energie (MJ ME) 8,45 Fe, mg/kg 107 

Tabelle 2: Fettsäurenmuster von ProtiGrain (% der Gesamtfettsäuren) 

Zahl der 

C-Atome 

Trivialname bzw. 

chemische 

Bezeichnung 

Zahl der 

C- 

Atome 

Trivialname bzw. 

chemische 

Bezeichnung 

C 14:0 Myristinsäure 0,07 C 20:0 Arachinsäure 0,15 

C 15:0 Pentadecansäure 0,10 C 20:1 Eicosensäure 0,66 

C 16:0 Palmitinsäure 17,12 C 20:2 Eicosadiensäure 0,13 

C 16:1 Palmitoleinsäure 0,18 C 20:5 Eicosapentaensäure 0,02 

C 17:0 Margarinsäure 0,11 C 22:0 Behensäure 0,11 

C 17:1 Heptadecensäure 0,05 C 22:1 Erucasäure 0,10 

C 18:0 Stearinsäure 1,45 C 22:2 Docosadiensäure 0,07 

C 18:1 Ölsäure 14,57 C 23:0 Tricosansäure 0,01 

C 18:2 Linolsäure 59,41 C 24:0 Tetracosansäure 0,13 

C 18:3a Linolensäure 4,83 C 24:1 Nervonsäure 0,07 

314


Gruppen 

Komponenten 

Kükenfutter Junghennenfutter 

1 2 3 4/5 1) 6 1 2 3 4/5 1) 6 

Weizen 400 400 400 399,4 394,8 416,9 386 306,2 300,6 306,4 

Gerste 63,6 46,8 29,8 13,6 - 233,7 250 250 235,9 213,9 

Mais 150 150 150 150 150 40 39,7 97,2 100 100 

Sojaextraktionsschrot 225,3 191 156,9 122,7 89,2 145 116,4 88,2 54,5 20 

ProtiGrain - 50 100 150 200 - 50 100 150 200 

Erbsen 50 50 50 50 50 40 40 40 40 40 

Weizengrießkleie 70 70 70 70 70 90 90 90 90 90 

Sojaöl 9,2 9,5 9,9 10,3 11,2 - - - - - 

Mineralfutter 25 25 25 25 25 20 20 20 20 20 

Kalkstein 5,5 5,7 5,9 6,1 6,2 6,1 6,2 6,3 6,5 6,7 

Natriumchlorid 0,7 0,5 0,3 0,1 - 0,8 0,7 0,5 0,2 - 

Lysin-HCl - 0,6 1,3 2,0 2,7 - 0,1 0,7 1,4 2,1 

Methionin 1 0,9 0,9 0,8 0,9 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 

Energie (MJ ME) 11,6 11,6 11,4 11,3/11,3 11,2 11,3 11,2 11,2 11,0/11,2 11,0 

Rohprotein 180 182 180 184/182 196 170 170 169 173/174 173 

Stärke 422 417 411 392/395 378 439 429 421 406/418 408 

Lysin 10,0 10,5 9,9 10,0/9,8 9,6 8,3 7,9 7,4 7,7/7,9 7,2 

Methionin/Cystin 6,8 6,8 6,8 7,2/6,6 7,0 7,0 7,2 7,1 7,3/7,5 7,3 

Calcium 8,9 8,7 8,7 9,1/8,5 8,2 7,2 6,9 6,9 7,0/6,6 7,0 

Phosphor 5,9 6,0 6,1 6,4/6,6 6,4 5,5 5,7 5,8 6,1/6,1 6,4 

Natrium 1,6 1,6 1,9 1,9/1,9 1,9 1,4 1,4 1,6 1,4/1,4 1,6 

1) plus 500 g Kemzyme W Dry/t Mischfutter 

315

Parameter 


Anteil Trockenschlempe, % 

0 5 10 15 15 1) 20 

Gruppen 

1 2 3 4 5 6 

0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 

Futterverzehr, 

g/Tier + Periode 

0 - 8 Wochen 2004 39 2016 46 2030 43 1988 36 2012 27 2010 78 

relativ 100 100,6 101,3 99,2 100,4 100,3 

9 - 18 Wochen 4836 80 4963 230 4910 257 4875 77 4933 229 4877 242 

0 - 18 Wochen 6840 109 6979 268 6940 294 6863 82 6945 237 6887 279 

relativ 

Körpermasse, 

g/Tier 

100 102,0 101,5 100,3 101,5 100,7 

8 Wochen 645 39 641 45 651 44 644 49 643 44 645 51 

relativ 100 99,4 100,9 99,8 99,7 100 

18 Wochen 1284 83 1288 88 1315* 97 1288 98 1308* 90 1291 96 

relativ 


kg/kg Zunahme 

100 100,3 102,4 100,3 101,9 100,5 

0 - 8 Wochen 3,30 0,11 3,34 0,13 3,31 0,10 3,27 0,14 3,32 0,13 3,31 0,17 

relativ 100 101,2 100,3 99,1 100,6 100,3 

9 - 18 Wochen 7,57 0,22 7,67 0,55 7,40 0,47 7,57 0,35 7,42 0,42 7,55 0,47 

0 - 18 Wochen 5,48 0,08 5,58 0,18 5,43 0,25 5,49 0,15 5,46 0,15 5,49 0,21 

relativ 

Tierabgänge, % 

100 101,8 99,1 100,2 99,6 100,2 

0 - 8 Wochen 0 0 0 0 1,2 3,8 2,4 8,3 

9 - 18 Wochen 0 1,2 3,8 0 0 0 0 

0 - 18 Wochen 0 1,2 3,8 0 0 1,2 3,8 2,4 8,3 

Trockensubstanz 

der Exkremente, % 

24,6 1,2 26,9 0,7 25,8 1,6 26,8 0,6 26,6 0,1 26,1 0,2 

1) 

plus 150 g ZY68/t Mischfutter; *signifikanter Unterschied zur Kontrollgruppe 1, p < 0,05 

316


Tabelle 5: Leistungen von Küken und Junghennen in Abhängigkeit vom Anteil 

ProtiGrain (Versuch B) 

Anteil ProtiGrain, % 

0 5 10 15 15 1) 20 

Parameter 

Gruppen 

1 2 3 4 5 6 

0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 0 s ∀ 

Futterverzehr, g/Tier 

+ Periode 

0 - 8 Wochen 1888 40 1902 15 1904 13 1891 26 1891 19 1894 24 

relativ 100 100,7 100,8 100,2 100,2 100,3 

9 - 18 Wochen 5539 276 5435 28 5484 159 5430 37 5454 19 5455 34 

0 - 18 Wochen 7427 291 7337 36 7388 164 7321 52 7345 26 7349 39 

relativ 

Körpermasse, g/Tier 

100 98,8 99,5 98,6 98,9 98,9 

8 Wochen 664 64 665 69 664 69 654 58 681* 67 665 58 

relativ 100 100,2 100 98,5 102,6 100,2 

18 Wochen 1582 139 1561 120 1579 139 1571 130 1620** 137 1575 115 

relativ 


kg/kg Zunahme 

100 98,7 99,8 99,3 102,4 99,6 

0 - 8 Wochen 3,02 0,18 3,04 0,15 3,04 0,11 3,07 0,11 2,94* 0,13 3,02 0,09 

relativ 100 100,7 100,7 101,7 97,4 100 

9 - 18 Wochen 6,03 0,50 6,07 0,26 5,99 0,16 5,86 0,22 5,81 0,34 5,99 0,16 

0 - 18 Wochen 4,81 0,16 4,82 0,09 4,79 0,07 4,78 0,07 4,64** 0,16 4,78 0,10 

relativ 

Tierabgänge, % 

100 100,2 99,6 99,4 96,5 99,4 

0 - 8 Wochen 1,2 4,1 0 0 0 0 0 

9 - 18 Wochen 0 0 1,2 4,1 0 0 0 

0 - 18 Wochen 

Trockensubstanz 

der Exkremente, % 

1,2 4,1 0 1,2 4,1 0 0 0 

Küken 23,1 23,8 24,8 24,4 25,2 26,6 

Junghennen 22,8 2,4 20,8 2,2 23,8 2,9 22,0 1,4 24,7 2,9 23,9 1,2 

1) 

plus 500 g Kemzyme W Dry/t Mischfutter; *signifikanter Unterschied zu Gruppe 4, **signifikante Unterschiede zu allen 

Gruppen 

317


Tabelle 6: 

A) 

Leistungen von Hennen bei unterschiedlicher Aufzuchternährung (Versuch 

Kontrollgruppe 15 % Schlempe 

Parameter 

ohne Schlempe in der Aufzucht 

0 s ∀ 0 s ∀ 

Futterverzehr, g/Henne und Tag 118,0 1,9 119,1 4,7 

Alter bei 50 % Legeleistung, Tage 143,2 4,6 141,3 5,3 

Legeleistung, % 92,2 1,7 92,2 3,1 

Einzeleimasse, g 63,0 1,8 62,1 2,0 

Futteraufwand, kg/kg Eimasse 2,03 0,05 2,08 0,12 

Körpermassezunahme, g 306 64 362 151 

Bonitierung Federkleid 2,2 1,0 2,2 0,9 

Tierabgänge, % 1,8 7,8 1,8 7,8 

Im Versuch B mit 15 % ProtiGrain und Kemzyme W-Zusatz in Gruppe 5 nahmen die 

Küken bzw. Junghennen mit 4,1 % bzw. 3,1 % höherer Lebendmasse signifikant mehr zu 

als die Probanden der Gruppe 4 mit 15 % ProtiGrain ohne Enzymzusatz. Die höhere 

Lebendmasse am Ende der Junghennenperiode war zwischen der Gruppe 5 und den 

übrigen Gruppen auch signifikant. In der Enzymgruppe lag die Futterverwertung in allen 

Perioden günstiger als in allen weiteren Gruppen. Der bessere Futteraufwand in Gruppe 5 

mit Enzymzusatz im Vergleich zu Gruppe 4 mit 15 % ProtiGrain ohne Enzym war in der 

Kükenperiode signifikant. Zwischen der Gruppe 5 und den übrigen Gruppen konnten die 

bessere Futterverwertung in der gesamten Aufzucht ebenfalls statistisch gesichert werden. 

In der Periode 9 - 18 Wochen bestanden nur nicht gesicherte Unterschiede. 


In zwei Versuchen mit LSL- bzw. LB-Küken und Junghennen wurden 5, 10, 15 und 20 % 

Trockenschlempe auf Weizenbasis im Mischfutter getestet. Bis 20 % Trockenschlempe 

veränderten die Aufzuchtleistungen, die Tierabgangsrate und den Trockensubstanzgehalt 

der Exkremente nicht. Der Zusatz der Enzyme ZY68 zur Ration mit 15 % 

Trockenschlempe verbesserte die zootechnischen Leistungen geringfügig und der von 

Kemzyme W die Körpermasse und Futterverwertung signifikant. Die Leistungen der 

Hennen in der Legeperiode waren infolge der unterschiedlichen Aufzuchternährung ohne 

oder mit 15 % Trockenschlempe nicht beeinflusst. Bei den extensiv wachsenden Küken- 

und Junghennen der Legerichtung ist der Einsatz von 20 % Trockenschlempe auf 

Weizenbasis möglich. 

318


Kampf, Detlef; Riesen, Guido (Orffa Deutschland GmbH): 

Möglichkeiten zur Differenzierung von Aminosäure-Spurenelement-Chelaten 

Einleitung 

Die Bedeutung der Spurenelementversorgung ist für die Erhaltung von Gesundheit 

und Leistungsbereitschaft der Nutztiere seit langem bekannt. Aufgrund der meist als 

unzureichend einzuschätzenden natürlichen Gehalte an Spurenelementen werden 

Futtermittel größtenteils mit Spurenelementen ergänzt. Neben dieser 

Versorgungsabsicherung stellt sich aber immer häufiger die Frage, nach dem 

Verbleib der nicht vom Tier genutzten Spurenelemente im Boden. Die in diesem 

Zusammenhang diskutierte Absenkung der Spurenelementzufuhr eröffnet 

zwangsläufig die Frage nach Produkten mit einer hohen Bioverfügbarkeit, um so 

auch bei niedrigen Gehalten im Futter, in speziellen Belastungsphasen oder bei 

Wechselwirkungen mit anderen antagonistisch wirkenden Elementen oder 

Futterinhaltsstoffen eine adäquate Versorgung der Tiere gewährleisten zu können. 

Futtermittelrechtlich sind verschiedene Spurenelementquellen zugelassen. Am 

häufigsten werden anorganische Quellen wie Sulfate und Oxide eingesetzt, die 

aufgrund ihrer unterschiedlichen Löslichkeiten im wässrigen Medium unterschieden 

werden können. Sulfaten wird dabei eine höhere Verfügbarkeit gegenüber Oxiden 

zugeschrieben (Kegley und Spears 1994, NRC 2001). Organisch gebundene 

Spurenelemente (Spurenelement-Aminosäure-Chelate) sollen aufgrund ihrer 

chemischen Struktur noch besser vom Tier aufgenommen werden. Ihr Vorteil wird 

vordergründig in einer Abkopplung vom Löslichkeitsverhalten anorganischer 

Spurenelementquellen, aber auch in der Verminderung absorptionshemmender 

Reaktionen im Verdauungstrakt gesehen (McDowell 2003). Verschiedene Studien 

belegen eine bessere Wirkung von Spurenelement-Aminosäure-Chelaten gegenüber 

anorganischen Verbindungen (Henry et al. 1992, Kincaid et al. 1997, Nockels et al. 

1993, Wedekind et al. 1992, Wessels et al. 2003). 

Spurenelement-Aminosäure-Chelate sind seit einigen Jahren in der Fütterung von 

landwirtschaftlichen Nutztieren in der EU zugelassen. Diese Zulassung ist allerdings 

an bestimmte Voraussetzungen geknüpft. So wird ein Chelat als eine Verbindung 

von hydrolysiertem Sojaprotein und den Spurenelementen Zink, Mangan, Kupfer 

oder Eisen im Bindungsverhältnis von einem Molekül Spurenelement mit einem bis 

maximal drei Molekülen Aminosäuren beschrieben (VO (EG) Nr. 1334/2003). 

Bisher erfolgte eine Produktbeurteilung und Differenzierung zu anderen Produkten 

lediglich anhand der Spurenelementkonzentration im Produkt. Für die Überprüfung 

organisch gebundener Verbindungen stellt dieser Untersuchungsansatz allerdings 

keine ausreichende Bewertungsmöglichkeit dar, da hier die eingesetzte Quelle, also 

das Chelat, nicht berücksichtigt wird. Es stellt sich somit die Frage, wie auf einem 

einfachen analytischen Wege Informationen über die Qualität der verschiedenen im 

Markt befindlichen Produkte gewonnen werden können. Dazu soll im Folgenden ein 

einfaches Screeningverfahren näher vorgestellt werden. 

Material und Methode 

Als Basis für diese Untersuchung wurden die gesetzlich vorgegebenen Kriterien 

hinsichtlich Molekülgewicht und Proteinprofil eines Spurenelement-Aminosäure- 

319


Chelates herangezogen. Danach muss ein Chelat aufgrund des Molekülgewichtes 

des Metalls, sowie des mittleren Molekülgewichts von Sojaprotein für eine 1:1 

Bindung im Vergleich zum Spurenelementgehalt mindestens den zweifachen Gehalt 

an Protein aufweisen (Tabelle 1). 

Tabelle 1: Molekulargewichte von Sojaprotein (Mittel), Zink und Kupfer sowie 

erforderlicher hydrolysierter Proteinanteil im Chelatprodukt (bezogen auf 10 % 

Spurenelementgehalt) 

Spurenelement Zn Cu 

Molekulargewicht vom Spurenelement (g/Mol) 65,4 63,6 

mittleres Molekulargewicht vom Sojaprotein (g/Mol) 131,7 131,7 

Verhältnis Spurenelement/Sojaprotein = 1 : 2,01 2,07 

notwendiger Proteinanteil im 10%igen Marktprodukt (g/kg) 201,4 207,2 

Darüber hinaus muss das Protein einen entsprechenden Hydrolysegrad besitzen, um 

gemäß den futtermittelrechtlichen Vorgaben eine ausreichende Menge hydrolysiertes 

Protein für die Bildung von Chelaten zur Verfügung stellen zu können. 

Für das Screeningverfahren wurden verschiedene Produktproben aus dem Markt 

verwendet. Im Einzelnen wurden von jedem zu untersuchenden Produkt 5 g 

eingewogen und mit 75 ml Natriumacetat/Essigsäurepuffer (pH 3,0; 1mol/l) versetzt 

und unter Rühren und mittels Ultraschallbehandlung gelöst. Zum Abscheiden von 

Trägerstoffen wurde die Lösung anschließend durch einen Faltenfilter gegeben. Das 

Filtrat wurde danach mittels Ultrafiltrationsanlage (Amiconzelle) mit einem 1.000 

Dalton-Filter filtriert (Ghosh und Cui 2000, Millipore Corporation 2006). In dem 

Ursprungsprodukt sowie nach der Ultrafiltration erfolgte die Rohproteinanalyse nach 

Kjehldahl (Naumann und Bassler 1993). Die Auswahl der Filtergröße für die 

Ultrafiltrationsanlage erfolgte in Anlehnung an die futtermittelrechtlichen Vorgaben 

(VO (EG) Nr. 1334/2003). Dabei wurde unterstellt, dass die Rohproteinmenge nach 

dem Ultrafiltrationsprozess eine ausreichende Einschätzung des Hydrolysegrades 

ermöglicht. 

Die gemessenen Gehalte an Rohprotein und an hydrolysiertem Protein (nach dem 

1.000 Dalton-Filter) wurden anschließend mit dem auf Basis der Molekulargewichte 

von Sojaprotein und Spurenelement berechnetem notwendigem Proteinanteil im 

Spurenelement-Aminosäure-Chelat-Produkt (Tabelle 1) verglichen. 


Die Ergebnisse des Screeningverfahrens der untersuchten Kupferprodukte zeigt 

Abbildung 1. Die untersuchten Marktprodukte variierten danach sehr deutlich im 

Rohproteingehalt (201 bis 346 g/kg; korrigiert auf 10 % Spurenelementgehalt), was 

einem Unterschied von bis zu 42 % zwischen den einzelnen Produkten entspricht. Im 

Anteil an hydrolysiertem Protein wiesen die geprüften Produkte noch beträchtlichere 

Differenzen auf (20 bis 247 g/kg; korrigiert auf 10% Spurenelementgehalt), hier 

wichen die Produkte um bis zu 92 % voneinander ab. Der Vergleich von analysiertem 

mit notwendigem Anteil an hydrolysiertem Protein (gestrichelte Linie) verdeutlichte, 

dass der überwiegende Teil der Produkte einen nicht ausreichenden Gehalt an 

320


hydrolysiertem Protein enthielt. Dies muss gleichbedeutend mit einer nicht 

ausreichenden Hydrolyse und somit mit einem geringen Anteil an enthaltenen 

Chelatverbindungen (auf Basis Bindungsverhältnis von 1:1) im Produkt gesehen 

werden. Bei einzelnen Produkten beträgt der mögliche Anteil an chelatgebundenem 

Kupfer somit nur 10 % des Gesamtgehaltes an Kupfer. 

Weiterhin fiel auf, dass bei zwei der untersuchten Kupferchelatprodukte kaum mehr 

Rohprotein enthalten war, als an hydrolysiertem Protein benötigt wurde (Abbildung 1, 

Produkte C+D). Die anderen Produkte wiesen dagegen deutlich höhere Gehalte an 

Rohprotein aus. Trotzdem ließ sich keine Beziehung zwischen den Gehalten an 

Rohprotein und hydrolysiertem Protein feststellen. Dies wurde beim Vergleich der 

Produkte A+B und E+F deutlich. Diese Produkte zeichneten sich zwar alle durch 

sehr hohe Gehalte an Rohprotein aus, im Anteil an hydrolysierten Protein wichen sie 

jedoch sehr stark voneinander ab. Lediglich die Produkte E+F enthielten genügend 

hydrolysiertes Protein, um die Anforderungen an ein Chelat nach geltendem 

Futtermittelrecht erfüllen zu können. 

400 

(g/kg) 

300 

200 

100 

0 

Rohprotein 

Rohprotein nach 1000 Dalton-Filter 

A B C D E F 

Produkt 

Abbildung 1: Proteingehalte im Ausgangsprodukt und nach Ultrafiltration (1000 Da) 

von Kupferchelaten, gestrichelte Linie zeigt notwendigem Anteil an hydrolysiertem 

Protein (alle Produkte auf 10 % Spurenelementgehalt kalkuliert!) 

Die Ergebnisse des Screeningverfahrens der Zinkprodukte sind Abbildung 2 zu 

entnehmen. Bei den untersuchten Marktprodukten variierten die Rohproteingehalte 

ebenfalls sehr deutlich (171 bis 368 g/kg; korrigiert auf 10 % Spurenelementgehalt). 

Der Unterschied zwischen einzelnen Produkten betrug hier bis zu 53 %. Die Anteile 

an hydrolysiertem Protein differierten ebenso wie bei den Kupferprodukten sehr stark 

(11 bis 250 g/kg; korrigiert auf 10% Spurenelementgehalt), hier wichen die Produkte 

sogar um bis zu 96 % voneinander ab. Der Vergleich der gemessenen mit dem 

notwendigen Anteil an hydrolysiertem Protein (gestrichelte Linie) zeigte auch hier, 

dass die Mehrzahl der Produkte nicht genügend hydrolysiertes Protein enthielt. Bei 

einzelnen Produkten lag der mögliche Anteil an chelatgebundenem Kupfer lediglich 

bei 5 % des Gesamtkupfergehaltes. 

321


Im Einzelnen enthielten zwei der geprüften Produkte im Vergleich zum notwendigen 

Mindestproteingehalt (Tabelle 1) weniger Rohprotein (Abbildung 2, Produkt A+C). 

Weitere Produkte zeigten, wie schon bei den untersuchten Kupferprodukten 

beschrieben, hohe Rohproteingehalte und sehr niedrige Gehalte an hydrolysiertem 

Protein (Produkt D+E+F+G). Auch hier erreichten nur zwei Produkte den geforderten 

Mindestwert an hydrolysiertem Protein (Produkt H+I). Im Gegensatz zu den 

Kupferprodukten war aber festzustellen, dass einige Produkte einen Anteil an 

hydrolysiertem Protein aufwiesen, der nur geringfügig unterhalb des geforderten 

Grenzwertes lag (Produkt B) oder einen sehr hohen Hydrolysegrad widerspiegelte 

(Produkt A). 

400 

(g/kg) 

300 

200 

100 

0 

Rohprotein 

Rohprotein nach 1000 Dalton-Filter 

A B C D E F G H I 

Produkt 

Abbildung 2: Proteingehalte im Ausgangsprodukt und nach Ultrafiltration (1000 Da) 

von Zinkchelaten, gestrichelte Linie zeigt notwendigem Anteil an hydrolysiertem 

Protein (alle Produkte auf 10 % Spurenelementgehalt kalkuliert!) 

Fazit 

Spurenelement-Aminosäure-Chelate sind seit einigen Jahren in der Fütterung von 

landwirtschaftlichen Nutztieren in der EU zugelassen (Voraussetzung: ein Molekül 

Zn, Mn, Cu oder Fe gebunden an max. drei Aminosäuren aus hydrolysiertem 

Sojaprotein). Die analytische Überprüfung von Chelaten ist allerdings schwierig, da 

mit Standarduntersuchungen, wie z.B. der Messung des Spurelementgehaltes, die 

eingesetzte Quelle, also das Chelat, nicht bewertet werden kann. 

Mit einer Methode, die die Proteinbestimmung im Ursprungsprodukt sowie nach 

Ultrafiltration durch einen 1.000 Dalton Filter beinhaltet, wurden verschiedene 

marktgängige Chelatprodukte (Zn und Cu) untersucht. Erste Untersuchungen zeigten 

deutliche Unterschiede im Rohproteingehalt zwischen den einzelnen Produkten auf 

(171 bis 368 g/kg; korrigiert auf 10 % Spurenelementgehalt). Die Gehalte an 

hydrolysiertem Protein variierten sogar noch stärker (11 bis 250 g/kg; korrigiert auf 

10% Spurenelementgehalt). Den auf Basis der Molekulargewichte von Sojaprotein 

und Spurenelement berechneten notwendigen Mindestgehalt an hydrolysiertem 

322


Protein (> 200 g/kg) wurde von der Mehrheit der geprüften Produkte nicht erreicht. 

Nur jeweils 2 Kupfer- bzw. Zinkprodukte wiesen einen ausreichenden Gehalt an 

hydrolysiertem Protein auf. 

Ein zu niedriger Gehalt an hydrolysiertem Protein deutet auf eine unzureichende 

Proteinhydrolyse hin und wirkt sich nachteilig auf den Anteil an chelatgebundenem 

Spurenelement im Produkt aus. Somit lassen sich mit diesem Screeningverfahren 

die verschiedenen im Markt befindlichen Produktqualitäten zuverlässig einstufen. 

Literatur 

Ghosh R., Z.F. Cui (2000): Protein purification by ultrafiltration with pre-treated 

membrane. J.Membrane Sci. 167: 47-53 

Henry, P.R., C.B. Ammerman, R.C. Little (1992): Relative Bioavailability of 

Manganese from a Manganese-Methionine Complex and Inorganic Sources for 

Ruminants. J.Dairy.Sci. 75: 3473-3478 

Kegley E.B., J.W. Spears (1994): Bioavailability of Feed-Grade Copper Sources 

(Oxide, Sulfate, or Lysine) in Growing Cattle. J.Anim.Sci. 72: 2728-2734 

Kincaid, R.L., B.P. Chew, J.D. Cronrath (1997): Zinc Oxide and Amino Acids as 

Sources of Dietary Zinc for Calves: Effects on Uptake and Immunity. J.Dairy.Sci. 

80: 1381–1388 

McDowell, L.R. (2003): Minerals in Animal and Human Nutrition (second edition). 

Elsevier Science B.V.: Chapter 17, 523-541 

Millipore Corporation (2006): Ultrafiltration Handbook. http://www.millipore.com 

National Research Council (2001): Nutrient Requirements of Dairy Cattle (seventh 

received edition). National Academic Press: Chapter 6, 132-161 

Naumann, C., R. Bassler (1993): Die chemische Untersuchung von Futtermitteln, 

Methodenbuch, Band III, VDLUFA-Verlag 

Nockels C.F., J. DeBonis, J. Torrent (1993): Stress Induction Affects Copper and 

Zinc Balance in Calves Fed Organic and Inorganic Copper and Zinc Sources. 

J.Anim.Sci. 71: 2539-2545 

VO (EG) Nr. 1334/2003: zur Änderung der Bedingungen für die Zulassung einer 

Reihe von zur Gruppe der Spurenelemente zählenden Futtermittelzusatzstoffen. 

Amtsblatt der Europäischen Union vom 25. Juli 2003 

Wedekind, K.J., A.E. Hortin, D.H. Baker (1992): Methodology for Assessing Zinc 

Bioavailability: Efficacy Estimates for Zinc-Methionine, Zinc Sulfate, and Zinc Oxide. 

J.Anim.Sci. 70: 178-187 

Wessels, A., F.J. Schwarz, H. Schenkel (2003): Effect of varied sulfur supply on 

growth, feed intake and trace element concentrations in different tissues of growing 

bulls. Proc.Soc.Nutr.Physiol. 12: 39 

323

Öffentliche Sitzung „Landwirtschaft und Umwelt II“ Vorträge 

Potenzial von neuen Ureaseinhibitoren zur Minderung von NH3-Verlusten nach 

oberflächiger Harnstoffdüngung unter verschiedenen Verlustsituationen 

Schraml, Martine (TU München, Freising); Gutser, Reinhold; Schmidhalter, Urs (TU 

München, Freising); Weber, Andreas (ALB Bayern e.V., Freising) 

Abstract 

Addition of a urease inhibitor (UI) to the mineral fertilizer urea represents a promising tool 

for minimization of NH3 losses. In model experiments granulated urea with or without the 

UI P204/98 (in a concentration of 0,4% related to the N content) were surface applied on 

different soils under conditions favouring high NH3 losses (high temperature, high soil 

water content). With dynamic chambers and a measuring system based on 

chemiluminescence NH3 emissions were continuously measured within the first 10 days 

following fertilization. Parallel to the direct emission measurements, pH as well as water 

content, NH4 + , NO3 - and urea were determined in the soil. Maximum NH3 losses amounted 

to 5% (1.3 – 4,8%) of fertilized N and could be reduced by 40% by means of addition of a 

UI. 

Einleitung 

Von den weltweit 43 Mt a -1 [FAO, 2001] an anthropogenen Ammoniak (NH3) -Emissionen 

ist die Landwirtschaft Verursacher von mehr als 90%. Direkt nach der Tierhaltung (60%) 

folgt der Einsatz von Mineraldüngern (25%) als bedeutende landwirtschaftliche Quelle für 

NH3-Emissionen [FAO, 2001]. Aufgrund der Bedeutung von NH3 als umweltrelevantes 

Gas, das unter anderem zur Versauerung und Eutrophierung von Ökosystemen führt, wird 

im Rahmen des UNECE-Protokolls eine Reduzierung dieser Emissionen gefordert (BRD: 

764 kt in 1990 um 28% auf 550 kt in 2010) [UNECE, 1999]. 

Einen problematischen Mineraldünger in Hinblick auf NH3-Emissionen stellt neben 

Ammoniumbicarbonat auch der Harnstoff dar. Bei dessen Hydrolyse im Boden zu CO2 und 

NH3, welche durch das ubiquitäre Enzym Urease katalysiert wird, kann bei oberflächiger 

Applikation des Düngers ein Teil des gebildeten NH3 in die Atmosphäre verloren gehen. 

Die Höhe der N-Verluste in Form von NH3 nach Düngung von Harnstoff wird weltweit mit 

15 - 20% (7,3 Mt NH3-Emissionen a -1 ) vom applizierten Dünger angegeben [FAO, 2001]. 

Besondere Beachtung wird dem Harnstoff geschenkt, da er mit 55% Marktanteil (34,4 Mt 

a -1 ) weltweit der bedeutendste Mineraldünger ist [ifa, 2002]. 

Eine unmittelbare Einarbeitung des Düngers nach Ausbringung auf unbedeckten Boden 

verhindert weitgehend das Auftreten von NH3-Verlusten. Um die Emissionen nach 

Düngung in einen stehenden Bestand ebenfalls zu verringern, haben sich 

Ureaseinhibitoren (UI) als aussichtsreichstes Mittel bewiesen. Diese Wirkstoffe blockieren 

reversibel das aktive Zentrum der Urease. 

Im Rahmen der vorgestellten Versuche sollen zwei Versuchsfragen geklärt werden. Zum 

Einen soll die grundsätzliche Höhe auftretender NH3-Emissionen nach Düngung von 

granuliertem Harnstoff erfasst werden. Zum Anderen soll gemessen werden, inwieweit der 

UI P204/98 (Wirkstoffgruppe der Phosphorsäuretriamide; in einer Konzentration von 0,4% 

bezogen auf den N-Gehalt des Düngers) in der Lage ist, diese auftretenden NH3- 

Emissionen unter verschiedenen Boden- und Nutzungsbedingungen zu minimieren. 

324



In Modellversuchen wurden auf mehreren unbepflanzten (mit Ausnahme von Grünland), in 

Großwannen (198 x 78 x 15 cm) befindlichen Versuchsböden die nach Düngung von 

granuliertem Harnstoff auftretenden NH3-Emissionen erfasst. Die ausgewählten Böden 

unterschieden sich in Textur, pH, Gehalt an organischer Substanz sowie Nutzung (Acker, 

Grünland) (Tabelle 1). Alle Messungen wurden an der Versuchsstation Dürnast des 

Lehrstuhls für Pflanzenernährung der TU München im Gewächshaus durchgeführt. 

Tabelle 3: Kenndaten der im Versuch verwendeten Böden. 

Bodentextur 

Nr. 

Bodenart 

Nutzung pH 

T 

[%] 

U 

[%] 

S 

[%] 

C org 

[% der TM] 

Ureaseaktivität 

[µg NH 4-N 

(g TS Boden) -1 (2 h) -1 ] 

1 Ss 4,7 6,8 88,5 Acker 5,1 0,50 14,4 

2 Sl3 11,7 21,5 66,8 Acker 5,5 1,30 54,0 

3 Lu 24,7 54,9 20,4 Acker 5,7 1,43 40,3 

4 Lu 17,4 53,6 29,0 Acker 5,8 1,24 52,7 

5 Lu 17,4 53,6 29,0 Grünland 6,2 1,64 108,5 

6 Tu4 25,3 66,5 8,2 Acker 6,5 1,72 71,6 

7 Tu2 53,2 34,6 12,2 Acker 7,3 4,83 90,5 

Die Böden wurden in den beiden Versuchsvarianten „Harnstoff“ und „Harnstoff + 

Ureaseinhibitor“ jeweils mit 80 kg N ha -1 in Form von granuliertem Harnstoff gedüngt. 

Unter Einstellung verlustfördernder Bedingungen (hohe Temperaturen, hohe 

Bodenfeuchte) wurden in den der Düngung folgenden zehn Tagen online die NH3- 

Emissionen erfasst. Damit war auch innerhalb der Messkammern trotz des ständigen 

Luftaustausches über die gesamte Messzeit hinweg in der obersten Bodenschicht eine für 

den N-Umsatz ausreichende Feuchte gewährleistet. Für die direkte Erfassung der NH3- 

Emissionen wurde die sogenannte dynamische Kammermethode verwendet. In den auf 

dem Versuchsboden aufsitzenden Kammern wurde aus dem durchfließenden Luftstrom 

kontinuierlich am „Kopf“ eine Probe gezogen und dem Messsystem, das den NH3-Gehalt 

der Probenluft über Chemilumineszenz detektiert, zugeführt (Abbildung 1). Die 

auftretenden NH3-Verluste wurden somit durchgehend direkt erfasst, was eine Verfolgung 

des Emissionsverlaufs ermöglichte. 

325


Abbildung 6: Aufbau des Messsystems zur direkten Erfassung der NH3-Emissionen nach 

Düngung von granuliertem Harnstoff auf unbedeckten Boden (eigenes Foto; Schema von 

Weber, 2001). 

Um gleichzeitig auch den Verlauf der N-Umsetzung im Boden zu verfolgen, wurden exakt 

gedüngte Teilflächen angelegt. Diese wurden parallel zu den online Messungen der NH3- 

Emissionen nach 1, 2, 5 und 10 Tagen nach der Düngung zur Bestimmung von pH, 

Wassergehalt sowie Gehalten an NO3 - , NH4 + und Harnstoff entnommen. 


Trotz der herrschenden verlustfördernden Bedingungen belaufen sich die als NH3 

auftretenden, gemessen N-Verluste nur auf 1,3% bis maximal 4,8% des in Form von 

granuliertem Harnstoff gedüngten N (Tabelle 2). 

Tabelle 4: Nach Düngung von 80 kg N ha -1 granuliertem Harnstoff auf unterschiedlichen, 

unbedeckten Böden auftretende gasförmige N-Verluste in Form von NH3 in % vom 

applizierten Dünger-N und Reduzierung dieser Verluste durch Zugabe des 

Ureaseinhibitors P204/98 (0,4% N-bezogen). 

Bodenart Nutzung pH 

C org 

[% der TM] 

beheizte 

FEP-Schläuche 

FEP-Schläuche 

Flussmesser 

Ureaseaktivität 

[µg NH4-N (g TSBoden) -1 (2 h) -1 ] 

Magnetventile 

Ausgang 

NH - 3 

Analyser 

NH 3 

Emissionen 

ohne UI 

[% vom Dünger-N] 

Ausgang 

Ausgang 

Eingang Außenluft 

Reduktion der 

NH 3 Emissionen 

durch UI 

[%] 

Ss Acker 5,1 0,50 14,4 2,7 66 

Sl3 Acker 5,5 1,30 54,0 4,1 28 

Lu Acker 5,7 1,43 40,3 3,3 23 

Lu Acker 5,8 1,24 52,7 2,0 40 

Lu Grünland 6,2 1,64 108,5 4,8 51 

Tu4 Acker 6,5 1,72 71,6 3,4 37 

Tu2 Acker 7,3 4,83 90,5 1,3 35 

326


Somit liegt das Verlustniveau von granuliertem Harnstoff für NH3 deutlich unter dem 

durchschnittlich angenommenen von 15 - 20% [FAO, 2001]. Die früher von Weber et al. 

[2001] für Freilandbedingungen in Südbayern mitgeteilten Verlustraten an NH3 von 0,5 – 

5% des Harnstoffdünger-N werden damit bestätigt. 

Abbildung 7: Verlauf der NH3-Emissionen nach oberflächiger Düngung von 80 kg N ha -1 in 

Form von granuliertem Harnstoff auf unbedeckten Boden (Sl3; pH 5,5) und Reduzierung 

dieser Verluste durch Zugabe des Ureaseinhibitors P204/98 (0,4% N-bezogen). 

Abbildung 2 zeigt einen typischen Verlauf auftretender NH3-Emissionen nach Düngung 

von granuliertem Harnstoff. Die Verlustphase erstreckt sich meist auf einen Zeitraum von 

einer Woche (7 Tage) nach Applikation des granulierten Harnstoffes. In dieser Zeit sind 

ca. 90% der Verluste aufgetreten. 

Unter – für das Auftreten von NH3-Emissionen – günstigeren Bedingungen kann sich 

dieser Verlustzeitraum auch verkürzen. Abbildung 3 zeigt den Verlauf auftretender NH3- 

Emissionen nach Düngung eines hoch ureaseaktiven Grünlands (108,5 µg NH4 + -N (g 

TSBoden) -1 (2 h) -1 ). Durch die schneller ablaufende Hydrolyse des Harnstoffes treten die 

NH3-Emissionen ebenfalls früher und zeitlich in den ersten vier Tagen nach der Düngung 

konzentriert auf. Trotz der hier nochmals verstärkten Verlustbedingungen für NH3-Verluste 

belaufen sich diese dennoch nur auf 5% des applizierten Dünger-N. 

Abbildung 8: Verlauf der NH3-Emissionen nach oberflächiger Düngung von 80 kg N ha -1 in 

NH 3-Emissionen [g NH 3-N ha -1 d -1 ] 

NH 3-Emissionen [g NH 3-N ha -1 d -1 ] 

1800 

1600 

1400 

1200 

1000 

800 

600 

400 

200 

0 

1800 

1600 

1400 

1200 

1000 

800 

600 

400 

200 

0 

-200 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 

Tage nach der Düngung 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 


Harnstoff 

Harnstoff + P204/98 0,4% 

Harnstoff 


Form von granuliertem Harnstoff auf Grünland (Lu; pH 6,2; hohe Ureaseaktivität) und 

Reduzierung dieser Verluste durch Zugabe des Ureaseinhibitors P204/98 (0,4% Nbezogen) 

327


Der UI reduziert die auf den unterschiedlichen Böden auftretenden NH3-Emissionen um 

durchschnittlich 40% (23 bis 66%) (Tabelle 2). Hierbei entfaltet er unmittelbar mit dem 

Zeitpunkt der Düngung seine Wirkung und sichert diese über den gesamten, für das 

Auftreten von NH3-Verlusten kritischen Zeitraum von einer Woche (7 Tage) nach der 

Düngung (Abbildungen 2 und 3). In den parallel zu den direkten NH3- 

Emissionsmessungen durchgeführten Analysen auf NO3 - -, NH4 + - und Harnstoff-Gehalte 

sowie pH (CaCl2) im Boden kann die vollständige Hydrolisierung des Harnstoffes im 

Boden innerhalb von einer Woche nach der Düngung beobachtet werden (Abbildung 4). 

Nach einem anfänglichen Anstieg der NH4 + -Konzentration geht diese, bedingt durch die 

einsetzende Nitrifikation, zugunsten eines Anstiegs der NO3 - -Konzentration bis zum letzten 

Probentermin (Tag 10 nach der Düngung) zurück. Diese Konzentrationsverläufe können 

tendenziell in jedem der Versuchsböden zeitlich mehr oder weniger verschoben 

beobachtet werden. Bedingt durch einen relativ hohen Messfehler (Probenahme, schneller 

Umsatz von Harnstoff) ist eine quantitative Bilanzierung der unterschiedlichen N- 

Fraktionen nicht immer zu erreichen. Zudem kann auch beim Abbau des Harnstoffs 

systembedingt unterschiedlich hohe Mengen an Nitrit auftreten mit Auswirkungen auf 

gasförmige N-Verluste. Auch die mikrobielle N-Immobilisation im Boden bleibt 

unberücksichtigt. 

Gehalte [mg (100 g Boden) -1 Gehalte [mg (100 g Boden) ] 

-1 ] 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

7 0 1 3 2 0 0 5 10 


Harnstoff 

Harnstoff 

Abbildung 9: Umsetzungsvorgänge des gedüngten Harnstoff-N im Boden nach Düngung 

von 80 kg N ha -1 granuliertem Harnstoff auf unbedeckten Boden (Lu; pH 5,7) unter 

optimalen Bedingungen für NH3-Verluste. 

Der Einsatz des UI verzögert durch das Blockieren des Enzyms Urease die Hydrolisierung 

des Harnstoffs (Abbildung 4). In diesem zur Verdeutlichung beispielhaft gewählten Boden 

ist auch der, durch diese Blockierung bedingte, verzögerte Anstieg der NH4 + -Konzentration 

bei Zugabe des UI zu verfolgen. Entsprechend verzögert sich auch die Nitrifikation. Die in 

den UI-Varianten im Boden zum Versuchsende ermittelten höheren NO3 - - und/oder NH4 + - 

Mengen verdeutlichen die ammoniakemissionvermindernde Wirkung des Inhibitors. 


Die Zugabe eines Ureaseinhibitors (UI) zu mineralischem Harnstoffdünger stellt ein 

aussichtsreiches Mittel zur Minimierung von NH3-Verlusten dar. In Modellexperimenten 

wurden die auf unterschiedlichen Böden unter optimalen Verlustbedingungen als NH3 

NH + 

4 

- NO 3 


Harnstoff 

+ NH 4 

NO - 

3 

328


auftretenden N-Verluste nach oberflächig appliziertem granuliertem Harnstoff mit und ohne 

Zugabe des UI P204/98 (in einer Konzentration von 0,4% N-bezogen) über einen Zeitraum 

von 10 Tagen nach der Düngung mittels dynamischer Kammermethode online gemessen. 

Parallel wurden pH, Wassergehalt sowie Gehalte an NH4 + , NO3 - und Harnstoff im Boden 

bestimmt. Die gemessenen N-Verluste in Form von NH3 betragen maximal 5% (1,3 – 

4,8%) des gedüngten N und können durch Zugabe des UI unabhängig vom Verlustniveau 

um durchschnittlich 40% (23 – 66%) reduziert werden. Die im Boden ermittelten N- 

Fraktionen (Harnstoff-, NO3 - - und NH4 + -N) bestätigen die gute Wirkung des Hemmstoffes. 

Literatur 

FAO (2001) Global estimates of gaseous emissions of NH3, NO and N2O from agricultural 

land. ISBN 92-5-104698-1. 

ifa (2002) Statistics - Fertilizer indicators. 

http://www.fertilizer.org/ifa/statistics/indicators/ind_cn_world.asp 

UNECE (1999) Protocole à la convention de 1979 sur la pollution atmosphérique 

transfrontière à longue distance, relatif à la réduction de l‘acidification, de l‘eutrophisation 

et de l‘ozone troposphérique. 

http://www.unece.org/env/lrtap/multi_h1.htm 

Weber A., Gutser R. and U. Schmidhalter (2001) Field Emissions of NH3 and NOx 

Following Urea Application to Wheat. Proceedings of the IPNC 2001, Hannover, 884-885. 

329


Einsatz von Zusatzstoffen / Futterergänzungsmitteln auf Basis von Meeresalgen - 

Auswirkungen auf die organischen Dünger (1. Mitteilung) 

Mokry, Markus (LUFA Augustenberg): 

Einleitung 

Zunehmend kommen in der Landwirtschaft die verschiedensten Zusatzstoffe (Pflanzen- 

und Bodenhilfsstoffe, Fermentationshilfsmittel u.s.w.) zum Einsatz bzw. werden der 

Landwirtschaft die unterschiedlichsten Versprechungen hierzu gemacht. Da die Vielzahl 

an Produkten - auch auf der Basis von Meeresalgen - nicht alle geprüft werden können 

und häufig nicht vergleichbar sind - beispielsweise wegen unterschiedlicher Zusammensetzung 

und Produktqualität - , prüft die LUFA Augustenberg seit mittlerweile mehr als 10 

Jahren das Meeresalgenprodukt Glenor KR+, das - nach Angaben des Herstellers - für 

alle Tierarten als Mineralfutterzusatz, aber auch zur Güllebehandlung alleine verwendet 

werden kann. 

Tab. 1: Ziele einer Behandlung organischer Dünger 

Verbesserung der Fließfähigkeit 

Verbesserung der Homogenität 

Minderung von Geruchs- und Schadstoffen 

Hygienisierung und Reduktion von Unkrautsamen 

Verbesserung der Wurzel- und Pflanzenverträglichkeit 

Erhalt (evtl. Erhöhung) des Ammonium-N-Anteils 

Energie- und Feststoffgewinnung 

Material 

Tab. 2: Versuchsprodukt 

Biologischer Schnellkomposter/Ergänzungsfuttermittel 

Zusammensetzung: 

Rotalgen „Lithothamnium calcareum“ 

50% CaCO3 

ca. 6% MgCO3 

Bentonit-Montmorillonit (34%) 

biologischer Aktivator (Güllerotter) 

Kräuter 

Beistoffe: Spurenelemente (Zn, Se in organisch gebundener Form) 

Im Rahmen definierter Laborexperimente wurden Kenngrößen zur NH3-Emission bei einer 

Ausbringung unbehandelter bzw. mit Glenor KR+ behandelter Rinder- und Schweinegülle, 

die Pflanzenverfügbarkeit des mineralischen Stickstoffs sowie die Pflanzenverträglichkeit 

der jeweiligen Gülle geprüft. Im folgenden werden Ergebnisse zum Emissionsverhalten 

und zur N-Verfügbarkeit untersuchter Güllen dargestellt. 

Ergebnisse 

Umwelt-Atmosphäre 

Die mögliche Reduzierung von Ammoniakverlusten im Stall- und Lagerbereich sowie bei 

der Ausbringung von Gülle stellt einen wichtigen Bereich im Sinne eines nachhaltigen 

Klimaschutzes dar. Einen sinnvollen Beitrag zur Reduzierung der Ammoniakverluste kann 

330


die Zugabe von Glenor KR + insbesondere dort leisten, wo andere Maßnahmen, wie sie 

nach guter fachlicher Praxis empfohlen werden, nicht durchgeführt werden können. 

Beispielsweise bei der Gülleausbringung auf Grünland, wo keine Einarbeitung möglich ist, 

oder dann, wenn aufgrund hohen Kostendrucks auf emissionsarme Applikationstechniken 

(noch) verzichtet werden muss. 

Monetär sind die Auswirkungen der Ammoniakfreisetzung auf Atmosphäre und Boden 

sowie auf das Globalklima durch die nachgewiesene Reduktion der Ammoniakverluste 

schwer zu bewerten. In diesem Zusammenhang dürfen jedoch die volkswirtschaftlichen 

Schäden der Ammoniak-Emissionen bei der Eutrophierung sensibler Flächen wie 

Hochmoore, Heiden und Magerrasen, die Bodenversauerung, Säureschäden an 

(historischer) Bausubstanz und die Beeinflussung des Klimas nicht bagatellisiert werden. 

Jedoch kann - ähnlich einer N-Stabilisierung - von einer Verminderung der Lachgasemissionen 

ausgegangen werden. 

� Laborversuche - NH3-Emission und -Verfügbarkeit aus Rinder- und Schweinegülle 

Tab. 3: Kenndaten der Güllen (Test 3-fach wiederholt) 

Gülleart/-herkunft/-behandlung pH 

TS 

[%] 

Gesamt N Ammonium-N 

[% FM] 

Rindergülle unbehandelt 7,90 10,21 0,41 0,17 

Rindergülle Glenor KR+ eingemischt 7,93 10,57 0,39 0,15 

Rindergülle Glenor KR+ verfüttert 7,66 11,39 0,37 0,20 

Schweinegülle (Mast) unbehandelt 7,85 1,94 0,33 0,25 

Schweinegülle (Mast) Glenor KR+ eingemischt 7,99 2,06 0,36 0,29 

Schweinegülle (Zucht) unbehandelt 7,79 1,42 0,31 0,24 

Schweinegülle (Zucht) Glenor KR+ eingemischt 7,81 1,38 0,27 0,24 

Schweinegülle (Zucht) Glenor KR+ verfüttert 7,88 1,37 0,41 0,26 

Tab. 4: Ammoniakfreisetzung im Laborversuch (auf 7,5% TS normiert) 

Gülleart/-herkunft/-behandlung 

Zufuhr Ammonium-N 

[mg] 

emittierter Ammonium-N 

[mg] [%] 

Rindergülle unbehandelt 255 120 47 

Rindergülle Glenor KR+ eingemischt 225 84 37 

Rindergülle Glenor KR+ verfüttert 300 89 30 

Schweinegülle (Mast) unbehandelt 375 206 55 

Schweinegülle (Mast) Glenor KR+ eingemischt 435 171 39 

Schweinegülle (Zucht) unbehandelt 360 194 54 

Schweinegülle (Zucht) Glenor KR+ eingemischt 360 160 44 

Schweinegülle (Zucht) Glenor KR+ verfüttert 390 169 43 

Durch einen Zusatz von Glenor KR+ etwa 12 Stunden vor Applikation ist eine Reduzierung 

der NH3-Verluste von 6 bis 10% gegenüber unbehandelt möglich (Tab. 4). Wird Glenor 

KR+ als Futterergänzungsmittel eingesetzt, verbessert sich die Reduktion der NH3- 

Emission bei Rindergülle nochmals um 5 bis 10%; im Falle der Schweinegülle ist dieser 

331

[kg N/ha] 


Zusatzeffekt nicht so deutlich, wohl in Folge höherer pH-Werte und folglich stärkeren NH3- 

Drucks (Tab. 3). Hier wäre die Höhe der verfütterten Glenor-Gabe zu überprüfen. 

Mittels aerober Bebrütung im Labormaßstab (Abb. 1) wurde aufgezeigt, dass die Vorlage 

größerer N-Mengen (u.a. an Algen- und Tonmineralsubstanz adsorbierter Ammonium-N) 

umgesetzt und letztendlich pflanzenverfügbar waren (Tab. 5). 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

RG ohne Glenor KR+ Nitrat RG ohne Glenor KR+ Ammonium 

Start 10 Tage 20 Tage 30 Tage 40 Tage 50 Tage 60 Tage 

Bebrütungsdauer (20°C, aerob, 60 % nFK) 

Abb. 1: Ammonium- und Nitratverlauf im Bebrütungsversuch 

RG Glenor KR+ verfüttert Nitrat RG Glenor KR+ verfüttert Ammonium 

� Gefäßversuche zur Bewertung der Verfügbarkeit von NH3 aus Rinder- und Schweinegülle 

mit Körner- und Silomais 

Tab. 5: Kornertrag (rel. zum Versuchsmittel) von Körnermais im Gefäßversuch 

Versuchsdüngung 

Kornertrag rel. 

[100% = 78,2 g/Gef.] 

ohne N-Düngung 33 

mineralisch N (1g/Gef.) 95 

mineralisch N (2g/Gef.) 135 

RG 1 unbehandelt 95 

RG 1 Glenor KR+ eingemischt 103 

RG 1 Glenor KR+ verfüttert 118 

RG 2 unbehandelt 107 

RG 2 Glenor KR+ verfüttert 114 

Die Kornerträge (Tab. 5) sowie die Mineral-N-Äquivalente von Körner- und Silomais (Tab. 

6) belegen, dass das höhere N-Angebot der behandelten Gülle ertragswirksam wurde. 

Versuche auf Grünland (2002 bis 2006) mit ausschließlicher Gülledüngung bestätigen die 

Ergebnisse der Gefäßversuche; im Mittel der Versuchsjahre waren die TM-Erträge der 

332


Varianten mit Rindergülle (Glenor KR+ verfüttert) um ca. 10% höher als mit unbehandelter 

Gülle. 

Tab. 6: Mineralstickstoff-Äquivalente von Rindergülle bei Körner- und Silomais 

Versuchsgülle Korn Stroh Ges. Pflanze 

RG 1 unbehandelt 0,61 1,10 0,83 

RG 1 Glenor KR+ eingemischt 0,66 1,08 0,86 

RG 1 Glenor KR+ verfüttert 0,77 1,12 0,94 

RG 2 unbehandelt 0,66 1,15 0,89 

RG 2 Glenor KR+ verfüttert 0,71 1,15 0,91 


Zu den Fragen (i) nach einer Beeinflussung physikalischer Gülleeigenschaften, (ii) einer 

Möglichkeit, N-Verluste in Form von Ammoniak zu verringern und (iii) der Pflanzenverfügbarkeit 

des durch einen Güllezusatz möglichen höheren löslichen N-Angebots lässt sich zu 

Schweine- und Rindergülle folgendes festhalten: 

Physikalische Eigenschaften der Gülle +(+) 

Zusammensetzung der Gülle (N) +(+) 

Reduktion der NH3-Verluste (Ausbringung) ++ 

N-Verfügbarkeit / Ertragswirkung ++ 

Forderungen des Klimaschutzes +(+) 

++ sehr gute Wirkung; + gute Wirkung; +(+) Wirkung von Variabilität der Gülle stärker abhängig 

Literatur 

Mokry, M. (1997): Güllefermentierung kann Stickstoffausnutzung und Kornertrag von Mais 

verbessern. AGRARfinanz-Sonderheft 2/97, „Tierhaltung. 

Mokry, M. (2005): Ein besseres Stallklima - Positive Wirkungen durch den Einsatz von 

Meeresalgenprodukten. BLW 37, Jhg. 2005, 24-25. 

Mokry, M. (2005): Schonung für die Wurzeln - Meeresalgenpräparat steigert den Wert der 

Gülle im Pflanzenbau. BLW 37, Jhg. 2005, 26. 

Gueinzius, I. und Mokry, M. (2005): Die Wirkung von Glenor KR+ auf die 

Ammoniakemission aus Rindergülle. Versuchsbericht LUFA Augustenberg, 21 Seiten. 

Gueinzius, I. und Mokry, M. (2006): Die Wirkung von Glenor KR+ auf die 

Ammoniakemission aus Gülle (Rinder-, Schweine und Biogasgülle). Versuchsbericht 

LUFA Augustenberg, 20 Seiten. 

333

Öffentliche Sitzung „Landwirtschaft und Umwelt II“ Poster 

Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die 

landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen 

Standortbedingungen Deutschlands 

Gödeke, Katja (Thüringer Landesanstalt für Ladwirtschaft, Jena); Nehring, Arlett; Vetter, 

Armin: 

Einleitung 

In den vergangenen Jahren haben sich auf dem Energiemarkt erhebliche Veränderungen 

vollzogen. Günstige politische Rahmenbedingungen sowie die absehbare 

Ressourcenverknappung der fossilen Rohstoffe, haben das Interesse an nachwachsenden 

Rohstoffen verstärkt. Im Bereich der Biogasproduktion hat sich die Nachfrage 

hauptsächlich auf Mais als Koferment beschränkt, wobei es sich um eine in Anbau, Ernte 

und Verarbeitung bekannte Fruchtart handelt. Mit steigender Anbaufläche und an die 

Anbaugrenzen stoßender Fruchtfolgeanteile des Mais, wird nun zunehmend nach 

Alternativkulturen gesucht, die diese „Marktlücke“ der Biomasse schließen können. Viele 

alte und neue Kulturen werden diskutiert, die dem Anbauer und Verarbeiter reichlich 

Biomasseerträge und Biogaspotenzial versprechen. Es liegen jedoch kaum Informationen 

vor bzgl. Düngung und Pflanzenschutz, Sorten, Erntezeitpunkt, Inhaltsstoffe, Siliereignung, 

Vergärbarkeit und Biogasertrag. Zudem taucht die immer häufiger werdende Frage auf, 

welche Fruchtart, vielleicht sogar welche Sorte, sich für bestimmte Standorte am besten 

eignet. Der Landwirt muss jedoch eine Grundlage haben, auf der er verlässliche 

Kalkulationen zur Betriebswirtschaft im gesamten agrotechnischen Regime des Betriebes 

vornehmen kann. Dabei sind die Anforderungen einer nachhaltigen Produktion zu 

berücksichtigen. 

Ziele des Verbundvorhabens 

Um der Landwirtschaft Entscheidungshilfen für den Energiepflanzenanbau bereitzustellen 

sollen in diesem Verbundvorhaben grundsätzliche Fragen beantwortet werden. Mit der 

Umsetzung neuer ackerbaulicher Konzepte im Versuch sollen hohe Brutto- und 

Nettoenergieerträge je Flächeneinheit unter der Betrachtung von Qualitätsaspekten 

erreicht werden. Neben dem Nettoenergieertrag je Flächeneinheit ist es mit der gewählten 

Aufgabenstellung möglich, Fruchtfolgeeffekte, wie Mehr- und Mindererträge, Einflüsse auf 

den Nährstoff-, Wasser- und Humusgehalt des Bodens, phytosanitäre Effekte, wie z.B. 

Mykotoxinbelastung bei Getreide sowie die Einhaltung agrotechnischer Zeitspannen, z. B. 

für die Rapsaussaat, zu erfassen. Es gilt somit das gesamte System über mehrere Jahre 

zu bewerten und nicht den Ertrag einer Fruchtart im jeweiligen Anbaujahr. Unter 

Einbeziehung neuer Kulturarten zur Erhöhung der Biodiversität, wird eine Verbesserung 

von Ertragspotential und Ertragssicherheit angestrebt. Bei geringem Faktoreinsatz soll 

somit ein optimierter Gewinn je ha Anbaufläche erzielt werden. Mit diesem Verbundprojekt 

ist es zudem möglich eine Gesamtbewertung von Anbausystemen hinsichtlich Ökonomie 

und Ökologie im Fruchtfolgesystem vorzunehmen. Hiermit können also Aussagen über 

Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit erzielt werden, was wiederum zu einer breiten 

gesellschaftlichen Akzeptanz führt, wenn diese Aspekte in Einklang gebracht werden 

können. Schlussendlich soll am Ende der Projektlaufzeit die folgende Empfehlung 

gegeben werden können: „Am Standort X sind aus pflanzenbaulicher, 

betriebswirtschaftlicher und ökologischer Sicht die Fruchtarten A und D im Anbausystem Y 

am sinnvollsten anzubauen.“ 

334


Aufbau des Gesamtprojektes 

Das Gesamtprojekt gliedert sich in sechs Teilprojekte, wobei im Teilprojekt 1 neben den 

grundsätzlichen Fragestellungen der Fruchtfolgen, auch der Anbau und die Verwertung 

von Ackerfutter sowie Mischfruchtvarianten und Minimierungsstrategien, in Bezug zum 

produktionstechnischen Aufwand, betrachtet werden. Zudem werden verschiedene 

Erntezeitpunkte zur Optimierung der Ertrags- und Biogasausbeute untersucht. Da 

Deutschland eine reichhaltige naturräumliche Gliederung mit unterschiedlichen 

Standortbedingungen aufzeigt, müssen die Systeme standortangepasst entwickelt und 

bewertet werden. Die Einzigartigkeit dieses Verbundvorhabens liegt in dem zeitgleichen 

Anbau von fünf gleichen Fruchtfolgen an sieben verschiedenen Standorten, mit einjährig 

zeitversetzter Wiederholung der Anlage, um Jahreseffekte auszuschließen. An dieser 

Stelle soll nun eine kurze Einordnung der Teilprojekte in das Gesamtprojekt erfolgen. Das 

Teilprojekt 1 dient als Kern des Gesamtprojektes und damit als Grundanlage und 

Bezugsbasis (siehe Abb. 1). 

Ö 

K 

O 

N 

O 

M 

I 

E 

(UNI-Gießen) [Teilprojekt III] 

Ö 

K 

O 

L 

O 

G 

I 

E 

(ZALF) [Teilprojekt II] 

Zweikultur-Nutzungssystem 

[Teilprojekt VI] (UNI-Kassel) 

Mischanbau 

Optimierung Fruchtfolgeglieder (LSV etc.) 

Ackerfutter 

Zusatzbewässerung 

[Teilprojekt V] (FAL) 

Mischanbau 

Silierung/Biogas 

[Teilprojekt IV] (ATB) 

Das Teilprojekt 1 wird an sieben verschiedenen Standorten in Deutschland, die sechs 

typische Anbauregionen repräsentieren, gleichzeitig durchgeführt (siehe Abb. 2). 

Die ertragsschwachen und, aufgrund ihrer sandigen Böden, 

problematischen Anbauregionen sind wegen ihrer 

Bedeutung in den neuen Bundesländern doppelt vertreten. 

Beteiligte Institutionen im Grundversuch an den gezeigten 

Standorten, sind in Thüringen die Thüringer Landesanstalt 

für Landwirtschaft (TLL), in Mecklenburg-Vorpommern die 

Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei 

(LFA), in Sachsen die Sächsische Landesanstalt für 

Landwirtschaft (SLL), in Brandenburg das Landesamt für 

Verbraucherschutz, Landwirtschaft und Flurneuordnung 

(LVLF), in Niedersachsen die Landwirtschaftskammer 

Niedersachsen (LWK-NS), in Baden-Württemberg die 

Landesanstalt für Pflanzenbau Forchheim (LAP) und in 

Ackerfutter 

Ackerfutter 

Entwicklung standortangepasster 

Anbausysteme 

[Teilprojekt I] 

für Energiepflanzen 

MV SN TH BY BW BB NS 

Minimier 

Erntezeitpunkte 

Abb. 1: Struktur und Vernetzung des Verbundvorhabens (Teilprojekte I - VI) 

Abb. 2: Standorte Teilprojekt 1 

P 

R 

A 

X 

I 

S 

V 

E 

R 

S 

U 

C 

H 

E 

335


Bayern das Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende 

Rohstoffe (TFZ). 

An diesen 7 Standorten wird die Vorzüglichkeit bestimmter Fruchtfolgen in den einzelnen 

Regionen bewertet, indem verschiedene Energiepflanzen und solche, die es werden 

könnten, in unterschiedlichen Fruchtfolgestellungen zum Anbau kommen. Die Kulturarten 

werden dabei im Anbausystem, d.h. in Hauptfruchtstellung mit und ohne 

Sommerzwischen-frucht, Winterzwischenfrucht – Zweitfruchtstellung und als Mischkultur in 

der Fruchtfolge untersucht. Außer in Sachsen (SN → Winterroggen) und Brandenburg (BB 

→ Winterroggen), schließen alle Fruchtfolgen nach vier Jahren, mit dem Winterweizen ab, 

um evtl. auftretende Fruchtfolgeeffekte feststellen zu können (siehe Tab. 1). 

Tab. 1: Darstellung der fünf Standardfruchtfolgen 

Prüfglied 1 2 3 4 5 

2005 

Sommer- 

Gerste 

(Ganzpflanze) 

Ölrettich 

(Sommer- 

Zwischenfr.) 

Sudangras 

Futterroggen 

(Winter- 

Zwischenfr.) 

Mais 

Futterroggen 

(Winter- 

Zwischenfr.) 

Sommer- 

Gerste 

(Ganzpflanze) 

Untersaat 

Luzerne- oder 

Kleegras 

Hafer- 

Sortenmischung 

(Ganzpflanze) 

2006 Mais 

Mais 

(Zweitfrucht) 

Sudangras 

(Zweitfrucht) 

Luzerne- oder 

Kleegras 

Winter-Triticale 

(Ganzpflanze) 

2007 Wintertriticale Wintertriticale Wintertriticale 

Luzerne- oder 

Kleegras 

Winterraps 

2008 Winterweizen Winterweizen Winterweizen Winterweizen Winterweizen 

Biogassubstrate Kornnutzung 

Ergänzt werden diese, unter allen Standortbedingungen vertretbaren Fruchtfolgen durch 

mindestens drei regional-spezifische Fruchtfolgen, die jeder Partner selbst gewählt hat 

(siehe Tab. 2). 

Tab. 2: Darstellung der zusätzlichen, landesspezifischen Fruchtfolgen 

Bunde 

s-land 

Prüfglied 

2005 2006 2007 2008 

MV 6 E-Mais Gerstgras Winterraps WW 

7 E-Mais Futterroggen Ackergras WW 

8 

Artenmischung 

S-Roggen + S-Triticale 

Winterraps WW WW 

TH 6 Hafer (GPS) 

Artenmischung 

WT+WW+WG 

Winterraps WW 

7 E-Mais E-Mais E-Mais WW 

8 Topinambur Topinambur (2-j.) Topinambur (3-j.) WW 

BB 6 

S-Roggen (GPS) 

Senf (Wi-ZwF) 

Lupine (ZF) Winterraps WRo 

7 

Sonnenblume (GPS) 

Ölrettich (Wi-ZwF) 

Körnererbsen W-Triticale (GPS) WRo 

8 Topinambur Topinambur (2-j.) Topinambur (3-j.) WRo 

9 

Artenmischung 

Hafer + Erbse+ 

Leindotter 

Winterraps 

W-Roggen (Wi-ZwF) 

Mais (ZF) WRo 

336


Fortsetzung Tab. 2: Darstellung der zusätzlichen, landesspezifischen Fruchtfolgen 

Bunde 

s-land 

Prüfglied 

2005 2006 2007 2008 

BW 6 Zuckerhirse 

Artenmisch. WRo+WG 

(GPS) 

W-Triticale WW 

7 Sonnenblume (GPS) W-Triticale (Wi-ZwF) E-Mais WW 

8 E-Mais E-Mais E-Mais WW 

9 

Sommergerste (GPS) 

Wi-Erbse 

Mais (ZF) W-Triticale WW 

SN 

6 S-Roggen (GPS) 

Winterraps (GPS) 

Landsb.-Gem. (Wi- 

ZwF) 

Sudangras WRo 

7 

Mais 

Futterroggen (Wi-ZwF) 

Zuckerhirse 

Kartoffel 

(Knollen) 

WRo 

8 

S-Triticale (GPS) 

Gelbsenf (GPS) 

Sonnenblume (GPS) 

Phacelia (Wi-ZwF) 

Hanf (GPS) WRo 

NS 6 

E-Mais 

Futterroggen 

E-Mais (ZF) 

Futterroggen 

E-Mais (ZF) WW 

7 E-Mais W-Triticale 

Wintergerste 

(GPS) 

WW 

8 Körnermais WW (GPS) Wintergerste WW 

BY 6 

Silomais 

Futterroggen 

Silomais (ZF) 

Wi-Erbse (GPS) 

Sudangras (ZF) WW 

7 Körnermais 

WW (GPS) 

Winterraps (GPS) 

Sudangras (ZF) WW 

8 

Körnermais 

Welsches Weidelgras 

Kartoffeln (ZF) 

WW (GPS) 

Erbsen (ZF) WW 

Biogassubstrate Kornnutzung 

Die Verbundpartner ziehen bei der Auswertung weitere Versuche der Länder, wie z.B. 

Sortenversuche zu Futterpflanzen oder Düngungsversuche, heran. Damit können die 

eigenen im Verbundvorhaben gewonnenen Ergebnisse objektiviert werden. Die TLL hat 

den Grundversuch mit den acht Fruchtfolgen im Frühjahr 2005 zusätzlich auch als 

Minimalbodenbearbeitungsvariante, d.h. konservierend ohne Pflug, angelegt. Eine weitere 

Minimierungsstrategie, die drastische Reduzierung des PSM-Einsatzes, wird an den drei 

Fruchtfolgen 3, 6 und 8 am Standort Ascha (Bayern) geprüft. Dabei wird „ortsüblich 

optimal“ zu „reduziert 1“ (- 30 kg N/ha) und „reduziert 2“ (- 30 kg N/ha, ohne Herbizid- u. 

Fungizideinsatz) untersucht. In Brandenburg und Baden-Württemberg (nur 2005) werden 

in allen Fruchtfolgen je zwei Erntetermine pro Fruchtart geprüft. Es ist immer der direkte 

Bezug zum Grundversuch gegeben. Eine weitere Möglichkeit zur Senkung der Kosten je 

Produkteinheit bei gleichzeitiger Erhöhung der Artendiversität wird im Mischfruchtanbau 

gesehen. Aus diesem Grund kam ein Versuch an zwei Standorten in Bayern und an zwei 

Standorten in Mecklenburg Vorpommern zur Anlage (s. Tab. 3). Mit der 

Versuchsanstellung sind Mischungen zu Reinsaaten direkt miteinander vergleichbar, so 

dass standortbezogen die besten Mischungen hinsichtlich Nettoenergieertrag und 

Faktoreinsatz ermittelt werden können. 

337


III. Tab. 3 : Varianten des Mischfruchtanbaus** 

BY Winterungen (Ascha, Aholfing) Sommerungen (Aholfing) 

1 Roggen Wicken Lupine Saflor Gerste 

2 Landsberger Gemenge Gerste Erbse 

3 Gerste Rübsen Wicken Gerste Leindotter 

4 Gerste Rübsen Futtererbse Leindotter 

5 Roggen Steinklee Gerste Senf 

6 Gerste Senf Futtererbse 

MV Winterungen (Gülzow, Bandow) Sommerungen (Gülzow, Bandow) 

1 Roggen Wicken Mais Bokharaklee 

2 Roggen Bokharaklee Sudangras Bokharaklee 

3 Gerste Wicke Rübsen Sudangras Lupine 

4 Kleegras Roggen Gerste Hafer 

5 Landsberger Gemenge Roggen Bokharaklee 

6 Raps Wicke Lupine Bokharaklee Gerste 

7 Gerste Raps Lupine Saflor Gerste 

8 Gerste Rübsen Lupine Gerste 

* Die unterstrichenen Mischungen stimmen in beiden Bundesländern überein. 

** Alle Mischungspartner werden auch in Reinsaat angebaut. 

Zusätzlich werden in Thüringen, Niedersachsen und Brandenburg bis zu 8 

Ackerfuttermischungen an bis zu 4 Standorten auf Ihre Anbaueignung zur 

Biogaserzeugung geprüft (siehe Tab. 4 und 5) 

Tab. 4: Standorte der Ackerfutterproduktionsversuche 

Standort Land Anbaugebiet Bodenart AZ 

Niederschlag 

(l. M. in mm) 

Haufeld TH sommertrockene Lagen Lehm 31-68 635 

Burkersdorf TH günstige 

Übergangslagen 

sandiger Lehm 

36 642 

Dornburg TH Lö-Ackerebene Lehm 46-80 578 

Oberweißbac 

h 

TH Mittelgebirgslage Schluff-Lehm 

23 842 

Sophienhof NS maritimes Klima Seemarsch 80 837 

Wehnen NS Nordwestdeutsche 

Tiefebene, Binnenland 

humoser Sand 

28-32 742 

Bramstedt NS Nordwestdeutsche 

Tiefebene, Binnenland 

sandiger Lehm 

55 769 

Vreschen- NS Nordwestdeutsche (Übergangs-) Moor 

Bokel 

Tiefebene, 

Klima 

maritimes 

30 745 

Paulinenaue BB grundwasserbeeinflusst humoser Sand 30 521 

Berge BB Havelland lehmiger Sand D4 30-45 502 

338


Tab. 5: Ackerfuttermischungen in den jeweiligen Bundesländern 

Nr. TH BB NS 

1 Rotkleegras Weidelgras A2 Weidelgras A2 

2 Luzernegras Weidelgras A3 Weidelgras A1 diploid 

3 Luzerne-Rotkleegras Weidelgras A3 mit Rotklee Weidelgras A1 tetraploid 

4 

Weidelgras A3 

Gräsermischung (WS, WL) 

Weidelgras A3 

5 

Gräsermischung (DWG, 

WS, WL) 

mit Rotklee 

Gräsermischung (WS, WL) 

mit Luzerne / 

Bastardweidelgras mit 

Rotklee 

Bastardweidelgras 

6 Luzerne-Rotklee Weidelgras A5 

7 Weidelgras A3 mit Rotklee 

8 

Bastardweidelgras mit 

Rotklee 

* Die unterstrichene Mischung wird in allen Bundesländern angebaut. 

Die enge Vernetzung zum Verbundprojektpartner ZALF (Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung 

e.V., Teilprojekt II, s. Abb. 1) wird darin deutlich, dass in dem Versuch an 

jedem Standort bis zu 54 notwendige Parameter zur Biotik und Abiotik, also zur 

Abschätzung der „ökologischen Folgewirkungen des Energiepflanzenanbaus“, seitens der 

Projektpartner erhoben werden. Diese Daten dienen gleichzeitig zur Beurteilung des 

Biomassezuwachses der 2-3 Probeernten in den verlängerten Endversuchsparzellen 

sowie der Nährstoffvergleiche und zur Beurteilung des Wasserverbrauchs. Die Erfassung 

der Humusgehalte und die Erstellung von Nährstoff- und Wasserbilanzen runden das 

Untersuchungs- und Erhebungsspektrum ab. 

Die Arbeitsgänge sowie die Aufwendungen an Produktionsmitteln werden erfasst und dem 

Institut für Betriebslehre der Agrar- und Ernährungswirtschaft der Universität Gießen (UNI- 

Gießen) für das Teilprojekt III (s. Abb. 1) „Ökonomische Bewertung des Anbaus und der 

Nutzung von Energiepflanzen für die Biomassenutzung“, unter Einbeziehung von 

Praxisdaten, zur Verfügung gestellt. Aus diesen Werten kann der Brutto- und unter 

Hinzuziehung der Produktionsaufwendungen der Nettoenergieertrag berechnet werden. 

In den wenigsten Fällen wird in Biogasanlagen frisches Erntegut eingesetzt. In der Regel 

kommt Silage zur Anwendung. Für die Beurteilung der Siliereignung wird vom Leibniz- 

Institut für Agrartechnik Bornim e.V. (ATB) das Teilprojekt IV (s. Abb. 1) „Ermittlung des 

Einflusses der Pflanzenart und der Silierung auf Substratqualität und Biogasausbeute in 

Labor und in der Praxis“ im Rahmen dieses Verbundprojektes bearbeitet. Nach der Ernte 

werden dazu von einzelnen Versuchsanstellern (BW, NS, BB, SN) entsprechende Proben 

an das ATB geliefert, die der Beurteilung der Siliereignung sowie der Ermittlung des 

Gasertrages dienen. Um die Ergebnisse zum Methanertrag weiter abzusichern, soll an der 

TLL der Hohenheimer Biogastest (HBT) im Rahmen des Projektes zum Einsatz kommen. 

Niederschläge und Bodenwasserbereitstellung können unter den stark abweichenden 

bodenklimatischen Bedingungen der Standorte entscheidend für das Abschneiden der 

Anbausysteme und die sich daraus ableitenden Empfehlungen sein. Ergänzende 

Aussagen zur Wasserproblematik sind deshalb aus dem Teilprojekt V (s. Abb. 1) „Einfluss 

von Zusatzbewässerung auf den Biogasertrag von Energiepflanzen in Reinbestand, 

Mischung und Anbausystem“ der FAL (Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft), zu 

erwarten. Partner in diesem Vorhaben sind das ZALF (Müncheberg, BB) und die LAP 

(Forchheim, BW). 

339


Zum Herbst 2005 wurde ein weiteres Teilprojekt VI (s. 

Abb. 1) „Systemversuch zum Zweikultur-Nutzungssystem 

auf sieben Standorten im Bundesgebiet“ in den 

Verbund integriert. Diese Themenstellung wird von der 

Universität Kassel (UNI-Kassel, Witzenhausen) bearbeitet 

und soll Aufschluss geben über die Eignung 

dieses Systems für den Energiepflanzenanbau. Im 

Prinzip wird die im Grundversuch geprüfte Variante 

Winterzwischenfrucht Winterroggen - Zweitfrucht Mais 

mit weiteren Kombinationen untersetzt und einer 

vertiefenden Betrachtung unterzogen. Partner und 

Standorte sind in diesem Projekt die Uni-Kassel 

(Witzenhausen, HE), die TLL (Dornburg, TH), die Uni- 

Gießen (Eichhof, HE), das TFZ (Ascha, BY), die LFA 

(Gülzow, MV), die LWK-NS (Werlte, NS) und die LWK- 

NRW (Haus Düsse, NRW; siehe Abb. 3). 

Oldenburg 

Lübesse/Güstrow 

Kaltensundheim/Kornhoch 

-heim/Pahren 

Mauern 

Abb. 4: Standorte der Praxisbetriebe 

Abb. 3: Standorte Teilprojekt 6 

Um die Wissenschaft mit der Praxis zu verbinden, sind bereits zeitgleich mit dem 

Verbundprojekt, für die ökologischen und ökonomischen Bewertungen, Praxisversuche (s. 

Abb. 1 auf S. 2) angelaufen, die eine direkte Einschätzung von Energiepflanzenkulturen 

unter Praxisbedingungen ermöglichen. Die Standorte der Praxisbetriebe sind in Abb. 4 

dargestellt, die angebauten Fruchtarten in Tabelle 6. 

Tab. 6: Angebaute Fruchtarten der Praxisbetriebe 

Bundesland Fruchtart 

� Erbsen-Leindotter-Gemenge 

BY � Hafer-Leindotter-Gemenge 

� Wi-Weizen (Referenz) 

� Sudangras 

� Ackerbohne-So-Triticale- 

TH 

� 

Gemenge 

mehrjähriges 

Ackerfuttergemenge 

� Mais (Referenz) 

NS 

� 

� 

Mais 

Triticale 

� Mais (red. Bodenbearbeitung) 

MV � Lupine-Leindotter-Gemenge 

� Mais (Referenz) 

Weitere Praxisversuche mit aussichtsreichen 

Pflanzenarten und Pflanzenartenmischungen sollen in Verbindung mit der Verwertung in 

Biogasanlagen folgen, um die gesamte technologische Kette zu demonstrieren. 

Dieses Verbundvorhaben wird vom BMVEL über die FNR gefördert. 

Weitere Informationen unter www.tll.de/vbp. 

340


Versuchsanlage zur Messungen von Ertragspotenzialen und Gärverhalten 

verschiedener Kofermentate 

Zerr, Walter (Landesbetrieb Hessisches Landeslabor); Janßen, Enno; Winkler, Jörg: 

Einleitung 

Genaue Kenntnisse über das gärbiologische Verhalten von Kofermentaten ist 

Voraussetzung für einen optimalen Biogasertrag. Neben dem Gasertragspotenzial muss 

auch die Dynamik des Gärverlaufs bekannt sein. Dies gilt besonders auch im Hinblick auf 

Substratmischungen. 

In einer praxisnahen Versuchsanlage mit 80 Gärbehältern am LHL Standort Eichhof 

werden seit 2004 verschiedene Pflanzenarten in Abhängigkeit von pflanzenbaulichen 

Parametern und klimatischen Bedingungen auf ihr Ertragspotenzial hin beurteilt. Die mit 

einer Rühreinrichtung versehenen robusten 20Liter Gärbehälter bestehen aus Polyethylen, 

können variabel mit Messfühlern bestückt werden und stellen ein preisgünstige Alternative 

zu den bisher verwendeten Glas- und Stahlgefäßen dar. 

Zunehmend werden in der Praxis Möglichkeiten zur Erhöhung der Gärgeschwindigkeit und 

der damit verbundenen Gasertragsleistung diskutiert. Dabei erfolgen Vergleiche von 

NawaRo-Silagen mit unterschiedlichen Häcksellängen und Vermahlungen verschiedener 

Feinheiten. Vergoren werden auch Presssäfte verschiedener pflanzlicher Silagen. Zur 

Differenzierung ist es besonders wichtig, die Verarbeitung repräsentativer Probenmengen 

zu gewährleisten. Dazu sind für die Vergärungen relativ große Impfschlammmengen 

(>15Liter) erforderlich, die aber in den Behältern leicht zu händeln sind. 

Neben der Beurteilung von Kofermentaten im Batch-Versuch sind für den 

Anlagenbetreiber Empfehlungen für eine optimale Verweilzeit und eine dem Zusatz 

angepasste Faulraumbelastung von großer Bedeutung. Zusätzliche Füll- bzw. 

Entnahmeeinrichtungen an den Behältern ermöglichen Reihenuntersuchungen im 

kontinuierlichen Betrieb. Dabei werden Verweilzeiten und Faulraumbelastungen variiert. 


ApparaturZur Messung der Ertragspotenziale und der Gärdynamik im Batch-Betrieb 

werden die 20 Liter Gärbehälter mit Impfschlamm und Kofermentat mit aufgesetzter 

Rühreinrichtung und Gasentnahmeeinrichtung (in Anlehnung an die VDI Vorschrift 4630) 

in Gruppen von 10 bis 20 Stück in Wasserbädern über den Versuchszeitraum temperiert. 

Für Gärversuche mit verschiedenen Faulraumbelastungen und Verweilzeiten im 

kontinuierlichen Betrieb wird eine modifizierte Version der Apparatur verwendet. Dazu 

wurden die Gärgefäße zur Zugabe von flüssigen und vermahlenen Kofermentaten mit 

einem Zulauf versehen, der durch die Oberseite der Gehäuse führt und gasdicht mit der 

Gefäßwand verschraubt wurde. 

Außen ist die Durchführung mit einem Kugelhahn oder einem Stopfen verschließbar, im 

Inneren ist ein Rohr aufgesteckt, das durch den Gasraum führt und in das Substrat 

eintaucht. Diese Vorrichtung ermöglicht auch ein Absaugen von Behälterinhalt. Für 

strukturierte, grobe Materialien wurden wegen des notwendigen größeren Querschnittes 

des Zulaufs größere Behälter verwendet. Jeweils 10 bis 20 Behälter stehen in einem 

Wasserbad bei 37±1 °C. 

MethodikZu Beginn aller Versuche werden die leicht handelbaren Kunststoffbehälter am 

Großreaktor befüllt und die Substratmasse im Labor bestimmt. 

Zur Bestimmung der Biogasertragspotenziale erfolgt die Zugabe des Kofermentates in der 

gleichen Konsistenz wie in der Praxis. Gasmenge und -qualität werden täglich bestimmt. 

Messungen am Substrat zu Beginn und am Ende der Versuche. Als Impfschlamm kann an 

341


Stelle der Fermentergülle auch anderes biologisch aktives Material verwendet werden. 

Blindprobe und Standard ermöglichen eine Beurteilung der Aktivität. 

Abbildung 1: Gärbehälter im Temperierbad Abbildung 2: Entnahme von Substrat im 

kontinuierlichen Versuch 

Im kontinuierlichen Betrieb erfolgt nach der Temperierung der Fermentergülle die erste 

Kofermentatzugabe durch den Einfüllstutzen des Zulaufs. Ab dem zweiten Versuchstag 

wird jeweils vor der Zugabe eine bestimmte Substratmenge abgesaugt. Damit kann eine 

vorgesehene Verweilzeit eingestellt werden. Der entnommene Reaktorinhalt wird zu 

Statusuntersuchungen wie der Gesamtsäurekonzentration, der Gehalte einzelner 

Fettsäuren, der organischen Trockensubstanz, des pH-Wertes, usw. verwendet. 

Durch Vermischen mit Wasser kann der oTS-Gehalt der Zugabemenge variiert werden 

und damit neben Verweilzeiten auch Faulraumbelastungen eingestellt werden. 

Durch einen regelmäßigen Substrataustausch ist ein Übergang zur Monovergärung 

möglich. Mit zusätzlichen Güllegaben kann jedoch auch eine Mischvergärung untersucht 

werden. 

In der Praxis der Großanlagenbetreiber erfolgt die Kofermentatzugabe, abhängig von der 

Vergärbarkeit, in bis zu 24 Einzelportionen und mehr pro Tag. In dieser konventionellen 

Methode werden bei einer Substratentnahme drei Zugaben pro Tag durchgeführt. Der 

Substratwechsel wird nicht einer fermentatspezifischen Gärgeschwindigkeit angepasst, 

sondern die Umsetzung aller Zusätze erfolgt unter gleichen Bedingungen. Die Dauer der 

Versuche erstreckt sich jeweils über die dreifache Verweilzeit. 

Zur Ermittlung des Einflusses der Teilchengröße auf die Dynamik des Gärprozesses 

wurden in Reihenuntersuchungen Silagen verschiedener Pflanzen in praxisüblicher 

Häcksellänge sowohl im Batch - Versuch wie auch im kontinuierlichen Betrieb mit 

vermahlenem Material und mit Silagepresssäften verglichen. 

Durchführung von Gärversuchen Bestimmung von Ertragspotenzialen 

Das Biogasertragspotenzial ist die wichtigste Kenngröße zur Beurteilung eines 

Kofermentats. Sie dient als Berechnungsgrundlage für die ökonomische Betriebsführung. 

Da die Zusätze in gleicher Form wie in der Praxis untersucht werden, sind zur Erlangung 

repräsentativer Proben an siliertem Material Probemengen von 500g und mehr 

erforderlich. Zur Umsetzung sind Impfschlammmengen von mindestens 15 Litern 

notwendig. 

342


Die Versuchsdauer muss als allgemeine Konvention noch festgelegt werden. Abbildung 3 

zeigt die Gaserträge aus einem schnell umsetzbaren Kofermentat, während Grassilagen 

(hier nicht dargestellt) Summenkurven mit wesentlich flacherem, aber zeitlich längerem 

Anstieg zeigen. 

Liter bez. auf kg org TS unter 

NB 

500 

450 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

Biogas 

Methan 

Biogas 

Methan 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 

Versuchstage 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

Tagesmengen/kg oTS u.NB 

Abbildung 3: Tägliche und summierte Gasmengen aus 

der Umsetzung einer schnell vergärenden Biertreberprobe 

Optimierung von Verweilzeiten und Faulraumbelastungen 

Die Abbildung 4 zeigt die Methanentwicklung einer zerkleinerten Maissilage bei 

unterschiedlichen Verweilzeiten. In Reihenuntersuchungen wird die Gärstabilität bei 

verschiedenen Austauschvolumina erfasst. An Hand der dargestellten drei Varianten wird 

die Instabilität der geringen Verweilzeiten deutlich. Gegenüber dem theoretischen 

Methanertragspotenzial liegen die erzielten Methanmengen jedoch selbst bei der stabilen 

l Methan/kg oTS u. NB 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

1 

3 

5 

7 

9 

11 

13 

15 

17 

19 

21 

23 

25 

27 

29 

31 

33 

35 

37 

39 

Messtage 

Methanertragspotenzial 

10 Tage Verweilzeit 1 

Zugabe/Tag 


Zugabe/Tag 


Zugaben/Tag 

Variante (20 Tage) deutlich niedriger. Um einen höheren Gasertrag zu erzielen muss die 

Aufenthaltsdauer erhöht werden bzw. eine Rückführung oder Fixierung der Organismen, 

z.B. an Festbetten, erfolgen. 

Abbildung 4: Einfluss der Verweilzeit auf den Gärverlauf Am Beispiel der 15 - Tage - 

Variante (Abbildungen 5 und 6) mit einem Zusammenbruch des Systems ab dem 22.ten 

Versuchstag zeigen die Säuregehalte schon 6 Tage zuvor eine Erhöhung der 

Säurekonzentration und damit eine Störung des biologischen Systems an. 

Ein weiterer wichtiger Parameter ist der Methananteil im Gas, der bei zunächst gleich 

hohen Biogasmengen kontinuierlich abnimmt. Diese Abnahme wird ebenfalls durch 

höhere Säuregehalte hervorgerufen. 

343


Abbildung 250 5: Abhängigkeit der 

Methanentwicklung von der 

Liter Methan u. NB / kg oTS 

200 

Säurekonzentration 

150 

100 

50 

0 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 

Messtage 

Vergleich der Gärdynamik 

4500 

4000 

3500 

3000 

2500 

2000 

1500 

1000 

500 

0 

EQ [mg Essigsäure /l Subst.] 

Methan(15d Verwz) 

EQ(15d Verwz.) 

Abbildung 50 6: Gasentwicklung und 

30 

20 

10 

0 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 

Messtage Biogas 

Methanmenge 

Die Abbildung 7 zeigt die ersten 16 Versuchstage eines Vergleiches einer Silage in 

Häcksellänge und einer fein gemahlenen Probe. 

Liter Methan u.NB/kg oTS 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

1 

3 

5 

7 

9 

11 

Methansummenkurven 

13 

15 

Messtage 

17 

19 

Häcksellänge 

1xVermahlung 

1xVerm+Enzym 

21 

23 

25 

27 

Methananteile einer Versuchsvariante mit 

40 

steigendem Säuregehalt im Substrat 

Abbildung 7: Methansummenkurven einer 

Maissilage unterschiedlicher Mahlfeinheit 

sowie mit CellulasezusatzObwohl die Biogaserträge nach einer Gärzeit von 50 Tagen nahezu 

gleich waren, so wurde, je nach Mahlfeinheit in den ersten 3 bis 4 Tagen bis 50 % mehr 

organische Trockensubstanz umgesetzt. 

Enzymzusätze beeinflussen dabei nicht die Gärdynamik, sondern erhöhen den 

Gesamtumsatz.Zusammenfassung 

Es wird ein Untersuchungssystem vorgestellt, mit dem praxisnah und preisgünstig die 

wichtigsten Gärparameter Ertragspotenzial, Verweilzeit, Faulraumbelastung und 

Gärdynamik erfasst werden können. 

Die Gärbehälter bestehen aus robustem Kunststoffmaterial. Da sie am Großreaktor befüllt 

werden, entfällt der Umgang mit Impfschlamm im Labor. Die preisgünstigen Reaktoren 

erlauben Paralleluntersuchungen von Verfahrensparametern. 

Durch weitere gasdichte Verschraubungen können Messsonden zur Bearbeitung weiterer 

Fragestellungen in den Behälter installiert werden. 

Literatur 

Anomyn: DIN 38 414 Teil 8, Juli 1985, Schlamm und Sedimente (Gruppe S) Bestimmung 

des Faulverhaltens 

344


Anomyn: DIN 38409-7, März 2004, Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser 

und Schlammuntersuchung- Summarische Wirkung- und Stoffkenngrößen (Gruppe H)- 

Teil 7: Bestimmung der Säure- und Basenkapazität (H7) 

KTBL: Gasausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen, 2005 Darmstadt 

VDI 4630 Entwurf August 2004, Vergärung organischer Stoffe 

Walter Zerr: Versuchsanlage zur energetischen Beurteilung von Substraten und 

Kofermentaten für Biogasanlagen (9 Seiten) 

UWSF, im Druck Okt 2006*) Anmerkungen zum Verfahren 

Zum Patent hinterlegt unter Nr. 10 2006 043 534,6 aber noch nicht offengelegt 

Walter Zerr 

Landesbetrieb Hessisches Landeslabor 

Schloß Eichhof 

36251 Bad Hersfeld 

Dr. Enno Janssen, Dr. Jörg Winkler 


Am Versuchsfeld 13 

34128 Kassel - Harleshausen 

345


Gefügeveränderungen auf einem mit Pflug und pfluglos bearbeitetem Auenboden 

Paul, Rainer (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena), Blödner, Martin: 

1. Problemstellung 

Der Anteil pfluglos bearbeiteter Flächen nimmt vor allem aus Gründen der 

Kosteneinsparung und des Erosionsschutzes zu. Zudem wird der pfluglosen 

Bodenbearbeitung mit nur noch flacher Lockerung (der Oberkrume) eine 

gefügeschonende Wirkung auf die tieferen Schichten, vor allem des Unterbodens, 

beigemessen. 

Der bodenschonende Effekt ergibt sich aus dem Aufbau eines festen Gefüges unterhalb 

der flacheren Eingrifftiefe der Werkzeuge. Dieses Gefüge soll eine höhere Tragfähigkeit 

erreichen, die den Bodendruck so abstützt und verteilt, dass den Unterboden keine 

verformungswirksamen Drücke mehr erreichen (Ehlers 2003; Van der Veer u.a. 2006). 

Der Pflug wird dagegen als weniger gefügeschonend angesehen. Das Krumengefüge 

würde aufgebrochen und die dann lose Aggregatpackung rasch unter Verlust der 

kontinuierlichen Grobporen rückverdichtet. Die Tragfähigkeit des gepflügten Bodens wäre 

deshalb niedrig. Auch würden auch hohe Anteile des Bodendruckes an den Unterboden 

weitergegeben werden und diesen verdichten. Zusätzlich erfolgt beim Pflügen eine 

unmittelbare Druckbelastung des Unterbodens. 

Bisherige Ergebnisse aus Praxisversuchen (Deller, 2005; Paul 2006) zeigen, dass bei 

pflugloser Bodenbearbeitung eine dichte Krume unter der bearbeiteten Schicht entsteht. 

Die für die Pflanzenentwicklung wichtigen Eigenschaften dieser Schicht wie die Durchlüft- 

und Durchwurzelbarkeit sowie die Wasserleitfähigkeit verändern sich und können kritische 

Zustände erreichen. Dafür nimmt die Belastbarkeit zu, wenn man diese an der 

Vorbelastung oder an der Spurtiefe beurteilt. 

Um eine ausreichende Versorgungsfunktion des Bodens zu erhalten, ist ein hinsichtlich 

Umfang und Kontinuität ausreichendes Grobporensystem notwendig. Der Erhalt dieses 

Grobporensystems erfordert ggf. unter Verzicht auf den Belastbarkeitszuwachs boden- 

und bodenfeuchteabhängige Begrenzungen des Bodendruckes (Horn u.a. 2006). Dieser 

standortgerechte Bodendruck kann gemessen, aber auch aus bodenphysikalischen 

Eigenschaften bestimmt werden (VDLUFA-Methodenbuch Band 1). 

Pflügen lockert auf allen Böden die Krume auf. Die folgende Setzung verringert das 

Grobporenvolumen wieder, jedoch kann ein ausreichendes Grobporenvolumen erhalten 

bleiben, wenn auch hier der Bodendruck in Grenzen bleibt. Auswirkungen auf Schichten 

unterhalb der Krume waren dann nicht festgestellt worden (Paul 2006). 

Die Untersuchungen betrafen bisher grundwasserferne Standorte. Im Jahre 2001 ergab 

sich die Gelegenheit, einen Praxisversuch auf einem Auenboden bodenphysikalisch zu 

begleiten. Diese Standorte sind für die Verdichtungsproblematik interessant, weil sie eine 

mit dem Bodenwassergehalt stark wechselnde Verdichtungsempfindlichkeit besitzen, die 

bei hohem Grundwasserstand niedrig ist und mit der Absenkung und Abtrocknung des 

Bodens stark ansteigt. Zudem wird der Standort mit leistungsstarker Technik im 

praxisüblichem Einsatz bewirtschaftet. 

2. Standort und Methoden 

Die Versuchsfläche befindet auf einem Vega-Gley der Bodenart stark toniger Schluff. Es 

sind zwei Varianten angelegt, die Variante pfluglos wird bis 15 cm tief gelockert, die 

Variante Pflug jährlich bis 30 cm tief gepflügt. Die Grundbodenbearbeitung erfolgt immer 

im zeitigen Herbst. 

Die Probenahmeflächen für die physikalischen Untersuchungen befinden sich am Rand 

der Erntefläche in ausreichender Entfernung vom Schlagrand. 

346


Die Gefügeuntersuchung erfolgt zweijährig mit Volumenproben. 

Beprobt werden 4 Tiefen, die obere Krume (4...10 cm), die untere Krume (15...21 cm), die 

Krumenbasis (30...36 cm) und der krumennahe Unterboden (45...51 cm) in zwei Profilen je 

Variante mit sechs Wiederholungen je Schicht. 

An den Volumenproben werden die Parameter Trockenrohdichte, kf-Wert, Luftkapazität 

(Grobporenanteil bei einer Wasserspannung von pF 1,8) und Wasserspeicherfähigkeit 

bestimmt, an den gestörten Proben einmalig die Korngrößenzusammensetzung und zu 

jeder Beprobung die Materialdichte, die Wasserspeicherfähigkeit am permanenten 

Welkepunkt und die Aggregatdichte. Die Untersuchungsverfahren sind im Methodenbuch 

Band I des VDLUFA beschrieben. Die gewählten Parameter kennzeichnen 

Veränderungen des Gefüges durch Druck- und Schereinwirkung wie die Kompression des 

Grobporensystems und die Zerscherung von Poren. 

3. Ergebnisse 

3.1 Ausgangssituation 

Im Jahr vor der Anlage des Versuches war die Fläche nur mit dem Grubber 15 cm tief 

bearbeitet und nicht gepflügt worden. Diese Bearbeitung teilte die Krume in eine lockere 

obere und eine festere untere Schicht. Unter der Krume folgt eine dichtere Krumenbasis 

und ein wieder lockerer und durchlässigerer Unterboden. Schadverdichtungen (kf 45 1,35 9,7 308 

3.2 Bodenfeuchteverlauf: 

In den Versuchsjahren 2002 und 2004 fielen in der Ernteperiode überdurchschnittlich hohe 

Niederschlagsmengen. Diese haben das gesamte Profil so aufgesättigt, dass sehr 

druckempfindliche Bodenverhältnisse im Frühjahr bis April und im Spätsommer und Herbst 

bestanden. Im Frühjahr 2003 kam es zur Überflutung des Standortes (Abb. 1). 

% 

160,0 

140,0 

120,0 

100,0 

80,0 

60,0 

40,0 

20,0 

0,0 

Bodenwasservorrat im Verhältnis zur FK 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 

Monat 

2001 

2002 

2003 

2004 

FK 

347


Abbildung 1: Bilanzierter Bodenwasservorrat im Verhältnis zur Feldkapazität (pF 1,8) 

3.3 Ergebnisse nach 4 Versuchsjahren 

3.3.1 Trockenrohdichte 

Deutliche Unterschiede zwischen den Varianten bestehen in der Krume. Die pfluglose 

Bodenbearbeitung erhält die Teilung in eine lockere obere und eine dichtere untere 

Krume. In der Pflugvariante ist die Schichtung abgeschwächt und umgekehrt, der obere 

Teil ist etwas dichter als der untere. Die Krume ist aber insgesamt locker. Die tieferen 

Horizonte sind in beiden Varianten gegenüber der Krume dichter, zwischen den Varianten 

und gegenüber der Ausgangssituation bestehen keine Unterschiede (Abb.2). 

g/cm3 

Abbildung 2: Vergleich der Trockenrohdichte bei pflugloser Bodenbearbeitung und 

Pflugarbeit nach 4 Jahren. 

3.3.2 Luftkapazität: 

Die Luftkapazität ist in beiden Varianten in der Krume höher als in den tieferen Schichten.. 

Unterschiede zwischen den Varianten bestehen in der Krume (Abb. 3). 

LK (Vol.-%) 

1,50 

1,45 

1,40 

1,35 

1,30 

1,25 

1,20 

1,15 

1,10 

1,05 

1,00 

20,0 

15,0 

10,0 

5,0 

0,0 

Trockenrohdichte 

4 bis 15 15 bis 30 30 bis 45 >45 

Schicht (cm) 

Luftkapazität 

4 bis 15 15 bis 30 30 bis 45 >45 

Schicht (cm) 

Pfluglos 

Pfluglos 

Abbildung 3: Vergleich der Luftkapazität bei pflugloser Bodenbearbeitung und Pflugarbeit 

nach 4 Jahren 

Pf lug 

Pflug 

348


Die obere Krume der pfluglosen Variante ist grobporenreich, die untere enthält dagegen 

fast 10 Vol.-% weniger Grobporen und nähert sich einem kritischen Gehalt an. Die 

Unterschiede sind signifikant. In der gepflügten Krume ist der Grobporenanteil im oberen 

Teil etwas geringer als im unteren, insgesamt ist er ausreichend hoch.. In den tieferen 

Schichten entsprechend die Grobporenanteile der Ausgangssituation und unterscheiden 

sich zwischen den Varianten nicht. 

3.3.3 Gesättigte Wasserleitfähigkeit 

Die Wasserleitfähigkeit nimmt in beiden Varianten an der Krumenbasis gegenüber der 

Krume deutlich ab und steigt im Unterboden wieder stark an. Zwischen den Varianten 

bestehen Unterschiede in der Krume und der Krumenbasis. Die obere Krume der 

pfluglosen Variante ist extrem durchlässig, die Durchlässigkeit der unteren ist dagegen 

erheblich geringer. 

In der gepflügten Variante ist die Krume im oberen Teil noch ausreichend, im unteren hoch 

durchlässig. 

Die Krumenbasis der pfluglosen Variante ist ähnlich durchlässig wie zu Versuchsbeginn, 

die der gepflügten Variante ist praktisch undurchlässig geworden. 

Die Lockerheit der oberen Krume der Pfluglosvariante beruht auf der Bildung gröberer 

Krümel mit dem angereicherten organischen Material (die Aggregatdichte ist niedriger 

geworden), zwischen denen gröbere und durchgängige Interaggregatporen bestehen. 

Diese Krümel scheinen stabil zu sein. In der Pflugvariante sind die Aggregate gegenüber 

Wasser und Druck empfindlicher, so dass die Oberkrume zur Verschlämmung neigt. 

Die Abnahme der Wasserdurchlässigkeit in der ungepflügten unteren Krume folgt dem 

geringeren Grobporenanteil. Zwar sollen bei pflugloser Bodenbearbeitung Regenwürmer 

leistungsfähige Röhren anlegen, die einen Rückgang der Durchlässigkeit der Schicht 

verhindern, unter Praxisbedingungen scheint das aber nicht im notwendigen Umfang 

stattzufinden. 

Die geringe Leitfähigkeit der Krumenbasis der Pflugvariante ist, weil der Grobporenanteil 

gleich dem der ungepflügten Variante ist, durch Verkneten der Porenaustritte verursacht 

worden. Die Verknetung trat vermutlich beim wiederholten Pflügen bei zu hoher 

Bodenfeuchte (siehe Abb. 1) ein (Abb. 4). 

cm/d 

1000 

100 

10 

1 

Gesättigte Wasserleitfähigkeit 

4 bis 15 15 bis 30 30 bis 45 >45 

Schicht (cm) 

Pfluglos 

Pflug 

Abbildung 4: Vergleich der gesättigten Wasserleitfähigkeit bei pflugloser 

Bodenbearbeitung und Pflugarbeit nach 4 Jahren 

349


3.3.4 Aggregatdichte 

Die Aggregatdichte unterscheidet sich deutlich in der oberen Krume. Sie ist in der pfluglos 

bearbeiteten Variante wesentlich niedriger als in der gepflügten. Ursache kann der Einbau 

des spezifisch leichteren organischen Materials in die Aggregate sein. 

In den tieferen Schichten sind praktisch keine Unterschiede erkennbar. 

4. Diskussion und Schlussfolgerungen 

Auf Auenböden ist wegen seiner Grundwassernähe häufiger mit kritischen 

Bodenwassergehalten für die Befahr- und Bearbeitbarkeit zu rechnen. Das schränkt die 

Zeitspannen für die Bearbeitbarkeit ein bzw. erhöht das Risiko schädlicher 

Gefügeveränderungen. Andererseits weisen sie wie der vorliegende Boden ein stabiles 

Krümelgefüge auf, das bei optimaler Bodenfeuchte (steifplastische Konsistenz bei 

Matrixpotential pF 2,5 und trockener) die gegenwärtig übliche Druckbelastung so abstützt, 

dass zwar Verdichtungen eintreten, die Gefügefunktionen aber im mindesterforderlichen 

Umfang erhalten bleiben. 

Unter der entscheidenden Voraussetzung, dass der Bodendruck nicht höher als die 

Druckbelastbarkeit des Bodens ab der unteren Krume und in tieferen Schichten ist, kann 

die pfluglose Bodenbearbeitung auf diesem Standort eine kostensparende Alternative zum 

Pflug sein. Andererseits bestätigen sich die Annahmen nachteiliger Auswirkungen des 

Pfluges auf das Gefüge nicht. Wenn der Pflug bei optimaler Bodenfeuchte (steifplastische 

Konsistenz und fester) und möglichst im on-land-Verfahren eingesetzt wird, sorgt er für 

eine gut durchlüftete Krume, ohne tiefere Schichten zu schädigen. Dabei erhöht er nicht 

nur den Interaggregatporenanteil, sondern er kann, indem er verfestigte Aggregate an die 

Oberfläche bringt, wo sie starken natürlichen Kräften ausgesetzt sind (Quellung, 

Schrumpfung, Frost), auch die Bildung krümeliger Aggregate fördern. 

5. Literatur 

DELLER,B.; FLAIG, H.; UNTERSEHER,E. (2006): Auswirkungen langjährig reduzierter 

Bodenbearbeitung auf physikalische Bodeneigenschaften. 

Kongressband 117. VDLUFA-Kongress in Bonn, 2006, S. 454-463 

EHLERS, W. (2003): Boden unter Druck. Bauernzeitung Nr. 14/2003, S. 13-15 

R. HORN, O. FAZEKAS, S.PETH (2006): Alteration of soil structure geometry caused by 

mechanically applied stress and its consequence on soil strength (in Vorbereitung) 

PAUL,R.(2006): Pfluglos auf dem Vormarsch? Getreidemagazin 11 (2006) 3, S. 182-187 

VAN DER VEER,S.; MEYER,M.; CHERVET,A.; STUNY,W. (2006): Direktsaat verbessert 

Tragfähigkeit. Landwirtschaft ohne Pflug, 1/2006, S. 28-35 

VDLUFA: Handbuch der landwirtschaftlichen Versuchs- und Untersuchungsmethodik – 

VDLUFA_Methodenbuch Band I Die Untersuchung von Böden. 

C 7.3.1 Bestimmung des Drucksetzungsverhaltens (Ödometerversuch) (in Vorbereitung) 

C 7.4.1 Ermittlung der mechanischen Belastbarkeit (Vorbelastung) von Böden. (in 

Vorbereitung) 

350


Einflussgrößen auf bodenbiologische Parameter bei unterschiedlicher Bodenbearbeitung 

Flaig, Holger (LUFA Augustenberg): 

1 Einführung 

Unter Federführung des Ministeriums für Ernährung und ländlichen Raum Baden- 

Württemberg wird seit 1995 ein Langzeitversuch, der sogenannte „Systemvergleich 

Bodenbearbeitung“, durchgeführt, der langjährige Auswirkungen von unterschiedlichen 

Bodenbearbeitungsverfahren erfassen soll. Die insgesamt zwölf Standorte liegen über 

ganz Baden-Württemberg verteilt und weisen große Unterschiede bezüglich Höhenlage, 

Klima, Bodenart und Ackerzahl auf. An jedem Standort werden Großparzellen ohne 

Wiederholung in drei Bearbeitungsvarianten bewirtschaftet: Pflug, Mulch- oder Direktsaat. 

Im Kongressband zum VDLUFA-Kongress 27. - 29. 9. 2005 in Bonn wurden die Versuchskonzeption 

und erste bodenphysikalische und bodenbiologische Ergebnisse vorgestellt 

(DELLER et al. 2006, FLAIG 2006). In diesem Artikel werden die Ergebnisse von acht langjährigen 

Versuchsstandorten in der Zusammenschau analysiert und wichtige Einflussgrößen 

auf die gemessenen bodenbiologischen Parameter herausgearbeitet. Wegen des 

regionalen Bezugs des Kongressthemas (südlicher Oberrhein) wird der Standort Efringen- 

Kirchen bei der Ergebnisdarstellung besonders berücksichtigt. 

Im bodenbiologischen Untersuchungsprogramm wurden, differenziert nach fünf Horizonten, 

folgende Parameter untersucht: 

– Mikrobielle Biomasse über das Verfahren der substratinduzierten Respiration, 

– allgemeine Stoffwechselaktivität über die Aktivität der Dehydrogenase, 

– die Stickstoffmineralisierung über den anaeroben Brutversuch, 

– die Charakterisierung des C-Umsatzes über die Xylanase-Aktivität, 

die Charakterisierung des P-Umsatzes über die Aktivität der alkalischen Phospho- 

Monoesterase, 

die Abschätzung des Anteils pilzlicher Biomasse über den Ergosterol-Gehalt. 


2.1 Standorte, Probenahme und Probenvorbereitung 

Die Bodenproben wurden mit Hilfe eines Bohrstocks aus 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 und 30- 

50 cm Tiefe und verteilt über die gesamte Fläche der jeweiligen Bearbeitungsvariante 

entnommen. Sie wurden gekühlt transportiert und gelagert (4-8 °C), auf eine Partikelgröße 

von ≤ 2 mm gesiebt (ggf. nach vorsichtigem Abtrocknen unter Kühlung), für die verschiedenen 

Analysen portioniert und bei -18 °C eingefroren. Mindestens 12 Stunden vor der 

weiteren Verarbeitung wurden sie im Kühlschrank (4-8 °C) aufgetaut. Ein Aliquot wurde 

zur Bestimmung des Trockengewichts verwendet und über Nacht bei 105 °C getrocknet. 

351


Tabelle 1: Standortcharakterisierung und Probenahmetermine. Vier Standorte wurden im 

Frühjahr im wachsenden Bestand oder nach Zwischenfrucht (ZWF) beprobt, vier Standorte 

nach der Ernte der Hauptfrucht im Sommer/Herbst. 

Standort m über 

NN 

Ackerzahl Probenahmetermin 

bei/nach 

Frucht 

Dossenheim 100 80-85 5. 4. 04 in 

Winterweizen 

Kirchhausen 165 61-72 19./20.8.04 nach 

Winterweizen 

Efringen- 

Kirchen 

Grünsfeld- 

Hausen 

Nagold- 

Hochdorf 

250 80 17./18.11.04 nach 

Körnermais 

315 35 22. 3. 05 nach 

Wintergerste 

und ZWF 

570 54 24. 3. 05 nach 

Wintergerste 

und ZWF 

Biberach 570 52 29. 3. 05 in Winterraps 

Odenheim 180 65 1. 8. 05 nach 

Winterroggen 

Neresheim- 

Dossingen 

540 32-60 2. 8. 05 nach 

Wintergerste 

2.2 Mikrobielle Biomasse: 

Die Menge an mikrobieller Biomasse wurde über die Methode der substratinduzierten 

Respiration bestimmt. Dazu wurden die Bodenproben auf die Hälfte der maximalen 

Wasserkapazität befeuchtet und in belüfteten Plastikbeuteln mehrere Tage bei 22 °C 

äquilibriert. Die Bestimmung der Biomasse erfolgte nach Zumischung von Glucose über 

den Anstieg der Atmungsaktivität und die Analyse des Konzentrationsanstiegs von CO2 

nach HEINEMEYER et al. (1989). 

2.3 Dehydrogenase-Aktivität: 

Die Bestimmung der Dehydrogenase-Aktivität erfolgte nach DIN 19733-2:1998-07: 

Bestimmung der Dehydrogenase-Aktivität in Böden, Teil 2: Verfahren mit INT (DIN 2001). 

2.4 Xylanase-Aktivität: 

Die Bestimmung der Xylanase-Aktivität erfolgte nach VON MERSI und SCHINNER in 

SCHINNER et al. (1993). Die enzymatisch freigesetzten Zucker aus Xylan als Substrat 

reduzieren K-Hexacyanoferrat-III in alkalischer Lösung; in einer Folgereaktion entsteht 

Berliner Blau, dessen Konzentration photometrisch bestimmt wird. 

352


2.5 Phosphatase-Aktivität: 

Bestimmt wurde die Aktivität der alkalischen Phospho-Monoesterase nach ÖHLINGER in 

SCHINNER et al. 1993. Das aus Phenylphosphat-Lösung enzymatisch abgespaltene Phenol 

wird mit 2,6-Dibromchinon-Chlorimid angefärbt und photometrisch bestimmt. 

3 Ergebnisse 

3.1 Mikrobielle Biomasse 

Die Verteilung der mikrobiellen Biomasse über die Bodenhorizonte an den Standorten 

zeigen die Abbildungen 1A und B, gruppiert nach Beprobungsterminen. Die Tiefenverteilung 

der Biomasse ist spezifisch für die Bearbeitungsvariante. Der Beprobungstermin 

wirkt sich besonders bei der Verteilung in der Pflugvariante und der Differenzierung 

zwischen Mulch- und Direktsaat in den oberen Horizonten aus. 

Abb. 1: Durchschnitt der mikrobiellen Biomasse von jeweils vier Standorten mit Beprobung: 

A: im Frühjahr und B: nach der Ernte (ausgedrückt in Mikrogramm mikrobieller 

Kohlenstoff (Cmic) pro Gramm trockener Boden). TM: Trockenmasse. 

A [µg Cmic / g TM] 

B 

0 100 200 300 400 500 600 700 

Bodentiefe [cm] 

0-5 

5-10 

10-20 

20-30 

30-50 

Pflug Mulch Direkt 

0-5 

5-10 

10-20 

20-30 

30-50 

0 100 200 300 400 500 600 700 

An allen Standorten ist die mikrobielle Biomasse bei den Varianten mit geringerer 

Bearbeitungsintensität in den oberen Bodenhorizonten angereichert und nimmt mit zunehmender 

Bodentiefe ab. In der Pflugvariante ist eine gleichmäßigere Verteilung zu messen; 

bei Frühjahrsbeprobung ist ein Pflughorizont in ca. 20 cm Tiefe zu erkennen. 

Neben dem Probenahmezeitpunkt im Jahres- und Vegetationsverlauf ist der pH-Wert des 

Bodens eine weitere wichtige Einflussgröße (Tab. 1). Böden mit einem durchschnittlichen 

pH-Wert > 7 haben zumindest in der Mulch- und Direktsaatvariante höhere Gehalte an 

mikrobieller Biomasse. Trotz unterschiedlicher Standortbedingungen und entsprechend 

hoher Varianz zeigt eine Gruppierung der Standorte nach dem pH-Wert des Bodens in 

den oberen Horizonten signifikante Unterschiede. In der Pflugvariante sind die Unterschiede 

nicht so ausgeprägt: Die Bodenschichtung wird regelmäßig durchmischt; der pH-Wert 

liegt nicht unter 6,0. 


[µg Cmic / g TM] 


353


Tab. 1: Mikrobielle Biomasse in Abhängigkeit vom durchschnittlichen pH-Wert des 

Bodens. � bedeutet: Signifikanzniveau bei 90% und höher (t-Test). MW: Mittelwert. 

* Am Standort Dossenheim lagen die oberen zwei Horizonte der Direktsaatvariante bei pH 

6,6 – 6,8. 

# Am Standort Grünsfeld-Hausen konnte nur bis 30 cm Tiefe beprobt werden. 

� Ein Wert (Standort Biberach, pH < 7) war etwa doppelt so hoch wie die anderen. 

Vermutlich spielt hier die Fruchtfolge eine dominierende Rolle (Winterraps nach 

Stilllegung, im Frühjahr beprobt). 

Variante 

pH > 7 

pH 7,0 – 7,7* 

pH < 7 

pH 5,2 – 6,5 


MW 5 (4) 

Standorte # 

MW 3 Standorte 

Mulch 0 – 5 549 426 � 

Mulch 5 – 10 453 308 � 

Mulch 10 – 20 279 183 � 

Mulch 20 – 30 178 129 

Mulch 30 – 50 126 79 

[µg Cmic / g TM] 

Direkt 0 – 5 665 456 � 

Direkt 5 – 10 347 267 � 

Direkt 10 – 20 233 185 

Direkt 20 – 30 180 127 � 

Direkt 30 – 50 110 73 

Um die Frage zu klären, ob sich nicht nur die Verteilung der Biomasse mit der Bodentiefe 

zwischen den Bearbeitungsvarianten unterscheidet, sondern ob auch die Menge an mikrobieller 

Biomasse im Bodenkörper insgesamt unterschiedlich ist, empfiehlt sich das Bodenvolumen 

als Bezugssystem. Die Werte der Trockenrohdichte (bzw. des Raumgewichts) 

wurden von DELLER et al. (2006) im Rahmen der parallel durchgeführten bodenphysikalischen 

Untersuchungen in vier Tiefenstufen ermittelt (0-5, 10-15, 20-25 und 30-35 cm). 

Die Werte wurden für die teilweise korrespondierenden Tiefenstufen der vorliegenden 

Untersuchung übernommen und zur Berechnung eingesetzt. Die daraus resultierende 

Menge an mikrobieller Biomasse in einer Boden“säule“ von einem Quadratmeter bis in 

eine Tiefe von 50 cm zeigt Tabelle 2. Die Aufsummierung über das untersuchte Bodenvolumen 

zeigt, dass sich trotz differenzierter Tiefenverteilung die Menge an mikrobieller 

Biomasse zwischen den unterschiedlichen Bearbeitungsintensitäten nicht wesentlich 

unterscheidet. 

Tab. 2: Durchschnittliche Summe der 

mikrobiellen Biomasse im Solum 

[g Cmic / m 2 * 0,5 m]. Für den Horizont 

5-10 cm wurde (nochmals) der Wert der 

Trockenrohdichte für 0-5 cm verwendet; 

die Dichte in 30-35 cm Tiefe wurde für den 

gesamten Horizont 30-50 cm eingesetzt. 

Probenahme Frühjahr nach Ernte 

Pflug 152 127 

Mulch 148 126 

Direkt 148 126 

354


3.2 Dehydrogenase 

Die Aktivität der Dehydrogenasen als Indikator für die allgemeine Stoffwechselaktivität 

folgt in etwa der Biomasseverteilung (Abb. 2). Der Standort Efringen-Kirchen (B) zeigt trotz 

Probenahme kurz nach der Ernte (2004) in den Mulch- und Direktsaat-Varianten geringe 

Aktivitäten. Dies korrespondiert mit relativ niedrigen Biomassegehalten (im Vergleich zu 

Humusgehalten von 4,1 – 5,8% in den oberen 30 cm). Beide Befunde sind durch den fehlenden 

Fruchtwechsel (Körnermais als Monokultur) erklärbar. Bei Fruchtfolgebewirtschaftung 

sind Biomasse und Aktivitäten in der Regel höher. 

Abb. 2: Dehydrogenaseaktivitäten im Vergleich: A: Biberach (Frühjahr 2005) und B: 

Efringen-Kirchen (nach Ernte 2004). INF: 2-(4-Jodphenyl)-3-(4-Nitrophenyl)-5-phenyltetrazolium-Formazan; 

TM: Trockenmasse. 


A B 

0-5 

5-10 

10-20 

20-30 

30-50 

[µg INF / g TM*18h] 

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 

3.3 Xylanase 



[µg INF / g TM*18h] 

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 

Die Xylanase-Aktivität zeigt als Enzym des primären Streuabbaus eine Assoziation mit 

dem Vorhandensein von Ernteresten zum Zeitpunkt der Probenahme. So ist die frühere 

Bodenoberfläche in den Pflugvarianten anhand der Aktivität sehr gut lokalisierbar (Abb. 3). 

Mulch- und Direktsaat zeigen die charakteristische Tiefenverteilung. Die Direktsaatvariante 

von Efringen-Kirchen (B) besitzt die höchste Aktivität aller Standorte (Erntereste von Körnermais). 

Abb. 3: Xylanase-Aktivität im Vergleich: A: Dossenheim (Frühjahr 2004) und B: Efringen- 

Kirchen (nach Ernte 2004). Gluc.äq.: Glucoseäquivalente. 

A B 


0-5 

5-10 

10-20 

20-30 

30-50 

[µg Gluc.äq. / g TM*24h] 

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 



0-5 

5-10 

10-20 

20-30 

30-50 

0-5 

5-10 

10-20 

20-30 

30-50 


[µg Gluc.äq. / g TM*24h] 

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 


355


3.4 Alkalische Phosphatase 

Die alkalische Phosphatase ist bei allen Standorten gleichmäßiger über die Bodentiefe 

verteilt als andere Enzyme (Abb. 4). Die Aktivität zeigt insbesondere bei Bezug auf 

Biomasse („Spezifische Aktivität“) ein Maximum in etwa 10 cm Tiefe (FLAIG 2006). Bestimmende 

Faktoren für die alkalische Phosphatase sind auch der Gehalt anorganischen 

Phosphats und der pH-Wert des Bodens. Efringen-Kirchen weist bei hohen Phosphat- 

Gehalten und niedrigem pH-Wert bei Mulch- und Direktsaat die niedrigsten Phosphatase- 

Aktivitäten aller Standorte auf. 

Abb. 4: Phosphatase-Aktivität im Vergleich: A: Odenheim (nach Ernte 2005) und B: 

Efringen-Kirchen (nach Ernte 2004). 

A B 


0-5 

5-10 

10-20 

20-30 

30-50 

[µg Phenol / g TM*3h] 

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 

3.5 Ergosterol 

Der Ergosterol-Gehalt als Biomarker für Pilze zeigt eine Tiefenverteilung ähnlich der Biomasse 

– in der Pflugvariante bis zur Bearbeitungstiefe recht homogen, bei Mulch- und 

Direktsaat in den oberen Horizonten höher. Allerdings waren bei 5 von 8 Standorten nicht 

in der Direktsaat-, sondern in der Mulchvariante die höchsten Werte zu finden. Legt man 

einen Umrechnungsfaktor zwischen Ergosterol-Gehalt und mikrobiellem Kohlenstoff von 

90 (DJAJAKIRANA et al. 1996) zugrunde, so beträgt der pilzliche Anteil an der Biomasse bei 

den Pflugvarianten zwischen 20 und 40%, kann aber bei Mulchsaat und hohen Humusgehalten 

bis zu 80% betragen. 

4 Diskussion 


[µg Phenol / g TM * 3h] 

0 200 400 600 800 1000 

Nach bis zu 10 Jahren unterschiedlicher Bodenbearbeitung hat sich eine typische 

Tiefenverteilung der mikrobiellen Biomasse herausgebildet. In den Varianten geringer 

Bearbeitungsintensität konzentriert sich die Biomasse in den oberen Horizonten. Auf das 

Volumen des Solums bis 50 cm Tiefe bezogen unterscheiden sich die Varianten in der 

Menge an Biomasse insgesamt jedoch nicht. Dabei ist allerdings zu beachten, dass die 

Proben für die Trockenrohdichte, deren Werte in die Volumenberechnung einfließen, nicht 

exakt aus denselben Tiefenstufen stammen wie die Mischproben für die bodenbiologischen 

Untersuchungen. So konnte auch keine Unterscheidung hinsichtlich des Volumens 

zwischen 0-5 und 5-10 cm getroffen werden. Gerade in diesem Bereich finden sich 

aber deutliche Unterschiede in den bodenbiologischen Parametern bei Bezug auf 

Trockenmasse, vor allem in den Mulch- und Direktsaatvarianten. Insofern kann ein 


0-5 

5-10 

10-20 

20-30 

30-50 


356


Volumenbezug erst bei einer feineren Differenzierung der Lagerungsdichte bzw. der 

Trockenrohdichte in den oberen 10 cm der Böden aussagekräftiger interpretiert werden. 

Die höhere mikrobielle Biomasse der Böden mit pH-Werten >7 könnte mit daran liegen, 

dass Actinomyceten in diesen pH-Bereichen günstigere Lebensbedingungen vorfinden 

(THALMANN 2006, pers. Mitt.). Anzumerken ist, dass die Menge an mikrobieller Biomasse 

noch nichts über die qualitative Zusammensetzung aussagt. Vermutlich unterscheidet sich 

die Population in der Pflugvariante von denjenigen in Mulch- oder Direktsaat. Die Ergebnisse 

zum Ergosterol als Biomarker für Pilze sind in der Tat ein erster Anhaltspunkt für 

solche Unterschiede. 

Die Aktivitätswerte, -unterschiede und -verteilungen für Dehydrogenase, Xylanase und 

alkalischer Phosphatase wurden für drei unterschiedliche Standorte bereits in FLAIG (2006) 

diskutiert. Hingewiesen sei lediglich nochmals darauf, dass die messbare Phosphatase- 

Aktivität als das Resultat eines Wechselspiels zwischen aktiver Biomasse einerseits und 

möglicherweise inhibierend wirkender Phosphatgehalte in den oberen Bodenschichten 

andererseits erklärt werden kann. Modulierend kommt der pH-Wert des Bodens hinzu, auf 

den die mikrobielle Biomasse und besonders die alkalische Phosphatase sensitiv reagiert. 

Der Standort Efringen-Kirchen weist mehrere Besonderheiten auf: 

- Die oberen Horizonte gerade bei Mulch- und Direktsaat weisen einen relativ niedrigen 

pH-Wert < 6 auf. 

- Körnermais wird in Monokultur angebaut. Ein Fruchtwechsel findet nicht statt. 

- Der Boden zeichnet sich durch relativ hohe Humusgehalte und hohe Phosphatwerte 

aus. Der Grund liegt wahrscheinlich in langjähriger Düngung mit Gülle vor Beginn des 

Versuchszeitraums. 

Diese spezifischen Eigenschaften können die für den Humusgehalt niedrigen Biomasse- 

Gehalte, entsprechend geringe Dehydrogenase-Aktivitäten und die im Vergleich sehr niedrigen 

Aktivitäten der alkalischen Phosphatase am Standort Efringen-Kirchen erklären. 

Im Falle der Ergosterol-Gehalte überrascht, dass gemulchte Böden oftmals höhere Pilzanteile 

besitzen als in Direktsaat bestellte. Neben dem Humusgehalt scheinen Faktoren 

wie die höhere Lagerungsdichte bei Direktsaat (Sauerstoffgehalt, Hyphenwachstum) sowie 

die Lichtempfindlichkeit des Ergosterols und die Variabilität der Ergosterol-Gehalte in 

Pilzen eine Rolle zu spielen. 

Als entscheidende Einflussgrößen auf bodenbiologische Parameter haben sich bei den 

bisherigen Untersuchungen zu diesem Langzeitversuch herausgestellt: 

- die Art und Weise der Bodenbearbeitung, 

- der Probenahmezeitpunkt, 

- der Gehalt an organischer Substanz, 

- der pH-Wert des Bodens, 

- die Fruchtfolge, 

- der Gehalt an anorganischem Phosphat (Phosphatase). 

357


5 Literatur 

DELLER, B., FLAIG, H. & UNTERSEHER, E. (2006): Auswirkungen langjährig reduzierter 

Bodenbearbeitung auf physikalische Bodeneigenschaften. VDLUFA-Schriftenreihe 

61/2006, S. 454-463. VDLUFA-Verlag, Darmstadt, ISBN 3-922712-92-4. 

DIN 2001: DIN 19733-2: Bestimmung der Dehydrogenase-Aktivität in Böden. Teil 2: 

Verfahren mit INT. In: BLUME, H.-P., DELLER, B., LESCHBER, R., PAETZ, A., SCHMIDT, S., 

WILKE, B.-M.: Handbuch der Bodenuntersuchung, Abschnitt 4.1.2.5b, DIN 19733-2: 1998- 

07. Wiley-VCh/Beuth, Berlin. ISBN: 3-410-14590-7 (Loseblattwerk, 4. Ergänzungslieferung 

2001). 

DJAJAKIRANA, G., JOERGENSEN, R. G. & MEYER, B. (1996): Ergosterol and microbial biomass 

relationship in soil. Biol. Fertil. Soils 22: 299-304. 

FLAIG, H. (2006): Bodenmikrobiologische Differenzierung bei mehrjähriger unterschiedlicher 

Bodenbearbeitung. VDLUFA-Schriftenreihe 61/2006, S. 494-502. VDLUFA-Verlag, 

Darmstadt, ISBN 3-922712-92-4. 

HEINEMEYER, O., INSAM, H., KAISER E. A., WALENZIK, G. (1989): Soil microbial biomass and 

respiration measurements: An automated technique based on infra-red gas analysis. Plant and Soil 

116: 191-195. 

SCHINNER, F., ÖHLINGER, R., KANDELER, E., MARGESIN, R. (1993): Bodenbiologische Arbeitsmethoden. 

Springer-Verlag, Berlin. ISBN 3-540-56206-0. 

6 Danksagung 

Für die Untersuchung der Humus- und der Phosphatgehalte danke ich dem Team des 

Referats „Chemische Bodenuntersuchung, Nährstoffe und Düngung“ der LUFA Augustenberg. 

Dr. ERICH UNTERSEHER vom Institut für umweltgerechte Landbewirtschaftung 

Müllheim stellte uns die Proben vom Standort Efringen-Kirchen zur Verfügung. Mein Dank 

gilt weiterhin INGO GUEINZIUS und Dr. BERTHOLD DELLER für wertvolle Hinweise sowie 

BETTINA HERRMANN für ihre Hilfe bei den Analysen. 

358


Beeinflussung von fruchtbarkeitsrelevanten Bodeneigenschaften durch Aufforstung 

ehemals landwirtschaftlich genutzter Flächen 

Both, Steffen (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg); Tischer, Sabine; Tanneberg, 

Hartmut; Hofmann, Bodo; Christen, Olaf: 

1. Einleitung 

Das Gebiet um den „Süßen See“ in Seeburg (Landkreis Mansfelder Land, Land Sachsen- 

Anhalt) ist durch Hangneigung, landwirtschaftliche Nutzung und intensiven Obstbau stark 

erosionsgefährdet. Mit der Aufforstung besonders exponierter Flächen und durch die Einrichtung 

von Dauergrünland sollen die Devastierungen langfristig eingedämmt bzw. völlig 

verhindert werden. Die an dieser Stelle dargestellten Untersuchungen verfolgen das Ziel, 

die bisher eingetretenen Auswirkungen der Nutzungsänderungen auf ausgewählte bodenphysikalische 

Eigenschaften, den Kohlenstoffgehalt und die mikrobielle Aktivität im Boden 

zu ermitteln. 


Die Untersuchungen wurden im Frühjahr 2004 im mitteldeutschen Löß-Trockengebiet bei 

verschiedenen Hangdispositionen und den Nutzungsformen Acker (Zuckerrüben), Grünland 

und Aufforstung (Pflanzung 2000) durchgeführt. An dieser Stelle werden Ergebnisse 

vom Oberhang vorgestellt. Bodenseitig handelt es sich hierbei um Pararendzinen. In der 

Ackerkrume bestehen sie aus der Bodenart stark toniger Schluff (Ut4, 19.4 % Ton, 70.4 % 

Schluff, 10.4 % Sand). 

Für die bodenphysikalischen Untersuchungen (u.a. Trockenrohdichte, Luftkapazität, Gesamtgrobporenvolumen, 

nutzbare Feldkapazität, Luft- und Wasserleitfähigkeit nach DIN 

ISO 11272, 11274 und DIN 19683-9) wurden 250 cm³-Stechzylinder verwendet. Die Zylinder 

wurden in 10-facher Wiederholung vertikal aus den jeweiligen Bodentiefen 0 – 6 , 16 – 

22 , 24 – 30 und 32 – 38 cm entnommen. 

Die Beprobung zur Bestimmung der bodenchemischen Werte erfolgte in 10 cm-Abständen 

bis in 40 cm Bodentiefe. Eine Ausnahme bildete dabei die obere Krume. Um den 

Differenzierungsprozess detailliert zu erfassen, wurden hier die Beprobungstiefen 0-5 und 

5-10 cm gewählt. 

Zur Bestimmung der Kohlenstoffgehalte wurden folgende Methoden angewandt: Corg (DIN 

ISO 10694) und Chwl nach VDLUFA-Vorschrift. Die Ermittlung der Basalatmung und der 

mikrobielle Biomasse erfolgten nach Anderson et al. (1978) und Heinemeyer et al. (1989) 

sowie unter Berücksichtigung der Vorschriften DIN ISO 16072 bzw. DIN ISO 14240-1. 

3. Ergebnisse und Diskussion 

Seit Beginn der Umnutzung (2000) haben sich im Zeitraum von 4 Jahren im Oberboden 

bereits signifikante Differenzierungen bei wesentlichen bodenphysikalischen Eigenschaften 

herausgebildet. Die Trockenrohdichte steigt von der Grünland- und Aufforstungsfläche 

zur Ackernutzung signifikant an (Tab.1). In analoger Weise nehmen die Luftkapazität bzw. 

das gesamte Grobporenvolumen und die gesättigte Wasserleitfähigkeit systematisch ab. 

Luftkapazitäten < 8 Vol.-% (0 – 6 cm) und kf-Werte < 10 cm/d (0 – 22 cm) signalisieren bei 

Ackernutzung in den oberflächennahen Bodenbereichen schon erhebliche Oberflächen- 

bzw. Krumenverdichtungen. 

Auch verweisen die im Vergleich zum Grünland bei Ackernutzung tendenziell höheren 

TRD-Werte auf z.T. partiell vorliegende Bearbeitungssohlen in der Unterkrume (24 – 30 

cm). In der Krumenbasis (32 – 38 cm) sind dagegen die Unterschiede mit Ausnahme der 

Erstaufforstung nicht so deutlich. Die Aufforstungsfläche war offensichtlich bereits bei 

359


Beginn der Nutzungsänderung in der Unterkrume und Krumenbasis durch eine ausgeprägte 

Vorverdichtung gekennzeichnet. Derartige Effekte wurden auch von Evers (2001) auf 

Tab. 1: Bodenphysikalische Eigenschaften (Frühjahr 2004) 

Nutzungs- 


art 

Trockenrohdichte [g/cm 

0 – 6 16 – 22 24 – 30 32 – 38 

3 ] 

Acker (Zuckerrüben) 1.44 a 1 

1.43 a 1.48 a 1.41 a 

Grünland 1.29 b 1.31 b 1.43 a 1.39 a 

Aufforstung 

Luftkapazität [Vol.-%] 

1.36 b 1.35 b 1.56 b 1.55 b 

Acker (Zuckerrüben) 7.3 a 10.1 a 6.2 8.1 

Grünland 14.0 b 13.1 b 6.8 7.3 

Aufforstung 11.6 c 13.8 b 6.5 5.1 

Gesättigter Wasserleitfähigkeit (kf-Wert) [cm/d] 

Acker (Zuckerrüben) 4 a 4a 7 10 

Grünland 51 b 46 b 9 10 

Aufforstung 

1 

signifikant tα 5 % 

73 b 86 b 10 9 

Basis von Penetrometer- und Trockenrohdichtemessungen in Verbindung mit Wurzeluntersuchungen 

bei Erstaufforstung von Ackerland mit Bergahorn nachgewiesen. Künftige 

Erhebungen an den markierten Messpunkten im Seeburger Gebietes sollen deshalb detaillierte 

Angaben über die weitere Gefügeentwicklung bringen. 

Die Gehalte an organischem Kohlenstoff (Corg), heißwasserlöslichem Kohlenstoff (Chwl) 

und mikrobieller Biomasse (Cmic) zeigen bereits nach relativ kurzer Umnutzungsdauer in 

den oberen Bodenschichten (0 – 5, 5 – 10 und z. T. auch 10 – 20 cm) deutliche Veränderungen 

zugunsten der Grünlandnutzung und der Aufforstungsflächen (Tab.2). Als Ursachen 

kommen dafür besonders die anfallenden oberirdischen Pflanzenreststoffe und die 

verbleibenden umsetzbaren Wurzelmengen in Betracht. Aber auch der nicht mehr erforderliche 

periodische mechanische Bodeneingriff wirkt sich fördernd auf die C-Anreicherung 

aus. 

Unter verschiedenen Waldbeständen konnte Evers (2001) bei Erstaufforstung ebenfalls 

vergleichbare Befunde ermitteln. Insgesamt deutet sich in den vorliegenden Kurzzeituntersuchungen 

im Seeburger Gebiet eine Akkumulation von Kohlenstoff an, die zwischen 

langjähriger Acker- und Waldnutzung bereits von Rinklebe und Makeschin (2003) auf 

lößbürtiger Parabraunerde bzw. Pseudogley-Parabraunerde im mainfränkischen Klimage- 

Tab. 2: Organischer und heißwasserlöslicher Kohlenstoff sowie mikrobielle Biomasse 

(Frühjahr 2004) 

Nutzungs- 


art 0 – 5 5 – 10 10 – 20 20 – 30 30 – 40 

Corg-Gehalt [M.-%] 

Acker 

(Zuckerrüben) 

1.06 a 1 

1.05 a 1.10 0.76 0.64 a 

Grünland 1.66 b 1.31 b 1.26 0.94 0.84 b 

Aufforstung 1.82 b 1.35 b 1.20 0.90 0.48 a 

Chwl-Gehalt [mg C/100 g Boden] 

Acker 


35.8 a 34.7 37.1 18.4 a 13.6 

Grünland 65.9 b 41.9 39.8 12.8 a 11.0 

360


Aufforstung 

Cmic-Gehalt [μg C/g TS] 

71.8 b 46.9 40.5 33.4 b 12.2 

Acker 


219 a 230 a 235 117 a 109 

Grünland 566 b 266 a 234 92 a 79 

Aufforstung 

1 

signifikant bei tα 5 % 

695 b 344 b 264 207 b 110 

biet beschrieben wurde. Eine Anreicherung von organischer Bodensubstanz weisen auch 

Kahle und Hildebrand (2006) bei 12-jährigem Anbau von schnellwachsenden Baumarten 

auf ehemals landwirtschaftlich genutzter Braunerde bzw. Parabraunerde in Mecklenburg- 

Vorpommern nach. 

In größeren Bodentiefen (speziell 20 – 30 cm) sind besonders die gegenüber Ackernutzung 

höheren Corg-Gehalte hervorzuheben, die bei den aufgeforsteten Oberhangflächen 

im Zusammenhang mit den Gehalten an heißwasserlöslichem Kohlenstoff und der intensiven 

mikrobiellen Aktivität stehen. Die in dieser Bodentiefe vorherrschenden C- Differenzierungen 

sind allerdings nicht allein auf die vorgenommene Nutzungsumstellung 

zurückzuführen, sondern dürften noch wesentlich durch die vorherige Bewirtschaftung 

geprägt sein. 

Zwischen Corg-, Chwl- und Cmic- Gehalten bestehen signifikante positive lineare Beziehungen. 

Die hohen Gehalte an umsetzbarer organischer Substanz wirken sich nicht nur auf 

die mikrobiellen Kennwerte, wie beispielsweise die Enzymaktivitäten Katalase, Arginin- 

Ammonifikation und β- Glucosidase fördernd aus, sondern auch auf das Lumbricidenvorkommen 

(Abundanz, Biomasse und Artendiversität). 

Das Datenmaterial bildet die Grundlage für weitere langfristige Beobachtungen zur 

komplexen Bewertung der nutzungsbedingten Veränderungen des Ökosystems Boden im 

Einzugsgebiet des „Süßen Sees“ in Seeburg. 


Die Umstellungen in der Landnutzung führen bereits nach relativ kurzer Zeit zu Veränderungen 

wesentlicher physikalischen Bodeneigenschaften und in der vertikalen Verteilung 

der C-Gehalte. 

Erstaufforstung von Ackerland und die Etablierung von Dauergrünland fördern besonders 

die C-Anreicherung in der obersten Bodenschicht (0 – 5 cm) und tragen zur Verbesserung 

der Porositätsbedingungen sowie der Wasserleitfähigkeitseigenschaften in der Oberkrume 

(0 – 20 cm) bei. 

Künftig sollen Langzeituntersuchungen detaillierte Kenntnisse über die weitere Entwicklung 

der Bodenstruktur, die Veränderungen des Kohlenstoffhaushaltes und der bodenbiologischen 

Eigenschaften liefern. 

6. Literatur 

Anderson, J. P. E., K.-H. Domsch (1978): A physiological method for the quantitative measurement 

of microbial biomass in soils. Soil Biol. Biochem. 10, 215-221. 

Evers, J. (2001): Stoffhaushalt und Waldbautechnik bei Erstaufforstung ehemals landwirtschaftlicher 

Nutzflächen. LÖBF-Schriftenreihe (Nordrh.-Westf.), Band 19. 

Heinemeyer, O., H. Insam, H. Kaiser, G. Walenzik (1989): Soil microbial biomass and respiration 

measurements: an automated technique based on infrared gas analsysis. Plant and Soil 116, 191- 

195. 

Kahle, P. und E. Hildebrand (2006): Schnellwachsende Baumarten auf landwirtschaftlichen Flächen: 

Bodeneigenschaften nach mehrjähriger Nutzung. Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 18, 236-237. 

Rinklebe, J. und F. Makeschin (2003): Der Einfluss von Acker- und Waldnutzung auf Boden und 

Vegetation - ein Zeitvergleich nach 27 Jahren. Forstwiss. Cbl. 122, 81-98. 

361


Vergleichende Untersuchungen zwischen konventioneller und ökologischer 


Herold, Lothar (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena); Wagner, Sabine: 

Einleitung 

Zu Beginn des neuen Jahrtausends war es politischer Wille den ökologischen Landbau in 

Deutschland stärker zu fördern und dessen Anteil auf ca. 10 % der Anbaufläche 

auszudehnen. 

Aus diesem Grund wurden zwei langfristig angelegte Monitoringprogramme mit 

repräsentativer Flächenauswahl genutzt, um vergleichende Untersuchungen zwischen 

konventionellem (herkömmlichem) und ökologischem Anbau durchzuführen und den 

Einfluss der Bewirtschaftungsweise auf Nmin-Gehalt und N-Saldo sowie Ertrag und 

Qualitätsparameter von Winterweizen und Winterroggen zu ermitteln. 

Ergebnisse 

1. Nmin-Monitoring 

Der Verzicht auf die Mineraldüngung bei ökologischer Bewirtschaftung führte im Mittel der 

Jahre 1999 bis 2004 nach der Ernte zu einem um 26 kg Nmin/ha (33 %) niedrigeren 

Nmin-Gehalt im Vergleich zu konventioneller Bewirtschaftung (Abb. 1). 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Abb. 1: Nmin- Gehalt des Bodens nach Art der Bewirtschaftung 

1999 bis 2004 

80 

81 

58 

konvent ionell ( n= 1462) ökologisch (n= 78) 


Nmin nach der Ernte Nmin Herbst Nmin Frühjahr 

Die Differenz verringerte sich bis zum Herbst auf 15 kg Nmin/ha (25 %) und bis zum 

folgenden Frühjahr auf 11 kg Nmin/ha (20 %). 

Eine verstärkte organische Düngung und Leguminosenanbau sowie zusätzliche 

Bodenbearbeitungsmaßnahmen, die in der Regel zu einem Mineralisierungsschub führen, 

erhöhten auf den Ökoflächen die organische Substanz des Bodens und sorgten für eine 

stärkere N-Nachlieferung aus dem Boden. 

54 

60 

47 

362


Der N-Saldo auf den konventionell bewirtschafteten Flächen ist positiv (+36 kg N/ha) 

währenddessen die Ökoflächen im Mittel einen negativen N-Saldo (-27 kg N/ha) aufwiesen 

(Abb. 2). 

Kg N/ha 

200 

150 

100 

50 

0 

-50 

Abb. 2: N- Zufuhr, N- Abfuhr und N- Saldo nach Art der Bewirtschaftung 

1999 bis 2004 

172 

136 

36 

konventionell (n= 2292) ökologisch (n= 88) 


N- Zufuhr N- Abfuhr N- Saldo 

Fazit: 

Der negative N-Saldo deutet langfristig betrachtet auf eine Aushagerung des Bodens mit 

Nährstoffen (hier speziell Stickstoff) und damit auf keine nachhaltige Landbewirtschaftung 

hin. 

2. Getreide – Qualitätsmonitoring 

Der Kornertrag auf Ökoflächen erreichte nur die Hälfte bis knapp zwei Drittel der 

konventionell bewirtschafteter Flächen (Abb. 3). 

64 

91 

-27 

363


dt/ha (bei 86% TS) 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Abb. 3: Kornertrag von konventionell und ökologisch angebautem Winterweizen 

und Winterroggen 2001 bis 2005 

73,5 

42,0 

konventionell n=572 ökologisch n=13 konventionell n=135 ökologisch n=10 

Winterweizen Winterroggen 

66,8 


Der Schwarzbesatz, d.h. der Anteil artfremder Beimengungen war auf Ökoflächen auf 

Grund des Verzichtes von Pflanzenschutzmittelbehandlungen z.T. deutlich höher. 

Deutlich geringer hingegen fiel der Rohproteingehalt bei ökologischem Anbau aus. Bei 

Winterweizen lag er im Mittel um 3,0 % und bei Winterroggen um 2,3 % niedriger (Abb. 

4). 

% bzw. ml 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Abb. 4: Rohproteingehalt und Sedimentation von konventionell und 

ökologisch angebautem Winterweizen 2001 bis 2005 

14,0 

54 

11,0 

konventionell n=572 ökologisch n=13 

Winterweizen 

Rohproteingehalt Sedimentation 

Gleiches tritt auf den Sedimentationswert bei Winterweizen zu, der auf Ökoflächen von 

durchschnittlich 54 ml auf 33 ml (-40 %) zurückging. 

34,2 

33 

364


Von der Bewirtschaftungsweise weitgehend unbeeinflusst waren Tausendkorngewicht und 

Keimfähigkeit. 

Positiv hervorzuheben ist die Qualität von Winterweizen und Winterroggen aus 

ökologischem Anbau hinsichtlich Auswuchs und Mutterkorn mit deutlich geringerem 

Besatz und höherer Fallzahl bei Winterroggen (Abb. 5). 

0,25 

0,2 

0,15 

% 

0,1 

0,05 

0 

Abb. 5: Mutterkornbesatz und Fallzahl von konventionell und ökologisch 

angebautem Winterroggen 2003 bis 2005 

0,21 

207 

247 

0,01 

konventionell n=135 ökologisch n=10 

Winterroggen 

Mutterkorn Fallzahl 

220 

s 

210 

Auf konventionell bewirtschafteten Flächen war der Fusariumbesatz drei- bis zehnmal so 

hoch wie auf Ökoflächen und auch der DON-Gehalt lag zwei- bis fünffach darüber wobei 

festzuhalten ist, dass im Mittel bei beiden Bewirtschaftungsformen die zulässigen 

Höchstgehalte nicht überschritten wurden (Abb. 6). 

250 

240 

230 

200 

190 

180 

365


Tsd.KBE/g 

5 

4,5 

4 

3,5 

3 

2,5 

2 

1,5 

1 

0,5 

0 

Abb. 6: Fusariumbesatz und DON- Gehalt bei konventionell und 

ökologisch angebautem Winterweizen und Winterroggen 2001 bis 2005 

4,41 

292 

141 

1,41 

344 

3,62 

62 

0,33 

konventionell n=572 ökologisch n=13 konventionell n=135 ökologisch n=10 

Winterweizen Winterroggen 


Fusariumbesatz DON- Gehalt 

Fazit: 

Es ist festzustellen, dass überall dort wo die Getreidequalität durch die Stickstoffdüngung 

direkt beeinflussbar ist (Ertrag, Rohproteingehalt, Sedimentation) der konventionelle 

Anbau von Vorteil ist, während der Ökolandbau dort Vorzüge aufweist, wo es um die 

Vermeidung von unerwünschten Stoffen in der Rohware geht. 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

µg/kg 

366


Untersuchung stabiler Isotope des Nitrats als Beitrag zur Aufklärung des 

Stoffaustragsgeschehens aus landwirtschaftlich genutzten Böden 

Kahle, Petra (Universität Rostock); Deutsch, Barbara; Tiemeyer, Bärbel; Lennartz, Bernd: 

1 Hintergrund und Zielstellung 

In Mecklenburg-Vorpommern weisen 34 % der Standgewässer, 90 % der Fließgewässer 

und 100 % der Küstengewässer keinen „guten ökologischen Zustand“ auf. Bei den 

Fließgewässern sind Strukturdefizite und erhöhte Nährstoffkonzentrationen als 

wesentliche Gründe dafür zu nennen. Im Hinblick auf die Nährstoffbelastung zeigt sich ein 

differenziertes Bild, da die Gehalte an Phosphor und Ammonium-Stickstoff seit Jahren 

deutlich abnehmen, während dieser Trend für Nitrat-Stickstoff nicht zutrifft. Beleg dafür ist 

der Anteil der die jeweiligen LAWA-Zielwerte einhaltenden Fließgewässer-Messstellen. 

Dieser beträgt bei Orthophosphat-P (≤ 0,1 mg/l) 80 %, bei Ammonium-N (≤0,3 mg/l) 60 % 

und bei Nitrat-N (≤2,5 mg/l) lediglich 20 % (Gewässergütebericht, 2004). 

Modellrechnungen zum Stickstoff-Eintrag in die Ostsee aus den Fließgewässern Mecklenburg-Vorpommerns 

weisen die Dränung mit 47 % als dominanten Pfad aus (Behrendt & 

Bachor, 1998), erklärlich aus hohem Dränflächenanteil und kurzer Aufenthaltsdauer des 

Dränwassers in der biologisch aktiven Zone. Abgesehen von diesen Abschätzungen 

existiert derzeit keine ausreichende Basis an belastbaren langfristigen Untersuchungsdaten 

zur Frage des Stoffaustrages über Dränung in Nordostdeutschland in einer für die 

Prozessidentifikation ausreichenden hohen zeitlichen Auflösung (Kahle et al., 2005). 

Der vorliegende Beitrag zielt darauf ab, in einem kleinen Flachlandeinzugsgebiet 

Nordostdeutschlands (I) den Nitrataustrag über die Maßstabsebenen Dränfläche, Graben 

und Bach zu verfolgen und (II) unter Hinzuziehung der Ergebnisse einer zusätzlich 

durchgeführten Studie im Untersuchungsraum (Deutsch et al., 2006) zu den stabilen 

Isotopenverhältnissen (δ 15 N, δ 18 O des Nitrats) zu prüfen, ob sich neben den hier 

ermittelten Nitratausträgen auch die für die Nitratbildung verantwortlichen Prozesse 

identifizieren lassen und dadurch zur Quellenidentifikation der Gewässerbelastung 

beigetragen werden kann. 


2.1 Untersuchungsprogramm 

Am Standort Dummerstorf (15 km südöstlich von Rostock), gelegen im pleistozän 

geprägten Flachland Mecklenburg-Vorpommerns mit Böden aus mineralischen und 

organogenen Substraten wurde im Zeitraum 2003-2005 ein hierarchisches 

Untersuchungsprogramm mit den räumlichen Skalen Dränfläche (I), Graben(II) und Bach 

(III) realisiert (Kahle et al., 2005, Tiemeyer et al. 2006).). An der Dränmessstation wird 

über einen Sammler eine konventionell bewirtschaftete Ackerfläche (Dränfläche 4,2 ha) 

mit der Fruchtfolge Silomais (2003), Winterweizen (2004) und Winterraps (2005) beprobt. 

Die Sammler münden in einen ebenfalls beprobten Graben, der 180 ha konventionell 

bewirtschaftetes Ackerland entwässert (80% Dränung bei 1,1 m Dräntiefe und 8 und 22 m 

Dränabstand). Schwergewicht der Fruchtfolge ist Winterweizen, Winterraps, Silomais und 

Zuckerrüben. Die Stickstoffdüngung erfolgt mit mineralischen und/ oder organischen 

Düngemitteln und erreicht im Mittel 220 kg/(ha*a). Im Zeitraum 2002 bis 2005 variierten 

die Bilanzüberschüsse (Schlagbilanz) im Bereich von 23-66 kg/(ha*a) N mit abnehmendem 

Trend über die Zeit (Tiemeyer et al. 2006). 

Messstation III befindet sich an der Zarnow (Einzugsgebiet 16 km 2 ), einem Nebenfluss der 

Warnow, mit eindeutig landwirtschaftlicher Flächennutzung (48 % Ackerland, 28 % 

367


Grünland, 14 % Forst) und extensiver Entwässerung über Dränung und Gräben. Im 

Untersuchungsraum erfolgt Ackernutzung ausschließlich auf mineralischen Böden, 

während Grünland und Forst verbreitet auf organischen Böden vorkommen. 

2.2 Methodik 

Zur Durchflussmessung dient an Station I (Dränauslass) ein Venturigerinne mit 

Drucksensor. An den übrigen Stationen erfolgt die Wasserstandsmessung mittels 

Ultrasonic-Messgerät (Station II Graben) bzw. Drucksonde (Station III). Häufige 

Fließgeschwindigkeitsmessungen an den Stationen II bis III bilden die Basis für die Durchflussberechnung. 

Die Entnahme der Wasserproben erfolgt an allen Stationen über automatisch arbeitende 

ISCO-Sampler in zeitlich hoher Auflösung (3h Probenahmeintervall). Die täglichen 

Mischproben werden bis zur Analyse mittels Ionenchromatographie tiefgefroren (-20 °C). 

Die Stofffracht leitet sich aus der Verknüpfung von Stoffkonzentration und Abfluss ab. Die 

vorgestellten Untersuchungen zum Abfluss- und Stoffaustragsverhalten betreffen die 

hydrologischen Winterhalbjahre 2003/04 und 2004/05. Parallel dazu wurden wichtige 

meteorologische Kennwerte (Niederschlag, Lufttemperatur, Wind) am Standort 

aufgenommen. 

Die Untersuchung der stabilen Isotopenverhältnisse δ 15 N und δ 18 O im Nitrat erfolgte nach 

der Methode von Silva et al. (2000) und ist detailliert beschrieben (Deutsch et al., 2006). 

Es standen 42 während der Hauptabflussperiode 2003/04 (30.1.-13.3.2004) entnommene 

Wasserproben zur Verfügung, verteilt auf Dränwasser (22), Graben und Bach (jeweils 10). 

3. Ergebnisse 

3.1 Fortpflanzung des Dränsignals 

In den hydrologischen Winterhalbjahren 2003/04 und 2004/05 zeigte sich an den 

Messstationen Dränfläche (I), Graben (II) und Bach (III) ein eng an die 

Niederschlagstätigkeit angekoppeltes Abflussgeschehen (Bild 1 und 2) mit Abflussspitzen 

im Februar (7.2.04) bzw. März (16.3.05). 2003/04 waren die durch die Dominanz eines 

Hauptereignisses charakterisiert, während 2004/05 mehrere kleinere Abflussspitzen dem 

Abflusspeak vorausgingen. 

In beiden Abflussperioden wurden ein paralleler Verlauf der Abflusskurven und eine 

zeitliche Übereinstimmung der Abflussereignisse der geprüften räumlichen Skalen 

deutlich, woraus die besondere Bedeutung der Dränung für das Gebietsverhalten 

abzuleiten ist. 

Mit 244 mm (2003/04) bzw. 269 mm (2004/05) weisen die hydrologischen Winterhalbjahre 

ähnliche, aber im Vergleich zum langjährigen Mittel (283 mm) unterdurchschnittliche 

Niederschläge auf. Demgegenüber sind die daraus resultierenden Abflüsse deutlich 

verschieden (vgl. Tab. 1). In 2003/04 wurden mit 87 mm (I), 86 mm (II) und 43 mm (III)] 

insgesamt geringere Werte als 2004/05 [126 mm (I), 147 mm (II) und 86 mm (III)] erreicht. 

Als Ursache hierfür kommen sowohl das Niederschlagsdefizit von 36 % des Vorjahres 

(2002/03) und dessen Nachwirkung als auch die Beeinflussung der Abflusssummen durch 

die Schneeschmelze in 2004/05 in Frage. Die geringen Abflüsse im Bach sind durch 

Schwierigkeiten bei der Einzugsgebietsabgrenzung sowie durch das Vorhandensein abflussloser 

Senken bedingt. 

Die Nitrat-N-Konzentrationen der untersuchten Wässer überschreiten durchweg den 

Zielwert nach WRRL (≤ 2,5 mg/l NO3-N) und deren 90. Perzentile (Tabelle 1) belegen 

368


Abfluss [mm/d] 

NO 3-N-Konzentration [mg/l] 

8 

6 

4 

2 

0 

30 

1.11.03 1.12.03 31.12.03 30.1.04 29.2.04 30.3.04 29.4.04 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

Niederschlag 

Dränfläche (I) 

Graben (II) 

Bach (III) 


Graben (II) 

Bach (III) 

0 

1.11.03 1.12.03 31.12.03 30.1.04 29.2.04 30.3.04 29.4.04 

Abb. 1: Täglicher Niederschlag und Abfluss sowie Nitrat-Stickstoffkonzentrationen an den 

Stationen Dränfläche, Graben und Bach während des hydrologischen 

Winterhalbjahres 2003/04 

0 

5 

10 

15 

20 

25 

Niederschlag [mm/d] 

369


Abfluss [mm/d] 

NO 3-N-Konzentration [mg/l] 

8 

6 

4 

2 

0 

30 

1.11.03 1.12.03 31.12.03 30.1.04 29.2.04 30.3.04 29.4.04 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

Niederschlag 


Graben (II) 

Bach (III) 


Graben (II) 

Bach (III) 

0 

1.11.03 1.12.03 31.12.03 30.1.04 29.2.04 30.3.04 29.4.04 

Abb. 2: Täglicher Niederschlag und Abfluss sowie Nitrat-Stickstoffkonzentrationen an den 

Stationen Dränfläche, Graben und Bach während des hydrologischen 

Winterhalbjahres 2004/05 

erhöhte (≤ 10 mg/l NO3-N) bis sehr hohe (> 20 mg/l NO3-N) Belastungen. Die höheren 

NO3-N-Konzentrationen im Dränwasser 2003/04 gegenüber 2004/05 können als Folge des 

vorangegangenen Trockenjahres 2002/03 und der dadurch ausgebliebenen 

Nitratverlagerung interpretiert werden. Die N-Düngung entfällt als differenzierender Faktor, 

weil 2004 vergleichsweise weniger Stickstoff (133 kg N/ha) appliziert wurde als 2005 (200 

kg N/ha). Über die Maßstabsebenen Dränfläche, Graben und Bach zeigt sich eine direkte 

Verknüpfung von Abflüssen und NO3-N-Konzentrationen, wobei höhere Abflüsse mit 

0 

5 

10 

15 

20 

25 

Niederschlag [mm/d] 

370


höheren NO3-N-Konzentrationen korrespondieren (Bild 1 u. 2). Dieser Effekt stellt einen 

gewissen Widerspruch zu vorliegenden Angaben aus der Literatur dar. Aus langjährigen 

Untersuchungen ist beispielsweise keine eindeutige Beziehung zwischen NO3-N- 

Konzentration und Dränabfluss bekannt (Tomer et al., 2003). Unabhängig davon 

unterstreicht der vorgefundene Effekt die Rolle der Dränung für die Fließgewässerqualität. 

Die in höheren Maßstabsebenen in Form reduzierter NO3-N-Konzentrationen feststellbare 

Verdünnung beschreibt einen Skaleneffekt (vgl. Tabelle 1), bedingt durch 

Landnutzungsunterschiede, Eintrag weniger belasteter Grundwässer sowie gewässerinterner 

Umwandlungsprozesse. 

Tabelle 1: Abfluss, Nitrat-Stickstoff-Konzentrationen und Nitrat-Stickstoff-Konzentrationen 

in den Maßstabsbereichen Dränfläche, Graben und Bach 

Dränfläche Graben Bach 

Maßstabsebene I II III 

2003/04 

Abfluss [mm] 87 86 43 

NO3-N [mg/l] Mittel 14,8 9,2 5,3 

Min 6,1 0,4 0,3 

Max 29,1 23,3 16,5 

90. Perzentil 22,7 19,2 12,4 

NO3-N-Fracht [kg/(ha*a)] 14,7 11,7 3,3 

2004/05 

Abfluss [mm] 126 147 86 

NO3-N [mg/l] Mittel 11,7 11,6 6,6 

Min 6,5 1,0 0,4 

Max 17,2 22,3 19,2 

90. Perzentil 16,8 16,8 11,2 

NO3-N-Fracht [kg/(ha*a)] 14,2 21,8 7,1 

3.2 Stabile Isotope des Nitrats 

Der von Deutsch et al. (2006) angewandte duale Ansatz zur Erfassung der 

Isotopenverhältnisse im Nitrat des Dränwassers lieferte die in Bild 3 dargestellten 

Ergebnisse. Danach lagen die δ 15 N Werte zu Untersuchungsbeginn (30.1.04) bei 15 ‰, 

um innerhalb der nachfolgenden vier Tage auf 9,2 ‰ abzunehmen und im weiteren 

Untersuchungsverlauf (4.2. bis 13.3.04) zwischen 8,5 und 11,8 ‰ zu variieren. In Analogie 

dazu ergab sich das Verteilungsmuster für δ 18 O-NO3 - durch eine Abnahme von 4,3 ‰ auf 

1,8 ‰ im Vergleichszeitraum und nachfolgende Einregelung auf den Größenbereich 

zwischen 1,8 und 4,2 ‰. Die δ 15 N-NO3 - Werte (8,5 bis 15 ‰) widerspiegeln die 

Düngungspraxis der Vorjahre mit organischen und mineralischen Düngemitteln (Kendall, 

1998), und die δ 18 O-NO3 - Werte bestätigen den für die Nitrifikation bekannten 

Größenbereich von -2 bis 15 ‰ aus anderen Untersuchungen (Mayer et al., 2001). 

Aus dem Vergleich von Dränwasser, Graben und Bach geht das Dränwasser durch 

höhere NO3-N-Werte (vgl. Kap. 3.1) hervor. Die Isotopensignaturen weisen in allen 

Skalenebenen sehr ähnliche Verhältnisse auf, sofern man die Werte der vier letzten 

Beprobungstermine zunächst unberücksichtigt lässt (vgl. Bild 3). Aus den parallelen 

Verläufen der NO3-N-Konzentrationen und der Isotpensignaturen ist abzuleiten, dass das 

Nitrat des Grabens und der Zarnow vorrangig aus Dränflächen stammt. Die niedrigeren 

Nitratkonzentrationen in der Zarnow lassen zudem den Schluss zu, dass es hier einerseits 

371


zu einer Mischung mit geringer belasteten Wässern (z.B. Grundwasser) kommt und 

andererseits vor allem in Niedrigwasserperioden gewässerinterne Prozesse eine 

Reduzierung der Nitratkonzentrationen bewirken. Das würde der unter Kap. 3.1 

geäußerten Vermutung entsprechen. 

Die am 23.02.2004 realisierte Düngung der Dränfläche und weiterer 92 ha des 

Grabeneinzugsgebietes bewirkte keine Veränderung der Isotopensignatur, erklärlich aus 

den herrschenden äusseren Bedingungen für die N-Umsetzungen (niedrige Temperatur 

und geringe Niederschlagsmenge). 

Bemerkenswert ist der simultane Anstieg der δ 15 N-NO3 - Werte und der δ 18 O-NO3 - Werte 

zum Ende des Abflussereignisses in Graben und Bach, die als Anzeichen einer 

veränderten Isotopenzusammensetzung im Nitrat zu werten sind. Als Ursache hierfür 

kommen insbesondere Denitrifikation und N-Aufnahme durch Primärproduzenten in Frage 

(Böttcher et al., 1990, Kendall, 1998). Auf der Dränfläche erscheinen steigende 

Denitrifikationsraten eher unwahrscheinlich, da die Grundwasserflurabstände aufgrund 

geringer Niederschläge auf 1,10 bis 1,20 m sinken. In den Einzugsgebieten von Graben 

und Bach ist die Denitrifikation aufgrund anstehender organogener Böden hingegen nicht 

auszuschließen. Zusätzlich ist in den vorhandenen Zeiträumen mit positiven Temperaturen 

auch mit der N-Aufnahme durch im und am Gewässer wachsende Pflanzen zu rechnen. 

Beide Prozesse bewirken die im Vergleich zum Dränwasser stärker fallenden NO3-N- 

Konzentrationen in Graben und Bach. Darüber hinaus sind Mischungen mit Wässern 

geringerer Nitratbelastung, vornehmlich aus forstwirtschaftlich genutzten Bereichen, zu 

berücksichtigen. 

4 Fazit 

Aus der vorliegenden Untersuchung zu quantitativen und qualitativen Aspekten des 

Stoffaustrages über die Maßstabsebenen Dränfläche, Graben und Bach geht die Dränung 

als eindeutiger Belastungsfaktor für die Fließgewässerqualität hervor. Die einbezogene 

Messung der stabilen Isotope des Nitrats ist geeignet, Zusatzinformationen zu den 

mikrobiologischen Prozessen im Boden und Gewässer zu liefern und dadurch die 

Aussagekraft erhobener Stoffaustragsdaten zu erweitern. Fortführende Arbeiten sollten 

darauf ausgerichtet werden, die Beziehung zwischen Abflussverhalten und 

Stoffkonzentration zu prüfen und niederschlagsreiche Jahre zu berücksichtigen. 

372


NO3-N [mg/l] 

NO3-N [mg/l] 

NO3-N [mg/l] 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

30.01.2004 09.02.2004 19.02.2004 29.02.2004 10.03.2004 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

A 

NO3-N δ 18 O-NO3 δ 15 N-NO3 

0 

0 

02.02.2004 12.02.2004 22.02.2004 03.03.2004 13.03.2004 

16 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

B 

C 

NO3-N δ 18 O-NO3 δ 15 N-NO3 

NO3-N δ 18 O-NO3 δ 15 N-NO3 

0 

0 

02.02.2004 12.02.2004 22.02.2004 03.03.2004 13.03.2004 

Bild 3: Nitrat-Stickstoffkonzentration und Isotopenverhältnisse im Nitrat des Dränwassers 

(A), des Grabens (B) und des Baches (C), verändert nach Deutsch et al. (2006). 

16 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

delta-Verhältnisse [°%] 



373


Literatur 

Behrendt, H.; Bachor, A.: Point and diffuse load of nutrients to the Baltic Sea by river 

basins of North East Germany (Mecklenburg-Vorpommern). In: Wat. Sci. Tech. 38 

(1998), Heft 10, 147-155. 

Böttcher, J., Strebel, O., Voerkelius, S., Schmidt, H.-L.: Using isotope fractionation of 

nitrate-nitrogen and nitrate-oxygen for evaluation of microbial denitrification in a sandy 

aquifer. In: Journal of Hydrology 114 (1990), 413-424. 

Deutsch, B., Kahle, P., Voss, M. Assessing the impact of tile drainage nitrate on adjacent 

surface waters: a stable isotope study. In: Agronomy for Sustainable Development 

(2006) (in press). 

Gewässergütebericht Mecklenburg-Vorpommern 2000/2001/2002: Ergebnisse der 

Güteüberwachung der Fließ-, Stand- und Küstengewässer und des Grundwassers in 

Mecklenburg-Vorpommern. Hrsg.: Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie 

Mecklenburg-Vorpommern (2004), 159 S. 

Kahle, P.; Tiemeyer, B.; Lennartz, B.: Stoffausträge aus landwirtschaftlichen Nutzflächen 

über Dränung.In: Wasserwirtschaft, 12 (2005), 12-16. 

Kendall, C.: Tracing nitrogen sources and cycles in catchments. In: Kendall, C. Mc 

Donnell, J.J. (Eds.) Isotope Tracers in Catchment Hydrology, Elsevier, Amsterdam, 

(1998), 519-576. 

Mayer, B.; Bollwerk, S.M.; Mansfeldt, T.; Hütter, B.; Veizer, J.: The Oxygen Isotope 

Composition of Nitrate Generated by Nitrification in acid Forest Floors. In: 

Geochimica et Cosmochimica Acta 65 (2001), 2743-2756. 

Renger, M., Wessolek, G., Schwärzel, K., Sauerbrey, R., Siewert, C.: Aspects of peat 

conservation and water management. In: J. Plant Nutr. Soil Sci. 165 (2002), 487-493. 

Tiemeyer, B.; Kahle, P.; Lennartz, B. (2006): Nutrient losses from artificially drained 

catchments in North Eastern Germany at different scales. In: Agricultural Water 

Management 85 (2006), 47-57. 

Tomer, M.D.; Meek, D.W.; Jaynes, D.B.; Hatfield, J.L. (2003): Evaluation of nitrate nitrogen 

fluxes from a tile-drained watershed in Central Iowa. In: J. Environ. Qual. 32 (2003), 

642-653. 

Anschrift der Verfasser: 

Dr. agr. Petra Kahle, Dipl. Ing. Msc. Bärbel Tiemeyer, Prof. Dr. Bernd Lennartz 

Universität Rostock, Institut für Landnutzung, 18051 Rostock, Justus-von-Liebig-Weg 6 

Email: petra.kahle@uni-rostock.de 

Dr. Barbara Deutsch 

Institut für Ostseewasserforschung, 18119 Warnemünde, Seestr. 15 

Email: barbara.deutsch@io-warnemuende.de 

374


Phosphor-Bilanzen der Landwirtschaft in Europa und ihre Auswirkungen auf die 

(inter-)nationale Politik des Phosphor-Nährstoffmanagments: Notwendigkeit auch 

einer EU-Phosphor-Direktive 

Isermann, Renate (Büro für Nachhaltige Land(wirt)schaft und Agrikultur BNLA); Isermann, 

Klaus: 

I EINLEITUNG 

Grundlagen: P-Bodenuntersuchungen und P-Bilanzen bedingen einander 

unabdingbar wechselseitig: Also keine P-Bodenuntersuchungen ohne 

entsprechende P-Bilanzen und vice versa, keine P-Bilanzen ohne entsprechende P- 

Bodenuntersuchungen! � Koexistenz 

II ERGEBNISSE UND SCHLUSSFOLGERUNGEN 

1. Ausgangssituation: Gegenwärtig (2001-2003) sind 26% der Böden z.B. der 

Landwirtschaft von Deutschland entsprechend dem bisherigen (1997) 

Bewertungsschema des VDLUFA 2004 mit P unterversorgt, 38% optimal versorgt und 

trotz drastisch zurückgegangener P-Bilanzsalden insbesondere seit 1989 sowohl 

wesentlich in Europa [Tab. 1] als auch hier z.B. in Deutschland zu 36% überversorgt 

[VDLUFA 2004] bei einem P-Überschusssaldo- (Feldbilanz) von 1,3 kg P/ha . a (Bach 

2005) [Tab. 2] (s.auch Isermann 2006a) 

2. Die aus nachhaltiger Sicht hinsichtlich des Schutzes der Ver- und 

Entsorgungsressourcen nicht tolerierbare Anreicherung der Böden nicht nur mit 

P, sondern auch mit C, N (und S) erfolgt in erster Linie durch nicht tolerierbare: 

2.1 Tierbestände von:>0,1GV/Einwohner (≙50 kg Tier-Lebendgewicht/Einwohner) 

2.2 Tierbesatzdichten von: > 1,0 GV/ha LF bei optimal mit Nährstoffen versorgter 

landwirtschaftlicher Nutzfläche, 

2.3 begleitet durch eine (inter-)nationale nichtnachhaltige Preispolitik 

(Preisdumping), insbesondere für tierische Agrarprodukte� Notwendigkeit 

von Lenkungsabgaben (s. Isermann, K. 2006b hier). 

Diese Regionen mit derartiger Massentierhaltung stellen hier in besonderem Ausmaß 

eine Gefahr für die (N- und) P- Eutrophierung der Gewässer dar ( BMU) Bestandsauf- 

nahme 2004 WRRL/2005) und sind maßgeblich verantwortlich für die auch in Deutsch 

land von 1985- 2000 ausgebliebene Reduktion (+4%) der P- Einträge in die Gewässer 

(Behrendt et al. 2003, OSPAR 2003). Zudem erschöpfen sich auch somit die minerali- 

schen P-Reserven innerhalb der nächsten 30 (Cd-arm) bzw. 100 Jahre (Cd-reich). 

3. Die ausführlich in Tab. 3 + 4 sowie zusammenfassend in Tab. 5 dargestellten 

Phosphor (P)-Hoftor- und Feld-Bilanzen der Landwirtschaft in Deutschland bei 

verschiedenen Düngesystemen (A-E) im Vergleich zum Ist-Zustand (Ø 2001/2003) 

lassen folgende Schlussfolgerungen zu: 

3.1 Düngeverordnung (DÜVO 2006) = System A [Tab. 3+ 5] Die aktuelle (inter- 

)nationale nährstoff- und düngungsrelevante Gesetzgebung, z.B. EU-Nitratrichtlinie 

(1991) bzw. die Düngeverordnung insbesondere mit ihrer 1. Änderungsverordnung 

(2006) hält die nichtnachhaltige Entwicklung der Nährstoffhaushalte, hier also von P 

aufrecht bzw. beschleunigt diese gar noch mit unveränderten oder sogar gesteigerten 

P-Überschusssalden von 8,2 kg P/ha LF . a. (Hoftorbilanz= HB) bzw. 10,0 kg P/ha LF . 

a (Feldbilanz= FB)- Besonders deutlich wird dies: 

• An den mit der DÜVO tolerierten im Vergleich zu den tolerierbaren P- 

Ausscheidungen der Mastschweine von Tab. 6 mit den entsprechenden P- 

Überschusssalden von 38-79 kg P/ha . a 

375


• Sowie an den mit der DÜVO gesamthaft tolerierten P-Überschusssalden von 20 kg 

P2O5 /ha . a (8,7 kg P/ha . a) auch auf den mit P hypertrophierten Böden der 

Gehaltsklassen D und E von Tab. 7. 

3.2 P-Zufuhr = Abfuhr unabhängig von den Gehaltsklassen (Hege et al. 2006) 

[Tab. 3 + 5] . Definitionsgemäß wird hier das P-Saldo generell auf 0 reduziert, jedoch 

nichtnachhaltig die Oligotrophie und Hypertrophie der Böden mit P aufrechterhalten. 

3.3 P-Zufuhr ≙ bisherigen P-Gehaltsklassen [Tab. 8] mit entsprechenden P- 

Düngeempfehlungen = System C≙ VDLUFA 1997 [Tab. 4+5] 

Dadurch deuten sich gering negative P-Salden mit -0,9 kg P/ha . a (HB) bzw. -1,9 (FB) 

kg P/ha . a an. 

3.4 P-Zufuhr ≙ P-Gehaltsklassen mit entsprechenden P-Düngeempfehlungen, 

aber keine P-Zufuhr in Gehaltsklasse D = System D [Tab. 4+5] 

Erst dadurch ergeben sich deutlich negative P-Salden von -2,4 kg P/ha . a (HB) bzw. - 

4,7 (FB) kg P/ha . a 

3.5 P-Zufuhr entsprechend den neuen P-Gehaltsklassen mit ihren jeweiligen 

Düngeempfehlungen von Tab. 8 = System E [Tab. 4+5] 

3.5.1 Die Optimierung der P-Versorgung der Böden (CAL/DL-mg P/100g Boden) 

erfolgt nunmehr innerhalb eines 3 Bereiche- Systems {Tab. 8] mit einem P- 

Zufuhr/Abfuhr-Saldo = 0 im anzustrebenden Bereich B mit 3-5 mg P bisher C= 4,5-9.0 

mg P] (Köster und Nieder 2004, Isermann 1997, 2006) durch Anreicherung (P-Zufuhr 

> P-Abfuhr) von mit P unterversorgten Böden im Bereich A mit < 2 mg P und durch 

Abreicherung (P-Zufuhr=0) von mit P überversorgten Böden im Bereich C (bisher 

C+D+E) mit > 6 mg P vorübergehend gesamthaft deutlich negativen P-Salden von – 

5,6 kg P/ha . a (HB) bzw. -7,6 (FB) kg P/ha . a, solange bis alle Böden optimale P- 

Gehalte aufweisen �zielorientiert also keine Koexistenz von mit P-unter-und überver- 

sorgten Böden. Aufgrund der neuen Definition der Gehaltsklassen sind nun nur noch 

5% der Böden unzureichend mit P versorgt anstelle von 26 % mit der bisherigen De- 

finition des VDLUFA (1997) [Tab. 4+5] 

3.5.2 Weitere Grundvoraussetzung hierzu ist die Optimierung der Viehbestände 

und Viehbesatzdichten aus nachhaltiger Sicht entsprechend Punkt 2 und Tab. 7, 

welche eine Reduktion der Viehbestände in Deutschland von -56% (Schleswig- 

Holstein: -79% bis Rheinland-Pfalz + Saarland: +7%) zur Folge hat, in der EU-25+2 

von -64% (Irland: -94% bis Malta:-19%) [Tab. 9] (s. Isermann 2006b, hier). 

4. Erforderlich sind (inter-)nationale, nachhaltig gestaltete Rahmenrichtlinien nicht 

etwa nur bezüglich einer Nährstoff-Form (z.B. EU-Nitratrichtlinie 1991), sondern 

entsprechend Abb. 1 

4.1 insbesondere für die Nährstoffe C (Humus), N, P (und S) 

4.2 für den gesamten Ernährungsbereich von Landwirtschaft mit Pflanzen- und 

Tierernährung (Produzenten), Humanernährung (Konsumenten) sowie Abwas- 

ser- und Abfallwirtschaft (Destruenten) 

4.3 zum ursachenorientierten und hinreichenden Schutz der: 

4.3.1 Atmosphäre (z.B. NEC Directive 2001/81 EC) 

4.3.2 Hydrosphäre (z.B. EU-Wasserrahmenrichtlinie 2000, Entwürfe EU- 

Grundwasserrahmenrichtlinie 2005/2006 ,Meeresstrategie (2005/2006) 

4.3.3 Biosphäre (z.B. EU Habitat Directive 82/43/ EEC) 

4.3.4 Lithosphäre [z.B. � fossile, mineralische P- und C- (Energie-) Res- 

sourcen] letztlich integriert mit: 

4.3.5 Pedosphäre (z.B. Entwurf EU –Bodenrahmenrichtlinie (2005/2006) 

III LITERATUR: kann bei den Autoren erbeten werden. 

Manuskriptvorlage R. IsermannVDLUFAII 

376


Table 1: Surplus/deficit of National Phosphorus Farm Gate (FGB) and / or Field Balances (FB) in European Agriculture 

Countries References 

Phosphorus balances 

Type [kg P . ha -1 . yr -1 ] Main P surplus 

reducing causes 

(- decrease; 

+ increase) 

1. 

Tunney et al. FB 1970:37, 1980, 41;1990:36, 2000: 27 

1.– fertilizer 

Netherlands (2003) 

Chardon et al. FGB 1950:26, 1960:30, 1970: 37, 1980:43, 1990:40, 1995:35, 2000: 34, 2003:26 

2.–animal 

(2004) 

manure 

2. Denmark Kyllingsbaek FGB 1979/80: 28, 1984/85:23, 1989/90:18, 1994/95:18, 1999/00:16, 2002/03:13 1.– fertilizer 

(2005) 

2.+plant and 

animal products 

3. Ireland EPA of Ireland 

(2001) 

FB 1988:10.3, 1997/98:11.8 (10.8-13.7/3 different scenarios) - 

4. Norway Flatebo 2005) FB 1989:15.9, 1995/99:10.5, 2000/04: 9.8, 

1. - fertilizer 

Gronlund (2005) FB 1985:24.9, 1990:13.0, 1995:14.9, 2000:14,4, 2002:13.2 

5. Italy Sibbesen & 

Runge-Metzger 

(1995) 

FB 1989:17.0 - 

6. United Withers (1999) FB 1935:5; 1970: 13; 1993:9 ; 2003: 5 

- 

Kingdom Sibbesen 

&Runge- 

Metzger (1995) 

1995: 5.4 

7. Finland Turtola (2005) FB 1985:30, 1990:25, 1995: 19, 2000:8, 2002:8,2 1. – fertilizer 

2. – manure 

8. Greece Simonis (1990) 

cit. Isermann 

(1999) 

FB 1961: 5, 1982:11, 1988:13 

- 

Sibbesen & 

Runge-Metzger 

(1995) 

1989: 7,3 

9. 

Frossard et al. FB 2002: input 20% more than needed 

1. – fertilizer 

Switzerland (2003) 

2. –imported 

feeds 

Spiess (2005) FGB 1975:24, 1980:29, 1985:25, 1990:19, 1995:9, 2000:6, 2001:5, 2003:6 

Re0693 

Table 1: Surplus/deficit of National Phosphorus Farm Gate (FGB) and / or Field Balances (FB) in European Agriculture 

(Continued) 

Countries References 

National surplus/ deficit of Phosphorus balances 

Type [kg P . ha -1 . yr -1 ] Main P surplus 

reducing causes 

(- decrease; 

+ increase) 

10. Bach & Frede 

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 Ø 01-03 1. –fertilizer 

Germany (2005) 

FB 11.4 8.3 8.6 6.0 5.7 5.5 4.3 3.2 2.8 2.4 2.6 1.3 2. –imported feeds 

3. –domestic feeds 

FGB 16.7 16.4 14.4 14.0 13.1 14.4 12.3 12.8 11.9. 12.5 11.9 8.3 4. – manure 

5. + plant products 

11. Lioy, R. (2005) FGB 1995:10.5, 1006:11.8, 1997:10.5, 1998:10.0, 1999: 8.3, 2000:7.9, 2001:4,8, 2002;4.8, 

Luxembourg 

2003; 6.1, 2004:4.8 

12.Portugal Sibbesen & 

Runge-Metzger 

FB 1989 : 7.5 

- 

13. Spain (1995) 1989 : 6.5 - 

14. Sweden Sibbesen & 

Runge-Metzger 

(1995) 

FB 1989: 2.3 - 

Statistics FB 2001: 2.5, 2003: 2.1 - 

Sweden (2005) FBG 2001: 3.2, 2003: 2.6 - 

15. Poland Igras (2005) FB 1985: 24, 1989:20, 1990:16, 1991:8, 1995:4, 2000:5, 2003:4 Economic collapse 

1989:- Fertilizer 

- Manure 

Sapek (1998) FGB 84/85: 19.0, 91/92: 4.3, 92/93: 4.4, 93/94: 5.2, 95/96; 6.9, 96/97: 7.0 

16. Hungary Csathó (2002) FB 1901/10: 0.04, 1991/20: 0.17, 1921/30: -0.26, 1931/40: -1.48, 1941/50: -1.27, 1951/60: - Economic collapse 

0.21, 1961/70: 24.9, 1971/80: 17.2, 1981/90: 13.0, 1991/00: -5.8 

1989: - Fertilzer 

17. Czech Baier (1998) cit. FB 1961/65: 9.3, 1971/75; 16.2, 1981/85: 22.0, 1986: 19.0, 1987: 17.7, 1988: 18.7, 1989: economic collapse 

Republic Csatho (2002) 

15.5, 1990: 13.2, 1991: -7.4 

1989: - Fertilizer 

18. Slovak Torma (2005) FB 1989:23.1, 1990:24,4, 1992: -1.3, 1994: -5.2, 1996: -5.2, 1998: -5.2, 2000: -2.6, 

economic collapse 

Republic 

2002: -5.7, 2003: -3.1 

1989: -fertilizer 

19. Danube EU/AR/102A FB Romania: 23.2/8.7, Bulgaria: 8.4/-2.3 

economic collapse 

Countries (1996) 

1988/ Moldova: 17.4/5.6, Hungary: 23.9/1.5 

1989 (except 

within 

89 Slovenia: 4.9/3.1, Czech Republic : 29.5/7.8 

Austria/ Germany) 

Danube 

vs. Austria: 7.6/5.9, Ukraine : 5.5/11.7 

- Fertilizer; 

Basin 

1992 Germany: n.d. (ca. 12/11) 

- manure 

20. Compare LIU (2005) FB 1996: 13 

- 

PR China Isermann (2005) FGB 1996: 18 

re0693 

377


Table 2: Phosphorus status in European agricultural soils (plant available P for each country using its standard and 

methodology for soil test phosphorus /STP) according to table 3) and actual Phosphorus Field balances (FB) 

Countries Years References 

1. Western Countries 

- Norway 

- Denmark 

- Netherlands 

- Sweden 

- United Kingdom 

- Ireland 

- Greece 

- France 

- Germany 

- Austria 

- Finland 

2. CEE Countries 

- Bulgaria 

- Czech Republic 

- Hungary 

- Latvia 1 

- Poland 

- Romania 1 

- Slovakia 1 

- Slovenia 1 

- Ukraine 

1996 Sten (2000) 

1977-80 

1983-95 

1977-81 

1980-85 

1991-94 

1985 

1976-80 

199297 

1977-80 

1 Only arable land ; 2 Farm Gate Balance (FGB) 

Csatho (2002) 

Insufficient 

(very low + low) 

23 

6 

14 

15 

15 

16 

20 

24 

28 

30 

52 

59 

26 

16 

52 

39 

40 

26 

25 

59 

Phosphorus status soils (% of area) 

Optimum 

(medium) 

50 

42 

18 

40 

68 

32 

40 

37 

40 

45 

35 

27 

51 

36 

29 

26 

34 

46 

24 

27 

Over supplied 

(high + very high) 

27 

52 

68 

45 

17 

52 

40 

38 

32 

25 

13 

13 

23 

48 

19 

35 

35 

28 

51 

13 

Actual 

Phosphorus 

Field Balances 

[kg P . ha -1 . yr -1 ] 

(see table 3) 

13.2 (2002) 

13.0 (2002/3) 2 

27.0 (2002) 

21.0 (2003) 

5.0 (1995) 

11.8 (1997/98) 

7.3 (1989) 

n.d. 

38.0 (2003) 

5.9 (1992) 

8.2 (2002) 

-2.3 (1992) 

7.8 (1992) 

-5.8 (1991/00) 

n.d. 

4.0 (2003) 

8.7 (1992) 

n.d. 

3.1 (1992) 

11.7 (1992) 

Table 2(Continued):Phosphorus status in European agricultural soils (plant available P for each country using its 

standard and methodology for soil test phosphorus /STP) according to table 3) and actual Phosphorus Field balance 

(FB) 

Countries Years References 

3. Newest datas 

- Netherlands 

a) arable land 

b) grassland 

- Denmark 

- Norway 

- Ireland 

- Germany 


b) grassland 

- Finland 

- Poland 

- Luxembourg 

- Switzerland 


b) temporary grassland 

c) permanent grassland 

- England and Wales 


b) grassland 

- Austria 

a) Lower Austria 

b) Upper Austria 

c) Burgenland 

d) Styria 

e) Tyrol 

1999-2000 

1999 

1999 

2003 

2004 

1998 

2001 

1995-98 

2004 

2002 

2002 

1969-73 

1995-99 

1969-73 

1995-99 

1986-1996 

RIVM (2004) 

Oenema (2005) 

Oenema (2005) 

Pedersen (2004) 

Gronlund (2005) 

EPA (2001) 

VDLUFA (2004) 

Yli-Halla (1999) 

Igras (2005) 

Lioy (2005) 

Neyroud (2005) 

Declerck (2001) 

Withers et al. 

(2005) 

Danneberg et al. 

(1997) 

Insufficient 

(very low + low) 

(under-fertilized) 

4 

0 

10 

9 

14 

17 

26 

21 

41 

37 

38 

33 

41 

41 

45 

6 

3 

13 

11 

46 

64 

56 

73 

93 

Phosphorus status soils(% of area) 

Optimum 

(medium) 

29 

20 

30 

48 

52 

34 

38 

38 

35 

54 

n.d. 

44 

27 

22 

27 

69 

80 

75 

82 

39 

24 

32 

16 

3 

Over supplied 

(high + very high) 

(over-fertilized) 

67 

80 

60 

40 

35 

49 

36 

41 

24 

9 

n.d. 

22 

32 

27 

28 

25 

17 

12 

7 

15 

12 

12 

11 

4 

re0694 

Actual 

Phosphorus 

Field Balances 

[kg P . ha -1 . yr -1 ] 

(see table 3) 

26 (2003) 1 

1 Farm Gate Balances (FGB) re0694 

13 (2002/03) 

13 (2002) 

12 (1997/98) 

1 (2001/03) 

8 (2000/02) 

4 (2003) 

5 (2004) 1 

6 (2003) 1 

13 (1970) 1 

5 (2003) 1 

13 (1970) 1 

5 (2003) 1 

6 (1992) 

378


1/2 

Tab. 3: Phosphor (P)-Hoftor und –Feldbilanzen der Landwirtschaft von Deutschland (LF= 17,0 Mio. ha) 

bei verschiedenen P-Düngesystemen (A-E) im Vergleich zum Ist-Zustand (Ø 2001/2003) 

1. Ist-Zustand 

Hoftorbilanz 

Feldbilanz 

vs. 

(Gesamtbilanz) 

(Flächenbilanz) 

2. – 6. Düngesystem (A-E) t P /a kg P / ha . a t P /a kg P / ha . 1. Ist-Zustand (Ø 2001/2003) 

[Bach 2005] 

a 

1.1 Zufuhr ( Z ) 

339 202 [100] 20,0 

411 828 [100] 24,2 

1.2 Abfuhr ( A ) 

197 369 

11,6 

390 134 

22,9 

1.3 Saldo ( S ) 

141 833 

8,4 

21 694 

1,3 

2. Düngeverordnung (2006) 

[BMLEV] (System A) 

2.1 Zufuhr(Z) ? Gehaltslasse 1) 

(A) 855 000 ha x Ax2.0 (+> 8.7) ( 5%) 

(B) 3 570 000 ha x A x 1,5 (+> 8,7) (21%) 

(C) 6 460 000 ha x A + 8.7 (38%) 

(D) 4 250 000 ha x A + 8,7 (25%) 

(E) 1 870 000 ha x A + 8.7 (11%) 

(A-E)1 7000 000 ha (100%) 

2.2 Abfuhr 

2.3 Saldo 

3. Zufuhr ?Abfuhr (System B) (Hege 2006) 

3.1 Zufuhr (Z) 

3.2 Abfuhr (A) 

3.3 Saldo (S) 

19 836 

62 118 

131 138 

86 275 

37 961 

337 328 [99] 

197 369 

139 959 

197 369 [58] 

197 369 

0 

1) ohne Schleswig-Holstein und Saarland (VDLUFA 2004) 

23,2 

17,4 

20,3 

20,3 

20,3 

19,8 

11,6 

8,2 

11,6 

11,6 

0,0 

39 159 

122 630 

204 136 

134 300 

59 092 

559 317 [136] 

390 134 

169 183 

390 134 [95] 

390 134 

0 

45,8 

34,4 

31,6 

31,6 

31,6 

32,9 

22,9 

10,0 

22,9 

22,9 

0,0 

Re0740/1 

Tab. 4: Phosphor (P)-Hoftor und –Feldbilanzen der Landwirtschaft von Deutschland (LF= 17,0 Mio. ha) 

bei verschiedenen P-Düngesystemen (A-E) im Vergleich zum Ist-Zustand (Ø 2001/2003) 

2/2 


Hoftorbilanz 

Feldbilanz 

vs. 



2. – 6. Düngesystem (A-E) t P /a kg P / ha . a t P /a kg P / ha . 4. Zufuhr ? P-Gehaltsklassen (2001) 

a 

1) 

[VDLUFA 1997] 


(A) 855 000 ha x A x 2.0 ( 5%) 

(B) 3 570 000 ha x A x 1,5 (21%) 

(C) 6 460 000 ha x A x 1,0 (38%) 

(D) 4 250 000 ha x A x 0,5 (25%) 

(E) 1 870 000 ha x A x 0,0 (11%) 

19 836 

62 118 

74 936 

24 650 

0 

23,2 

17,4 

11,6 

5,8 

0,0 

39 159 

122 630 

147 934 

48 663 

0 

45,8 

34,3 

22,9 

11,5 

0,0 

(A-E)17 000 000 ha (100%) 


4.3 Saldo (S) 

5. Wie 3.,aber Zufuhr D = 0 x A(System D) 

5.1 Zufuhr (Z) 17 000 000 ha x A x 2.0 -1.0 


5.3 Saldo (S) 

6. Erhaltungsklasse B? C (VDLUFA 1997) 

[Köster u. Nieder 2004, Isermann 2006] 

(System E) 


(A) 855 000 ha x A = 2,0 (5%) 

(B) 3 570 000 ha x A = 1,0 (21%) 

(C) 122 575 999 ha X A= 0,0 (74%) 

(A-C) 17 000 000 ha (100%) 

6.2 Abfuhr (tierische Produkte - 56% 

6.3 Saldo (S) 

181 549 [54] 

197 369 

- 15 829 

156 890 [46] 

197 369 

- 40 479 

19 836 

41 412 

0 

61 248 [18] 

157 284 2) 

-96 036 

10,7 

11,6 

-0,9 

9,2 

11,6 

-2,4 

23,2 

11,6 

0,0 

3,6 

9,2 

- 5,6 

358 386 [87] 

390 134 

- 31 748 

309 723 [75] 

390 134 

- 80 411 

39 159 

81 753 

0 

120 912 [29] 

249 685 2) 

-128 773 

1) ohne Schleswig-Holstein und Saarland (VDLUFA 2004); 

2) Anteil der Futtererzeugung an der landwirtschaftlichen Produktion anstelle bisher 60% jetzt nur noch 24% 

21,1 

22,9 

-1,9 

18,2 

22,9 

- 4,7 

45,8 

22,9 

0,0 

7,1 

14,7 

- 7,6 

Re0740/2 

379


Tab. 5: Phosphor (P)-Hoftor- und Feld-Bilanzen der Landwirtschaft in Deutschland 

bei verschiedenen Düngesystemen (A- E) im Vergleich zum Ist-Zustand (Ø 2001/2003) [Auszug von re0737] 


vs. 

2.-6. Düngesysteme (A-E) Hoftorbilanz 

1. Ist-Zustand (Ø 2001/2003) 

[Bach 2005] 



1.3 Saldo (S) 

2. Düngeverordnung (2006) = System A 

[BMELV 2005] 



2.3 Saldo (S) 

3. Zufuhr = Abfuhr = System B 

[Hege 2006] 



3.3 Saldo (S) 

4. Zufuhr = P-Gehaltsklassen (2001) = System C 

[VDLUFA 1997] 

4.1Zufuhr (Z) 


4.3 Saldo (S) 

5. Wie 4. aber Gehaltsklasse D= 0xA = System D 

5.1Zufuhr (Z) 


5.3 Saldo (S) 

6. Erhaltungsklasse B? C (VDLUFA 1997) = System E 

[Köster u. Nieder 2004; Isermann 2006 

� Tierische Produktion: - 60% 



6.3 Saldo (S) 


(Z= 1,7 . A) 20,0 [100] 

11,6 

8,4 

(Z= 1,7 . A) 19,8 [99] 

11,6 

8,2 

(Z= 1,0 . A) 11,6 [58] 

11,6 

0,0 

(Z= 0,9 . A) 10,7 [54] 

11,6 

-0,9 

(Z= 0,8 . A) 9,2 [46] 

11,6 

-2,4 

(Z=0,4 . A) 3,6 [18] 

9,2 1) 

-5,6 

P-Bilanzen [ kg P/ ha LF . a] 

Feldbilanz 


(Z= 1,1 . A) 24,2 [100] 

22,9 

1,3 

(Z= 1,4 . A) 32,9 [136] 

22,9 

10,0 

(Z= 1,0 . A) 22,9 [95] 

22,9 

0,0 

(Z= 0,8 . A) 21,1 [87] 

22,9 

-1,9 

(Z= 0,8 . A) 18,2 [75] 

22,9 

- 4,7 

(Z= 0,5 . A) 7,1 [29] 

14,7 1) 

- 7,6 

1) Anteil der Futtererzeugung an der landwirtschaftlichen Produktion statt bisher 60% jetzt nur noch 24% Re0736 

Tab. 6: „Unavoidable“ gaseous N losses with animal manure as well as tolerated with them maximum 

animal densities and P excretions according to the fertilizing regulation of Germany (13 th January 2006) 

compared with sustainable NH3-N losses and P excretions shown by 2 examples 

(arable land/liquid manure from fattening pigs and 3 x cutted + 1 x grazed grassland) respectively 

Maximum applicated N 

(kg N . ha -1 . yr -1 ) 

“Unavoidable” gaseous N losses 

(90% NH3-N) 

a) % 

b) (kg N . ha -1 . yr -1 ) 

Tolerable NH3-N losses 

(kg N . ha -1 . yr -1 ) 

Maximum tolerated N excretion 

(kg N . ha -1 . yr -1 ) 

N excretion of 1 animal unit ? tolerable 

animal density (kg N . ha -1 . yr -1 ) 

Tolerated animal densities (AU . ha -1 ) 

(1 AU ? 500 kg life weight) 

…with tolerated P excretion 

(kg P2O5 . ha -1 . yr -1 ) 

Tolerable P excretion with 1 AU 

(kg P2O5 . ha -1 . yr -1 ) 

Arable land / liquid manure 

from fattening pigs 

170 

(Compare Austria: Total N input 170) 

3x cutted and 1x grazed grassland/ 

liquid manure and urine/excretion from 

dairy cows (6200 kg milk . cow -1 . yr -1 

(1 st Amending regulation 10/01/06) 

230 

(compare Austria: Total N input 210) 

40 

28 

105 

89 

10 

10 



262 319 

6.25 fattening pig places (? 16 pigs . yr - 

1 

) 

Feeding: 

a) monophasic: 73 

b) more phasic: 61 

a) monophasic: 262/ 73 = 3.6 

(58 fatteining pigs) 

b) more phasic: 262/61 = 4.3 

(69 fattening pigs) 





96 (115 . cow -1 . yr -1 ) 

319 / 96 = 3.3 

(? 2.8 cows) 

2.7 x 40 = 108 

(P surplus: 108-47= 61) 

34 

(P surplus: 17) 

Re0738 

380


Tab.7: A) Maximum tolerated „unavoidable“ P-surplus of soils with optimal and hypertrophied P 

contents according to the fertilizing regulation in Germany (13 /01 /2006) 

B) Compared with maximum sustainable P surpluses 

A) 

Maximum tolerated P surpluses 

Fertilizing Regulation Germany 

(13.01.2006) 

[ kg P2 O5 . ha -1 . yr -1 ] 

1. Not essential P input 30 

2. Classification Soil-P 

(mg CAL-/DL-P2O5 . 100g soil -1 ) 

2.1 Optimal ( C ): 10-20 (25) 

2.2 Hypertrophied: 

2.2.1 (D): 21-34 

20 1) 

20 1) 

20 1) 

B) 

Maximum sustainable tolerable P 

surpluses 

[ kg P2 O5 . ha -1 . yr -1 ] 

± 0 

± 0 (also VDLUFA) 

< 0 no P fertilisation 

< 0 (also VDLUFA) no P fertilisation 

2.2.2 (E): > 35 

Re0739 

1) 

Compare Mineral accounting system (MINAS) of the Netherlands: 

2003: Tolerated P surplus: 20 kg P2 O5 . ha -1 . yr -1 : The EC condemned MINAS in 2003 also a.o. causes because levy-free 

surpluses were too high 

2004: Consequently maximum tolerated P surplus was reduced to 1.0 kg P2 O5 . ha -1 . yr -1 

Tab. 8: Definition der P-Gehaltsklassen für den leichtlöslichen (pflanzenverfügbaren) DL bzw. CAL Phosphor im Boden 

und P-Düngungsempfehlungen 

A) Neu (u.a. Köster und Nieder 2004, Isermann 1997/ 2006) 

B) Bisher (VDLUFA-P-Standpunkt 1997) 

Gehaltsklasse 

(GK) 

A 

(zu niedrig) 

B 

(anzustreben) 

C 

(zu hoch) 

A) Neu: 3- Bereiche-System 

Richtwerte 

[mg P/100g Boden] 

�potentielle 

Eutrophierung 

Oberflächengewässer 

< 3,0 (< 2,0) 

� gering 

? 3,0 – 5,0 

� mittel 

> 5,0 (> 6,0) 

� hoch 

+ 

Ressourcenvernichtung 

von P 

B) Bisher: 5-Bereiche-System 

Düngebedarf Düngewirkung Gehaltsklasse Richtwerte Düngebedarf Düngewirkung 

GK [mg P 

Zufuhr (Z) 

------------- 

Abfuhr (A) 

Mehrertrag Δ P- 

Gehalte 

der 

/100g 

Boden] 

Zufuhr (Z) 

------------- 

Abfuhr (A) 

Mehrertrag Δ P- 

Gehalte 

der 

Böden 

Böden 

Z= 2,0 x A oft gegeben steigt A 

< 2,0 Z= 2,0 x A hoch steigt 

deutlich (sehr niedrig) 

deutlich 

B 

(niedrig) 

Z = A keiner konstant C 

(anzustreben) 

Z= 0 x A keiner nimmt 

deutlich 

ab 

D 

(hoch) 

E 

(sehr hoch) 

2,1– 4,4 

Z= 1,5 x A 

mittel 

steigt 

4,5 – 9,0 Z= A gering konstant 

9,1 – 15,0 

> 15,1 

Z= 0,5 x A 

Z = 0 x A 

nur bei 

Blattfrüchten 

keiner 

nimmt 

langsam 

ab 

nimmt ab 

Re0775 

381


Tab. 9: Notwendige Reduktion der Tierproduktion und der Tierbestände der Landwirtschaft 

in Ländern der EU-25+2 sowie in den Bundesländern von Deutschland 

gemessen am aktuellen einwohnerspezifischen Tierbesatz (GV/E) im Vergleich zum maximal tolerierbaren Tierbesatz 

von 0,1 GV/E (Isermann und Isermann 1995/2006) 

aufgrund einer gesunden Ernährung (Konsumtion/Haushalte) mit tierischen Nahrungsmitteln, insbesondere mit Fleisch 

[(Netto: max. 23,4 kg /E . a; DGE (2000/2001) anstelle von z.B. in Deutschland aktuell (2002): 60 kg /E . a] 

mit Bezugsjahr 2003 

[Aktuelle Tierbestände und Bevölkerung: EUROSTAT 2005] 


Tierbesatz 

1.Irland 

2.Dänemark 

3.Frankreich 

4.Belgien 

5.Niederlande 

6.Zypern 

7.Luxemburg 

8.Spanien 

9.Litauen 

10. Österreich 

11.Rumänien 

(GV/E) 

1.606 

0,846 

0,390 

0,382 

0,380 

0,359 

0,355 

0,341 

0,339 

0,308 

0,304 

Notwendige 

Reduktion 

(%) 

-94 

-88 

-74 

-74 

-74 

-72 

-72 

-71 

-71 

-67 

-67 

EU-15 0,294 -66 

12.Slowenien 0,293 

-66 

13. Polen 

0,292 

-66 

EU-25+2 

0,290 

-64 

EU-10+2 

0,275 

-64 


Tierbesatz 

14. Ungarn 

15. Bulgarien 

16. Estland 

17. Ver. Königreich 

18. Griechenland 

19. Finnland 

20. Deutschland 

21. Portugal 

22. Tschech. Rep. 

23. Schweden 

24. Lettland 

25. Slowakei 

26. Italien 

27. Malta 

(GV/E) 

0,263 

0,254 

0,241 

0,240 

0,238 

0,227 

0,226 

0,226 

0,224 

0,205 

0,197 

0,177 

0,174 

0,123 

Notwendige 

Reduktion 

(%) 

-62 

-61 

-59 

-58 

-58 

-56 

-56 

-56 

-55 

-51 

-49 

-44 

-43 

-19 

Deutschland 

Bundesländer 

1. Schleswig-Holstein 

2. Niedersachsen 

+Hamburg 

+Bremen 

3. Mecklenburg-Vorp. 

4. Bayern 

5. Sachsen-Anhalt 

6. Thüringen 

Deutschland 

7. Sachsen 

8. Nordrhein-Westf. 

9. Baden-Württemb. 

10. Brandenburg 

+Berlin 

11. Hessen 

12. Rheinland-Pfalz + 

Saarland 

Aktueller 

Tierbesatz 

(GV/E) 

0,466 

0,456 

0,404 

0.311 

0,252 

0,232 

0,226 

0,156 

0,154 

0,140 

0,130 

0,106 

0,094 

Abb. 1: Existing (�) and needed (�) Framework Directives (FD) in the anthroposphere nutrition 

on the fundamentals of the Agenda 21 of Rio (1992) and 

related to the main nutrients C, N, P, S, (fossil) energy and contaminants (i.e. heavy metals,xenobiotics) 

PRODUCTION: AGRICULUTRE 

HYDROSPHERE – FD 

1. Surface Water 

� WFD (2000) 

� Shelf ? 

� Ocean? 

2. Groundwater 

Directive 

Draft EU-KOM (2003) final 

ANTHROPOSPHERE NUTRITION: HUMAN HEALTH AND CULTURE 

CARBON ( C ) – FD � ? NITROGEN ( N ) -FD � ? 

ATMOSPHERE-FD 

� IPCC-Directive (1996) 

� Kyoto-Protokoll (1997) 

� UN/EC Protocol (1999) 

�NEC Directive (2001) 

�Ozone-Directive (2003/3/EC) 

SOIL-FD (Pedosphere) � ? 

1. Cultivated: Terrestrial ~ � ? 

1.1 Agricultural ~ � ? 

1.2 Forestral ~ � ? 

2. Natural ~ � ? 

2.1 Terrestrial ~ � ? 

2.2 Subhydric ~ � ? 

LITHOSPHERE –FD � ? 

PHOSPHORUS ( P ) –FD � ? SULPHUR ( S ) –FD � ? 

CONSUMPTION: HOUSEHOLDS 

BIOSPHERE – FD 

�UN-Convention 

of Biological Diversity 

-CBD (1999) 

�EC-Habitat Directive 

92/43/EEC 

(Natura 2000) 

Re0627ppt 

DISPOSAL: WASTE AND WASTEWATER 

Notwendige 

Reduktion 

(%) 

Re0747 

-79 

-78 

-75 

-68 

-60 

-57 

-56 

-36 

-35 

-29 

-23 

-6 

+7 

382


Bewertung der Qualität von VDLUFA-Methoden im Bereich der Bodenuntersuchung 

mittels Horwitz-Ratios 

Nätscher, Ludwig (Bioanalytik Weihenstephan): 

1. Zielsetzung 

An analytische Verfahren werden verschiedene Anforderungen gestellt: sie sollen gut 

reproduzierbar, selektiv, auf eine breite Palette von Probenmaterialien anwendbar, robust 

hinsichtlich der Umgebungsbedingungen und praktikabel bezüglich Geräteausstattung und 

Kosten sein. Zudem wird ein starkes Gewicht auf die Vergleichbarkeit von 

Messergebnissen verschiedener Laboratorien gelegt, speziell bei Untersuchungen im 

gesetzlich geregelten Bereich. 

Die Fachgruppe Bodenuntersuchung des VDLUFA veranstaltet regelmäßig Ringuntersuchungen, 

um die Qualität von Analysen zu prüfen. Die vorliegenden Enquete- 

Ergebnisse der Jahre 1992 bis 2005 wurden mit Hilfe des Konzeptes von W. Horwitz 

ausgewertet und die Qualität der einzelnen Verfahren bewertet. 

2. Datenmaterial 

Zur Auswertung stehen 14 Ringuntersuchungen der Fachgruppe Bodenuntersuchung von 

1992 bis 2005 (72. bis 85. Enquete) zur Verfügung. An insgesamt 27 Bodenproben 

wurden lösliche Fraktionen von Hauptnährstoffen (Nitrat, Ammonium, Phosphor, Kalium, 

Magnesium, Schwefel) sowie Spurenelementen (Bor, Kupfer, Mangan, Zink) und 

außerdem Gesamtgehalte (Kohlenstoff, Stickstoff) bestimmt. Es kamen verschiedene 

Extraktionsmethoden wie CAL, DL, CaCl2, EDTA, CAT und andere zur Anwendung. 

Insgesamt wurden 32 Parameter ausgewertet. Nach Literaturangaben gehorchen 

allerdings physikalische Methoden (z.B. Korngrößenbestimmung u.a.) nicht der 

Horwitzfunktion, weshalb die Auswertung auf chemische Methoden beschränkt wurde. 

Die Anzahl der Ergebnisse pro Parameter ist maximal 27, bei neu eingeführten Methoden 

wie bei dem CAT-Verfahren oder bei Spezial-Methoden, z.B. Zink nach Trierweiler, auch 

weniger. Zum Vergleich mit der Horwitzkurve genügen pro Parameter zwei statistische 

Kenngrößen aus der Enqueteauswertung und zwar Mittelwert und Vergleichsvariationskoeffizient 

(VK). 

3. Auswertung und Ergebnisse 

In Abb. 1 ist die aus einer Vielzahl von Ringuntersuchungen empirisch ermittelte Horwitz- 

Gleichung, d.h. der Zusammenhang von VK und der Konzentration dargestellt. Die 

Gleichung lautet: VK(%) = 2 (1-0,5*log c) . Zusätzlich zur Horwitz-Kurve ist der auf ± 50% 

eingestellte Toleranzbereich dargestellt. Die eingezeichneten Punkte (Abb. 1) 

repräsentieren beispielhaft die in Ringuntersuchungen ermittelten VK. Liegen diese im 

Toleranzbereich (Fall 1), so weist die Methode eine typische und akzeptable 

Vergleichbarkeit auf. Punkte, die oberhalb des Toleranzbereiches liegen (Fall 2), weisen 

auf größere Streuungen hin, die z.B. durch Proben-Inhomogenität oder analytische 

Schwierigkeiten verursacht werden. Ein steil ansteigender „Seitenast“ der Horwitzkurve 

(Fall 3) tritt regelmäßig auf, wenn die zu messenden Konzentrationen nahe oder unterhalb 

der Bestimmungsgrenze liegen. 

Der Quotient von ermitteltem VK mit dem zu erwartenden VK nach Horwitz wird auch als 

Horwitz-Ratio oder kurz „HORRAT-Wert“ bezeichnet. Der in der Graphik eingezeichnete 

Toleranzbereich deckt also HORRAT-Werte im Bereich von 0,5 bis 1,5 ab. In der Tabelle 

1 sind die gemittelten HORRAT-Werte (72.-85. Enquete) angeben und zusätzlich der 

prozentuale Anteil an HORRAT-Werten, die über 1,5 liegen. 

383


Vergleichs-Variationskoeffizient VK (%) 

75 

50 

25 

Horwitz-Kurve 

0 

1,0E-09 1,0E-06 1,0E-03 1,0E+00 

Konzentration (log) 

Abb. 1: Horwitzkurve mit Toleranzbereich und Vergleichsvariationskoeffizienten aus 

Ringuntersuchungen (Beispiel). 

3 

Tabelle 1 zeigt, dass 17 von 28 Parametern einen mittleren HORRAT-Wert von unter 1,5 

haben. Es handelt sich hauptsächlich um Methoden zur Bestimmung von löslichen 

Fraktionen der Hauptnährstoffe und Spurenelemente. Sie haben keine auffällig hohe 

Streuung und können als zuverlässige Verfahren beurteilt werden. In Einzelfällen gibt es 

aber auch bei diesen Verfahren HORRAT-Werte >1,5, die dann auftreten, wenn die 

Elementgehalte in der Nähe oder unterhalb der Bestimmungsgrenze liegen (siehe Tabelle 

1, letzte Spalte). 

Bei weiteren 11 Parametern liegen die HORRAT-Werte größer 1,5 zum Teil sogar 

erheblich darüber. Als verbesserungswürdige Verfahren sind zu nennen: Bor (CAT), Bor 

heißwasserlöslich, Mangan (EDTA), Mangan nach Schachtschabel, sowie Ammonium 

(CaCl2) und Ammonium (CAT). Die Ursachen hierfür sind sicher Element-spezifisch und 

werden weiter unten ausführlicher diskutiert. 

2 

1 

384


Tabelle 1: Parameter, geordnet nach aufsteigenden Horwitz-Ratios 

(Mittelwert der 72.-85. Enquete) 

lfd. 

Nr. 

Parameter 

Methode Anzahl 

Mittelwert 

HORRAT 

Anzahl 

>1,5 

Anteil %) 

>1,5 

mögliche 

Ursachen für hohe 

HORRAT-Werte 

1 Mg CaCl2 27 0,8 0 0 

2 K CaCl2 20 0,8 1 5 

3 Mg CAT 23 0,9 0 0 

4 NO3-N CaCl2 27 0,9 2 7 * BG unterschritten 

5 K DL 27 1,0 1 4 

6 Zn CAT 24 1,0 2 8 

7 Cu CAT 24 1,0 4 17 

8 NO3-N CAT 24 1,1 4 17 BG unterschritten 

9 K CAL 27 1,2 3 11 BG unterschritten 

10 Zn Trierw. 16 1,2 3 19 

11 Zn EDTA 25 1,2 5 20 

12 P DL 27 1,3 6 22 BG unterschritten 

13 S CaCl2 20 1,3 5 25 

Ausfällung von Mn 

14 Mn CAT 23 1,3 8 35 

bei hohem pH 

15 P CAL 27 1,4 5 19 BG unterschritten 

16 Cu EDTA 27 1,4 8 30 

17 N Kjeldahl 23 1,4 8 35 

18 Cu Westerh. 23 1,6 7 30 

19 B CAT 24 1,6 9 38 

BG unterschritten; 

Bor-Adsorption (?) 

20 N Dumas 25 1,6 11 44 

21 B hwl 27 1,6 13 48 Bor-Adsorption (?) 

22 Na CAT 22 1,7 10 45 BG unterschritten 

BG unterschritten 

23 NH4-N CaCl2 27 2,0 18 67 

NH3-Verlust (pH>7) 

24 Na CaCl2 24 2,1 17 71 BG unterschritten 

BG unterschritten 

25 NH4-N CAT 24 2,3 16 67 

NH3-Verlust (pH>7) 


26 Mn EDTA 18 2,5 14 78 

bei hohem pH 

27 C org Lichterf. 17 2,5 15 88 


28 Mn Schacht. 21 3,9 18 86 

bei hohem pH 

* BG: Bestimmungsgrenze 

385


4. Diskussion und Schlussfolgerungen 

Die Vergleichbarkeit der Nitrat- und Magnesiumbestimmung im CaCl2-Extrakt (Abb. 2 

und 3) ist sehr gut, die VK liegen überwiegend bzw. vollständig im Toleranzbereich der 

Horwitzfunktion, so dass diese beiden Parameter stellvertretend für zuverlässige 

Messverfahren aufgeführt werden können. 

Im Falle von Ammonium (siehe Abb. 4) liegen die durchschnittlichen HORRAT-Werte bei 

2,0 (CaCl2) bzw. 2,3 (CAT). Der Vergleich mit dem parallel extrahierten und gemessenen 

Nitrat ist besonders auffällig und aufschlussreich: Die günstigen HORRAT-Werte von 

Nitrat belegen, dass die Homogenität der Proben, die Probenvorbereitung im Labor, die 

Extraktion und die Messung in Ordnung waren. Die starke Streuung bei den 

Ammoniumgehalten steht im Zusammenhang mit der Bodenreaktion und ist besonders 

hoch bei Proben mit pH-Werten über 7,0 (nicht dargestellt). Gleichzeitig wurden bei 

Proben mit alkalischen pH-Werten sehr niedrige Ammoniumgehalte festgestellt, die nahe 

oder unterhalb der Bestimmungsgrenze liegen. Die hohe Variation geht vermutlich auf 

zwei Effekte zurück: Zum einen geht in alkalischen Extrakten NH4-N als gasförmiges NH3 

verloren, und zwar umso stärker, je höher der pH-Wert, je höher die 

Umgebungstemperatur und je länger die Standzeit der Extrakte ist. Zum zweiten sinken 

dadurch die NH4-N-Konzentrationen soweit ab, dass die Bestimmungsgrenze erreicht 

wird. 

Bei Mangan wurden hohe VK über den gesamten Konzentrationsbereich festgestellt, und 

zwar am stärksten ausgeprägt bei dem Verfahren nach Schachtschabel, gefolgt vom 

EDTA-Extrakt (Abb. 5) und am wenigsten gravierend im CAT-Extrakt. Als Ursache wird die 

Ausfällung von Manganoxiden oder auch Mangancarbonaten in der Zeit zwischen 

Filtration und Endbestimmung vermutet. 

Die Borgehalte aus dem Heißwasser- und auch aus dem CAT-Extrakt (Abb. 6) haben 

ebenfalls hohe VK. Als mögliche Ursache wird angenommen, dass Bor an den 

Gefäßwänden sorbiert und somit der Lösung entzogen wird. Der gegenteilige Effekt, die 

Freisetzung von Bor aus borhaltigen Laborgläsern ist ebenfalls als Variationsursache in 

Betracht zu ziehen. 

Die Natriumgehalte aus dem CaCl2- und CAT-Extrakt zeigen ebenfalls hohe VK (Abb. 7). 

Grund ist ein hoher Anteil an Proben, die in der Nähe oder unterhalb der 

Bestimmungsgrenze liegen. Die Untersuchung auf Natrium wird meist als Ergänzung zu 

anderen (Nähr)stoffanalysen vorgenommen und steht meist nicht in deren Mittelpunkt. 

Deswegen wurde auch nicht darauf geachtet, den relevanten Konzentrationsbereich 

gleichmäßig abzudecken. 

5. Zusammenfassung 

• Das Konzept nach Horwitz ist gut anwendbar auf chemische Messverfahren der 

Fachgruppe Bodenuntersuchung des VDLUFA, wie z.B. die Methoden zur 

Bestimmung von Mengen- und Spurenelementen. Physikalische Methoden wie 

Korn-größenanalyse oder Carbonatgehalt gehorchen nicht der Horwitzfunktion. 

• Alle Verbandsmethoden haben im Zeitraum 1992 bis 2005 durchschnittliche 

HORRAT-Werte


Veränderung der Filtrate nach der Extraktion z.B. durch Stoffverlust (NH4/NH3), 

Ausfällung (Mangan/Manganoxid bzw. Adsorption an Gefäßwänden (Bor) vermutet. 

Zur Stabilisierung der Extraktionslösungen wird die Zugabe von Säure 

vorgeschlagen, so wie auch bei der Untersuchung von Wässern verfahren wird. 

• Im Falle von Natrium in CaCl2 und CAT sind stark streuende Ergebnisse 

größtenteils durch niedrige Konzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenze 

bedingt und müssen als unvermeidlich eingestuft werden. 

VK % 

VK % 

50,0 

45,0 

40,0 

35,0 

30,0 

25,0 

20,0 

15,0 

10,0 

5,0 

NO3-N (CaCl2) 

0,0 

0 0,0001 0,0002 0,0003 0,0004 0,0005 

16,0 

14,0 

12,0 

10,0 

8,0 

6,0 

4,0 

2,0 

0,0 

Konzentration (g/g) 

Mg (CaCl2) 

0 0,00005 0,0001 0,00015 0,0002 0,00025 


Abb. 2 

Abb. 3 

387


VK % 

VK% 

70,0 

60,0 

50,0 

40,0 

30,0 

20,0 

10,0 

0,0 

40,0 

35,0 

30,0 

25,0 

20,0 

15,0 

10,0 

5,0 

NH4-N (CaCl2) 

0 0,00001 0,00002 0,00003 0,00004 0,00005 0,00006 0,00007 


Mn (EDTA) 

0,0 

0 0,0001 0,0002 0,0003 0,0004 0,0005 0,0006 0,0007 


Abb. 4 

Abb. 5 

388


VK % 

VK % 

6. Literatur 

80,0 

70,0 

60,0 

50,0 

40,0 

30,0 

20,0 

10,0 

60,0 

50,0 

40,0 

30,0 

20,0 

10,0 

Bor CAT 

0,0 

0 5E-07 0,000001 1,5E-06 0,000002 2,5E-06 0,000003 

Konzentration 

Na (CAT) 

0,0 

0 0,00001 0,00002 0,00003 0,00004 0,00005 0,00006 0,00007 0,00008 


Abb.6 

Abb. 7 

Horwitz, W. 1982 a: Evaluation of analytical methods used for regulation of foods and drugs. Anal. 

Chem., 54, 67A -76A 

Horwitz W. and Albert, R. 2006: The Horwitz Ratio (HorRat): A useful index of method 

performance with respect to precision; Journal of AOAC International Vol. 89, No.4, 2006, 1095- 

1109 

389


Ein kombiniertes Testverfahren zur Ermittlung der Pflanzenverfügbarkeit von 

Schwermetallen 

Horak, Othmar (ARC Seibersdorf research); Friesl, Wolfgang; Stimpfl, Elmar: 

1. Einleitung 

Schwermetallbelastungen des Bodens können einerseits das Pflanzenwachstum hemmen, 

andererseits zum Eintritt toxischer Elemente in die Nahrungskette führen. Am Standort 

Arnoldstein (Kärnten) liegen verbreitet hohe Bodengehalte an Pb, Zn und Cd vor, die aus 

langjähriger Verarbeitung von Blei- und Zinkerzen stammen. In mehreren Untersuchungen 

wurde gezeigt, dass in der Grünlandvegetation vor allem Cd den Futtermittelgrenzwert 

überschreitet und zum Teil auch Zn in deutlich erhöhten Konzentrationen vorliegt (Tabelle 

1). Blei hingegen ist weniger mobil und wird nicht so stark in den Pflanzen angereichert 

(HORAK, 2001). Seit dem Jahr 2003 werden Versuche im Glashaus und an 

Freilandstandorten durchgeführt, deren Ziel die Immobilisierung der Schwermetalle durch 

Applikation von Bodenzusätzen (Kalk, Kiesschlamm, Eisenoxide und andere Stoffe) ist 

(FRIESL et al. 2006). Von großer Bedeutung für Bodensanierungsversuche ist die 

begleitende Kontrolle durch ein geeignetes Monitoring-System auf Basis von 

pflanzenverfügbaren Metallfraktionen. Der vorliegende Beitrag berichtet über ein 

Untersuchungsprogramm, in dem Böden aus Arnoldstein und von anderen kontaminierten 

Standorten zur Prüfung gelangten. Insbesondere wurden auch mit Cu belastete Böden 

aus Südtiroler Weinbaugebieten und aus einem Immissionsgebiet (Brixlegg, Tirol) in die 

Versuche einbezogen. In diesen wurden junge Gerstenpflanzen auf den verschieden 

belasteten Böden in Kombination mit einer mobilen Metallfraktion, extrahierbar mit 1 M 

Ammoniumnitrat, untersucht und bewertet. 

2. Methoden 

Böden wurden mit Königswasser bzw. mit 1 M Ammoniumnitrat (20 g / 50 ml) extrahiert, 

die pH-Bestimmung erfolgte in 0,01 M CaCl2. Pflanzen wurden mit Salpeter- und 

Perchlorsäure aufgeschlossen. Die Messung der Schwermetalle erfolgte in Abhängigkeit 

von der Konzentration mittels ICP-OES oder Flammen-AAS, in mobilen Bodenauszügen 

ausschließlich mit ICP-MS. Testversuche mit Sommergerste „Messina“ wurden im 

Glashaus in quadratischen Kunststoffgefäßen mit 1 Liter Volumen in vierfacher 

Wiederholung durchgeführt (Abbildung1). Nach der Keimung wurde auf neun Pflanzen je 

Gefäß vereinzelt und nach einer 18-tägigen Wachstumsperiode erfolgten der Schnitt und 

die nachfolgende Schwermetallbestimmung. 


Tabelle 1 zeigt ausgewählte Ergebnisse aus bisherigen Untersuchungen an Freilandstandorten 

im Raum Arnoldstein. Die Gehalte der Pflanzen sind durchwegs höher als der 

Hintergrundwert (Öhlinger, 2000). Nach dem Futtermittelrecht gibt es bei Cd durchwegs 

Überschreitungen. Kritische Zn-Gehalte für das Pflanzenwachstum (Sauerbeck, 1982) 

treten in einigen Fällen auf, wobei sich mit Sicherheit auch geringe Sorptionskraft und 

niedriger pH-Wert nachteilig auswirken. Es ist ersichtlich, dass bei niedrigem pH-Wert 

auch relativ geringe Gesamtbelastung des Bodens mit hohen Zn- und Cd-Anreicherungen 

in der Vegetation verbunden ist. Pb ist gegenüber den beiden anderen Elementen deutlich 

weniger mobil und erreicht in der Regel nicht die für die Tierernährung kritischen Werte in 

der Pflanzensubstanz. Es treten allerdings auch Ausnahmen wie der Boden Arnoldstein A 

(Tabelle 2) mit erhöhter Aufnahme in die Pflanze auf. 

390


Abbildung 1: Ausschnitt aus dem Gefäßversuch; links sind chlorotische Pflanzen mit 

deutlich sichtbaren Cu-Toxizitätssymptomen. 

Tabelle 1: Schwermetallgehalte in mg.kg -1 von Boden und Vegetation an drei typischen 

Grünlandstandorten im Raum Arnoldstein. 

Bezeichnung Probenart Blei Zink Cadmium 

Messpunkt 38a Grünlandaufwuchs 7,1 208 2,21 

Boden, pH = 5,96 981 762 7,2 

Stossau, nahe 

Grünlandaufwuchs 12,1 163 2,8 

Versuchsfläche C Boden, pH = 6,67 2632 4093 31,6 

Stossau, nahe 

Knäuelgras 

8,5 188 2,0 

Versuchsfläche B Sauerampfer 

11,1 1337 5,9 

Boden, pH = 4,61 820 340 3,2 

Futtermittelgrenzwert * 

35,2 

1,14 

Kritischer Wert Pflanze 

200 

Referenzwert Gras ** 

0,8 60 0,4 

*) EU-Richtlinie, umgerechnet auf 100% TS. 

**) Öhlinger (2000) 

In Tabelle 2 sind einige Beispiele aus den Gersten-Testversuchen mit verschiedenen 

Böden aus dem Raum Arnoldstein zusammengestellt. A, B und C sind Böden aus den 

Parzellen des Freilandversuches; zwei weitere stammen aus einem Langzeitversuch in 

Großgefäßen, die im Jahre 1999 mit immobilisierenden Bodenzusätzen wie z.B. 

391


Rotschlamm (Eisenoxide) behandelt wurden. Als Vergleichsvariante dient der unbelastete 

Boden aus dem Seibersdorfer Versuchsfeld, der bei allen untersuchten Parametern 

typische Hintergrundwerte aufweist. Deutlich zeigt sich bei den beiden Varianten aus dem 

Langzeitversuch, dass die immobilisierende Bodenbehandlung auch nach sieben Jahren 

noch wirksam ist. Die Versuche können anhand der Pflanzenwerte beurteilt werden. Zn 

kann ab 200 mg.kg -1 als kritisch für das Pflanzenwachstum betrachtet werden (Sauerbeck, 

1982), für Cd und Pb ist der Futtermittelgrenzwert (vgl. Tab. 1) als Bezugswert zu 

verwenden. Gleichfalls können die von Prüess (1994) vorgeschlagenen Richtwerte für 

mobile Schwermetalle als Vergleichsbasis dienen. Nach diesen gilt für Cd 0,025 mg.kg -1 

als kritische Grenze bei Nahrungspflanzen und für Zn 5 mg.kg -1 als kritische Grenze bei 

Futterpflanzen. 

Nach den eigenen Versuchen kann Zn bereits ab einer mobilen Konzentration von 

1 mg.kg -1 einen für Pflanzen toxischen Bereich erreichen. Cd kann bei mobiler Boden- 

Konzentration von >0,05 mg.kg -1 in der Gerstenpflanze den Futtermittelgrenzwert 

erreichen bzw. überschreiten und Pb zeigte sich variabel in seinem 

Akkumulationsverhalten. Es ist hier anzumerken, dass auf dem Boden Arnoldstein A auch 

im Freiland stets eine hohe Anreicherung von Pb in Pflanzen ermittelt wurde. Werte von 

54 mg.kg -1 traten im Silomais auf (Horak 2001), und Spitzwegerich enthielt 49 mg.kg -1 . 

Tabelle 2: Ergebnisse vom Gersten-Testversuch. Gesamte und in Ammoniumnitrat 

extrahierbare (mobile) Schwermetallgehalte im Vergleich zu den Gehalten in jungen 

Gerstenpflanzen. Werte in mg.kg -1 

Boden pH Element Gesamt Mobil Pflanze 

Zink 973 1,11 483 

Arnoldstein A 7,3 

Arnoldstein B 6,8 

Arnoldstein, 

Langzeitversuch 

Rotschlamm 1999 

Arnoldstein, 

Langzeitversuch 

Nicht behandelt 

Stossau C 

Grünlandparzelle 

Seibersdorf 

unbelastet 

7,1 

6,9 

6,7 

7,4 

Blei 2983 1,083 98 

Cadmium 15,1 0,196 8,4 

Zink 524 0,38 127 

Blei 912 0,185 2,48 

Cadmium 5,5 0,054 1,93 

Zink 1573 0,88 190 

Blei 3553 0,236 2,4 

Cadmium 10,1 0,034 0,59 

Zink 1853 1,71 253 

Blei 4823 0,480 3,5 

Cadmium 11,7 0,058 1,16 

Zink 2133 35,0 1064 

Blei 1383 1,20 24 

Cadmium 14,7 0,54 8,8 

Zink 76 0,03 46 

Blei 16,8


Böden aus dem Weinbaugebiet Tramin in Südtirol (Nummer 6 und 7), können als hoch 

belastet eingestuft werden. In beiden Varianten traten optisch sichtbare Symptome des 

Cu-Überschusses an den Gerstenpflanzen in Form von Chlorosen auf (Abbildung 1); 

gleichfalls war das Wachstum der Pflanzen eingeschränkt. Der Unterschied in den 

Pflanzen auf beiden Böden könnte (bei annähernd gleichen mobilen Gehalten) durch die 

Kationenaustauschkapazität bedingt sein, die im Boden 6 19,8 mval, im Boden 7 jedoch 

nur 9,7 mval pro 100 g beträgt. Beide Böden besitzen einen Anteil von 52% an Carbonat 

bei entsprechend hohen pH-Werten. Auffallend ist auch die in den Varianten 4 und 5 

(Weyersdorf) auftretende verhältnismäßig hohe Pflanzenverfügbarkeit bei relativ niedrigen 

mobilen Bodenkonzentrationen. Diese Böden wurden im Jahr 1987 durch Zusatz löslicher 

Schwermetallsulfate mit Zn, Cu, Ni, Cd kontaminiert und weisen außerdem schwache 

Sorptionseigenschaften auf. Der Zusatz von Rotschlamm (Böden 2 und 4) hat auf die 

Verfügbarkeit von Cu keinen Einfluss, womit frühere Ergebnisse des Langzeitversuches 

bestätigt werden. 

mg/kg 

mg/kg 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

9,2 

0,13 

28,1 

3,75 

32,6 

2,63 

Gerstenpflanzen 

25,1 

mobile Fraktion 

0,59 0,55 

5,45 

1 2 3 4 5 6 7 8 

26 

30,9 

40,8 

1 2 3 4 5 6 7 8 

5,3 

25,8 

1,29 

Bezeichnung der Böden 

(Cu-Gesamt in mg.kg -1 ) 

1 Seibersdorf (26,3) 

2 Brixlegg (794), mit 

Rotschlamm behandelt 

3 Brixlegg (646), unbehandelt 

4 Weyersdorf (151) mit 

Rotschlamm behandelt 

5 Weyersdorf (162), unbehandelt 

6 Tramin 1 (805), Weinbau 

7 Tramin 2 (737), Weinbau 

8 Terlan (420), Weinbau 

Abbildung 2: Versuchsergebnisse mit kupferbelasteten Böden. Oben: Cu in mg.kg -1 

Pflanzen-Trockensubstanz, unten: mobile Cu-Fraktion in mg.kg -1 Boden. 

4. Literatur 

Beckett, P.H.T. und R.D. Davis (1977): Upper critical levels of toxic elements in plants. 

New Phytologist 79, 95 – 106. 

Friesl, W., J. Friedl, K. Platzer, O. Horak, M.H. Gerzabek (2006): Remediation of 

contaminated agricultural soils near a former Pb/Zn smelter in Austria: Batch, pot and field 

experiments. Environmental Pollution 144, 40 - 50. 

Horak, O. (2001): Kärntner Restmüllverwertungs GmbH; Umweltverträglichkeitserklärung, 

Fachbereiche Boden und Landwirtschaft. 72 Seiten, 21. 02. 2001. 

393


Öhlinger, R. (2000): Biomonitoring von Luftschadstoffen und deren Bewertung aus 

landwirtschaftlicher Sicht. Veröffentlichungen des Bundesamtes für Agrarbiologie, 

Linz/Donau, Nr. 22, 115 – 136. 

Prüeß, A. (1994): Einstufung mobiler Spurenelemente in Böden. In: Ergänzbares 

Handbuch der Maßnahmen und Empfehlungen für Schutz, Pflege und Sanierung von 

Böden, Landschaft und Grundwasser. 15. Lieferung I/94 8 (Hrsg.: Rosenkranz, Einsele, 

Harress). Erich Schmidt Verlag, Berlin. 

Sauerbeck, D. (1982): Welche Schwermetallgehalte in Pflanzen dürfen nicht überschritten 

werden, um Wachstumsbeeinträchtigungen zu vermeiden. Landw. Forsch. Sonderheft 39, 

Kongressband, Seite 108 – 129. 

Diese Arbeit wurde durch die Kommunalkredit Austria AG (INTERLAND, Projektpaket 3) 

gefördert 

394


Variabilität der Nmin-Gehalte auf heterogenen Praxisschlägen und ihre 

Berücksichtigung bei der 1. N-Gabe 

Schliephake, Wilfried (Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft); Pößneck, Jörg; 

Albert, Erhard: 

Einleitung 

Mit der Größe der Ackerschläge nimmt zumeist auch die Heterogenität des Bodens zu. 

Auf Schlagebene ist sie oft die Ursache für auftretende Ertragsunterschiede. Deutlich 

sichtbar wird dies in Jahren mit längerer Frühjahrs- bzw. Vorsommertrockenheit, die in 

Mitteldeutschland regelmäßig auftreten. Unter diesen Bedingungen kommt der 

Wasserbereitstellung aus dem Boden entscheidende Bedeutung für die Ertragsbildung zu. 

Das wirkt sich auf den N-Bedarf und auf die Ausnutzung des Dünger-N aus. Unter diesen 

Bedingungen lässt sich nur durch eine teilschlagspezifische Ausbringung verhindern, dass 

nach der Ernte auf Teilflächen erhebliche Nmin-Reste verbleiben. In den Schlagbereichen 

mit zumeist niedrigem Ertragsniveau reichen zudem die häufig begrenzten 

Winterniederschläge aus, um den verbliebene Nitratstickstoff aus dem potenziellen 

Wurzelbereich auszutragen. Unter derartige Standortbedingungen sind oft bereits zu 

Beginn einer Vegetationsperiode gerichtete Unterschiede hinsichtlich des 

pflanzenverfügbaren Boden-N zu erwarten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den 

Einfluss von Bodenheterogenität auf den Nmin im Frühjahr zu untersuchen und 

Möglichkeiten zu erproben, wie bereits zur ersten N-Gabe darauf reagiert werden kann. 


Die mehrjährigen Untersuchungen erfolgten auf Schlägen des Lehr- und Versuchsgutes 

Köllitsch. Die Differenzierung des Bodens erstreckt sich hier vom lehmigen Sand bis zum 

tonigen Lehm und ist auch innerhalb einzelner Schläge beachtlich. 

Im Mittel der letzten zwanzig Jahre wurden an diesem Standort 505 mm Niederschlag 

gemessen. Das entspricht etwa den Werten, wie sie im mitteldeutschen Trockengebiete 

typisch sind. In der Zeit von Oktober bis März fallen davon rund 210 mm. Dieser Betrag 

reicht lediglich dazu aus, auf den lehmigen Schlagteilen die Feldkapazität des Bodens bis 

in 100 bzw. 120 cm Tiefe aufzufüllen. 

Abbildung 1: Karte der scheinbaren elektrischen Leitfähigkeit eines heterogenen 

Ackerschlages im Lehr- und Versuchsgut Köllitsch 

Die Nmin-Beprobungen erfolgten zum Teil in starren Rastern bzw. wurden gezielt 

entsprechend der vorhandenen Bodenunterschiede vorgenommen. 

395


Zur Charakterisierung der Heterogenität des Bodens wurde die scheinbare elektrische 

Leitfähigkeit herangezogen. In Abbildung 1 ist beispielhaft ein Ackerschlag dargestellt. Die 

aus den Messwerten erstellte Karte weist markante Unterschiede auf. Die so ermittelten 

Muster finden sich oft in den Ertragskarten wieder (Abb. 2). Dargestellt sind in der 

Abbildung die mittleren Relativerträge aus vier Getreideernten. In den Bereichen mit hoher 

elektrischer Leitfähigkeit wurden regelmäßig die höchsten Erträge erzielt. 

Abbildung 2: Abweichungen vom mittleren Ertrag auf einem heterogenen Ackerschlag 

(Relativwerte aus vier Getreidejahren) 

Auf markanten Schlägen wurden die differenzierten Nmin-Werte genutzt, um bereits die 

erste N-Gabe teilschlagspezifisch auszubringen. Neben konstanter Ausbringung wurde die 

N-Düngung mittels Applikationskarten realisiert, die sich an der elektrischen Leitfähigkeit 

des Bodens orientieren. Entsprechend der Differenzierung im Nmin wurden die 

Stickstoffmengen korrigiert. Die späteren N-Gaben wurden nach festem Schema über 

Applikationskarten bzw. dem Yara-N-Sensor ausgebracht. 

Ergebnisse 

Das Niveau des Nmin war zwischen den Jahren sehr unterschiedlich. Es wurde vom 

Düngungs- und Ertragsniveau der Vorfrucht, den Witterungsbedingungen im Herbst und 

Winter sowie den angebauten Früchten beeinflusst. Die Variabilität auf den Schlägen war 

jedoch beachtlich. 

Auf dem in Abbildung 3 dargestellten Schlag fand sich nach einem insgesamt trockenen 

Jahr (385 mm Niederschlag) ein Wertebereich von 80 bis 200 kg Nmin/ha in 0-60 cm 

Bodentiefe. Im darauf folgenden Frühjahr lagen die Nmin-Gehalte an den gleichen 

Probenpunkten auf einem deutlich niedrigeren Niveau. Die Verteilung auf dem Schlag 

wies allerdings ein ähnliches Muster auf. 

In beiden Fällen ergaben sich enge Beziehungen zwischen der Leitfähigkeit des Bodens 

und den ermittelten Nmin-Werten (Abb. 4). Auf den Schlagteilen mit leichterem Boden 

wurden zu Vegetationsbeginn regelmäßig niedrigere Werte ermittelt. Auch auf den 

anderen untersuchten Schlägen ergaben sich gute, zum Teil sogar sehr enge 

Beziehungen zur elektrischen Leitfähigkeit des Bodens. 

Festgestellt werden konnte auch, dass deutliche Parallelen zwischen Nmin- und Smin- 

Gehalten bestehen (Abb. 5). Die insgesamt hohen Gehalte an pflanzenaufnehmbarem 

396


Sulfat resultieren vornehmlich aus einer regelmäßigen Versorgung mit organischen 

Düngern. 

Abbildung 3: Verteilung des Nmin zu Vegetationsbeginn auf einem heterogenen 

Ackerschlag in zwei aufeinander folgenden Jahren 

N min (kg/ha) 

180 

150 

120 

90 

60 

30 

0 

Standardabweichung 

R 2 = 0,41 

R 2 = 0,71 

0 10 20 30 40 50 60 

Scheinbare elektrische Leitfähigkeit (mS/m) 

Abbildung 4: Mittlere Nmin-Gehalte zu Vegetationsbeginn in Abhängigkeit von der 

Leitfähigkeit des Bodens in zwei aufeinander folgenden Jahren 

397


N min bzw. S min (kg/ha) 

200 

160 

120 

80 

40 

0 

lehmiger Sand sandiger Lehm Lehm toniger Lehm 

N min 26 46 54 92 

S min 45 77 128 121 

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 


Abbildung 5: Nmin und Smin zu Beginn der Vegetation auf einem heterogenen 

Winterrapsschlag 

Auf diese differenzierten Nmin-Werte wurde in Versuchen mit einer bereits zur ersten N- 

Gabe teilschlagspezifischen N-Düngung reagiert. Bei ausreichenden Niederschlägen 

führte eine zeitige variable N-Düngung mit einem Ausgleich des Nmin auf den leichteren 

Schlagteilen zu einem einheitlichen Ertragsniveau auf der gesamten Teilfläche. Das war 

bei konstanter Stickstoffanwendung nicht der Fall. 

In Jahren mit begrenztem Wasserangebot trat die Differenzierung des Ertrages in 

Abhängigkeit vom Boden in allen Prüfgliedern und den einbezogenen Fruchtarten 

(Winterraps, Wintergerste und Winterweizen) auf. Am Beispiel eines 

Wintergerstenschlages soll dies beispielhaft aufgezeigt werden (Abb.6). Auf den leichteren 

Schlagteilen war dann selbst bei niedrigem Nmin eine noch verminderte Andüngung von 

Vorteil. Unter diesen Bedingungen erbrachte die variable N-Düngung zwar ertraglich 

keinen Vorteil. Im Vergleich zur einheitlichen Düngung erhöhte sich durch eine zeitige 

variable Ausbringung die Effizienz des eingesetzten Stickstoffs jedoch deutlich (Abb. 7). 

Für Winterraps ergab sich, dass bei gleichen Erträgen durch eine variable Düngung für die 

Bildung von 1 dt Korn etwa 0,7 kg N weniger ausreichend waren. Besonders deutlich war 

der Unterschied bei niedriger Leitfähigkeit (leichte Schlagteile). 

398


Kornertrag (dt/ha bei 86%) 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

R 2 = 0,63 

0 10 20 30 40 50 


Abbildung 6: Kornertrag von Wintergerste in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit des 

Bodens 

kg Dünger-N je dt Rapsertrag 

10 

8 

6 

4 

2 

variable N-Düngung konstante N-Düngung 

7,4 8,7 5,9 6,3 3,9 4,8 3,6 4,3 3,6 4,3 

< 8 8 bis 16 16 bis 24 24 bis 32 > 32 

Leitfähigkeitsklasse (mS/m) 

Abbildung 7: Effizienz des gedüngten Stickstoffs auf einem heterogenen 

Winterrapsschlag bei variabler und konstanter N-Düngung. 

399


Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 

Viele landwirtschaftlich genutzte Böden weisen eine beachtliche Heterogenität auf. Mit 

zunehmender Größe der Ackerschläge verstärken sich diese Unterschiede. Die 

Differenziertheit in der Nährstoffdynamik sowie dem Wasserhaushalt kann dadurch ein 

beachtliches Ausmaß erreichen. Unter den Witterungsbedingungen Mitteldeutschlands 

kommt besonders dem Bodenwasservorrat eine große Bedeutung für die Ertragsbildung 

zu. Er entscheidet häufig über das erreichbare Ertragspotential. Im Hinblick auf die 

ökonomischen sowie ökologischen Erfordernisse ist der Stickstoffeinsatz darauf 

auszurichten. 

Die vorliegenden Untersuchungen haben gezeigt, dass Bodenheterogenität bei 

begrenzten Winterniederschlägen häufig mit beachtlicher Differenzierung im Nmin zu 

Beginn der Vegetation verbunden ist. Unter praktischen Bedingungen liefern starre bzw. 

zufällige Bodenbeprobungen nur unzureichende Orientierungshilfen für eine präzise N- 

Düngung. Sie dürften Ursache für unzulängliche Düngungsempfehlungen auf für den 

Ertrag markanten Teilflächen sein. Durch eine gezielte Probennahme nach Bodenkarte 

oder Ertragspotentialkarte mit festen, georeferenzierten Messpunkten erhöht sich die 

Aussagefähigkeit. Die auf dieser Weise erzielten Analysenergebnisse erlauben in 

Abhängigkeit von den vorhandenen Unterschieden bereits zu Vegetationsbeginn eine 

differenzierte N-Düngung. 

Unter den Bedingungen eines begrenzten Wasserangebotes lassen sich die Bestände so 

gezielter Führen und es verringert sich die Gefahr von N-Überhängen. In den parallel 

durchgeführten Versuchen erbrachte eine variable, teilschlagspezifische N-Düngung nicht 

immer einen signifikanten Ertragszuwachs. Sie führte jedoch zumeist zu einer höheren 

Effizienz des eingesetzten Düngerstickstoffs. 

Eine entsprechend den vorhandenen Bodenunterschieden bzw. Ertragspotenzialen 

vorgenommene Nmin-Beprobung ermöglicht eine teilschlagspezifische N-Düngung auch zu 

den Fruchtarten, bei denen die gegenwärtig vorhandenen „Echtzeit-Verfahren“ nicht 

greifen. 

400


Restnitratgehalte in Rebböden der Region südlicher Oberrhein - Ergebnisse aus 17 

Jahren SchALVO-Kontrollaktion 

Bechtold, Karin (LUFA Augustenberg), Übelhör, Walter: 

Einleitung 

Im Rahmen der Schutzgebiets- und Ausgleichs-Verordnung (SchALVO) Baden- 

Württembergs werden seit 1989 jährlich zum Vegetationsende die Böden vieler Standorte 

in Wasserschutzgebieten auf auswaschungsgefährdete Nitratstickstoffgehalte 

(Restnitratgehalte) kontrolliert. 

Abbildung 1: Weinbaugebiete in der Region 

„Südlicher Oberrhein“ 

Quelle: Weinbauinstitut Freiburg 

Im Untersuchungszeitraum 1989 - 2005 

liegen der LUFA Augustenberg Ergebnisse 

von ca. 5400 Rebstandorten aus der Region 

„Südlicher Oberrhein“ (ausschließlich 

Junganlagen, unbestockte Flächen und 

Rebschulflächen) vor. 

Für die Auswertung werden die 

Weinanbaugebiete Kaiserstuhl und 

Tuniberg als vorwiegend trockene Standorte 

sowie Ortenau, Breisgau und 

Markgräflerland mit relativ viel Niederschlag 

und Hanglagen in die zwei Regionen KT 

und OBM eingeteilt. 

Durch die zusätzlichen Angaben „Reben 

begrünt“, „Reben teilbegrünt“ und „Reben 

unbegrünt/offen“ (siehe Tabelle 1) wird 

versucht, die Bedeutung einer Begrünung 

auf die Reduzierung des Restnitratgehaltes 

im Herbst aufzuzeigen. 

Tabelle 1: verschiedene Bodenbegrünungsarten während der Kontrollaktion 

Bodenbegrünungsart 

begrünt 

teilbegrünt 

unbegrünt 

während der Kontrollaktion 

Begrünung in allen Gassen 

Begrünung in jeder 2. Gasse 

kein Pflanzenaufwuchs 

Als Begrünung werden die Systeme „Dauerbegrünung“ und „Winterbegrünung“ 

angewandt. Während die Dauerbegrünung ganzjährig grünlandähnlich vorhanden ist, wird 

als Nachteil die Wasser- und Nährstoffkonkurrenz während der Hauptbedarfszeit der 

Reben vor allem in niederschlagsarmen Gebieten angeführt. Beim System 

“Winterbegrünung“ wird im Frühjahr bei der Einarbeitung und im Spätsommer bei der 

Aussaat zu den Hauptbedarfszeiten durch Mineralisationsschübe mehr Stickstoff für die 

Reben verfügbar gemacht. Auch bei der „Dauerbegrünung“ kann durch Unterschneiden 

401


oder Stören der Begrünung zur Hauptbedarfszeit die Mineralisation angeregt werden. Es 

sind Kombinationen dieser Systeme durch Einsaaten in jeder 2. Gasse möglich. 

Ergebnisse 

Häufigkeit der beprobten Begrünungsarten und Anzahl der Standorte der Regionen 

Kaiserstuhl / Tuniberg (KT) und Ortenau / Breisgau / Markgräflerland (OBM) über alle 

Jahre 

Anteil in % (akkumuliert) 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

�� 

Region KT Region OBM 

�� 

Anzahl beprobter Standorte 

�� 

�� 

begrünt 

�� 

Anzahl 

350 

30 

�� 20 

�� 

�� 

�� teilbegrünt 

�� 

�� 

�� 

100 

�� 

50 

10 

unbegrünt 

0 

0 

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 

300 

250 

200 

150 

Anteil in % (akkumuliert) 

100 

Anzahl 

350 

� 

� 

� � 

90 

80 

300 

� 

70 


� 

� 

250 

60 

� 

� � � 

� 

� 

200 

50 

40 � 

� 

begrünt 

� 

� 

� 

� 

150 

30 

20 

� 

100 

10 

teilbegrünt 

50 

unbegrünt 

0 

0 

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 

� 

90 

80 

300 

70 


� 

� 

250 

60 

� � � 

� 

� 

200 

50 

40 

� 

begrünt 

� 

� 

� 

� 

150 

30 

20 

� 

100 

10 

teilbegrünt 

50 

unbegrünt 

0 

0 

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 

Abbildung 2: Häufigkeit der beprobten Begrünungsarten und Anzahl der Standorte beider 

Regionen über alle Jahre 

Die Anzahl der beprobten Rebflächen (Linien) verändert sich im Laufe der Jahre. Bei der 

Region KT ist ein deutlich erhöhter Probenumfang in den Jahren 1995 bis 1997 zu 

verzeichnen. 

Ab 1996 erhöht sich der Anteil der teilbegrünten Flächen mit vorübergehendem Rückgang 

um das Jahr 2000. Dieser Anstieg ist größer bei der Region KT. Auch der Anteil an 

unbegrünten Flächen ist bei dieser Region bis zum Jahr 2003 höher. 

Restnitratgehalte in Rebböden mit verschiedenen Begrünungsarten der Regionen 

Kaiserstuhl / Tuniberg (KT) und Ortenau / Breisgau / Markgräflerland (OBM) in 

einzelnen Jahren 

Selektiert wurden nur Jahre, in denen die Verhältnisse der verschiedenen Begrünungen 

möglichst ausgeglichen waren. Nur bei der Region KT konnten unbegrünten Rebstandorte 

in die Auswertung einbezogen werden. 

In der Region KT lagen die Restnitratgehalte der Profile (0-90 cm) im Mittel des gesamten 

selektierten Zeitraums bei den begrünten Standorten bei 33 kg, den teilbegrünten bei 49 

kg und den unbegrünten bei 48 kg Nitrat-N / ha (Median). Die Region OBM zeigte über 

den selektierten Zeitraum gemittelt 38 kg bei den begrünten und 37 kg Nitrat-N / ha 

(Median) bei den teilbegrünten beprobten Standorten. 

Die einzelnen Jahre reagieren unterschiedlich. Unbegrünte Standorte weisen jedoch 

häufiger höhere Nitratwerte auf. 

402


120 

110 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

kg Nitrat-N / ha (Median) 

Säule links: begrünt 

Säule mitte: teilbegrünt 

Säule rechts: unbegrünt 

Region KT Region OBM 


60 

00 - 90 cm 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Mittel 

1993 1996 1997 1998 1999 2001 2002 2003 

Novellierung der SchALVO 2001 

kg Nitrat-N Nitrat-N Nitrat-N / ha (Median) (Median) (Median) 

110 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Säule links: begrünt 

Säule rechts: teilbegrünt 

kg kg Nitrat-N Nitrat-N / ha (Median) (Median) 

60 60 

00 - 90 cm 

50 50 

40 40 

30 30 

20 

10 10 

0 

Mittel 

1992 1996 1997 1999 2000 2003 2004 2005 


Abbildung 3: Restnitratgehalte im Boden von Reben mit unterschiedlicher Begrünungsart 

während der SchaLVO-Kontrollaktion beider Regionen (nur einzelne 

ausgewählte Jahre) 

Restnitratgehalte in Reb- und Getreideböden über alle Jahre 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 


0-30 cm 

30-60 cm 

60-90 cm 

2. Jahreshälfte 

niederschlagsreich 

2. Jahreshälfte 

überwiegend trocken 

linke Säule: Rebland Region KT 

mittlere Säule: Rebland Region OBM 

rechte Säule: Getreide Region OBM 

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 


Abbildung 4: Restnitratgehalte im Boden von Reb- und Getreidestandorten während der 

SchALVO-Kontrollaktion (alle Jahre) 

403


Als Vergleich werden hier Nitratwerte der Rebböden beider Regionen den Werten von 

Getreideböden (Getreide als Hauptfrucht bis Sommer der Region OBM) gegenüber 

gestellt. 

Die Region OBM weist in der ersten Hälfte des Untersuchungszeitraum meist höhere oder 

gleiche Nitratwerte als Region KT auf. Dieses Verhältnis kehrt sich in der zweiten Hälfte 

um. 

Über die Jahre nimmt der Abstand zwischen Reben und Getreide auffällig zu. Ein Grund 

dafür ist sicher die Steigerung des Anteils einer Zwischenfrucht nach Getreide von 

ca. 15 % zu Beginn auf über 60 % am Ende des Untersuchungszeitraums. Zusätzlich 

werden zur gezielten Stickstoffmineralisation seit Mitte der 90er Jahre vermehrt 

Bodenbearbeitungsmaßnahmen durchgeführt. Der dadurch erfolgte Humusabbau kann im 

Herbst zu einem erhöhten Restnitratgehalt führen. 


Damit vergleichbare Auswertungen erhalten werden, ist das Datenmaterial in 2 Regionen 

(Kaiserstuhl/Tuniberg und Ortenau/Breisgau/Markgräflerland) eingeteilt worden. 

Der Restnitratgehalt im Boden ist stark vom Jahr abhängig. 

Im Laufe der untersuchten Jahre 1989 bis 2005 hat sich das Verhältnis der 

Restnitratgehalte zu Ungunsten der Region Kaiserstuhl/Tuniberg bzw. Reben (allgemein) 

im Vergleich zu Getreide entwickelt. 

Die Auswertung der Begrünungsart ist bei den verwendeten Praxisdaten aufgrund selten 

unbegrünter bzw. teilbegrünter Standorte und unterschiedlicher Produktionstechnik 

schwierig und erbringt nicht immer das erwartete Ergebnis. 

404


Grundnährstoffversorgung im südlichen Oberrhein 

Übelhör, Walter (LUFA Augustenberg, Karlsruhe); Berger, Eric: 

Einleitung und Datenbasis 

Für die Auswertung wird die in der LUFA Augustenberg vorhandene Datei mit Ergebnissen 

der Bodengrunduntersuchungen verwendet, die zur Zeit fast 900.000 Datensätze aus den 

Jahren 1995 bis heute enthält. Durch die Reduzierung des Datenmaterials auf das 

Landwirtschaftliche Vergleichsgebiet Nummer 3 (Rheinebene = 100.000 Datensätze), auf 

die Landkreise von Rastatt bis Lörrach (86.000 Datensätze) und die Selektion ab dem 

Jahr 2000 verbleiben noch 52.000 Datensätze. Bei diesen 52.000 Schlägen handelt es 

sich um 25.000 Acker-, 14.700 Reben-, 7.000 Grünland- und 2.700 Obstflächen. 

Dargestellt werden die Ergebnisse von Acker- und Rebstandorten für die Parameter pH- 

Wert, Phosphor, Kalium und Magnesium. 

Die Verteilung der Gehaltsklassen wird für jede Gemeinde, Nährstoff und Nutzung in eine 

Maßzahl umgerechnet. Je nach Höhe dieser Maßzahl wird die Gemeindefläche mit 

verschiedener Farbe angezeigt, wodurch die unterschiedliche Nährstoffversorgung der 

Gemeinden in einer Karte gut dargestellt werden kann. Das genaue Rechenschema wurde 

auf den vergangenen VDLUFA-Kongressen bereits ausführlich beschrieben. 

Die in den Karten berechneten Farben orientieren sich an dem Verhältnis der 

Gehaltsklassen innerhalb einer Region. Obwohl für die beiden dargestellten Nutzungen 

die Grenzwerte für die Gehaltsklasseneinteilung vor allem bei pH und Magnesium 

unterschiedlich sind, zeigen die für die Gemeinde Ehrenkirchen in Tabelle 1 als Beispiel 

aufgeführten Zahlen jedoch, dass auch die Mittelwerte der Nährstoffe innerhalb eines 

begrenzten Gebietes bei unterschiedlicher Nutzung sich teilweise deutlich unterscheiden. 

Tabelle 1: Mittelwerte der Gemeinde Ehrenkirchen und Bereich der Gehaltsklasse C 

für die Nutzungen Acker und Reben 

Nutzung pH-Wert P 2O 5 

K 2O/ 

mittl. Boden 

Mg/ 

mittl. Boden 

Mittelwert in mg/100g (Stichprobe) 

Acker 6,4 (158) 18 (165) 28 (129) 11 (129) 

Reben 7,1 (201) 42 (103) 42 (112) 18 (112) 

Bereich der Klasse C in mg/100g 

Acker 6,1-7,0 13-24 15-25 8-13 

Reben 5,5-6,4 15-28 15-34 13-25 

405


Ergebnisse 

Acker 

Abbildung 1: Grundnährstoffversorgung von Acker im südlichen Oberrhein 

406


Reben 

Abbildung 2: Grundnährstoffversorgung von Reben im südlichen Oberrhein 

407



Acker: 

In der gesamten nördlichen Hälfte des untersuchten Gebietes ist der Ackerboden häufig 

sehr schlecht mit Kalk versorgt. Im Raum Freiburg und Emmendingen sind die 

Kaliumgehalte überdurchschnittlich hoch. Die anderen Gebiete liegen bei Kalium, 

Phosphor und Magnesium in der Regel im mittleren Versorgungsbereich. 

Reben: 

Während Kalk und Kalium sehr häufig in die Klasse E eingestuft werden, sind die 

Rebstandorte im Bereich der Ortenau sehr niedrig mit Magnesium versorgt. Allerdings 

werden bei Reben im Vergleich zu Acker für eine gute Klasseneinteilung hohe Messwerte 

gefordert. Die Phosphorgehalte liegen mit Ausnahme des Ortenaukreises im hohen bis 

sehr hohen Versorgungsbereich. 

Die Auswertung zeigt, dass sich die Nährstoffversorgung im Boden in gleichen Regionen 

(Gemeinden) in Abhängigkeit von der Nutzung deutlich unterscheiden kann. Außer bei 

Magnesium sind Reben deutlich besser als Ackerland versorgt. 

408



I. N-turnover and net N-mineralisation in incubation experiments 

Schlegel, Isabell (Universität Hohenheim); Li, Zhifang; von Schenck zu Schweinsberg- 

Mickan, Mario; Schulz, Rudolf; Müller, Torsten: 

Introduction 

In organic farming, traditionally, animal waste products were used as organic nitrogen 

fertilisers because they are easily degradable in soils due to their high N concentrations 

and very low C:N ratios. With the BSE crisis, blood, cadaver and bone meal were 

prohibited by German regulations. Only pure horn products are still allowed. As an 

alternative, organic fertilisers, predominantly or completely based on plants and fungi 

(PBOFs), attracted more interest and the question arises, if they can replace the fertilisers 

derived from animal waste. A crucial period with respect to a fast release of plant available 

N especially in organic vegetable production is the early spring with still low soil 

temperatures and thus low soil microbial activity. Therefore, the aim of an 8-weeks 

incubation study was to test, if PBOFs have the potential to replace fertilisers derived from 

animal waste products, especially at low soil temperatures. 

Materials and Methods 

In the incubation experiment at 5 and 20°C the following fertilisers were investigated with 

respect to their apparent net N-mineralisation of fertiliser derived N and the sum of 

biologically available N fractions (Nsum) (including Nmin, extractable organic N (Norg) and 

microbial biomass N (Nmic)): 

Purchasable PBOFs: 

- Bioilsa® (animal hair, feather meal, plant oil-cake), 

- Maltaflor® (malt germs, vinasse), 

- OrganoPlantN® (residues from food production) and 

- OrganoQuickN® (vinasse) , 

On farm produced PBOFs: 

- seed meal from Yellow lupine (Lupinus luteus) and faba bean (Vicia faba) , 

Organic reference fertilisers: 

- horn meal and coarse horn meal 

Mineral N fertiliser: 

- calcium ammonium nitrate (KAS) (26 % N). 

N concentration (producers information and own measurements with an elemental 

analyzer), C concentration and C:N ratios of the investigated organic fertilisers are shown 

in Tab. 1. Fertilisers derived from animal waste products (horn meal) or with animal waste 

compounds (Bioilsa) have higher N concentrations and lower C:N ratios than the PBOFs 

based solely on plant products. 

409


Table 1: N concentration (producers information and own measurements), C concentration 

and C:N ratio of the investigated organic fertiliser 

Organic fertiliser 

Coarse horn meal 

Horn meal 

Bioilsa® 

OrganoPlantN® 

OrganoQuickN® 

Maltaflor® 

Yellow lupin seed meal 

Faba bean seed meal 

N Producer 

(% FM) 

14 

12 

11 

6 

5 

4 

N measured 

(% FM) 

15.5 

14.4 

11.0 

4.9 

5.1 

3.8 

6.3 

3.9 

C measured 

(% FM) 

47.1 

44.8 

44.4 

27.3 

27.5 

40.6 

45.3 

43.8 

C:N 

3.0 

3.1 

4.0 

5.5 

5.4 

10.7 

7.2 

11.2 

A control treatment with un-amended soil was also included. All treatments were replicated 

3 times. Soil sampling was done after 1, 2, 4 and 8 weeks. For each sampling date, 

separate incubation vessels containing 120 g soil were prepared. All vessels were covered 

by a plastic coating during incubation. 

The soil material for this study was taken from the A horizon of a Luvisol located at 

“Kleinhohenheim”, the experimental organic farm of the University of Hohenheim in 

Stuttgart. Soil texture is a silty clay loam. Water content of the soil was adjusted to 60% of 

the maximum water holding capacity and controlled regularly by weighing of individual 

pots. 

N-fertilisation was 230 mg N kg -1 soil (corresponding to 300 kg N ha -1 10 cm -1 ). Nmin of the 

soil at the start of the experiment was 3 mg kg -1 soil. 

Soil microbial biomass N (Nmic) was estimated by chloroform fumigation extraction (CFE) 

(Brookes et al., 1985; Vance et al., 1987), using a TOC/tNb analyzer „multi N/C 2100“ 

(Jenoptik) for analysis of extracts. Calculations were done according to Jörgensen and 

Müller (1996). 

Mineral N (Nmin) (NO3 - + NH4 + ) was measured in the non fumigated 0.5 M K2SO4-extracts 

using segmented continuous flow analysis (Autoanalyzer) and Norg (soluble organic N) was 

calculated by subtracting Nmin from tNb in the non fumigated extracts. 

Results and Discussion 

At 20°C the horn products showed the highest net N-mineralisation of fertiliser derived N 

(increase in NO3 - and NH4 + as compared to control), followed by Bioilsa and 

OrganoQuickN (Fig. 1). Up to 60% of the applied total N of the organic fertilisers (230 μg N 

g -1 soil) was mineralised. After 2 weeks (sampling date 2) the NH4 + of the fertilisers was 

almost nitrified, in the treatments with OrganoPlantN, OrganoQuickN and Maltaflor even 

completely. 

At the end of the experiment (sampling date 4 after 8 weeks) the mineralised N of PBOFs 

was immobilised, especially in the treatments with OrganoPlantN and Maltaflor. The 

reason could be that at this date the turnover of C-rich tissue components like lignin starts. 

410


Nsum (µg g -1 ) 

Fig.1: Nsum (sum of microbial N (Nmic), K2SO4-soluble organic N (Norg) and mineral N (NH4- 

N and NO3-N) at 20°C; sampling after 1, 2, 4 (date 3) and 8 weeks (date 4) 

Nsum (µg g -1 ) 

600 

550 

500 

450 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

600 

550 

500 

450 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 

control KAS coarse 

horn meal 

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 

control KAS coarse 

horn meal 

horn meal Bioilsa O-Plant O-Quick Maltaflor yellow 

lupin 

fertiliser and sample-date 

horn meal Bioilsa O-Plant O-Quick Maltaflor yellow 

lupin 

fertiliser and sample-date 

Nmic (µg g-1) 

Norg(µg g-1) 

NH4 (µg g-1) 

NO3 (µg g-1) 

Nmic (µg g-1) 

Norg(µg g-1) 

NH4 (µg g-1) 

NO3 (µg g-1) 

Fig. 2: Nsum (sum of microbial N (Nmic), K2SO4-soluble organic N (Norg) and mineral N (NH4- 

N and NO3-N) at 5°C; sampling after 1, 2, 4 (date 3) and 8 weeks (date 4) 

faba 

bean 

faba 

bean 

411


As expected, net N-mineralisation of fertiliser N as well as nitrification was delayed and 

decreased at 5°C (Fig. 2). Particularly the N-mineralisation of the horn products was 

negatively affected by the low temperature. In contrast to horn products N-mineralisation of 

the PBOFs was not as much affected by the low temperature. Especially after 2 weeks 

(sampling date 2) legume seed meals and OrganoQuickN showed a higher Nmineralisation 

than the two animal waste derived fertiliser (Fig. 2). A comparison of the 

Nmin data at 20°C and 5°C shows that after 4 weeks net N-mineralisation of faba bean 

seed meal was even higher at the low temperature than at 20°C. 

Apparent net N-turnover may be estimated as the difference between treatments and nonamended 

control of Nsum. Nsum of PBOFs was higher at 5°C than at 20°C and higher than 

the N-turnover of the horn products. This was mainly due to differences in Nmic (Fig. 1 and 

2). This result is in agreement with previous investigations (Müller und von Fragstein, 

2006), which showed faster apparent net N-turnover of selected PBOFs at low 

temperatures than at high temperatures. The authors hypothesised that the temporarily 

increased net N-mineralization during the decomposition of legume seed meals at low 

temperatures is due to a reduced gross N immobilisation induced by a hampered turnover 

of cellulose and other biopolymers containing little or no N. At 20°C N-turnover of PBOFs 

was similar to horn products. The seed meals from legumes had a similar N-turnover as 

compared with the purchasable PBOFs (Fig. 1). Soluble organic N (Norg) decreased to the 

last sample date for the benefit of increased Nmic values or it is immobilised in not soluble 

necrotic microbial substances. 

In the treatments with calcium ammonium nitrate, OrganoQuickN, OrganoPlantN and 

legume seed meals, more N was recovered than added at 20°C and 5°C (priming effects). 

Conclusion 

The results confirm that PBOFs may have the potential to replace fertilisers derived from 

animal waste products in organic vegetable production, especially in early spring when 

temperatures are still low. 

References 

Brookes, P.C., Landman, A., Pruden, G. and Jenkinson, D.S. 1985: Chloroform fumigation 

and the release od soil nitrogen: A rapid direct extraction method for measuring microbial 

biomass nitrogen. Soil Biol. Biochem. 17, 837-842. 

Jörgensen, R.G. and Müller, T. 1996: The fumigation-extraction method to estimate soil 

microbial biomass: Calibration of the Ken value. Soil Biol. Biochem. 28, 33-37. 

Müller, T. und von Fragstein und Niemsdorff, P. 2006: Organic fertilizers derived from plant 

materials. Part I: Turnover in soil at low and moderate temperatures. J. Plant Nutr. Soil Sci. 

169, 255-264. 

Vance, E.D., Brookes, P.C. and Jenkinson, D.S. 1987: An extraction method for 

measuring soil microbial biomass C. Soil Biol. Biochem. 19, 703-707. 

We thank Biofa AG, Münsingen, for financial support. 

412



II. Yield response in organic vegetable production and nitrogen turnover 

(pot experiments) 

Riehle, Judith (Universität Hohenheim); Schulz, Rudolf; Müller, Torsten: 

Introduction 

Organic fertilisers containing animal waste products such as horn meal, which are 

traditionally used in organic vegetable production have been criticised as a result of the 

BSE crisis. As an alternative, plant and fungi based organic fertilisers (PBOFs) appeared 

on the market. However, these products still originate from conventional farming. Legume 

seed meals, which are also suitable to be used as fertilisers, can be grown by the farmers 

themselves and therefore match best with the idea of a closed farm nutrient cycle. Earlier 

results showed N-availabilities from legume seed meals similar to commercial organic 

fertilisers, especially at low temperatures. 

The aim of the pot trial was to get further insights in yield response and N release of the 

different groups of fertilisers mentioned. 


From October 2005 to January 2006, lettuce (Lactuca sativa L. var. capitata L.) and rocket 

(Eruca sativa Mill.) were grown in pots in the greenhouse (light intensity: 10 kLux 12 h per 

day). 

The following fertiliser treatments were used, classified into different groups of fertilisers: 

Purchasable PBOFs: 

- MALTaflor® (malt germs, vinasse) 

- Castor cake seed meal (oil cake of Rizinus communis L.) 

- OrganoPlantN® (residues from food production) 

Purchasable mixed fertiliser: 

- Bioilsa® (animal hair, feather meal, plant oil cake) 

Animal waste derived fertiliser: 

- Horn meal 

- Animal hair 

On farm produced PBOFs: 

- seed meal of faba bean (Vicia faba) 

- seed meal of Blue lupin (Lupinus angustifolius) and 

- seed meal of Yellow lupin (Lupinus luteus); 

Mineral reference fertiliser: 

- Calcium ammonium nitrate CAN (KAS) (26% N). 

An unfertilized control treatment was also included. N concentration (producers information 

and own measurements with an elemental analyzer), C concentration and C:N ratios of the 

investigated organic fertilisers are shown in Tab. 1. 

413


Table 1: N concentration (producers information and own measurements), C 

concentration and C:N ratio of the investigated organic fertiliser 

Organic fertiliser 

Horn meal 

Bioilsa® 

Animal hair (pig bristles) 

Maltaflor® 


Castor cake seed meal 


Blue lupin seed meal 


N Producer 

(% FM) 

12 

11 

13 

5 

6 

5 

N measured 

(% FM) 

14.4 

11.0 

14.6 

3.8 

4.9 

5.1 

3.9 

5.2 

5.8 

C measured 

(% FM) 

44.8 

44.4 

48.3 

40.6 

27.3 

46.5 

43.8 

43.2 

42.4 

C:N 

3.1 

4.0 

3.3 

10.7 

5.6 

9.1 

11.2 

8.3 

7.3 

All treatments were replicated 5 times in the lettuce experiment and 4 times in the rocket 

experiment. 

Soil material was a mixture of 50 % of a silty clay loam taken from the A horizon of a 

Luvisol located at “Kleinhohenheim”, the experimental organic farm of the University of 

Hohenheim in Stuttgart, and 50 % of quartz sand. K2SO4 and MgSO4 as well as Bio- 

Superphosphate, consisting of 80 % rock phosphate and 20 % elementary sulphur, were 

added in order to avoid growth inhibition effects caused by other nutrients than N. 

The N demand of lettuce and rocket was assumed to be 150 kg N ha -1, corresponding to 

240 mg N kg -1 soil in the lettuce experiment (1 plant per pot, 5.1 kg soil per pot) and 120 

mg N kg -1 soil in the rocket experiment (7 plants per pot, 3.2 kg soil per pot), respectively. 

At harvest the average fresh and dry matter weights of the plants was determined. N 

contents of the dried plant material were measured by combustion in the elemental 

analyzer Vario MAX CN (Elementar Analysensysteme GmbH). 


(Brookes et al., 1985; Vance et al., 1987), using a TOC/tNb analyzer „multi N/C 2100“ 

(Jenoptik) for analysis of extracts. Prior to CFE, intact roots and plant particles, interfering 

with the estimation of microbial biomass, were removed using a combined wet sievingsedimentation 

method (MÜLLER et al., 1992, modified by MAYER, 2003). Calculations were 

done according to Jörgensen and Müller (1996). 





Rocket yields were between 35 and 67 g FM/pot and lettuce yields were between 126 and 

194 g/head. Plant biomass of lettuce and rocket was significantly higher in the fertilized 

treatments than in the control treatment. In the lettuce experiment all organic fertilisation 

treatments reached higher yields than the CAN treatment. Further more, the plant based 

organic fertilisers tended to yield higher than the fertilisers derived from animal waste 

products. In contrast, such trend could not be observed in the rocket experiment, and the 

highest yield was measured in the CAN treatment. 

414


Among the organic fertilisers, castor cake seed meal and Yellow lupin seed meal led to the 

highest yield of both plant species lettuce and rocket. All other organic fertiliser treatments 

varied very much between the two vegetable species, which might be due to different Nuptake 

mechanisms or rhizosphere effects Lettuce 

of the two plant 

species. 

mg N kg -1 soil 

150 

100 

50 

0 

mg N kg -1 soil 

start 

400 

300 

200 

100 

0 

control 

a 

KAS 

e 

a 

hornmeal 

c 

b 

bcd cd bc 

Bioilsa 

animal hair 

b 

Maltaflor 

b 

b bc 

Organoplant 

b 

castor cake 

d 

b 

faba bean 

bc 

b 

blue lupin 

b 

Rocket 

cd cd 

yellow lupin 

Fig. 1: Nsum (Nshoot + Nmic + Norg + Nmin) after the harvest of lettuce and rocket 

Nsum reached highest values with CAN fertilisation (KAS) and lowest values without N 

fertilisation (control) (Fig. 1). Nsum data of the organically fertilized treatments were in 

between and significantly different from control and CAN treatment. Among the organic 

fertilisers, castor cake seed meal and Blue lupine seed meal led to highest Nsum values. 

After the harvest of lettuce, in the CAN treatment 120 mg N kg -1 soil were still available in 

mineral form, which is half of the applied N and indicates N over-fertilisation. In the 

organically fertilized treatments, Nmin values ranged between 6 and 44 mg N kg -1 soil. 

In the rocket experiment, Nmin values were near to zero, even in the CAN treatment, 

indicating N under-fertilisation. 

In both the lettuce and rocket experiments, Nmic values in faba bean and Blue lupin seed 

meal treatments were highest, whereas Nmic values of Maltaflor and Organoplant 

treatments are high in the experiment with lettuce but lowest in the experiment with rocket. 

The net N release of the organic fertilisers ranged between 49% for animal hair and 72% 

for castor cake seed meal in the lettuce experiment and between 28% for Maltaflor and 

60% for castor cake seed meal in the rocket experiment (Table 2). This values match well 

with data from Laber (2003) who found similar ranges of net N release. 

b 

b 

Nshoot Nshoot 

Nmic Nmic 

extr. Norg Norg 

NH + 

4 -N 

NO - 

3 -N 

415


The net N release of the CAN treatment reached 107% in the lettuce experiment, which 

means that more nitrogen has been mineralized from the soil as compared with the 

unfertilized control. 

Table 2: Nsum (Nshoot+Nmic+Norg+Nmin) and estimated Nroot (25% of Nshoot) in % of applied N 

Nsum and estimated Nroot in % of applied fertiliser N 

Fertiliser 

CAN 

Horn meal 

Bioilsa® 

Animal hair (pig bristles) 

Maltaflor® 


Castor cake seed meal 


Blue lupin seed meal 


Conclusion 

Lettuce Rocket 

107 

66 

50 

49 

56 

67 

72 

55 

66 

64 

The results show that the investigated commercial PBOFs as well as legume seed meals 

have similar effects regarding yield response and N-release as compared to animal waste 

derived fertiliser. Especially seed meal of Yellow lupin as a fertiliser produced organically 

has the potential to substitute commercial fertilisers of unknown origin. 

References 


and the release of soil nitrogen: A rapid direct extraction method for measuring microbial 




Laber, H., 2003: N-Freisetzung aus organischen Handelsdüngern – Übersicht und eigene 

Versuchsergebnisse im ökologischen Gemüsebau. In: Rahmann, G. und Nieberg, H. 

(Hrsg.) Ressortforschung für den ökologischen Landbau 2002, Agricultural Research, RAL 

Braunschweig, Sonderheft 259, 17-20. 

Mayer, J. 2003: Root effects on the turnover of grain legume residues in soil. PhD thesis, 

Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften, Universität Kassel. 

Müller, T., Jörgensen, R.G. and Meyer, B. 1992: Estimation of soil microbial biomass C in 

the presence of living roots by fumigation-extraction. Soil Biol. Biochem. 24, 179-181. 



90 

41 

50 

39 

28 

37 

60 

37 

53 

50 


416



III. Yield response in organic vegetable production and nitrogen turnover 

(field experiments) 

Riehle, Judith (Universität Hohenheim); Schulz, Rudolf; Müller, Torsten: 

Introduction 

In organic vegetable production, additional organic N fertilisers are widely used due to high 

N demand within a short period of time, and in order to compensate the N gap occurring 

between demand and mineralisation rate in early spring. Traditionally these fertilisers 

consisted of horn and other animal derived waste products (AWPs). However, with the 

BSE crisis, most of these products were banded in Germany except horn products. 

Therefore, alternative plant and fungi based organic fertilisers (PBOFs) were developed. In 

previous incubation experiments, PBOFs showed a net N release similar to AWPs, 

especially at low temperatures. 

The aim of this field experiment was to investigate yield response and N turnover of AWPs 

and PBOFs under field conditions in early spring. 


The field experiment was conducted in early spring 2005 at “Kleinhohenheim”, the 

experimental station for organic farming at the University of Hohenheim in Stuttgart, 

Southern Germany. Soil type is a Luvisol with silty clay loam in the A-horizon. As plant 

species, lettuce (Lactuca sativa L. var. capitata L.) of the cultivar ‚Latino’ and white 

cabbage (Brassica oleracea L. var. capitata L. f. alba) of the cultivar ‚Parel F1’ were grown 

because of their high N demand. 

A latin square 4 x 4 with unequal edges was set up for each of the plant species. Seed bed 

preparation, fertiliser application and incorporation (10 cm depth) and planting were done 

on March 25, 2005. Planting density equalled 10 plants m -2 for lettuce and 6.7 plant m -2 for 

white cabbage. During the whole vegetation period, plants were covered with a net in 

order to avoid infestation with harmful insects and to establish a more constant 

microclimate. 

Maltaflor®, Bioilsa® and horn meal were used as fertiliser treatments (C and N 

concentrations are given in the previous paper from Riehle et al.) as well as an unfertilised 

control treatment. The Nmin “Sollwerte” were assumed to be 130 kg N ha -1 for lettuce and 

240 kg N ha -1 for white cabbage. N demand was calculated according to the method used 

for conventional farming as follows: N-demand = Nmin “Sollwert” - Nmin in soil. 

Applied fertiliser N was 124 kg N ha -1 for lettuce and 218 kg N ha -1 for white cabbage. 

For each of the plant species, plant material was collected at two different harvest times: 

the intermediate harvest on April 28 and on May 19, 2005 for lettuce and white cabbage, 

respectively, and the final harvest on May 19, 2005 for lettuce and on June 30, 2005 for 

white cabbage. The average fresh matter weight of the whole plant as well as - after 

removal of the dirty outer leaves - the weight of the marketable plants were measured 

immediately on the field. Subsequently the plants or aliquots of them were dried at 60°C 

and average dry matter weight was determined. Soil samples were taken using an auger 

in a depth of 0-30 cm at the beginning of the experiment and at each of the harvest dates. 

417


N content of the dried plant material was measured by combustion in the elemental 

analyzer Vario MAX CN (Elementar Analysensysteme GmbH). 


(Brookes et al., 1985; Vance et al., 1987), using a TOC/tNb analyser „multi N/C 2100“ 

(Jenoptik) for analysis of extracts. Prior to CFE, intact roots and plant particles, interfering 

with the estimation of microbial biomass, were removed using a combined wet sievingsedimentation 

method (MÜLLER et al., 1992, modified by MAYER, 2003). Calculations were 

done according to Jörgensen and Müller (1996). 





Fertilisation with Maltaflor and Bioilsa led to the same fresh matter yields as horn meal for 

both vegetable species (ca. 390 g/head for lettuce, 1190 g/head for white cabbage). 

However, at the intermediate harvest after half of the growing time, Maltaflor showed a 

significantly higher yield response (118 g and 875 g) than horn meal (97 g and 773 g for 

lettuce and cabbage, respectively). 

In the field experiment with lettuce, the Nsum values of the treatments showed significant 

differences at the intermediate harvest but not at the final harvest (Fig. 1). The Nsum value 

for the Maltaflor treatment at the final harvest was lower than at the intermediate harvest. 

In the cabbage experiment, the Nsum values in the control treatment were significantly 

lower than in the fertilized treatments at all sampling times. 

The Nmin data at the sampling date end of April were considerably higher in all fertilized 

treatments than in the control treatment (Fig. 1). Even though this finding is only significant 

in the cabbage experiment, the conclusion can be drawn that all three fertilisers tested in 

this experiment are suitable to overcome the N gap in early spring. Later on, Nmin was 

subsequently taken up by the plants, so that mid of May all fertiliser treatments reached 

again the low level of 40 kg N ha -1 of the control treatment. 

Microbial biomass N did not differ between the treatments (Fig. 1). The Nmic values of the 

control and the fertiliser treatments are on the same level, meaning that fertilisation did not 

affect soil microbial N. 

418


kg N ha-1 

kg N ha-1 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

control 

Start 6 

April 

2005 

control 

Lettuce 

a 

control 

Cabbage 

Start 6 

April 

2005 

b 

horn 

meal 

bc 

Bioilsa 

c 

Maltaflor 

Intermediate harvest 28 

April 2005 

a 

control 

b 

horn 

meal 

b 

Bioilsa 

b 

Maltaflor 

a 

control 

a 

control 

horn 

meal 

a a a 

Bioilsa 

Maltaflor 

Final harvest 19 

May 2005 

b 

horn 

meal 

b 

Bioilsa 

b 

Maltaflor 

28 April 2005 Intermediate harvest 19 

May 2005 

a 

control 

b 

horn 

meal 

Nshoot Nshoot 

Nmic Nmic 

extr. Norg Norg 

NH + 

4 -N 

NO - 

3 -N 

b 

Bioilsa 

b 

Maltaflor 

Final harvest 30 

June 2005 

Fig. 1: N sum (N shoot + N mic + N org + N min) after the harvest of lettuce and white cabbage 

A net N release varying between 13% and 22% of the applied fertiliser-N was calculated 

for lettuce at the final harvest (horn meal > Bioilsa > Maltaflor) (Table 1). For white 

cabbage, the values were between 59% and 73% (Bioilsa > horn meal > Maltaflor). 

However, at the intermediate harvest, Maltaflor showed the highest N release. Hence, N 

from Maltaflor was released quickest and should therefore be used especially in cases 

where an immediate effect is desired by fast growing vegetables with a short vegetation 

period. With a longer vegetation time (cabbage), however, less expensive Bioilsa and horn 

meal seem to catch up and reach the same yield as Maltaflor. Despite the apparent fast N 

release by Maltaflor, nitrate contents of lettuce and cabbage were considerably (partly 

significantly) lower than in the variants with Bioilsa and horn meal. 

419


Table 1: Percent of fertiliser derived N (= (N fert - N control) / N-fertiliser x 100 %), N min, N mic, 

N org, N shoot, N sum (N shoot + N mic + N org + N min) and estimated Nroot (25% of N shoot) 

Lettuce 

Horn meal 

Bioilsa 

Maltaflor 

Cabbage 

Horn meal 

Bioilsa 

Maltaflor 

Conclusion 

% of fertiliser derived N 

Nmin Nmic extr. Norg Nshoot Nsum Nsum + est. 

1 

7 

0 

1 

4 

2 

2 

-7 

-2 

-1 

-1 

5 

It can be concluded that Maltaflor as an organic fertiliser based on plant products leads to 

a comparable yield as fertilisers made from animal waste products. Due to their quick N 

release they are especially suitable for organic vegetable production in early spring with 

low temperatures 

References 


and the release od soil nitrogen: Arapid direct ectraction method for measuring microbial 




Mayer, J. 2003: Root effects on the turnover of grain legume residues in soil. PhD thesis, 

Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften, Universität Kassel. 

Müller, T., Jörgensen, R.G. and Meyer, B. 1992: Estimation of soil microbial biomass C in 

the presence of living roots by fumigation-extraction. Soil Biol. Biochem. 24, 179-181. 



0 

-6 

-2 

0 

-3 

0 

15 

18 

14 

52 

59 

42 

18 

12 

10 

52 

59 

49 

Nroot 

22 

17 

13 

65 

73 

59 


420


Düngewirkung von Fleischknochenmehl in Gefäßversuchen sowie Einsatzempfehlungen 

Albert, Erhard (Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft): 

Einleitung 

Auf Grund des zunehmenden Kostendrucks haben in den letzten Jahren viele 

Landwirtschaftsbetriebe bei der Grunddüngung drastisch gespart. Vor allem 

Marktfruchtbetriebe weisen häufig negative P-Bilanzsalden auf. Ein Absinken der 

verfügbaren Nährstoffgehalte der Böden ist vielerorts zu beachten. 

Seit dem EU-weiten Verfütterungsverbot von Tiermehl im Jahr 2001 wird zunehmend 

Fleischknochenmehl als preiswerter organischer NP-Dünger auf dem Markt angeboten. 

Vermarktet werden jährlich ca. 200.000 t. Das entspricht einer P-Menge von etwa 13.300 t 

bzw. 10 % des mineralischen P-Düngereinsatzes in Deutschland. Im Interesse einer 

sinnvollen Kreislaufnutzung der wertvollen Nährstoffe liegt eine pflanzenbauliche Nutzung 

derartiger Mehle auf der Hand. Angesichts der Verknappung der globalen P-Reserven 

trägt eine Wiederverwertung geeigneter phosphathaltiger Nebenprodukte zur Schonung 

endlicher Ressourcen bei. Vor allem Marktfruchtbetriebe bekunden zunehmend Interesse 

an der Nutzung dieses organischen Düngers, um so preisgünstig P-Bilanzdefizite 

auszugleichen. 

Nährstoffgehalte von Fleischknochenmehl 

Im Vergleich zu Stallmist, Gülle und Geflügelkot oder Klärschlamm weist 

Fleischknochenmehl mit ca. 7 % Stickstoff und ca. 6,5 % Phosphor hohe Nährstoffgehalte 

auf. Die chemische Zusammensetzung dieses Naturproduktes ist jedoch nicht konstant, 

sondern wird vom Verhältnis Knochen zu Fleisch stark beeinflusst. Zunehmende 

Knochenanteile erhöhen die Phosphor- und reduzieren die Stickstoffgehalte und 

umgekehrt. 

Bei der Beurteilung von Düngern spielt neben den absoluten Nährstoffgehalten die 

Pflanzenverfügbarkeit der Nährstoffe eine wichtige Rolle. Wie Analysenergebnisse von 

Fleischknochenmehl zeigen, liegen 94 % des Stickstoffs in organischen Bindungsformen 

(Proteine) vor. Dieser Stickstoff wird erst durch Mineralisierungsprozesse 

pflanzenverfügbar. Der unmittelbar pflanzenverfügbare Anteil (Ammonium-Stickstoff) 

beträgt lediglich 6 %. 

Untersuchungen zum N-Mineralisierungsverlauf von Fleischknochenmehl haben jedoch 

ergeben, dass bereits 14 Tage nach der Ausbringung und Einarbeitung in den Boden ein 

Drittel des organisch gebundenen Stickstoffs mineralisiert worden ist und damit den 

Pflanzen als N-Quelle zur Verfügung steht. In der Folgezeit verläuft die Mineralisierung 

weniger intensiv. 

Phosphor liegt im Fleischknochenmehl in Form von Calciumphosphat vor. Der 

vergleichsweise hohe Phosphorgehalt ist daher nur zu einem kleinen Teil von 2 % 

wasserlöslich. Mehr als die Hälfte des Gesamt-P ist zitronensäurelöslich und damit als 

labiles, relativ leicht verfügbares Phosphat zu bewerten. Der Rest hingegen ist schwer 

löslich und als stabiles Phosphat nur eingeschränkt verfügbar. 

Neben den Gehalten an Stickstoff und Phosphor ist der an Calcium mit ca. 15 % 

beträchtlich, die Kalium- und Magnesiumgehalte hingegen sind gering. Trotz der 

vergleichsweise hohen Calciumgehalte ist die Neutralisationswirkung von 

Fleischknochenmehl als sehr gering zu bewerten. Günstig im Vergleich zu mineralischen 

421


P-Düngern ist der extrem niedrige Gehalt an Cadmium zu beurteilen. Eine Anreicherung 

dieses Schwermetalls im Boden ist auch bei mehrmaliger Düngung im Gegensatz zu 

einigen Klärschlämmen nicht zu befürchten. 

Gefäßversuche zur Nährstoffwirkung von Fleischknochenmehl 

Zur Prüfung der Stickstoff- und Phosphorwirkung von Fleischknochenmehl wurde im Jahr 

2001 von der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft mit der Anlage von 

Gefäßversuchen begonnen. In den Versuchen zur Prüfung der N-Verfügbarkeit diente ein 

Lößlehmboden (pH: 6,2; PDL: 5,9 mg/100g Boden) als Substrat. Über einen dreijährigen 

Zeitraum hinweg wurden Kartoffeln, Winterweizen und Mais angebaut. Die 

Stickstoffdüngung erfolgte zum einen als Ammoniumnitrat und zum anderen als 

Fleischknochenmehl in jeweils 6 Stufen mit äquivalenten N-Mengen. Bezugsbasis für die 

N-Bemessung war bei Fleischknochenmehl der Gesamt-N-Gehalt. 

Bei den Versuchen zur Prüfung der P-Wirkung wurden sehr niedrig versorgte 

Gneisverwitterungsböden (2,0 bzw. 2,8 mg PDL/100g Boden; pH: 4,5 - 7,0) verwendet. In 

den Wirkungsvergleich wurden ein wasserlöslicher P-Dünger (Monocalciumphosphat) und 

Fleischknochenmehl einbezogen. Neben einjährigen P-Steigerungsversuchen mit 

Kartoffeln werden seit 2004 auch zweijährige Versuche mit Mais und Winterweizen 

angelegt, um die P-Nachwirkung zu erfassen. In weiteren Versuchen wurde die P-Wirkung 

bei unterschiedlichen Düngungsterminen, bei abgestuften Boden-pH-Werten und bei 

Applikation von pelletiertem Fleischknochenmehl geprüft. 

Versuchsergebnisse 

Die Erträge der in den N-Steigerungsversuchen angebauten Fruchtarten Kartoffeln, 

Winterweizen und Mais wurden auf Trockenmassebasis über den Versuchszeitraum von 

drei Jahren zusammengefasst. Wie in Abbildung 1 zu ersehen ist, nahmen die Erträge mit 

steigendem N-Aufwand bis zur höchsten N-Stufe deutlich zu. Sie lagen jedoch bei 

Verwendung von Ammoniumnitrat stets auf etwas höherem Niveau. Im Mittel der N-Stufen 

erreichte die N-Wirkung von Fleischknochenmehl immerhin 89 % der des mineralischen N- 

Düngers. 

Für die Bewertung eines Düngers ist neben seiner Wirkung auf den Trockenmasseertrag 

auch die auf den Nährstoffentzug von Interesse, da dieser auf Unterschiede in der 

Nährstoffverfügbarkeit sehr sensibel reagiert. Wie die Versuchsergebnisse zeigen, 

wuchsen mit steigendem N-Aufwand die N-Entzüge nahezu linear an (Abb. 2). Dabei fällt 

der deutlich geringere Anstieg bei Fleischknochenmehl auf, so dass mit zunehmendem N- 

Aufwand die entsprechenden Differenzen zur mineralischen Düngung immer größer 

wurden. Im Mittel der N-Stufen erreichte Fleischknochenmehl ein auf den N-Entzug 

bezogenes Mineraldüngeräquivalent (MDÄ) von 64 %. Die geringeren N-Entzüge bei 

Fleischknochenmehldüngung sind mit den durchweg niedrigeren Stickstoffgehalten in den 

Ernteprodukten zu erklären. 

Aus den Versuchsergebnissen ist dem Fleischknochenmehl aufgrund der vergleichsweise 

raschen Mineralisierung des organisch gebundenen Stickstoffs eine insgesamt gute N- 

Wirkung auf die Ertragsbildung (MDÄ: 89 %) und eine etwas schwächere auf den N- 

Entzug (MDÄ: 64 %) zu attestieren. Der mit diesen Mehlen zugeführte Stickstoff wird im 

Anwendungsjahr bereits zu 60 - 70 % verwertet (Abb. 3). Fruchtarten mit langem 

Wachstum in den Herbst hinein wie Mais und Rüben dürften den mineralisierten Stickstoff 

besonders gut ausnutzen. 

422


Trockenmasseertrag [g/Gefäß] 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

mineralisch 

Fleischknochenmehl 

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 

N-Düngung [g/Gefäß] 

Abb. 1: N-Düngewirkung von Ammoniumnitrat und Fleischknochenmehl auf den 

Trockenmasseertrag von Kartoffeln, Winterweizen und Mais 

(Gefäßversuche, Mittel 2001 - 2003) 

N-Entzug [g/Gefäß] 

2 

1,6 

1,2 

0,8 

0,4 

0 

mineralisch 


0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 

N-Düngung [g/Gefäß] 

Abb. 2: N-Düngewirkung von Ammoniumnitrat und Fleischknochenmehl auf den 

N-Entzug von Kartoffeln, Winterweizen und Mais 

(Gefäßversuche, Mittel 2001 - 2003) 

423


ohne 

Stickstoff- 

düngung 

ohne 

Stickstoff- 

düngung 

mineralische 

Düngung 

0,5 g N/Gef. 

Fleisch- 

knochenmehl 

0,5 g N/Gef. 

mineralische 

Düngung 

1,0 g N/Gef. 

Fleisch- 

knochenmehl 

1,0 g N/Gef. 

mineralische 

Düngung 

2,0 g N/Gef. 

Fleisch- 

knochenmehl 

2,0 g N/Gef. 

Abb. 3: Gefäßversuche zur Untersuchung der Stickstoffwirkung von 

Fleischknochenmehl bei Winterweizen 

424


In dem P-Steigerungsversuch mit Mais kam es aufgrund der sehr geringen P-Versorgung 

des verwendeten Gneisverwitterungsbodens zu einer ausgeprägten Ertragserhöhung 

(Abb. 4). Diese war bei Düngung mit wasserlöslichem Phosphat wesentlich stärker als bei 

Fleischknochenmehl. Der im Folgejahr angebaute, jedoch nicht mit Phosphor gedüngte 

Winterweizen reagierte ebenfalls mit einem beträchtlichen Ertragsanstieg auf die im 

Vorjahr erfolgte P-Düngung. Dabei bestanden nur geringe Ertragsunterschiede zwischen 

Mineraldüngung und Fleischknochenmehl (Abb. 5). Deutliche Unterschiede waren bei den 

P-Entzügen bei Mais im Anwendungsjahr festzustellen (Abb. 6). Während sie bei Düngung 

mit Monocalciumphosphat bis zur höchsten Aufwandmenge kontinuierlich zunahmen, 

stagnierten die P-Entzüge im Falle von Fleischknochenmehl bereits bei mittleren P-Gaben. 

Im Nachbaujahr dagegen waren die Unterschiede gering (Abb. 7). 

Aus diesen Ergebnissen kann abgeleitet werden, dass die P-Wirkung des 

Fleischknochenmehls auf die Ertragsbildung und die P-Entzüge im Anwendungsjahr 

deutlich hinter der des wasserlöslichen P-Düngers zurückbleibt. In dem Versuch wurden 

Mineraldüngeräquivalente bezogen auf den Mehrertrag von 20 – 50 % und bezogen auf 

den Mehrentzug von 20 - 40 % erreicht. Der nachgebaute, mit P ungedüngte 

Winterweizen reagierte jedoch überraschend stark auf die P-Zufuhr mit 

Fleischknochenmehl im Vorjahr. Immerhin wurden mittlere MDÄ bezogen auf den Ertrag 

von 95 % und bezogen auf den P-Entzug von 82 % erreicht. Dieses Ergebnis weist auf 

eine verzögert einsetzende, dafür aber nachhaltige P-Wirkung hin. Die Versuche lassen 

darauf schließen, dass bei sehr niedriger Bodenversorgung die Mobilisierung des 

Fleischknochenmehlphosphates im Anwendungsjahr für eine optimale P-Ernährung vor 

allem während der Jugendentwicklung nicht ausreicht. Offenbar ist die Löslichkeit zu 

gering, um den hohen P-Bedarf in dieser wichtigen Wachstumsphase abzudecken. 

Beobachtete P-Mangelsymptome bei Mais nach dem Auflaufen, die sich später allmählich 

verwuchsen, sind ein zusätzlicher Beleg dafür. 

Trockenmasse-Ertrag [g/Gefäß] 

180 

160 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

mineralisch 


0 

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 

P-Düngung [g/Gefäß] 

Abb. 4: P-Düngewirkung von Monocalciumphosphat 

und 

Fleischknochenmehl auf den 

Trockenmasseertrag von Mais im 

Anwendungsjahr 

(Gefäßversuch 2004) 

Trockenmasse-Ertrag [g/Gefäß] 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

Nachbaujahr (Winterweizen) 

mineralisch 


10 

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 

P-Düngung im Anwendungsjahr [g/Gefäß] 


und 

Fleischknochenmehl auf den 

Trockenmasseertrag von Winterweizen 

im Nachwirkungsjahr 

425


P-Entzug [mg/Gefäß] 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

mineralisch 


0 

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 

P-Düngung [g/Gefäß] 


und 

Fleischknochenmehl auf den P-Entzug 

von Mais im Anwendungsjahr 


P-Entzug [mg/Gefäß] 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

Nachbaujahr (Winterweizen) 

mineralisch 


0 

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 

P-Düngung im Anwendungsjahr [g/Gefäß] 

Abb. 7: P-Düngewirkung von 

Monocalciumphosphat und 

Fleischknochenmehl auf den P-Entzug 

von Winterweizen im Nachbaujahr 


Die Löslichkeit der Calciumphosphate - wie sie im Fleischknochenmehl vorliegen - wird 

stark vom pH-Wert des Bodens beeinflusst. Im sauren Bereich sind sie besser löslich als 

im neutralen oder basischen. So führte ein Gefäßversuch mit Kartoffeln zu dem Ergebnis, 

dass mit ansteigenden pH-Werten des Bodens die P-Wirkung von Fleischknochenmehl 

stark zurückging (Abb. 8). Bei neutraler Bodenreaktion kam es sogar zu einem leichten 

Minderertrag. Aufgrund dieses Zusammenhanges ist die Ausbringung von 

Fleischknochenmehl bevorzugt auf schwach sauren bis sauren Böden anzuraten. Auf 

Standorten mit hohen pH-Werten wie beispielsweise Kalkverwitterungsböden oder 

Schwarzerden ist der Einsatz derartiger Mehle im Interesse einer guten P-Verwertung 

nicht zu empfehlen. 

Zur Verbesserung der Streueigenschaften wird seit kurzem Fleischknochenmehl in 

pelletierter Form angeboten. Mit der Pelletierung ist allerdings eine Abnahme der 

Kontaktfläche zwischen Dünger und Boden verbunden, wodurch Auswirkungen auf die 

Nährstoffverfügbarkeit möglich sind. Dieses Problem wurde 2005 in einem Gefäßversuch 

mit Kartoffeln in jeweils zwei N- und P-Aufwandsstufen untersucht. Im Hinblick auf die N- 

Wirkung bestanden zwischen pulverförmiger und pelletierter Ware keine signifikanten 

Unterschiede. Völlig anders ist die Situation in Bezug auf Phosphor zu beurteilen. Das 

pelletierte Produkt blieb ohne Ertragswirkung und erhöhte die P-Entzüge nur geringfügig 

(Tab. 1). In einem geplanten Nachbauversuch soll untersucht werden, ob der Phosphor 

aus dem pelletierten Düngemittel zeitlich verzögert erst im Folgejahr zur Wirkung kommt. 

Insgesamt macht dieser Versuch deutlich, dass das Pelletieren von Produkten mit nur 

geringen Gehalten an wasserlöslichen P-Verbindungen wie im Fleischknochenmehl zu 

einer drastischen Reduktion der P-Verfügbarkeit führt und folglich nicht zu empfehlen ist. 

426


Mehrertrag [TM g/Gefäß] 

20 

15 

10 

5 

0 

-5 

-10 

GD 5 % = 5,4 

-5,6 

hoch 

7,0 

10,9 

mittel 

5,6 

pH-Wert des Bodens 

16,1 

niedrig 

4,5 

Abb. 8: P-bedingter Mehrertrag an Kartoffelknollen (TM g/Gefäß) durch 

Fleischknochenmehl gegenüber ohne P-Düngung in Abhängigkeit von dem 

pH-Wert des Bodens (Mittel von 4 P-Stufen) 

Tab. 1: P-Düngewirkung von Monocalciumphosphat sowie von pelletiertem und 

pulverförmigem Fleischknochenmehl auf Knollenertrag und P-Entzüge 

P-Düngung Trockenmasse Knollen P-Entzug 

g/Gefäß g/Gefäß mg/Gefäß 

0 105 126 

Monocalciumphosphat 

0,6 142 240 

1,2 151 358 

Fleischknochenmehl pelletiert 

0,6 102 131 

1,2 108 142 

Fleischknochenmehl pulverförmig 

0,6 126 190 

1,2 129 233 

GD 5 % 9 12 

Einsatzempfehlungen und Ausbringung von Fleischknochenmehl 

Die Düngeverordnung sieht für die Ausbringung von Fleischknochenmehl 

Beschränkungen vor. So ist auf Grünland oder zur Kopfdüngung im Gemüse- und 

Feldfutterbau der Einsatz verboten. Auf sonstigem Ackerland darf Fleischknochenmehl nur 

ausgebracht werden, wenn eine sofortige Einarbeitung in den Boden erfolgt. Dabei muss 

das Mehl nach der Einarbeitung mit Bodenmaterial vollständig abgedeckt sein. Unbedingt 

sind die Aufzeichnungspflichten bei Einsatz von Fleischknochenmehl zu beachten. 

Innerhalb eines Monats sind nachstehende Angaben wie Schlag, Flurstück, Kultur, Art und 

427


Menge sowie Nährstoffgehalte, Termin der Ausbringung, Inverkehrbringen sowie 

Düngemitteltyp aufzuzeichnen. 

Aus pflanzenbaulicher Sicht sollte dieser organische Dünger grundsätzlich so eingesetzt 

werden, dass die düngungsrelevanten Nährstoffe N und P auch effizient verwertet werden 

können. 

Im Spätsommer bietet sich eine Ausbringung zur Strohrotteförderung und vor allem vor 

der Aussaat von Winterraps an. Dieser vermag den zügig mineralisierten Stickstoff im 

Herbst optimal in Biomasse zu binden. Winterzwischenfrüchte verwerten den 

verabreichten Stickstoff ebenfalls gut. Aufgrund des relativ geringen herbstlichen 

N-Bedarfs der Wintergetreidearten sollte zu diesen eine Düngung mit Fleischknochenmehl 

auf berechtigte Ausnahmen beschränkt bleiben. 

Im Frühjahr ist eine Anwendung vor allem zu Mais, Kartoffeln und auch zu 

Sommergetreide empfehlenswert. Wegen der verzögerten P-Wirkung von 

Fleischknochenmehl ist dieses Produkt in erster Linie zum Erhalt der Bodenversorgung 

geeignet. Bei akutem P-Bedarf bzw. bei sehr niedrigen Bodengehalten sind zusätzlich 

wasserlösliche Dünger zu verabreichen, um so den P-Spitzenbedarf in der 

Jugendentwicklung der Pflanzen abdecken zu können. Eine Aufdüngung niedrig 

versorgter Böden ausschließlich mit Fleischknochenmehl kann nicht empfohlen werden, 

da die hierfür erforderlichen hohen Aufwandmengen zu einem Stickstoffüberangebot mit 

Risiken für die Umwelt führen würden. Auf Standorten mit hohen pH-Werten sollte 

Fleischknochenmehl wegen der hier verminderten P-Verfügbarkeit nicht eingesetzt 

werden. Auf sauren und leicht sauren Böden dagegen ist eine bessere Löslichkeit des 

Fleischknochenmehlphosphates gegeben. Hier sollte daher der Anwendungsschwerpunkt 

liegen. 

Bei der Düngebedarfsermittlung sind im Sinne der Düngeverordnung die aktuellen 

P-Bodengehalte und die Nmin-Werte zu beachten. 

Fazit 

� Die reduzierte mineralische P-Zufuhr hat in den letzten Jahren vor allem in 

viehlosen und viehschwachen Betrieben zu negativen P-Bilanzsalden und zur 

Verschlechterung der P-Bodenversorgung geführt. 

� Fleischknochenmehl als organischer NP-Dünger stellt eine preiswerte Düngungsalternative 

zur Sicherung der Bodenfruchtbarkeit dar. 

� Im Vergleich zur Mineraldüngung erreichte Fleischknochenmehl in Gefäßversuchen 

eine auf den Ertrag bezogene N-Wirkung von 70 – 90 % und eine P-Wirkung von 20 – 

65 %. 

� Die P-Wirkung setzt verzögert ein und ist nachhaltig. Der Einsatz ist daher zum 

Erhalt des P-Versorgungszustandes des Bodens zu empfehlen. Bei akutem P-Mangel 

bzw. sehr niedriger Bodenversorgung sollten zusätzlich wasserlösliche Produkte 

verwendet werden. 

� Die P-Verfügbarkeit von Fleischknochenmehl nimmt mit ansteigenden pH-Werten 

des Bodens ab. Daher ist die Ausbringung nur auf sauren und leicht sauren Standorten 

empfehlenswert. 

� Fleischknochenmehl kann zur Strohrotteförderung, zu Winterraps, 

Winterzwischenfrüchten, Mais, Kartoffeln und Sommergetreide eingesetzt werden. 

Eine sofortige Einarbeitung in den Boden hat zu erfolgen. 

428


Aktuelle Nährstoff- und Mikronährstoffgehalte in hessischen Stallmisten, Güllen und 

Biogasgüllen 

Schaaf, Harald (Landesbetrieb Hessisches Landeslabor): 

1 Einleitung 

Bei der Anwendung von Organischen Düngemitteln sind neben den gesetzlichen Auflagen 

(DüV, 2005) Obergrenzen der Stickstoffzufuhr und Fragen der Zufuhr mit Schwefel, 

Kalium und Phosphor zu beachten. Die planenden Einzelgaben sind mit den Regeln der 

guten fachlichen Praxis in Einklang zu bringen. Das einfachste Verfahren ist die 

Anwendung auf der Grundlage einer aus dem Anwendungsjahr vorliegenden 

Untersuchung der wirtschaftseingenen organischen Düngemittel. Ansonsten ist die 

Anwendung nach Faustzahlen zu berechnen, die Offizialberatungen der Bundesländer zur 

Verfügung stellen. 


Nachdem in den vergangenen Jahren auch in Hessen Wirtschaftsdünger vermehrt 

untersucht wurden, werden nunmehr aus den Prüfjahren 2003 – 2006 die Prüfwerte mit 

Mitten der Deskriptivstatistik ausgewertet und vorgestellt. Es handelt sich um 143 Miste 

und 16 Jauchen und 1007 Güllen verschiedener Aufbereitung. Die Daten wurden auf 

verschiedene Arten ausgewertet. In einem ersten Auswertungsschritt werden die Daten 

nach Nutztieren und Fest- bzw. Flüssigmisten getrennt als Medianwerte (jeweils 1 

Nachkommastelle) angegeben. Diese Daten können für Beratungszwecke weiter gerundet 

werden. In einem zweiten Auswertungsschritten wurden im Prüfjahr 2006 den Landwirten 

neue Probenahmeformulare zur Verfügung gestellt und eine statistische Auswertung der 

Prüfwerte auf der Basis der Angaben der Landwirte vorgenommen. Die 

Probenahmeformulare trennten in der Schweinehaltung nach Vor- bzw. Endmast und in 

Rinderhaltung nach Milchvieh, Jungvieh und Bullenmast. Schließlich wurden Biogasgüllen 

abgefragt. Die nach diesen Angaben geschichteten Prüfwerte wurden nach Percentilen 

(25., 50. und 75. Percentil) ausgewertet. Dabei wird das Ziel verfolgt für definierte 

Tierhaltungsformen Bandbereiten für wahrscheinliche Gehalte zu erhalten und 

Unterschiede zwischen den Haltungsformen zu erhalten. In einem dritten 

Auswertungsschritt wird überprüft, ob es zwischen festgestellten Trockensubstanz- und 

Nährstoffgehalten Beziehungen gibt. Hierzu wurden lineare Korrelationen und ihre 

Signifikanzen berechnet. In einem vierten Auswertungsschritt wurden ebenfalls nach 

Percentilen (25., 50. und 75. Percentil) wahrscheinliche Gehalte der Mikronährstoffe 

Kupfer (Cu) und Znik (Zn) in Misten und Güllen ermittelt. 

3 Ergebnisse 

3.1 Mittlere Nährstoffgehalte in hessischen Misten und Güllen 

In den Prüfjahren 2003 bis 2006 wurden die Untersuchungsreihen zusammengefasst 

ausgewertet. In die Auswertung einbezogen wurden die Trockensubstanz und die 

Stickstoff (Gesamt-N, NH4-N), Phopshor (P), Kalium (K) und Schwefel (S). Die Nährstoffe 

werden entweder in kg dt -1 (Miste) oder in kg/t -1 (Güllen) jeweils bezogen auf ihre 

Originalsubstanz angegeben. Mit der hessischen Auswertung können erstmals fast 

durchgängig Daten für Schwefelgehalte in den verschiedenen Wirtschaftsdüngern 

angegeben werden. Schließlich fällt auf, dass bei Schweinegüllen wesentlich beim 

Gesamtstickstoff im Mittel der Werte im Vergleich zum bisherigen Beratungswert von 6 kg 

t -1 mit 4,5 kgt -1 wesentlich niedrigere mittlere Gehalte statistisch ermittelt werden. Auch bei 

Phosphor (P) sind Gehalte in den Schweinegüllen deutlich niedriger. Sehr wahrscheinlich 

429


kommen in diesen Daten die Begrenzung der N-Zufuhr der Mastration bei gleichzeitiger 

Betonung der limitierenden Aminosäuren zum Ausdruck. Durch Phytasezusatz in der 

Fütterung kann außerdem die P-Zufuhr in der Ration begrenz werden. Detaillierte Daten 

können der Tabelle 1 entnommen werden. 

Tabelle 1: Nährstoffgehalte in Misten und Güllen verschiedener Aufbereitung. 

Untersuchungen des LHL (Fachgebiet VI.2). Prüfjahre 2003 bis 2006. Miste in kg dt -1 , 

Güllen in kg t -1 jeweils bezogen auf ihre Originalsubstanz 

Festmist 

Rinder 

(n=79) 

Schweine 

(n=10) 

Mischmist 

(n=13) 

Schafe 

(n=5) 

Pferde 

(n=21) 

Huhn 

(n=15) 

Gülle/Jauche 

Rinder 

(n=627) 

Schwein 

(n=325) 

Mischgülle 

(n=27) 

Biogasgüllen 

(n=28) 

Jauche 

(n=16) 

TS Ges.-N NH4-N P K S 

22 

25 

26 

32 

34 

35 

8,4 

4,2 

6,4 

0,6 0,1 

1,0 

0,6 

0,7 

0,4 

2,0 

3,7 

4,5 

4,1 

0,5 

0,1 

0,3 

0,4 

1,1 

2,1 

3,5 

2,6 

0,1 

0,3 

0,1 

0,2 

0,1 

0,6 

0,6 

0,7 

0,5 

0,7 

1,0 

0,8 

1,1 

3,7 

0,9 2,2 

0,8 

3,2 

0,08 

0,1 

0,08 

- 

0,08 

0,2 

0,4 

0,3 

0,4 

5,5 4,1 2,6 0,7 3,5 0,4 

1,3 1,2 1,0 0,1 2,9 0,1 

3.2 Nach Tierhaltungsformen getrennte Nährstoffgehalte in Güllen (Prüfjahr 

2006) 

Im Prüfjahr 2006 wurden die Daten von Güllen zusätzlich geschichtet ausgewertet. So 

wurde bei Schweinegüllen nach Vor- und Endmast, bei Rindergüllen nach Milchvieh bzw. 

Jungvieh-/Bullengülle und nach Biogasgüllen (Nawaroh) ausgewertet. In die Auswertung 

wurden keine Minimum- und Maximumgehalte, sondern ausschließlich Medianwerte sowie 

Gehalte für das 25. und 75. Percentil einbezogen. Damit wurde das Ziel verfolgt, 

Gehaltsspannen für wahrscheinlich Gehalte in den verschiedenen Tierhaltungsbereichen 

und Aufstallungsformen zu erhalten. Es handelt sich dabei um erste hessische Werte, die 

um weitere Auswertungsreihen zu ergänzen sind. Dabei zeigt sich dass die höchsten 

Gesamtstickstoffgehalte erwartungsgemäß bei Güllen aus der Schweinehaltung auftreten. 

Insgesamt sind die Unterschiede jedoch nur marginal. Dagegen ist die Differenzierung bei 

dem wasserlöslichen Ammoniumstickstoff ausgeprägt, wodurch sich die unterschiedlichen 

N-Verfügbarkeitenvon Schweine- und Rindergüllen auch erklären lassen. Die höchsten N- 

Gehalte werden in Schweinegüllen (Endmast) festgestellt (s. Abbildungen 1a + 1b). Ein 

ähnliches Bild ergibt sich bei Phosphor, wobei allerdings in der Schweinehaltung keine 

430


Differenzierung nach End- und Vormast besteht (s. Abbildung 2). Bei Kalium weisen 

Rinder- und Biogasgüllen deutlich höhere Gehalte auf als Rindergüllen (s. Abbildung 3). 

6 

5,5 

5 

4,5 

4 

3,5 

3 

2,5 

2 

Gesamt - Stickstoff (N) (kg/t in Originalsubstanz) 

1 2 3 4 5 

75. Percentil/25.Percentil Median 

431


Organische Schadstoffe in Klärschlämmen aus der kommunalen Abwasserbehandlung 

von Mecklenburg-Vorpommern 

Kape, H.-E. (Landwirtschaftliche Fachbehörde M-V); Pöplau, R.; Didik, H.; Schaecke, B.: 

Bei einem Anschlussgrad der Bevölkerung an die zentrale Abwasserentsorgung von ca. 

85 % fielen in Mecklenburg-Vorpommern (M-V) in den letzten Jahren etwa 40.000 bis 

42.500 t Klärschlamm TM pro Jahr an. Im Mittel der Jahre 2000 - 2005 wurden 

25.000 – 30.000 t der angefallenen Klärschlämme aus M-V direkt im eigenen Land 

landwirtschaftlich verwertet. 

Klärschlämme sind eine Senke für die zivilisatorischen Stoffe. Durch täglichen Gebrauch 

sind zahlreiche Verbindungen ubiquitär verbreitet und dadurch auch in kommunalen 

Abwässern zu finden. Viele dieser Stoffe sind jedoch gut wasserlöslich und werden nur zu 

kleinen Anteilen im Klärschlamm fixiert und gehen zum überwiegenden Anteil mit dem 

Abwasser in die Vorfluter. So können Klärschlämme neben den gut untersuchten Stoffen 

wie Schwermetallen, AOX, PCB’s und PCDD/PCDF auch zahlreiche wenig bekannte und 

unbekannte Stoffe enthalten wie Xenobiotika, Pharmazeutika oder endokrin wirksame 

Stoffe. Damit ist ein potentielles Risiko mit dem Klärschlamm-Einsatz verbunden, das um 

so höher ausfällt, je industrialisierter die Herkunftsregion ist. 

Bei einer landwirtschaftlichen Verwertung gelangen mit dem Klärschlamm neben 

Schwermetallen diese organischen Schadstoffe und hormonell wirksame Substanzen in 

den Boden. 

Zu diesen Substanzen zählen natürliche, körpereigene Hormone, synthetisch hergestellte 

Hormone und Arzneimittel sowie verschiedene Industriechemikalien. 

Für Klärschlämme, die landwirtschaftlich verwertet werden, gelten derzeit noch die 

Parameter und Grenzwerte der AbfKlärV von 1992. Diese Parameter und Grenzwerte 

werden als überarbeitungsbedürftig angesehen. Dazu liegen mehrere Vorschläge der 

unterschiedlichen Fachgremien vor (national und EU), die eine Anpassung der 

Untersuchungsparameter und eine Veränderung der Grenzwerte vorsehen. 

Bei den organischen Schadstoffen ist durch die ubiquitäre Ausbreitung neuer Stoffgruppen 

vor allem eine Erweiterung des zu untersuchenden Spektrums bei einer 

landwirtschaftlichen Verwertung in der Diskussion. Hier werden neben den in der 

Klärschlammverordnung von 1992 genannten Stoffen auch weitere Stoffgruppen 

hervorgehoben. 

Um eine Aussage über die Belastung kommunaler Klärschlämme aus Mecklenburg- 

Vorpommern (M-V) mit den in der Diskussion befindlichen organischen Parametern zu 

bekommen, wurden orientierende Untersuchungen in den Jahren 2001/2003 und 2005 

durchgeführt. 

Im Rahmen der Klärschlammverkehrskontrolle der Landwirtschaftlichen Fachbehörde 

wurden dazu gemeinsam mit dem Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie in 

ausgewählten Kläranlagen Klärschlammproben gezogen und neben den in der 

Klärschlammverordnung geforderten Kriterien zusätzlich auf folgende Parameter 

untersucht: 

Chlorierte Kohlenwasserstoffe (DDT, DDD, DDE), 

Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Chrysen, Benzo(a)pyren, 

Moschusverbindungen u.a. Galaxolid, Tonalid 

Phathalte, u.a. Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP), 

Tenside, Lineare Alkylbenzolsulfonate (LAS), 

Nonyphenole (NPE) 

432


Für die statistische Auswertung der Daten wurden Messwerte, die die 3-fache Standardabweichung 

überschritten, als Ausreißer betrachtet und nicht in die Auswertung einbezogen. 

Für die Beurteilung der organischen Parameter von Klärschlämmen in M-V wurden die in 

den Untersuchungen von 2001, 2003 und 2005 ermittelten Daten zusammengefasst und 

gemeinsam in die Auswertung einbezogen, um einen größeren Datenpool zu erhalten. Die 

daraus ermittelten statistischen Kennzahlen sind Tabelle 1 (Parameter der 

Klärschlammverordnung) und Tabelle 2 (ergänzende Parameter zur Novelle der 

Klärschlammverordnung) zu entnehmen. 

Für die Parameter der Klärschlammverordnung wurden in den Studien der Jahre 2001, 

2003 und 2005 vergleichbare Werte ermittelt, wie sie auch in den Auswertungen des 

Klärschlammkataster des Landes M-V ausgewiesen sind. 

Die bei den LAS ermittelte große Spanne von 19,9 – 3983 mg/kg TM hat ihre Ursache in 

den Schlammbehandlungsverfahren. So weisen Kläranlagen unabhängig von der 

Ausbaugröße mit aerober Schlammbehandlung in der Regel LAS-Gehalte unter 100 

mg/kg TM auf, während bei Kläranlagen mit anaerober Schlammbehandlung deutlich 

höhere Werte (über 1000 mg/kg TM) gefunden werden. 

Tabelle 1: Zusammenfassung ausgewählter statistischer Kennzahlen für die untersuchten 

organischen Parameter nach AbfKlärV in den erfassten Klärschlämmen der 

Studien 2001/03/05 (ohne Ausreißer) 

Parameter 

Mittelwert* Median* Max.* 

mg/kg TM 

Min.* 75 Perc.* 

Halogenorg. Verbindungen (AOX) 254 258 471 90 301 

Polychl. Biphenyle (PCB6) 0,0286 0,0265 0,0599 0,0177 0,033 

Polychl. Biphenyle (PCB7) 0,0290 0,0278 0,0410 0,0198 0,033 

Polychl. Dioxine/Furane (PCDD/F) 

* ohne Ausreißer 

** ng ITE-TE/kg TM 

6,87** 6,70** 14,80** 2,80** 8,90** 

Tabelle 2: Zusammenfassung ausgewählter statistischer Kennzahlen für die untersuchten 

ergänzenden Parameter in den erfassten Klärschlämmen der Studien 

2001/03/05 (ohne Ausreißer) 

Parameter 

Mittelwert* Median* Max.* Min.* 75. Perc.* 

Chlorierte Kohlenwasserstoffe 

(DDT,DDD,DDE) 

0,073 0,063 

mg/kg TM 

0,157 0,035 0,086 

polyzyklische nach EPA 2,784 2,267 6,748 0,561 3,995 

aromatische PAK9 3,039 2,603 9,833 0,473 3,819 

Kohlenwasser- Chrysen 0,266 0,209 0,704 0,041 0,347 

stoffe (PAK) Benzo(a)pyren 0,222 0,205 0,509 0,037 0,322 

Moschusver- Galaxolid 7,77 7,06 14,12 3,84 9,54 

bindungen Tonalid 1,95 1,91 3,14 1,23 2,23 

Moschus Xylol < 1** ** ** ** ** 

Moschus Ambrette < 1** ** ** ** ** 

Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) 3,23 3,09 10,50 0,88 3,83 

Lineare Alkylbenzolsulfonate (LAS) 1371 1201 3983 19,9 2447 

Nonylphenole (NPE)*** 

* ohne Ausreißer 

11,86 9,37 25,70 2,86 18,2 

** alle ermittelten Werte unterhalb der Bestimmmungsgrenze 

*** Studie 2001/2003 

433


Um die in den Jahren 2001, 2003 und 2005 für die ergänzenden Parameter ermittelten 

Werte beurteilen zu können, wurden sie mit den von der EU vorgeschlagenen 

Grenzwerten, den vom VDLUFA/ATV für die Bewertung von Klärschlämmen genutzten 

Parametern und den in der Studie NRW (2005) abgeleiteten Werten verglichen, die in den 

nachfolgenden Tabellen 3 und 4 aufgelistet wurden. 

Tabelle 3: Grenzwertvorschläge zur Novellierung der AbfKlärV von 1992 

Schadstoff in TM AbfKlärV 

(1992) 

EU-Vorschlag 

(2000) 

VDLUFA / ATV 

(2003) 

NRW-Studie 

(2005) 

AOX mg/kg 500 500 400 - 

PCB (Summe) mg/kg PCB6 1,2 PCB7 0,8 PCB6 0,30 PCB6 ≤ 0,05 

PCDD/PCDF ng TE/kg 100 100 100 2 – 10 

LAS mg/kg - 2600 - 1100 – 1200 

NPE mg/kg - 50 - 5 – 10 

DEHP mg/kg - 100 60 20 – 50 

PAK9 mg/kg - 6 - - 

Benzo(a)pyren mg/kg - - 1,0 0,04 – 0,30 

Tabelle 4: Vorgeschlagene Grenzwertbereiche für ergänzende organische Schadstoffe 

nach der Studie NRW 2005 

Stoffgruppe Stoff Grenzwertbereich 

mg/kg TM 

Chlorphenole Triclosan 0,5 – 3 

Moschusverbindungen Galaxolid < 5 

Tonalid < 2 

Organozinnverbindungen Monobutylzinn 0,1 – 0,2 

Dibutylzinn 0,01 – 0,15 

Tributylzinn 0,005 – 0,03 

Polybromierte Diphenylether Pentabromdiphenylether


Tabelle 6: Vergleich der mittleren Schadstoffgehalte von Klärschlämmen der Studien M-V 

2001/03/05 mit den vorgeschlagenen Grenzwertbereichen für ergänzende 

organische Schadstoffe nach der Studie NRW 2005 

Stoffgruppe Stoff Studie M-V 

2001/03/05 

Mittelwert 

NRW-Studie 

(2005) 

Chlorphenole Triclosan nicht erfasst 

Moschusverbindungen Galaxolid 7,77 überschritten 

Tonalid 1,95 eingehalten 

Organozinnverbindungen Monobutylzinn nicht erfasst 

Dibutylzinn nicht erfasst 

Tributylzinn nicht erfasst 

Polybromierte Diphenylether Pentabromdiphenylether nicht erfasst 

Decabromdiphenylether nicht erfasst 

PAK Chrysen 0,266 eingehalten 

Wie aus der Tabelle 5 zu ersehen ist, halten die Mittelwerte der organischen Schadstoffe 

der in den Studien 2001/03/05 ermittelten Gehalte die vorgeschlagenen Grenzwerte der 

EU und des VDLUFA/ATV ein. Die in der Studie NRW zusätzlich vorgeschlagenen 

Grenzwerte für LAS und NPE werden vom Mittelwert der erfassten Klärschlämme aus M-V 

nicht eingehalten. Der in der Studie NRW zusätzlich vorgeschlagene Grenzwert für die 

Moschusverbindung Galaxolid wurde überschritten, während der Grenzwert für die 

Moschusverbindung Tonalid sowie für Chrysen eingehalten wurde, wie der Tabelle 6 zu 

entnehmen ist. 

Den Vergleich des 75. Percentils der Schadstoffgehalte der Studien M-V 2001/03/05 mit 

existierenden Grenzwertvorschlägen zeigen die Tabellen 7 und 8. 

Tabelle 7: Vergleich des 75. Percentils der Schadstoffgehalte von Klärschlämmen der 

Studien M-V 2001/03/05 mit Grenzwertvorschlägen für organische Schadstoffe 

Schadstoff Studie M-V 

2001/03/05 

75. Percentil 

AbfKlärV 

(1992) 

EU-Vorschlag 

(2000) 

VDLUFA / ATV 

(2003) 

NRW-Studie 

(2005) 

AOX 301 eingehalten eingehalten eingehalten kein Vorschlag 

PCB 6 0,033 eingehalten eingehalten* eingehalten eingehalten 

PCDD/PCDF 8,9 eingehalten eingehalten eingehalten eingehalten 

LAS 2447 kein Vorschlag eingehalten kein Vorschlag überschritten 

NPE 18,2 kein Vorschlag eingehalten kein Vorschlag überschritten 

DEHP 3,83 kein Vorschlag eingehalten eingehalten eingehalten 

PAK9 3,819 kein Vorschlag eingehalten kein Vorschlag kein Vorschlag 

Benzo(a)pyren 0,322 kein Vorschlag Kein Vorschlag eingehalten überschritten 

*PCB7 

Wie der Tabelle 7 zu entnehmen ist, halten die 75. Percentile der organischen Schadstoffe 

der Studien 2001/03/05 die Grenzwerte der gültigen Klärschlammverordnung, die 

vorgeschlagenen Grenzwerte der EU sowie die Qualitätskriterien des VDLUFA/ATV- 

Konzepts ein. Die Grenzwertvorschläge der Studie NRW werden dagegen vom 75. 

Percentil bei den LAS, den NPE und dem Benzo(a)pyren sowie den 

Moschusverbindungen Galaxolid und Tonalid überschritten. 

435


Lediglich die PCB-, PCDD/PCDF-, DEHP- und Chrysen-Gehalte der untersuchten 

Klärschlämme aus M-V (jeweils 75. Percentil) halten die Grenzwertvorschläge von NRW 

ein. 

Tabelle 8: Vergleich des 75. Percentils der Schadstoffgehalte von Klärschlämmen der 

Studien M-V 2001/03/05 mit den vorgeschlagenen Grenzwertbereichen für 

ergänzende organische Schadstoffe nach der Studie NRW 2005 

Stoffgruppe Stoff Studie MV 

2001/03/05 

75. Percentil 

NRW-Studie 

(2005) 



Tonalid 2,23 überschritten 






PAK Chrysen 0,347 eingehalten 

Den Vergleich des Maximalwertes der Schadstoffgehalte der Studien M-V 2001/03/05 mit 

existierenden Grenzwertvorschlägen zeigen die Tabellen 9 und 10. 

Tabelle 9: Vergleich des Maximalwertes der Schadstoffgehalte von Klärschlämmen der 

Studien M-V 2001/03/05 mit Grenzwertvorschlägen für organische Schadstoffe 

Schadstoff Studie M-V 

2001/03/05 

Maximalwert 

AbfKlärV 

(1992) 

EU-Vorschlag 

(2000) 

VDLUFA / ATV 

(2003) 

NRW-Studie 

(2005) 

AOX 471 eingehalten eingehalten überschritten kein Vorschlag 

PCB 6 0,0599 eingehalten eingehalten* eingehalten überschritten 

PCDD/PCDF 14,80 eingehalten eingehalten eingehalten überschritten 

LAS 3983 kein Vorschlag überschritten kein Vorschlag überschritten 

NPE 25,70 kein Vorschlag eingehalten kein Vorschlag überschritten 

DEHP 10,50 kein Vorschlag eingehalten eingehalten eingehalten 

PAK9 9,833 kein Vorschlag überschritten kein Vorschlag kein Vorschlag 

Benzo(a)pyren 0,509 kein Vorschlag kein Vorschlag eingehalten überschritten 

*PCB7 

Tabelle 10: Vergleich des Maximalwertes der Schadstoffgehalte von Klärschlämmen der 

Studien M-V 2001/03/05 mit den vorgeschlagenen Grenzwertbereichen für 

ergänzende organische Schadstoffe nach der Studie NRW 2005 

Stoffgruppe Stoff Studie M-V 

2001/03/05 

Maximalwert 

NRW-Studie 

(2005) 



Tonalid 3,14 überschritten 






PAK Chrysen 0,704 überschritten 

436


Wie der Tabelle 9 zu entnehmen ist, halten die Maximalwerte der organischen Schadstoffe 

der Studien 2001/03/05 bei den AOX-, PCB-, PCDD/PCDF-, NPE- und DEHP- 

Verbindungen die Grenzwerte der gültigen Klärschlammverordnung und die 

vorgeschlagenen Grenzwerte der EU sowie die Qualitätskriterien des VDLUFA/ATV- 

Konzepts überwiegend ein. Lediglich bei den PAK- und LAS-Gehalten überschreiten die 

Maximalwerte der erfassten Klärschlämme von M-V den Grenzwert des EU-Vorschlages 

ebenso wie bei den AOX-Gehalten den Richtwert des VDLUFA/ATV-Konzeptes. 

Die Grenzwertvorschläge der Studie NRW werden dagegen von allen Maximalwerten der 

in der Studie 2001/03/05 untersuchten organischen Schadstoffe (außer DEHP) 

überschritten. 


Um eine Aussage über die Belastung kommunaler Klärschlämme aus Mecklenburg- 

Vorpommern (M-V) mit den in der Diskussion befindlichen organischen Parametern zu 

bekommen, wurden orientierende Untersuchungen in den Jahren 2001/2003 und 2005 


Die durchgeführten orientierenden Untersuchungen zu den organischen 

Schadstoffgehalten unter dem Blickwinkel der Novelle der EU-Klärschlammverordnung 

erbrachten folgende Ergebnisse: 

Die gefundenen Maximalgehalte folgender Verbindungen bzw. Verbindungsgruppen 

halten die Grenzwertvorschläge der EU ein, so dass aufgrund dieser Parameter keine 

Beeinflussung der landwirtschaftlichen Verwertung von Klärschlämmen aus M-V zu 

erwarten ist: 

halogenorganische Verbindungen (AOX) 

Polychlorierte Biphenyle (PCB) 

Polychlorierte Dibenzodioxine und –furane (PCDD/DF) 

Nonylphenol (NPE) 

Phthalate u.a. Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) 

Die 75. Percentile folgender Verbindungen bzw. Verbindungsgruppen halten die 

Grenzwertvorschläge der EU ein, so dass aufgrund dieser Parameter keine wesentliche 

Beeinflussung der landwirtschaftlichen Verwertung von Klärschlämmen aus M-V zu 

erwarten ist: 

Summe polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) 

lineare Alkylbenzolsulfonate (LAS) 

Bei den linearen Alkylbenzolsulfonaten (LAS) könnten insbesondere Klärschlämme aus 

Kläranlagen mit anaerober Schlammbehandlung von der landwirtschaftlichen Verwertung 

ausgeschlossen werden. 

Bei den in der Studie NRW (2005) vorgeschlagenen zusätzlichen und in der Studie M-V 

erfassten Parametern werden bei 

den polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) 

Benzo(a)pyren die Grenzwertvorschläge durch den Mittelwert eingehalten, 

Chrysen die Grenzwertvorschläge durch das 75. Percentil eingehalten, 

den Moschusverbindungen 

Galaxolid die Grenzwertvorschläge durch den Mittelwert nicht eingehalten, 

Tonalid die Grenzwertvorschläge durch den Mittelwert eingehalten. 

437


Untersuchungen zur P-Düngewirkung von Phosphit 

Gerendás, Jóska (Universität Kiel); Ratjen, Arne: 


Die fungizide Wirkung von Phosphit (Phi) – den anorganischen Salzen der phosphorigen 

Säure – ist seit vielen Jahren gut dokumentiert. Seitens der etablierten Hersteller von 

Pflanzenschutzmitteln besteht an der Anwendung von anorganischem Phi als Fungizid 

hierzulande jedoch kein Interesse, da diese nicht patentfähig ist. Seit etlichen Jahren sind 

jedoch im Wein- und Gemüsebau Phi-haltige Pflanzenstärkungsmittel auf dem Markt, 

welche gemäß Pflanzenschutzgesetz „ausschließlich dazu bestimmt sind, die 

Widerstandskraft von Pflanzen gegen Schadorganismen zu erhöhen oder die Pflanzen 

von nichtparasitären Beeinträchtigungen zu schützen“. Fungizide Wirkungen können 

seitens der Anwender jedoch „rechtlich in Kauf genommen oder genutzt werden“. Vielfach 

wird auch auf die Verbesserung der P-Versorgung der Pflanze hingewiesen, allerdings ist 

die Wirkung von Phi als P-Quelle äußerst umstritten. Insbesondere unter P- 

Mangelbedingungen wurde häufig eine Schädigung bei Phi-Applikation festgestellt. In 

einem ersten Gefäßversuch mit Zucchini wurde daher geprüft inwieweit Kaliumphosphit im 

direkten Vergleich zu Kaliumphosphat zur P-Ernährung beitragen kann. Hierzu wurden 

Zucchinipflanzen auf P-Mangelsubstrat über 4 Wochen mit unterschiedlichen 

Konzentrationen (0.0, 0.9, 2.7 und 4.5 g P l -1 ) von Phi bzw. Phosphat (Pha) über Blatt 

wöchentlich tropfnass behandelt. Neben einer Bonitur erfolgten am gefriergetrockneten 

Material Mineralstoffanalysen und an ausgewählten Proben die Bestimmung löslicher P- 

Formen (Phosphit, Phosphat). Die Pflanzen, welche mit Pha behandelt wurden, zeigten 

dosisabhängig deutliche Wachstumssteigerungen im Vergleich zur Kontrolle. Die 

Varianten die mit Phi behandelt wurden reagierten mit starken Wachstumsdepressionen 

und Blattschädigungen bis hin zum völligen Absterben der Pflanzen. Wurde Phi über den 

Boden angeboten zeigten sich bereits beim niedrigsten Angebot [99 mg P] extreme 

Schäden, verglichen mit einer optimal mit Phosphat [518 mg P] über den Boden 

versorgten Variante. In einem zweiten Versuch mit Hafer wurde die Wirkung einer 

Blattapplikation (ab EC13 bis zum Rispenschieben) von 3.6 g P l -1 als Phi, Pha und deren 

Kombination im Verhältnis 1:9 sowohl auf P-reichem Substrat als auch auf stark Psorbierendem 

Ferrasol (mit Sand und Perlit gemischt, gedüngt und gekalkt) geprüft. Auf 

Mangelboden traten in Mischung mit Phosphat keine Phosphitschäden auf, ebenso wenig 

auf P-reichem Substrat. Die Applikation von Phosphit bei P-Mangelsubstrat führte jedoch 

auch hier zu Schädigungen bis hin zu Nekrosen. Zusammenfassend legen die Ergebnisse 

den Schluß nahe, daß Kulturpflanzen Phosphit nicht als P-Quelle nutzen können. 

2 Einleitung 

2.1 Historische Entwicklung 

Phosphite (Phi) wurden in der Landwirtschaft schon in den 30er Jahren in Form von K- 

und Na-Phosphiten versuchsweise als Düngemittel eingesetzt (Guest und Grant, 1991). 

Systematische Studien zur Eignung von Phi als P-Dünger begannen Anfang der 50er 

Jahre. MacIntire et al. (1950) berichteten über einen deutlichen Düngeeffekt bei mit Phi 

behandelten Parzellen verglichen mit den Null-Parzellen. Allerdings wirkten höhere 

Dosierungen von Ca-Phosphit im ersten Jahr toxisch auf die Pflanzen und erst in weiteren 

Aufwüchsen günstig. Vermutet wurde daher eine indirekte Düngewirkung über die 

Oxidation zu Pha durch Mikroorganismen im Boden und im Pflanzengewebe (Adams et 

al., 1953; Casida, 1960; Malacinski und Konetzka, 1966; Bezuidenhout et al., 1987). Bis in 

die neunziger Jahre stand jedoch die fungizide Wirkung von Phi im Fokus der Forschung 

(Morton und Edwards, 2005). Diese Situation änderte sich erst als Lovatt (1990) Hinweise 

438


veröffentlichte, nach denen Blattapplikationen von Phi als P-Dünger effektiver seien als 

solche mit Pha. Phi wurde hier als kosteneffektive Alternative zu traditioneller P-Düngung 

empfohlen, weil sich wegen der guten Verfügbarkeit die Aufwandmenge an P reduzieren 

ließe. Diese positive Einschätzung muß jedoch insofern eingeschränkt werden, als viele 

Kulturen, sofern sie unter P-Mangel leiden, sehr empfindlich reagieren. 

2.2 Aktuelle Präparate und vertriebsrechtliche Einordnung von Phosphit 

Phosphorige Säure wird weltweit zunehmend als P-Blattdünger bei Dauerkulturen 

(besonders im integrierten Weinbau) eingesetzt. Insbesondere in Norditalien sind eine 

Reihe Phi- und Pha-haltiger Blattdünger in der Anwendung, um parallel zur Düngewirkung 

die Widerstandskraft der Pflanzen gegen falschen Mehltau zu verbessern (Kauer, 2003). 

Als Pflanzenstärkungsmittel sind in Deutschland die drei kaliumphosphithaltigen 

Pflanzenstärkungsmittel Ökofluid P (Gesellschaft für innovative Pflanzenpflege, 

Jechtingen), Alginure Bio Schutz (Tilco Biochemie GmbH, Reinfeld) und Frutogard 

(SpiessUrania, Kleinkarlbach) zugelassen (BVL, 2006). Des weiteren sind auf dem 

deutschen Markt die phosphithaltigen Produkte Kalium Plus (Lebosol), Folistar (Jost) und 

Phosfik (Kemira GrowHow) erhältlich (Schroetter et al., 2006). Auch in den USA floriert 

das Geschäft mit Phi-haltigen Blattdüngern trotz des im Vergleich zu Pha-Produkten 

höheren Preises (Morton und Edwards, 2005). 

Letztlich muß bedacht werden, daß die Nachfrage nach phosphithaltigen Blattdüngern und 

Pflanzenstärkungsmitteln sicherlich auch in deren fungiziden Wirkung begründet liegt. Das 

Deklarieren von Phosphit als Dünger in diesem Zusammenhang könnte auch dazu dienen, 

die kapitalintensiven und langwierigen Prozesse der Registrierungen als Fungizid zu 

umgehen (Callahan, 2001). In Deutschland ist Phosphit in oben genannten 

Pflanzenstärkungsmitteln enthalten. Diese grenzen sich gegenüber den 

Pflanzenschutzmitteln dadurch ab, dass sie „ausschließlich dazu bestimmt sind, die 

Widerstandskraft von Pflanzen gegen Schadorganismen zu erhöhen oder die Pflanzen 

von nichtparasitären Beeinträchtigungen zu schützen“ (gemäß PflschG, § 2, Nr. 10, BVL, 

2006). Diese würden jedoch wahrscheinlich aus der Liste der registrierten 

Pflanzenstärkungsmittel gestrichen, sobald phosphorige Säure als 

Pflanzenschutzmittelwirkstoff EU-weit registriert werden würde (Kast, 2005). Bei der 

Nutzung als Düngemittel darf die Wirkung gegen Oomyceten jedoch rechtlich in Kauf 

genommen oder genutzt werden, wenn eine Blattdüngung nach den Vorschriften des 

Düngemittelrechts und unter Berücksichtigung der guten fachlichen Praxis erfolgt (Kast, 

2005). 

1.3 P-Düngewirkung von Phosphit 

Rickard (2000) listet einige Beispiele auf, in denen mit Phi oder Phosphonaten behandelte 

Kulturarten in Feldversuchen bessere Erträge oder Qualitäten aufwiesen, als die 

unbehandelten Kontrollen. Die beobachteten positiven Effekte sind jedoch nicht mit einem 

verbesserten P-Status der Pflanzen zu erklären. Vielmehr reagieren P-Mangelpflanzen 

von Brassica nigra (Carswell et al. 1996), Tomaten und Paprika (McDonald et al., 2001), 

Meersalat (Lee et al., 2005), sowie Mais (Schroetter et al., 2006) sehr empfindlich auf eine 

Phi-Behandlung. Phi unterdrückt die typische Reaktion einer phosphatdefizitären Pflanze, 

wie verstärktes Wurzelwachstum, erhöhte Wurzelhaardichte und Anthocyan-Verfärbung. 

Auch die verstärkte Sekretion von sauren Phosphatasen zur P-Mobilisation in den 

Wurzelraum (Baldwin et al., 2001) und die erhöhte Transporteraktivität in der Pflanze wird 

durch eine Phosphiternährung reduziert (McDonald et al., 2001; Ticconi et al., 2001). Bei 

P-Mangel initiiert die Pflanze zahlreiche, weniger ATP-abhängige Bypass- 

Stoffwechselwege (Poirier und Bucher, 2002). Beispielsweise wiesen Sämlinge von 

Brassica nigra, die unter P-Mangel litten, bei Phosphitbehandlung stark verminderte 

439


Aktivitäten der Phosphoenolpyruvat-Phosphatase (welche Phosphatmangelsymptome 

auslöst) und der pyrophosphatabhängigen Phosphofruktokinase im Vergleich zur 

unbehandelten Mangelvariante auf (Carswell et al., 1996). Phosphit unterbricht somit 

spezifische Anpassungsprozesse der an P-Mangel leidenden Pflanzen, welche 

vermeintlich ausreichend mit P versorgt sind, weil sie nicht hinreichend zwischen Phi und 

Pha differenzieren können. Phi vermag jedoch Pha im Stoffwechsel nicht (vollständig) zu 

ersetzen. Da Phosphit von Pflanzen kaum metabolisiert wird, ist es über längere Zeit 

persistent und akkumuliert in den physiologische ‚sinks’ (McDonald et al., 2001). Trotz der 

genannten Nachteile hat Phosphit neben der fungiziden Wirkung einige positive 

Eigenschaften: Es dringt sehr gut in Blatt und Wurzel ein (Kauer, 2003; Lovatt, 1990; 

Rickard, 2000), ist xylem- und phloemmobil (McDonald et al., 2001; Kauer, 2003) und hat 

möglicherweise ein Potential als Langzeitdünger, da es durch biotische und abiotische 

Oxidation innerhalb und außerhalb der Pflanze Phosphat bereitstellen kann. 


3.1 Versuchsdurchführung 

Der Versuch wurde als zweifaktorieller Versuch mit vier unterschiedlichen 

Düngeintensitäten an Zucchini der Hybridsorte Diamant F1 geplant. Verglichen wurde die 

Düngewirkung von K-Phi Blattapplikationen (BA), mit der von K-Pha BA auf einem P- 

Mangelsubstrat über einen Zeitraum von vier Wochen. Die zu testende K-Phi-Lösung lag 

dem Institut als Handelsmuster der Firma Tilco GmbH aus Reinfeld vor. Testspritzungen 

an 8 Wochen alten Zucchinipflanzen ergaben, daß ab 5.4 mg P l -1 leichte 

Blattschädigungen auftraten. Daraufhin wurden die P-Stufen mit 0 (H2O), 0.9, 2.7, 4.5 mg 

P l -1 festgelegt. Die Reinheit des Handelmusters wurde mit Hilfe eines 

Ionenchromatographen sichergestellt. Äquivalent zum Handelsmuster wurde eine Pha- 

Lösung für die Referenzspritzungen mit gleicher P-Konzentration und gleichem pH-Wert 

(2.79 M KH2PO4 und 3.04 M K2HPO4) hergestellt. 

Parallel wurde eine Variante optimal Phosphat [518 mg P] in drei Teilgaben über den 

Boden versorgt um den Versorgungszustand der anderen Varianten besser einschätzen 

zu können. Eine weitere Variante auf P-Mangelsubstrat wurde mit sehr niedrigen 

Phosphitgaben [99 mg P] in drei Teilgaben über Boden behandelt, um die Aufnahme über 

den Boden abschätzen zu können. Die Düngung erfolgte über das Gießwasser, wobei ein 

Liter Nährlösung den gleichen Nährsalzgehalt wie ein Liter Anzugerde hatte. Das P- 

Mangelsubstrat (analog TKS1, jedoch ohne P) wurde aus aufgedüngtem, gekalkten (pH 

6.0) und durchmischten Floragard Weißtorf hergestellt. 

2.3 Bonitur, Ernte und Inhaltstoffanalysen 

Die Bonitur wurde ein Tag vor der Ernte am 06.08.2005 durchgeführt. Hierbei wurde die 

Entwicklung der generativen Organe aller Pflanzen quantitativ erfaßt (vgl. Tabelle 5). Das 

jeweils jüngste vollentwickelte Blatt (soweit vorhanden) wurde in flüssigem Stickstoff 

schockgefroren und anschließend 48 Std. gefriergetrocknet. Es wurden 0,2 g Blattmaterial 

entnommen, gemahlen und mit jeweils 3 ml konzentrierter Salpetersäure (65 %) im Ofen 

acht Stunden lang (mit Aufwärmphase) bei 200°C aufgeschlossen. Anschließend wurden 

die Proben mit mineralfreiem H2O auf 50 ml aufgefüllt. Die K-, Mg-, Ca-Gehalte wurden an 

der AAS (PU 9200, Philips) mit Acetylen-Luft- (K, Mg) bzw. Lachgas-Acetylen-Flamme 

(Ca) bestimmt. Die Bestimmung der P-Gehalte erfolgte photometrisch mit Ammonium- 

Vanadat-Molybdat-Reagens (Gericke und Kurmies, 1952), die der löslichen P-Formen 

(Phosphit, Phosphat) im wäßrigen Pflanzenextrakt nach Reinigung (C18-Kartusche) 

ionenchromatographisch (stationäre Phase: AS-18 Dionex, mobile Phase: NaOH- 

Gradient; Detektion: Leitfähigkeit nach chemischer Suppression, Abbildung 10). 

440


20,0 

10,0 

2 

0,0 

-10,0 

1 - Zuchini #48 [modified by Ionenchromatograph] Z14 ECD_1 

2 - Zuchini #49 [modified by Ionenchromatograph] Std3 ECD_1 

µS 

1 

Standard 

Probe 

Acetat 

Chlorid 

-25,0 

min 

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,2 

Phosphit 

Nitrat-N 

Sulfat-S 

Äpfelsäure 

Abbildung 10: Ionenchromatographische Trennung von Phi und Pha im NaOH Gradienten. 

Oxalat 

Phosphat-P 

4 Ergebnisse und Diskussion 

4.1 Einfluß von Phosphit auf die Entwicklung der Pflanzen 

Die mit Phi behandelten Pflanzen des Versuchs zeichneten sich durch eine erhöhte 

Anzahl undifferenzierter Blüten aus (Tabelle 5). Jedoch verkümmerten diese (auf Grund 

der schlechten Konstitution der Pflanzen) schnell wieder, sodaß nur wenige Blüten zum 

Öffnen kamen und keine Früchte gebildet wurden. Die Gesamtzahl der generativen 

Organe war geringer als bei den Pha-behandelten Varianten. Lovatt (1998) berichtete von 

verbessertem Fruchtansatz bei Orangen nach einer Blattapplikation mit K-Phi vor der 

Blüte. Ob die erhöhte Blütenanlage bei den Phi-behandelten Zucchinipflanzen eine reine 

Stressreaktion ist, oder ob Phi tatsächlich ein Potential hat die Anzahl der Blüten zu 

erhöhen, ist anhand der Daten nicht zu klären, da der ausgeprägte P-Mangel eine weitere 

Entwicklung der Blüten nicht zuließ. Hier wären Folgeversuche mit kombinierter 

Blattdüngung, die neben Phi auch ausreichend Pha bereitstellt, aufschlussreich 

(vgl. unten). 

Tabelle 5: Einfluss der Düngeform (BA: Blattapplikation) und Stufe auf die Mittelwerte der Anzahl 

generativer Merkmalsausprägungen. Mittelwerte ±SD (n=4). 

Variante Fruchtansatz a) Blütenansatz b) Fruchtanzahl c) Blütenanzahl d) 

Form P-Stufe 

P[‰] 

Kontrolle 0.0 2 2.00± 0.71 4.00± 1.23 0 0.50± 0.50 

Phi BA 0.9 3 1.00± 0.71 7.00± 2.00 0 1.00± 0.71 

Phi BA 2.7 4 1.25± 0.43 6.50± 1.66 0 0.75± 1.30 

Phi BA 4.5 5 1.25± 1.09 8.25± 3.49 0 0.25± 0.43 

Mittelwert 1.38 6.44 0 0.63 

Kontrolle 0.0 2 1.50± 1.50 4.25± 2.38 0 0.50± 0.50 

Pha BA 0.9 6 2.75± 0.43 5.50± 0.87 0 1.25± 1.30 

Pha BA 2.7 7 1.50± 0.87 4.50± 1.12 1.00± 0.71 3.00± 1.00 

Pha BA 4.5 8 2.50± 1.12 6.25± 1.48 2.00± 1.22 2.00± 0.71 

Mittelwert 2.06 5.13 0.75 1.69 

Kontrolle* (ohne 

Blattbehandlung) 

1 1.75± 0.43 4.50± 1.12 0 0.75± 0.83 

Phosphat-Boden 1) 

[518 mg P] 

Phosphit-Boden 1) 

9 3.00± 1.87 6.75± 2.38 2.00± 0.71 3.50± 1.66 

[99 mg P] 

10 Pflanzen waren zur Ernte bereits abgestorben 

a) 

Blütenansatz: noch undifferenzierte Blüten (Blütenblätter noch grün) 

b) 

Fruchtansatz: Weibliche Blütenanlagen (mit deutlich abgezeichneten Fruchtknoten) 

c) 

Fruchtanzahl: Fruchtkörper ist deutlich verdickt, farblich abgesetzt und unbehaart 

d) 

Blütenanzahl: voll entwickelte, gelbe männliche Blüte geöffnet oder kurz vor dem Öffnen 

1) 

Grunddüngung nicht berücksichtigt 

441


4.2 Versorgungszustand der Pflanze 

Der deutlich niedrigere Zuwachs an TM der höchsten Phosphatstufe gegenüber der 

optimal versorgten Variante 9 zeigt deutlich, dass die drei Spritzungen nicht ausreichten 

um eine optimale P-Versorgung über das Blatt sicherzustellen (Tabelle 7). 

Tabelle 6: Einfluß von P-Form (BA: Blattapplikation) und Stufe auf die durchschnittlichen 

Konzentrationen an Kalium, Magnesium und Calcium im Blatt. Mittelwerte ±SD (n=4). 

Elementkonzentration [mg (g TM) -1 Form P-Stufe Variante 

] 

[‰] 

K Mg Ca 

Kontrolle 0.0 2 21.79± 2.38 4.47± 0.34 16.34± 0.58 

Phi BA 0.9 3 48.57± 15.11 7.68± 6.13 18.52± 5.28 

Phi BA 2.7 4 35.56± 10.59 3.65± 0.81 16.16± 4.64 

Phi BA 4.5 5 35.55± 2.46 3.45± 0.71 21.69± 9.99 

Kontrolle 0.0 2 29.34± 2.06 3.95± 0.84 15.87± 2.04 

Pha BA 0.9 6 21.89± 2.90 7.11± 2.57 25.36± 9.26 

Pha BA 2.7 7 23.28± 3.16 4.59± 1.12 21.22± 6.10 

Pha BA 4.5 8 19.89± 4.46 5.34± 1.96 20.28± 4.99 

Kontrolle* ohne BA 1 25.79± 3.98 4.51± 0.32 19.77± 3.48 

Phosphat-Boden 1) 

[518 mg P]* 

Phosphit-Boden 1) 

9 20.19± 3.48 5.85± 2.49 29.96± 6.45 

[99 mg P]* 

10 Pflanzen waren zur Ernte bereits abgestorben 

1) 

Grunddüngung nicht berücksichtigt 

Die relativ hohen P-Konzentrationen (Abbildung 11) legen nahe, dass Phi gut über das 

Blatt aufgenommen, jedoch nur unzureichend umgesetzt wird, was durch IC-Analysen 

bestätigt wurde (Abbildung 10). Die niedrigeren Ca- und Mg-Konzentrationen deuten auf 

eine Verschiebung des Wurzel-Spross-Verhältnisses (Carswell et al., 1996; McDonald et 

al., 2001) der Phi-Varianten gegenüber den Pha-Varianten hin. Die Konzentrationen der 

übrigen Nährelemente sind, gemessen an den Werten adäquat versorgter Pflanzen, 

dagegen bei allen Varianten im normalen Bereich (Bergmann, 1993). 

P-Konz. im Blatt [mg/g TM] 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

0.69 Ab 

Phi Pha 

0.71 Aa 

2.90 Aa 

0.80 Ba 

2.45 Aa 

0.80 Ba 

3.78 Aa 

0 0.9 2.7 4.5 

P-Konzentration der Spritzlösung [g P l -1 ] 

1.19 Aa 

Abbildung 11: Einfluß von Form und Stufe auf die P-Konzentration der Blattproben Mittelwerte ± 

SD (n = 4). Gleiche Großbuchstaben stehen für nicht signifikant verschiedene Mittelwerte einer P- 

Stufe. Gleiche Kleinbuchstaben stehen für nicht signifikant verschiedene Mittelwerte innerhalb der 

gleichen P-Form (α = 0.05). 

442


4.3 Wirkung von Phosphit auf das Pflanzenwachstum 

Bei Blattapplikation, insbesondere jedoch bei Angebot über den Boden, reagierten Phibehandelte 

Pflanzen im Vergleich zur Kontrolle dosisabhängig mit reduziertem Wachstum 

und Blattnekrosen. Bei den Blattapplikationen war die P-Konzentration der Phosphit-Form 

im Vergleich zur Phosphat-Form fast dreifach erhöht (2.46 zu 0.88 mg P g TM -1 ), was 

teilweise auf einen Konzentrierungseffekt zurückgeführt wird. Zusammenfassend konnte in 

den Untersuchungen nicht bestätigt werden, dass Phosphit als P-Quelle durch die Pflanze 

unmittelbar nutzbar ist bzw. eine P-Düngewirkung besitzt. Über die Oxidation von Phosphit 

zu Phosphat in Böden wurde wiederholt berichtet, es wäre aber zu diskutieren, inwiefern 

dies bei der Beurteilung von Phosphit als P-Düngemittel zu berücksichtigen ist. 

Tabelle 7: Einfluss von P-Form und Stufe auf die Sproß-TM (Mittelwert±SD) 

Blattapplikation 

Stufe [g P l -1 ] 0 0.9 2.7 4.5 

Phi 8.52±1.03 7±1.17 4.40±1.31 4.62±1.03 

Pha 

Bodendüngung 

7.94±1.51 12.83±1.12 18.85±1.00 24.79±0.54 

Stufe Kontrolle [99 mg P/5L Substrat] [518 mg P/5L Substrat] 

Phi 

Pha 

8.70±1.20 

3.58±0.64 

- 

- 

34.11±2.39 

4.4 Folgeversuch mit Hafer 

Hier wurde untersucht, wie sich K-Phi auf ausreichend mit P versorgte (TKS2-Substrat) 

Haferpflanzen auswirkt, und ob Phosphit-Schädigungen auf Mangelsubstrat (stark Psorbierendem 

Ferrasolboden) durch Beimengungen von Phosphat in der Spritzlösungen 

vermieden werden können. 

Abbildung 12: Einfluß der Blattapplikation mit Phi bzw. Pha und deren Mischung (1/9) auf das 

Wachstum von Haferpflanzen auf P-Mangelsubstrat (Ferrasol-Sand-Perlit-Gemisch). 

Es wurden BA mit K-Phi und äquivalentem K-Pha mit einer P-Konzentration von 3.6 g P l - 

1 , sowie einer Mischung beide Formen im Verhältnis 1/9, sowohl auf Mangel- wie auf gut 

versorgtem Substrat durchgeführt. Es wurden ab EC13 wöchentlich 5 ml je Gefäß bis zum 

Rispenschieben appliziert. Varianten: BA mit 0.0 (Kontrolle) und 3.6 g P l -1 als K-Pha bzw. 

K-Phi sowie Mischungen beider im Verhältnis 1/9. Es erfolgten keine Inhaltsstoffanalysen. 

In Mischung mit Phosphat traten keine Phosphitschäden auf, ebensowenig auf P-reichem 

443


TKS2-Substrat bei Phi-BA. Bei Phi-BA auf P-Mangelboden kam es auch hier zu 

Schädigungen. Nekrosen traten nur bei Phosphitdüngung und gleichzeitigem akutem P- 

Mangel auf. Interessanterweise zeigte sich, dass Blattläuse verstärkt die Pflanzen 

befielen, welche mit Phi behandelt wurden und auf TKS2-Substrat standen (Abbildung 13). 

Dies läßt vermuten, daß in diesen Pflanzen reduzierte lösliche N-Verbindungen 

akkumulieren. Was jedoch nicht untersucht wurde, und auch Carswell et al. (1996) stellten 

keinen Einfluß der Phi-BA auf den Proteingehalt fest. 

Abbildung 13: Stärkerer Blattlausbefall bei Phi-BA (links) im Vergleich zur Pha-BA (rechts). 

5 Schlußfolgerungen und Ausblick 

Phosphit eignet sich nicht zur gezielten P-Düngung, da es akuten P-Mangel nicht behebt. 

Die Anwendung von Phosphit führt vielmehr zu starken Pflanzenschäden, wenn akuter P- 

Mangel vorliegt. Da die Pflanze nicht zwischen den beiden P-Formen unterscheiden kann, 

werden typische Mangelsymptome wie Anthocyan-Verfärbungen durch Phosphit 

unterdrückt. Auch wenn in der Literatur gelegentlich von positiven P-Düngungseffekten 

berichtet wurde, halten diese in aller Regel einer kritischen Prüfung nicht stand, da der P- 

Status der Pflanzen in Feldversuchen nicht ausreichend berücksichtigt wurde. Sicherlich 

ist eine P-Düngewirkung von Phosphit über den Umweg der Oxidation mittelbar gegeben, 

jedoch kann eine P-Form, welche bei P-Mangelpflanzen starke Schäden hervorruft, kaum 

als P-Dünger eingestuft werden. An dieser Stelle sei an die bevorstehende Novellierung 

der Düngemittelverordnung hingewiesen, welche vorsieht ausschließlich Phosphat als P- 

Form in löslichen P-Düngemitteln festzulegen. Dann wäre Phosphit nicht mehr als 

Bestandteil von Düngemitteln zugelassen. 

6 Literatur 

Adams F. und Conrad J.P. (1953) Transition of phosphite to phosphate in soils. Soil 

Science 75, 361-371. 

Baldwin J.C., Karthikeyan A.S. und Raghothama K.G. (2001) LEPS2, a phosphorus 

starvation-induced novel acid phosphatase from tomato. Plant Physiology 125, 728- 

737. 

Bergmann W. (1993) Ernährungsstörungen bei Pflanzen. Gustav Fischer Verlag, Jena. 

Bezuidenhout J.J., Darvas J.M. und Kotze J.M. (1987) The dynamics and distribution of 

phosphite in avocado trees treated with phosetyl-Al. South African Avocado Growers’ 

Association Yearbook 10, 101-103. 

444


BVL (2006) Pflanzenstärkungsmittel und Zusatzstoffe (Stand: 01.08.2006) 

http://www.bvl.bund.de/cln_027/nn_492014/DE/04__Pflanzenschutzmittel/03__Staer 

kungsmittelZusatzstoffe/staerkungsmittel__node.html__nnn=true. 

Callahan M. (2001) Promotion of fertilizer in oak disease war called "illegal". 

http://www.greenbrae.org/news/042901pressdemocrat.html (Zugriff am 27.05.2005). 

Carswell C., Grant B.R., Theodorou M., Harris J., Niere J. und Plaxton W. (1996) The 

fungicide phosphonate disrupts the Ph starvation response in Brassica nigra 

seedlings. Plant Physiology 110, 105-110. 

Casida L.E. (1960) Microbial oxidation and utilization of orthophosphite during growth. 

Journal of Bacteriology 80, 237-241. 

Gericke S. und Kurmies B. (1952) Die kolorimetrische Phosphorsäurebestimmung in 

Ammonium-Vanadat-Molybdat und ihre Anwendung in der Pflanzenanalyse. 

Zeitschrift für Pflanzenernährung, Düngung und Bodenkunde 59, 235-247. 

Guest B. und Grant B. (1991) The complex action of phosphonates as antifugal agents, 

Biological Reviews 66, 156-187. 

Kast W.K. (2005) Aufnahme und Persistenz von Phosphonat in die Rebe und Wirkung auf 

Plasmopara viticola. 13. Tagung AK Blattdüngung, Frankfurt. Programm und 

Kurzfassung der Vorträge. S.15. 

Kauer R (2003) Peronosporabekämpfung im ökologischen Weinbau: Sicherheit durch 

phosphorige Säure? Das Deutsche Weinmagazin 12, 24-28. 

Lee T.-M., Tsai P.-F., Shyu Y.-T. und Sheu F. (2005), Effects of phosphite on phosphate 

starvation response of Ulva lactuca (Ulvales, Chlorophyta). Journal of Phycology 41, 

975-982. 

Lovatt C.J. (1990) A definitive test to determine whether phosphite fertilization can replace 

phosphate fertilization to supply P in the metabolism of Hass on Duke 7. Summary of 

Avocado Research. Avocado Research Advisory Committee, University of California, 

Riverside. 12-13. 

Lovatt C.J. (1998) Managing yield with foliar fertilization. California Citrograph 84, 8-13. 

MacIntire W.H., Winterberg, S.H., Hardin L.J., Sterges, A.J. und Clements, L.B. (1950) 

Fertilizer evaluation of certain phosphorus, phosphorous, and phosphoric materials 

by means of pot cultures. Agronomy Journal 42, 543-549. 

Malacinski, G. und Konetzka W.A. (1966) Bacterial oxidation of orthophosphate. Journal of 

Bacteriology 91, 578. 

McDonald A.E., Grant B.R. und Plaxton W.C. (2001) Phosphite (phosphorous acid): Its 

relevance in the environment and agriculture and influence on plant phosphate 

starvation response. Journal of Plant Nutrition 24, 1505-1519. 

Morton S.C. und Edwards M. (2005) Reduced phosphorus compounds in the environment. 

Critical Reviews in Environmental Science and Technology 35, 333-364. 

Poirier Y. und Bucher M. (2002) Phosphate transport and homeostasis in Arabidopsis. The 

Arabidopsis Book. American Society of Plant Biologists. 

http://www.bioone.org/archive/1543-8120/1/1/pdf/i1543-8120-1-1-1.pdf 

Rickard D.A. (2000) Review of phosphorus acid and its salts as fertilizer materials. Journal 

of Plant Nutrition 23, 161-180. 

Schroetter S., Angeles-Wedler D., Kreuzig R. und Schnug E. (2006) Effects of phosphite 

on phosphorus supply and growth of corn (Zea mays). Landbauforschung Völkenrode 

56 (3/4), 87-99. 

Ticconi C.A., Delatorre C.A. und Abel S. (2001) Attenuation of phosphate starvation 

responses by phosphite in Arabidopsis. Plant Physiology 127, 963-972. 

445


Ringversuchsdesign zum Nachweis von Salmonellen in Kompost 

Winkler, Jörg (Landesbetrieb Hessisches Landeslabor): 

Einleitung 

Ringversuche sind ein wichtiges Instrument der externen Qualitätssicherung. Die 

erfolgreiche Teilnahme an einem Ringversuch kann außerdem die Voraussetzung für eine 

staatliche Zulassung von Laboratorien bedeuten. Hieraus ergibt sich für den 

Ringversuchsveranstalter die Notwendigkeit einer wohldurchdachten Qualitätssicherung 

für die Probenvorbereitung. Ringversuche sollten immer realitätsbezogen sein, d. h. die 

tägliche Routine in Schwierigkeitsgrad und Untersuchungsumfang widerspiegeln. Im 

vorliegenden Fall wird eine Ringversuchsanordnung zum Nachweis von Salmonellen in 

Komposten vorgestellt. 

� Autochthone Hintergrundflora 

Komposte beinhalten eine große Vielfalt unterschiedlichster autochthoner (einheimischer) 

Mikroorganismen, wodurch der spezifische Nachweis von Salmonellen erschwert wird. 

Daher sollte in Ringversuchsproben ein möglichst hoher Anteil der autochthonen 

Mikroflora erhalten bleiben. Bei salmonellenfreien Kontrollproben lässt sich diese Vielfalt 

der Mikroflora nur unzureichend simulieren, da das Abtöten eventuell vorhandener 

Salmonellen auch zu einer gravierenden Reduzierung der autochthonen Mikroflora führt. 

Als Konsequenz hieraus sinkt der Schwierigkeitsgrad und die Realitätsnähe der 

Untersuchung. Die Kompetenzüberprüfung der am Ringversuch teilnehmenden Labore ist 

somit nur noch bedingt möglich. 

� Stabilität zugeführter Salmonellen 

Eine möglichst stabile Lebendkeimzahl der zugeführten Salmonellen in den positiv 

dotierten Kompostproben bildet einen weiteren wichtigen Aspekt bei der Probenvorbereitung. 

Es ist ein bekanntes Phänomen, dass ein Testkeim, welcher in eine Matrix 

mit komplexer Hintergrundflora ausgebracht wird, oft eine rasche Abnahme der 

koloniebildenden Einheiten (KBE) in der quantitativen Analyse zeigt. Daher muss bei 

einem Ringversuch in jedem Fall darauf geachtet werden, dass jede Probe eine 

ausreichende Menge des zugesetzten Salmonellen - Serovars enthält. Zusätzlich muss 

die „Stabilität“ des zugeführten Serovars über einen längeren Zeitraum überprüft werden. 

Das Verhalten eines Testkeims in einer komplexen Matrix mit unbekannter Begleitflora 

kann nur experimentell mit dem jeweiligen Prüfkompost ermittelt werden. Da jedoch 

zwischen den Stabilitätstests und dem Ringversuchsbeginn einige Monate liegen und die 

autochthone Mikroflora sich sehr dynamisch in ihrer Zusammensetzung verhalten kann, ist 

es schwierig die Ergebnisse von Stabilitätsuntersuchungen auf die Bedingungen zum 

Ringversuchsbeginn zu übertragen. Aus diesem Grund wurden die Stabilitätstests mit 

einer definierten Hintergrundflora durchgeführt. Die ermittelten Ergebnisse waren somit auf 

die Ringversuchsbedingungen übertragbar. 

� Homogene Verteilung der zugeführten Serovare 

Organische, poröse Matrices mit einer großen Oberfläche und geringem Wassergehalt 

neigen dazu, zugeführte Flüssigkeiten, wie z. B. auch eine Bakteriensuspension, wie ein 

Schwamm aufzusaugen. In Ringversuchen werden nur wenige Milliliter 

Salmonellensuspension in eine Kompostmenge von ca. 500 g ausgebracht. Eine 

homogene Verteilung der Suspension ist hierbei nur zu erreichen, wenn die 

Bakteriensuspension in vielen kleinen Portionen auf einer möglichst großen 

446


Kompostoberfläche verteilt wird. Hierfür wurden für jede Ringversuchsprobe (ca. 500 g) 

420 Tropfen der Bakteriensuspension auf einer Fläche von ca. 0,2 m 2 Prüfkompost verteilt 

(Abbildung 1). Anschließend wurde jede Probe für 10 min in einem Überkopfschüttler in 

einem 2-Liter-Gefäß durchmischt. Eine „stehende Säule“ des Komposts wurde durch die 

Größe des Durchmischungsgefäßes und durch eine angemessene Umdrehungsgeschwindigkeit 

vermieden. 

Abbildung 1: 

Links: Versuchsaufbau für die homogene Verteilung der Bakteriensuspension in 500 g 

Kompost. Die Suspension wird in gleichmäßigen Abständen mit einer 8-Kanal Multipipette 

auf die Kompostoberfläche ausgebracht. 

Rechts: Weitere Homogenisierung der 500 g Probe in 2 Liter Gefäßen in einem 

Überkopfschüttler. 


Medien und Seren 

Folgende Anreicherungs- und Selektivnährmedien wurden verwendet: Rappaport- 

Vassiliadis, Tetrathionat nach Müller-Kauffmann, Rambach, XLD, BPLS (Vertrieb über 

vwr – International). 

Zusätzlich kamen zum Einsatz: Agglutinationsseren von Dade-Behring (ORMT11, 

ORMU11, ORMW15, ORMV15). Damit wird folgendes Serovar - Spektrum abgedeckt: A- 

E4, F-60, 61-67, A-67. 

Für die biochemische Identifizierung von Salmonellen wurde der BBL Enterotube II der 

Firma Becton Dickinson eingesetzt. 


Überprüfung der Stabilität der zugesetzten Serovare im Prüfkompost 

In Stabilitätstests wurden definierte Mengen der Serovare der Ringversuchsmatrix 

ausgesetzt. Hierfür wurde je 500 g autoklavierter Prüfkompost mit S. Senftenberg (DSM 

10062), bzw. S. Typhimurium (ATCC 14028) in Zellzahlen von ~10 6 KBE/g beimpft. 

Zusätzlich wurden jeweils ~10 6 KBE/g der folgenden Hintergrundflora den beiden 

Ansätzen beigemengt: Citrobacter freundii (DSM 15979), Pseudomonas spec. und 

Bacillus spec. Da der Prüfkompost bis zu seiner Verwendung möglichst kühl gelagert 

werden sollte, wurde der sich anschließende Stabilitätstest bei 4 °C durchgeführt. In 

447


regelmäßigen Abständen wurde die Veränderung der Serovarkonzentration bestimmt 

(Abbildung 2). Abbildung 2 zeigt u. a. ein rasches Absinken von S. Senftenberg innerhalb 

der ersten 3 Wochen. Nach ca. 11 Wochen stabilisiert sich die Zellzahl auf einem Niveau 

von ca. 2 x 10 3 KBE/g Kompost. Im Gegensatz hierzu zeigt S. Typhimurium bis zur 18. 

Woche eine deutlich höhere Überlebensrate. Anschließend sinkt S. Typhimurium bis zur 

27. Woche deutlich unterhalb des Niveaus von S. Senftenberg ab. Im Wesentlichen 

können hierfür folgende Effekte verantwortlich gemacht werden: 

� Anpassungsschwierigkeiten von „Laborstämmen“ an veränderte 

Umweltbedingungen 

� Anhaftung von Keimen an Kompostpartikeln („Biofilme“) und eine hierdurch 

bedingte erschwerte bzw. ungenaue Quantifizierung 

� Konkurrenzsituation mit der zugesetzten Hintergrundflora 

Weitere nicht zu überschauende Effekte wie die Beeinflussung durch eine autochthone 

Begleitflora und durch „grazing“ von Bodenprotozoen wurden durch das Autoklavieren der 

Proben bewusst unterbunden. 

KBE/g 

100000000 

108 1000000 106 10000 104 100 

102 1 

1 

Stabilitätstest 

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 

Zeit (Woche) 

S. Typhimurium S. Senftenberg 

Abbildung 2: Je 500 g autoklavierter Kompost wurde mit S. Senftenberg (2,4 x 10 6 KBE/g) 

bzw. S. Typhimurium (4,6 x 10 6 KBE/g) und einer definierten Hintergrundflora beimpft. 

Anschließend wurden beide Serovare im Verlauf von 27 Wochen quantitativ erfasst. 

448


Überprüfung der Homogenität der zugesetzten Serovare im Prüfkompost 

Für die Überprüfung der Homogenität der zugesetzten Serovare wurden 500 g Kompost 

mit 1,8 x 10 6 Keimen (S. Senftenberg) bzw. 3 x 10 6 Keimen (S. Typhimurium) beimpft und 

für 3 Tage bei 4 °C gelagert. Anschließend wurden die 500 g Proben in jeweils 10 x 50 g 

Portionen aufgeteilt und quantifiziert. Abbildung 3 zeigt die Verteilung der Serovare in den 

einzelnen Proben in KBE/g Kompost. Unter Berücksichtigung der besonderen 

Schwierigkeit, eine Bakteriensuspension in einer trockenen und großflächigen Matrix zu 

verteilen, zeigt das Verteilungsmuster eine gute Homogenität. Jede 50 g Einzelprobe 

enthält ein Vielfaches der für eine sichere Identifizierung benötigten Keimmenge. Die 

geringere Zellzahl und die inhomogenere Verteilung von S. Senftenberg ist vermutlich 

darauf zurückzuführen, dass S. Senftenberg bereits nach kurzer Zeit eine matrixbedingte 

Abnahme zeigte (siehe Abbildung 2) und auch in geringerer Zellzahl in den Kompost 

ausgebracht wurde. 

10000000 107 KBE/g 

1000000 106 100000 105 10000 104 Homogenitätstest 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 

Probe 

S. Typhimurium S. Senftenberg 

Abbildung 3: Verteilung von S. Typhimurium bzw. S. Senftenberg in 10 x 50 g Kompost. 2 

x 500 g Kompost wurden jeweils mit S. Senftenberg in einer Zellzahl von 1,8 x 10 6 KBE/g 

bzw. mit S. Typhimurium in einer Zellzahl von 3 x 10 6 KBE/g beimpft und 3 Tage lang bei 

4°C gelagert. Anschließend wurden die Serovare in 2 x 10 Proben à 50 g Kompost 

quantifiziert. 

Hitzebehandlung der negativen Kontrollprobe 

Ringversuchsproben, welche als salmonellenfreie Kontrollproben verschickt werden, 

sollten eine anspruchsvolle Hintergrundflora enthalten. In der Regel werden diese Proben 

einer Hitzebehandlung ausgesetzt, sodass evtl. vorhandene, native Salmonellen abgetötet 

werden. Diese Hitzebehandlung hat jedoch den unerwünschten Nebeneffekt, dass ein 

449


erheblicher Anteil der Hintergrundflora abgetötet wird. Die Behandlung mit Hitze sollte 

daher so hoch temperiert wie nötig, aber auch so niedrig wie möglich durchgeführt 

werden. In einer Untersuchungsreihe wurde das hitzeresistente Serovar S. Senftenberg in 

500 g Kompost homogen verteilt und anschließend 3 Tage lang einer Temperatur von 

70°C ausgesetzt. Bis zur maximal eingesetzten Zellzahl von 3,5 x 10 8 KBE/g Kompost 

wurde anschließend in keiner Probe eine Salmonelle nachgewiesen. 

Salmonellennachweis und Bioabfallverordnung 

Nach der Bioabfallverordnung (BioAbfV) sind für den Nachweis von Salmonellen in 

Kompost drei unabhängige Testsysteme anzuwenden: 

- Voranreicherung in Pepton-Wasser und Rappaport/Vassiliadis (RVS-Bouillon). Nachweis 

mit Selektivnährböden (XLD und BPLS) 

- Serologischer Nachweis 

- Biochemische Identifizierung 

Für den sicheren Nachweis von Salmonellen sind in jedem Fall alle Tests durchzuführen. 

Bei den serologischen Nachweissystemen sollten mehrere spezifische Seren verwendet 

werden, welche die Vielfalt der Salmonellen vollständig abbilden (z.B. A-E4, F-60, 61-67). 

Omnivalente Seren neigen zu Kreuzreaktionen mit salmonellafremden Taxa und 

sollten daher nur in Kombination mit spezifischen Seren verwendet werden. 

Für die biochemische Identifizierung gibt es mehrere geeignete Testsysteme (z. B. Rapid 

ID 32E, API 20E, BBL Enterotube II), welche jedoch immer eine Vielzahl physiologischer 

Parameter erfassen sollten. Diese Testsysteme wurden überwiegend für die klinische 

Diagnostik bzw. Lebensmittelchemie entwickelt. Für den Einsatz in komplexen 

Umweltproben mit einer vollständig anderen Hintergrundflora gibt es vergleichsweise 

wenig Erfahrungswerte. 

Bei den Selektivnährmedien schreibt die BioAbfV nach Voranreicherung in RVS-Bouillon, 

die Verwendung von BPLS und XLD Selektivnährmedien vor. Nach derzeitigen 

Kenntnisstand sollte die Voranreicherung zusätzlich in Tetrathionat- Anreicherungsbouillon 

durchgeführt werden, da hierdurch die Anzahl der gefundenen Salmonellen in 

Kompostproben erhöht werden kann. Der Einsatz von BPLS sollte zumindest kritisch 

hinterfragt werden, da sich dieses Medium in der Praxis als zu wenig selektiv 

herausgestellt hat und von vielen Laboren durch andere Medien (Rambach, SMID) ersetzt 

bzw. ergänzt wurde. 

450


Diagnose von Ernährungsstörungen bei Kulturpflanzen mit dem System 

VISUPLANT ® 

Heß, Hubert (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft); Zorn, Wilfried; Marks, Gerhard; 

Bergmann, Werner; Gernat, Holger: 

Mineralstoffbedingte Mangel- und Überschusssymptome bei Kulturpflanzen führen zu 

mehr oder weniger ausgeprägten Wachstums-, Ertrags- und Qualitätsminderungen. Im 

Freiland treten die Ernährungsstörungen zumeist nur auf Teilflächen (nesterweise) auf, nur 

selten ist davon der gesamte Schlag betroffen. Wird der Mangelzustand nicht erkannt und 

gezielt behoben, sind oft auch in den Folgejahren Ertragsdepressionen zu erwarten. Dabei 

vergrößert sich häufig von Jahr zu Jahr der Umfang der geschädigten Fläche. 

Ernährungsstörungen treten nach wie vor abhängig von verschiedenen standort- oder 

anbaubedingten Umständen im Pflanzen-, Garten- und Obstbau sowie in der Forstwirtschaft 

auf. Deren Erkennen und gezieltes Beheben ist daher auch in Gegenwart und 

Zukunft von großer Bedeutung. 

Akute Ernährungsstörungen können durch sichtbare Wachstumsveränderungen mit mehr 

oder weniger typischen Schadsymptome erkannt werden. Dieser Zusammenhang ermöglicht 

es, mit Hilfe der Schadsymptomdiagnose sowie von Boden- und Pflanzenanalysen 

die Ursache der Ernährungsstörungen zu ermitteln. 

Vorteil der visuellen Diagnose gegenüber der Boden- und Pflanzenanalyse ist ihre 

schnelle Durchführung, die häufig kurzfristige Korrekturdüngungsmaßnahmen zulässt. Da 

in vielen Fällen eine zusätzliche Boden- und Pflanzenanalyse sinnvoll ist, kann mit dem 

Ergebnis der visuellen Schadsymptomanalyse der Umfang der Analysen gezielt ausgewählt 

und damit begrenzt werden. 

Zur Erleichterung der visuellen Diagnose von Ernährungsstörungen bei Kulturpflanzen 

wurde von der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft das Diagnosesystem 

VISUPLANT ® entwickelt. VISUPLANT ® steht im Internet unter www.tll.de/visuplant zur 

kostenlosen Nutzung zur Verfügung. Es beinhaltet zurzeit insgesamt 40 Kulturarten mit 

600 Bildern, welche mit deutschen und englischen Bildunterschriften versehen sind. 

Zur Diagnose stehen dem Nutzer in VISUPLANT ® fünf Wege zur Verfügung, um durch 

verschiedene Herangehensweisen die Ursachen von Ernährungsstörungen zu erkennen: 

• Diagnoseschema (Abb. 1) 

• Suchen und Lernen (Abb. 2) 

• Textgestützte Diagnose 

• Bildgestützte Diagnose (Abb. 3) 

• Diagnose über Bildgruppen 

451


Abbildung 14: Diagnoseschema VISUPLANT ® 

Abbildung 15: VISUPLANT ® -Diagnoseweg Suchen und Lernen 

452


Abbildung 16: VISUPLANT ® -Diagnoseweg Bildgestützte Diagnose 

Für alle Mangelkrankheiten erfolgten Angaben zu typischen Symptomen und zum Einfluss 

des pH-Wertes auf die Verfügbarkeit des Pflanzennährstoffes im Boden (Beispiel Magnesiummangel 

Abb. 4). 

´ Abbildung 17: Beschreibung der Mangelsymptome und der pH-Wert-Abhängigkeit, Beispiel 

Magnesiummangel 

453


Zu den enthaltenen Kulturen werden Informationen zur Mikronährstoffbedürftigkeit gegeben 

(Abb. 5). 

Abbildung 18: Mikronährstoffbedürftigkeit von Mais 

Als weitere Ernährungsstörungen sind in VISUPLANT ® auch Überschusssymptome, 

induziert durch mineralische Pflanzennährstoffe beschrieben und in Beispielbildern 

dargestellt (Abb. 6). 

Abbildung 19: Beschreibung von Überschusssymptomen, induziert durch mineralische 

Pflanzennährstoffe, Beispiel Stickstoffüberschuss 

Die monatlichen Zugriffszahlen auf VISUPLANT ® betrugen in den Jahren 2005 und 2006 

zwischen 1800 und 5700 Seiten. 

454


Die Abbildungen 7 bis 12 zeigen einige Ernährungsstörungen von verschiedenen Kulturen. 

Abbildung 7: N-Mangelsymptome bei Zuckerrübe 

(Beta vulgaris saccharifera) unter Feldbedingungen. 

Abbildung 9: Blätter von Kartoffeln (Solanum 

tuberosum); rechts: mit stark ausgeprägtem K-Mangel; 

rechts: gesundes Blatt. 

Abbildung 10: Blätter von Roggen (Secale cereale) mit typischen 

Mg-Mangelsymptomen (perlschnurartige "Chlorophyllschoppung", 

"Tigerung"). 

Abbildung 8: Maispflanzen (Zea mays) 

mit typischen P-Mangelsymptomen. 

455


Abbildung 11: Wurzeln von Raps 

(Brassica napus oleifera) mit B-Mangelsymptomen: 

"Hohlherzigkeit", rechts 

gesunde Pflanze. 

Abbildung 12: Blumenkohlkopf 

(Brassica oleracea var. botrytis) mit 

starken Symptomen von B-Mangel. 

Fazit: 

VISUPLANT ® ist ein interaktives Diagnosesystem zum Erkennen von Ernährungsstörungen 

bei Kulturpflanzen und wird im Agrarinformationssystem (AINFO) der Thüringer 

Landesanstalt für Landwirtschaft unter www.tll.de/visuplant zur Nutzung angeboten. 

Literatur: 

BERGMANN, W. (1993): Ernährungsstörungen bei Kulturpflanzen - Entstehung, visuelle 

und analytische Diagnose. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg – Berlin. 

ZORN, W.; MARKS, G.; Heß, H.; BERGMANN, W. (2006): Handbuch zur visuellen 

Diagnose von Ernährungsstörungen bei Kulturpflanzen. Spektrum Akademischer Verlag 

Heidelberg – Berlin. 

456


Einfluss der Mn-Ernährung auf Ertrag und Mehltaubefall von 2 Winterweizensorten 

Victor, Kristin (Friedrich-Schiller-Universität Jena); Marks, Gerhard; Zorn, Wilfried: 

1 Problemstellung 

Das Nährstoffaneignungsvermögen (Nährstoffeffizienz) verschiedener Sorten einer 

Pflanzenart kann sich erheblich unterscheiden. Hieraus ergibt sich die Frage, ob eine 

unterschiedliche Nährstoffeffizienz auch zu differenzierten Ansprüchen an die 

Nährstoffversorgung des Bodens bzw. zusätzlichem Düngebedarf sowie differenzierter 

Krankheitsresistenz führt. 

In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung einer unterschiedlichen Mn- 

Aufnahmeeffizienz von 2 Winterweizensorten mit deutlich unterschiedlicher Boniturnote für 

Mehltauresistenz auf den Mn-Ernährungszustand und den Befall mit phytopathogenen 

Pilzen und die Notwendigkeit einer differenzierten Mn-Düngungs- sowie Fungizidstrategie 

untersucht. 

2 Methodik 

Um die Problemstellung zu bearbeiten wurde ein vierfaktorieller Gefäßversuch mit 

Niedermoorboden als Substrat (pH-Wert = 6,9 und org. C-Gehalt = 21,8 %) angesetzt. Als 

Versuchspflanzen dienten zwei Winterweizensorten, die sich nach hoher (Monopol) und 

geringer Anfälligkeit (Dekan) gegenüber dem Mehltauerreger (Erysiphe graminis f. sp. 

tritici) unterschieden. Zusätzlich zur differenzierten Mn-Bodendüngung (0, 100 und 400 mg 

Mn/Gefäß) erfolgte auf jeder Bodendüngungsstufe eine Mn-Blattapplikation des Weizens 

zum Vegetationsstadium ES 29/30 mit 0,1 %iger Mangansulfat-Lösung. Des Weiteren 

erhielt die Hälfte der Versuchsvarianten eine Fungizidbehandlung nach Bedarf. 

3 Ergebnisse 

3.1 Einfluss der Mn-Effizienz auf den Mn-Ernährungszustand in Abhängigkeit der 

Weizensorte 

Die untersuchten Winterweizensorten Monopol und Dekan unterschieden sich in jeder der 

geprüften Mn-Versorgungsstufen 0, 100 und 400 mg Mn/Gefäß in ihrer Manganeffizienz 

(Abb. 1). Für Dekan wurde ein nahezu gleiches Wachstum bis ES 29/30 auf dem Mn- 

Mangelboden und dem mit Mangan gedüngten Boden beobachtet. Außerdem erfolgte eine 

schwächere Ausprägung der typischen Mn-Mangelsymptome bei niedriger Mn- 

Versorgung, d.h. ohne Mn-Düngung des Bodens bis zu ES 51. Die Sorte Monopol zeigte 

dagegen ein stark gehemmtes Wachstum bereits zu ES 28 auf dem Mn-Mangelboden und 

eine sichtbar schwächere Wirkung der Mn-Düngung gegenüber der Sorte Dekan. Akute 

Mn-Mangelsymptome waren bei Monopol nicht nur auf dem Mangelboden sondern auch 

noch bei der Variante mit 100 mg Mn/Gefäß zu beobachten. 

457


Abbildung 20: Einfluss der Mn-Effizienz auf den Mn-Ernährungszustand in Abhängigkeit der Weizensorte. 

Links: Dekan, rechts: Monopol, beide auf Mn-Mangelboden und mit Fungizidbehandlung. 

3.2 Mehltaubefall in Abhängigkeit der Weizensorte und Manganernährung 

Parallel zur unterschiedlichen Mn-Effizienz trat auf der Variante ohne Fungizidspritzung 

auch der Befall der beiden Sorten mit Mehltau (Erysiphe graminis f.sp. tritici) verschieden 

stark ein (Abb. 2). Dabei war die hohe Mn-Effizienz der Sorte Dekan gleichbedeutend mit 

spätem und deutlich schwächerem Mehltaubefall und die geringe Mn-Effizienz der Sorte 

Monopol gleichbedeutend mit sehr zeitigem, starkem Mehltaubefall. 

Die wiederholte Mn-Blattapplikation zum Vegetationsstadium ES 29/30 bewirkte keine 

Reduzierung des Befalles. 

ES 20 

ES 15/22 

ES 14/15 

ES 15 

Abbildung 21: Mehltaubefall in Abhängigkeit von der Weizensorte. Links: Dekan, rechts: Monopol, beide 

auf Mn-Mangelboden und ohne Fungizidbehandlung. 

Eine hohe Mn-Versorgung über den Boden wirkte sich positiv auf das Wachstum der 

Pflanzen beider Sorten aus, gleichzeitig konnte der Befall mit Erysiphe graminis f.sp. tritici 

verringert werden. Besonders die Pflanzen der weniger Mn-effizienten Sorte Monopol 

profitierten von der Mangandüngung (Abb. 3). 

458


Monopol, 0 mg Mn 

ohne Fungizidbehandlung 

Dekan, 0 mg Mn 


Monopol, 400 mg Mn 


Dekan, 400 mg Mn 


3.3 Einfluss des Mn-Ernährungszustandes auf den Kornertrag bei unterbliebener 

Fungizidbehandlung 

Die zunehmend bessere Mn-Versorgung über den Boden bewirkte eine differenzierte 

Ertragsbildung bei beiden Weizensorten nach vorangegangenem, verschieden starkem 

Mehltaubefall (Abb. 4, Tab. 1). 

Abbildung 22: Vergleich der Sorten Monopol und Dekan. Linkes Bild: beide Sorten ohne Mn- 

Düngung, rechtes Bild: beide Sorten mit Mn-Bodendüngung (400 mg Mn/Gefäß). 

0 mg, 100 mg, 400 mg Mn 

ohne Blattdüngung 

0 mg, 100 mg, 400 mg Mn 

mit Blattdüngung 

Monopol ohne Fungizidbehandlung 

0 mg, 100 mg, 400 mg Mn 

ohne Blattdüngung 

0 mg, 100 mg, 400 mg Mn 

mit Blattdüngung 

Dekan ohne Fungizidbehandlung 

Abbildung 23: Einfluss des Mn-Ernährungszustandes auf das Wachstum zum Zeitpunkt der Ernte. 

Bei der Sorte Monopol hatte die steigende Mangandüngung eine hohe Wirkung auf 

Wachstum und Kornertrag, während bei der Sorte Dekan aufgrund der höheren Mn- 

Effizienz schon auf der mittleren Bodendüngungsstufe nach vorangegangener deutlicher 

Reduzierung des Mehltaubefalles im frühen Vegetationsstadium hohe Erträge erzielt 

wurden. 

459


Tabelle 8: Relative Kornerträge der Sorten Monopol und Dekan in Abhängigkeit von Mn-Düngung und 

Fungizidbehandlung; Höchstertrag entspricht 100 % 


ohne 

mit 


ohne 

mit 

Sorte 

Sorte 

Mn-Bodendüngung 

[mg Mn/Gefäß] 

Monopol 

relativer Kornertrag [%] 

ohne Blattdüngung mit Blattdüngung 

0 7 11 

100 37 53 

400 56 53 

0 8 71 

100 89 100 

400 99 96 

Mn-Bodendüngung 

[mg Mn/Gefäß] 

Dekan 

relativer Kornertrag [%] 

ohne Blattdüngung mit Blattdüngung 

0 26 59 

100 72 68 

400 74 80 

0 62 96 

100 94 97 

400 100 100 

Die Mn-Blattapplikation führte vor allem auf dem Mn-Mangelboden zu erheblichen 

Mehrerträgen, besonders bei der weniger Mn-effizienten Sorte Monopol. 

4 Fazit 

Mit zunehmender Mangan-Bodendüngung stiegen sowohl die Erträge als auch die 

Mangangehalte in den Pflanzen an. Besonders bei der Variante mit wiederholter 

Fungizidapplikation und somit mehltaufreiem Pflanzenbestand wurde, gemessen am 

Ertrag und am Mn-Gehalt der Pflanzen, eine wesentlich höhere Mn-Effizienz der Sorte 

Dekan im Vergleich mit der Sorte Monopol bei allen Mn-Versorgungsstufen des Bodens 

festgestellt. 

Die Mn-Blattapplikation steigerte den Ertrag und den Mn-Gehalt bei allen Mn- 

Angebotsstufen über den Boden, insbesondere aber bei niedrigen Bodengehalten. 

Ein Einfluss der Mn-Blattapplikation auf den Mehltaubefall war für beide Weizensorten 

nicht zu beobachten. 

Die für die Sorte Dekan im Vergleich mit Monopol gefundene höhere Effizienz gegenüber 

dem Mikronährstoff Mn steht in enger Verbindung mit der dieser Sorte eigenen besseren 

Resistenz gegenüber Getreidemehltau und somit höherer Ertragsleistung. Zum Erzielen 

des Optimalertrages war bei der weniger Mn-effizienten Sorte Monopol ein höherer Mn- 

und Fungizidaufwand als bei der Mn-effizienteren Sorte Dekan erforderlich. 

Die vorliegenden Ergebnisse weisen auf die Notwendigkeit der stärkeren Berücksichtigung 

sortenabhängiger Nährstoffeffizienz in der Pflanzenzüchtung und in der 

Sortenbeschreibung hin. 

460


5 Literatur 

Victor, K. (2005): Wirkung unterschiedlicher Manganernährung von Winterweizen auf 

den Befall mit phytopathogenen Pilzen sowie auf den Korn- und Strohertrag. 

Diplomarbeit, Friedrich-Schiller-Universität Jena / Thüringer Landesanstalt für 

Landwirtschaft Jena. 

461


Einsatz der Nah-Infrarot-Spektroskopie zur Bestimmung des Stickstoffgehaltes in 

frischen Zierpflanzenstecklingen 

Lohr, Dieter (FH Weihenstephan); Tillmann, Peter; Zerche, Siegfried; Meinken, Elke; 

Röber, Rolf; Nast, Dieter: 

1 Versuchshintergrund 

Alle kulturtechnischen Maßnahmen in der Mutterpflanzenkultur zielen darauf ab, in 

möglichst kurzer Zeit, möglichst viele Stecklinge von bestmöglicher Qualität ernten zu 

können. Neben den Umweltbedingungen wie Licht und Temperatur spielt der 

Ernährungszustand der Mutterpflanzen hierbei eine entscheidende Rolle (ANDERSEN 

1986). Von Bedeutung ist dabei insbesondere die Stickstoffversorgung der Mutterpflanzen. 

Allerdings können in diesem Zusammenhang keine allgemeinen Aussagen getroffen 

werden, da zum einen erhebliche Unterschiede zwischen einzelnen Kulturen bestehen 

und zum anderen auch Wechselwirkungen zum Beispiel mit der Lichtintensität sowohl 

während der Mutterpflanzenkultur als auch später während der Stecklingsbewurzelung zu 

beobachten sind (VEIERSKOV 1988). 

Bei Chrysanthemen (Dendranthema x grandiflorum) und Poinsettien (Euphorbia 

pulcherrima) zeigten unter anderem mehrjährige Versuche am Institut für Gemüse- und 

Zierpflanzenbau (IGZ) Großbeeren/Erfurt e.V. in Erfurt eine nachhaltige Limitierung der 

Bewurzelungsfähigkeit durch eine Stickstoffunterversorgung der Mutterpflanzen und 

dadurch verursachte geringe Stickstoffgehalte der geernteten Stecklinge (KADNER und 

ZERCHE 1997, ZERCHE et al. 1999 und ZERCHE und DRÜGE 2005). 

Darauf aufbauend wurden erste Versuche durchgeführt, um den Stickstoffgehalt als 

Parameter zur Beurteilung der Stecklingsqualität zu nutzen (ZERCHE et al. 2001). Dies 

bietet die Möglichkeit den physiologischen Status und damit die innere Qualität der 

Stecklinge zu beurteilen und lässt somit direkte Rückschlüsse auf die 

Bewurzelungsfähigkeit zu. Mit den bisher üblichen Kriterien wie Größe oder Gewicht kann 

nur die äußere Qualität beurteilt werden, eindeutige Aussagen über die 

Bewurzelungsfähigkeit lassen sich daraus jedoch nicht ableiten (MOE 1977). 

Um diese Erkenntnisse in der gärtnerischen Praxis nutzen zu können, wird eine 

Analysenmethode benötigt, mit der der Stickstoffgehalt von Stecklingen schnell, einfach 

und mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden kann, ohne die Stecklinge zerstören 

zu müssen (DRÜGE et al. 1999). Bei Schnelltests, zum Beispiel der Messung mit 

Nitratteststäbchen im Presssaft, ist die Bestimmung zwar relativ schnell und einfach, die 

Gewinnung des benötigten Pressaftes wird in der täglichen Praxis aber häufig als 

unhandlich empfunden, weshalb die Methode nicht zur Anwendung kommt. Zudem ist die 

erreichte Genauigkeit ungenügend. Durch die Verwendung einer selektiven 

Nitratelektrode, kann die Genauigkeit zwar gesteigert werden, gleichzeitig steigt dadurch 

aber auch der Messaufwand (ZERCHE et al. 2001). Bei nass-chemischen Verfahren ist der 

erforderliche Zeit- und Kostenaufwand zu hoch (DOSI et al. 1999). Zudem werden bei all 

diesen Methoden die Stecklinge zerstört. Um dieses Problem zu lösen, wurde die 

Verwendung der Nah-Infrarot-Spektroskopie an frischen Zierpflanzenstecklingen 

untersucht. 

462



2.1 NIRS - System 

Die Messungen wurden auf einem Dioden-Array-Spektrometer vom Typ Corona 45 NIR 

1.7 der Firma Carl Zeiss Jena GmbH, Jena durchgeführt. Die Steuerung der Messung und 

die Aufzeichnung der Spektren erfolgte mit der Software CORA, Fa. Carl Zeiss Jena 

GmbH, Jena. Für die Kalibrationsentwicklung wurde die Software WinISI-II der Fa. 

Infrasoft International, MD (USA) eingesetzt. 

2.2 Referenzanalytik 

Zur Bestimmung des Trockensubstanzgehaltes (TS) wurden die Proben bei 65 °C für 

mindestens 48 Stunden getrocknet und zurückgewogen. Die Einwaage lag sowohl bei 

Chrysanthemen als auch Poinsettien zwischen 20 und 30 g Frischmasse (FM). 

Die referenzanalytische Bestimmung des Stickstoffgehaltes erfolgte nach dem Dumas- 

Verfahren. Durchgeführt wurden die Messungen mit einem LECO CHN-1000, Fa. LECO 

Corporation, MI (USA). 

2.3 Probenmaterial 

Verwendet wurden in der Kalibrationsentwicklung Stecklinge von Chrysanthemen und 

Poinsettien. Zum einen stammten diese aus parallel stattfindenden Versuchen zur 

Bewurzelungsfähigkeit von Stecklingen unter dem Einfluss einer differenzierten 

Stickstoffernährung der Mutterpflanzen. Durch die gezielte Über- beziehungsweise 

Unterversorgung der Mutterpflanzen mit Stickstoff waren die Unterschiede im 

Stickstoffgehalt der Stecklinge erheblich. Zum zweiten wurden Stecklinge aus 

kommerziellen Mutterpflanzenbeständen verwendet, die von insgesamt sieben beteiligten 

Jungpflanzenfirmen zur Verfügung gestellt wurden. Tab. 1 fasst die Ergebnisse der 

referenzanalytischen Untersuchungen aller Proben zusammen. 

Tab. 9: Ergebnisse der Referenzanalysen: Stickstoffgehalt in % Gesamt-N in der 

Trockensubstanz, Trockensubstanzgehalt in % TS in der Frischmasse 

Inhaltsstoff 

Anzahl 

Proben 

Mittelwert Minimum Maximum 

Standardabweichung 

Stickstoffgehalt 401 4,98 % N 1,81 % N 7,18 % N 0,88 % N 

Trockensubstanzgehalt 401 12,2 % TS 7,0 % TS 18,6 % TS 2,1 % TS 

2.4 Probenpräsentation und Probenmessung 

Die Messungen erfolgten alle an frischen Stecklingen. Auf die in der NIRS übliche 

Probenvorbereitung (Trocknung und Vermahlen) wurde verzichtet. Die Stecklinge hätten 

nach der Messung also noch gesteckt werden können. 

Da zur Durchführung der Messungen keinerlei Erfahrungen vorlagen, wurde in einem 

Vorversuch die optimale Art der Probenpräsentation ermittelt. Dabei zeigte sich, dass bei 

Chrysanthemen für eine stabile und damit reproduzierbare Messung in der Regel fünf 

Stecklinge notwendig sind, bei sehr kleinen Stecklingen musste die Zahl auf bis zu acht 

463


erhöht werden. Bei den Poinsettien waren auf Grund der größeren Blattfläche in der Regel 

vier Stecklinge ausreichend. Während der Messungen wurden die Stecklinge leicht 

beschwert, um eine stabile Lagerung zu gewährleisten. 

Alle Proben wurden in vierfacher Wiederholung gemessen, so dass für jede Probe vier 

unabhängige Spektren aufgenommen wurden. In der Kalibrationsentwicklung wurde der 

Mittelwert über die vier Spektren verwendet. Die Messungen erfolgten an insgesamt acht 

Terminen zwischen Kalenderwoche 02/2005 und Kalenderwoche 27/2005. 

3 Ergebnisse 

3.1 Populationsbeschreibung 

Ziel war es nach Möglichkeit eine gemeinsame Kalibration für Chrysanthemen und 

Poinsettien zu erstellen. Mittels einer Hauptkomponentenanalyse wurde in einem ersten 

Schritt die spektrale Ähnlichkeit der aufgenommenen Spektren verglichen. Abb. 1 [a] zeigt 

die Ergebnisse für die beiden ersten Faktoren, Abb. 1 [b] die für den zweiten und dritten. 

[a] [b] 

Abb. 9: Hauptkomponentenanalyse für den ersten und zweiten sowie den zweiten 

und dritten Faktor; jeweils gemeinsam für Chrysanthemen und Poinsettien 

In Abb. 1 [a] sind zwei Gruppen von Punkten zu erkennen, die kleinere Gruppe beinhaltet 

die Spektren der Poinsettien, die größere die der Chrysanthemen. In Abb. 1 [b], also für 

den zweiten und dritten Faktor, ist bereits kein Unterschied mehr zwischen den Spektren 

der Chrysanthemen und denen der Poinsettien zu erkennen. Dies deutet darauf hin, dass 

eine gemeinsame Kalibration für beide Kulturen möglich ist. Bei der getrennten 

Betrachtung der Spektren von Chrysanthemen und Poinsettien waren bei keinem 

Faktorenpaar signifikante Auffälligkeiten festzustellen. 

3.2 Probenauswahl 

Zu Beginn der Kalibrationsentwicklung wurde die Gesamtheit der Proben in ein Kalibrier- 

und ein Validierset aufgeteilt. Die Aufteilung erfolgte nach dem geschichteten 

Zufallsprinzip, jeweils getrennt für Chrysanthemen und Poinsettien. Dazu wurden die 

Proben chronologisch nach dem Datum der NIRS-Messung geordnet und jede vierte 

464


Probe in das Validierset übernommen. Die restlichen Proben bildeten das Kalibrierset. 

Anschließend wurden die nach Kulturen getrennten Kalibrier- beziehungsweise 

Validiersets zusammengeführt. Die Probenanzahl im Kalibrierset betrug 301, die im 

Validierset 100. 

3.3 Kalibrationsentwicklung 

3.3.1 Datentransformation 

Die Parameter bei der mathematischen Datentransformation waren: 

● Derivative [Ableitung] 1 

● Gap [Schrittweite] 6 

● Smooth [1. Glättung] 6 

● Smooth 2 [2. Glättung] 1 

3.3.2Kalibriergleichung 

Die Kalibriergleichung wurde mittels mPLS [modified partial least square regression] 

erstellt. Mit acht Hauptkomponenten wurden verhältnismäßig viele Faktoren in die 

Kalibriergleichung miteinbezogen, dies ist jedoch mit der Messung an frischen Proben 

erklärlich. 

Tab. 10: Ergebnis der mPLS-Kalibrierung, Stickstoffgehalt in % Gesamt-N in der TS, 

Trockensubstanzgehalt in % TS in der FM; fehlende Proben jeweils automatisch 

durch die Software als Ausreißer eliminiert 

Stickstoffgehalt Trockensubstanzgehalt 

Anzahl Proben 290 287 

Mittelwert 4,93 % N 12,1 % TS 

Standardfehler der Kalibration [SEC] 0,35 % N 0,55 % TS 

Bestimmtheitsmaß [R²] 0,84 0,93 

Standardfehler der Kreuzvalidierung 

[SECV] 

0,39 % N 0,63 % TS 

Bestimmtheitsmaß der Kreuzvalidierung [1- 

VR] 

0,79 0,91 

Das Bestimmtheitsmaß von R² = 0,84 für den Stickstoffgehalt ist zufrieden stellend, 

allerdings ist der Standardfehler der Kalibration (SEC) mit 0,35 % Gesamt-N in der TS, bei 

einem Standardfehler der Labormethode (SEL) von 0,14 % Gesamt-N in der TS 

(Berechnung aus eigenen Daten nach TILLMANN 1996), etwas zu hoch. Beim 

Trockensubstanzgehalt ist sowohl das R² als auch der SEC zufrieden stellend. Eine 

getrennte Kalibrierung für die beiden Kulturen brachte keine signifikant besseren 

Ergebnisse. 

465


3.4 Validierung 

Allgemein gilt, dass in der Validierung keine Ausreißer eliminiert werden sollten, außer es 

ist fachlich eindeutig zu begründen (TILLMANN 1996). In diesem Fall wurden in der 

Validierung für den Stickstoffgehalt vier Proben als Ausreißer eliminiert. Bei allen handelte 

es sich um Chrysanthemen-Stecklinge von den gezielt mit Stickstoff über- 

beziehungsweise unterversorgten Mutterpflanzen am IGZ Großbeeren/Erfurt die nicht 

typisch für praxisüblich kultivierte Stecklinge waren. Bei der Validierung für den 

Trockensubstanzgehalt wurden insgesamt drei Proben eliminiert. Bei zweien waren die 

Ursache offensichtliche Fehler bei der Trockensubstanzbestimmung im Trockenschrank. 

Die dritte Probe wies bei der NIRS-Messung bereits deutliche Fäulnissymptome auf. 

Für den Trockensubstanzgehalt ist der Standardfehler der Vorhersage [SEP] mit 0,70 % 

TS zufrieden stellend, ebenso das Bestimmtheitsmaß [R²] mit 0,87 sowie die Steigung der 

Regressionsgraden [Slope] mit 0,95. Bei der Stickstoffbestimmung ist dagegen die 

Genauigkeit noch nicht ausreichend. So ist der SEP mit 0,47 % Gesamt-N mehr als 

doppelt so groß wie der Standardfehler der Labormethode [SEL] von 0,14 % Gesamt-N. 

Dies drückt sich auch im Bestimmtheitsmaß von 0,64 aus. Die kleinere 

Standardabweichung [StDv] der NIRS im Vergleich zur Dumas-Methode bedeutet, dass 

Unterschiede zwischen den Proben von der NIRS nicht vollständig erfasst werden. Ein 

systematischer Fehler [BIAS] trat weder beim Trockensubstanz- noch beim 

Stickstoffgehalt auf. In Tab. 3 sind die Ergebnisse der Validierung zusammengefasst. Abb. 

2 zeigt die Güte der Validierung für die Stickstoffbestimmung [a] sowie den 

Trockensubstanzgehalt [b]. 

Tab. 11: Ergebnisse der Validierung für den Stickstoffgehalt in % Gesamt-N in der TS 

und die Trockensubstanzgehalt in % TS in der FM; fehlende Proben als Ausreißer 

eliminiert 

Stickstoffgehalt Trockensubstanzgehalt 

Dumas NIRS Trockenschr NIRS 

Anzahl Proben 96 

ank 

97 

Mittelwert 5,07 % N 4,94 % N 12,1 % TS 12,1 % TS 

Standardabweichung [StDv] 0,75 % N 0,64 % N 2,05 % TS 1,92 % TS 

Standardfehler der Vorhersage 

[SEP] 

Steigung der Regressionsgeraden 

[Slope] 

0,47 % N 0,70 % TS 

0,94 0,95 

Bestimmtheitsmaß [R²] 0,64 0,87 

Systematischer Fehler [BIAS] 0,14 % N (n.s.) 0,01 % TS (n.s.) 

466


[a] [b] 

Abb. 10: xy-Graph für die Validierung des Stickstoffgehaltes [a] und des Trockensubstanzgehaltes [b] 

4 Diskussion 

Der Trockensubstanzgehalt der Stecklinge kann mittels NIRS an frischen Proben mit 

ausreichender Genauigkeit bestimmt werden. Dies ist zwar für die Qualitätsbeurteilung 

selbst nicht von Bedeutung, allerdings für die Anwendung der NIRS selbst bedeutsam. 

Beim Stickstoffgehalt konnte eine prinzipielle Eignung der NIRS gezeigt werden, wobei für 

erste Aussagen über die Bewurzelungsfähigkeit und damit zur Stecklingsqualität die bisher 

erreichte Genauigkeit von etwa 0,5 % Gesamt-N in der Trockensubstanz ausreichend ist. 

Dies gilt allerdings nicht für den Routineeinsatz in der gärtnerischen Praxis als Basis eines 

kulturbegleitenden Qualitätsmanagementsystems. Hierfür ist eine Genauigkeit von etwa 

0,3 % Gesamt-N in der Trockensubstanz anzustreben. 

Ansatzpunkte zur Verbesserung der Genauigkeit liefert eine genauere Betrachtung der 

Proben mit den höchsten Abweichungen zwischen den mittels NIRS vorhergesagten 

Werten und den Ergebnissen der Referenzanalytik. So wurden vor allem Proben mit sehr 

geringen Stickstoffgehalten von der NIRS stark überschätzt, während Proben mit sehr 

hohen Gehalten von der NIRS stark unterschätzt wurden. Ursache hierfür dürfte unter 

anderem der Nitratgehalt der Proben sein, da dieser mit steigender Stickstoffversorgung 

der Pflanzen im Vergleich zum Anteil an organisch gebundenem Stickstoff 

überproportional zunimmt (MARSCHNER 1990). Dies konnte in einer stichprobenartigen 

Nachuntersuchung einiger Proben auf ihren Nitratgehalt bestätigt werden. 

Beim zur Referenzanalyse verwendeten Dumas-Verfahren wird im Gegensatz zur NIRS 

der Nitrat-Stickstoff miterfasst, wodurch die beobachteten Abweichungen zumindest 

teilweise erklärbar sind. Dieses Problem soll in geplanten Folgeversuchen durch eine 

geänderte Referenzanalytik gelöst werden. Im Rahmen dieser Versuche ist auch eine 

Erweiterung der Kalibrierung auf weitere im Zierpflanzenbau bedeutsame Kulturen 

geplant. 


In Zusammenarbeit der Fachhochschule Weihenstephan mit der VDLUFA 

Qualitätssicherung NIRS/NIT GmbH, dem Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau 

467


Großbeeren/Erfurt e.V. sowie der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft wurde die 

Eignung der Nah-Infrarot-Spektroskopie zur Bestimmung des Stickstoffgehaltes in frischen 

Zierpflanzenstecklingen untersucht. 

Von Januar bis Juli 2005 wurde mit insgesamt 401 Proben aus Chrysanthemen- und 

Poinsettienmutterpflanzenbeständen unterschiedlicher Herkunft eine Kalibration zur 

Bestimmung des Stickstoffgehaltes in Zierpflanzenstecklingen entwickelt. Da das Ziel der 

Untersuchung ein kulturbegleitendes Qualitätsmanagementsystem ist, wurde auf eine 

Probenvorbereitung vor der NIRS-Messung verzichtet. Die Stecklinge hätten also nach 

den Messungen noch problemlos gesteckt werden können. 

Die prinzipielle Eignung der Nah-Infrarot-Spektroskopie konnte gezeigt werden. Auch sind 

mit der entwickelten Kalibration erste Aussagen zur Bewurzelungsfähigkeit der Stecklinge 

und damit zu ihrer Qualität möglich. Für einen routinemäßigen Einsatz ist die erreichte 

Genauigkeit von etwa einem halben Prozent Gesamtstickstoff in der Trockensubstanz 

allerdings noch nicht ausreichend. Eine Verbesserung der Genauigkeit sollte durch eine 

geänderte Referenzanalytik möglich sein. 

Quellenverzeichnis 

ANDERSEN, A. S., 1986: Environmental influences on adventitious rooting in cuttings of 

non-woody species. In JACKSON, M. B. (Hrsg.): New root formation in plants and 

cuttings. Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht-Boston-Lancaster. 

DOSI, E., E. TAMBURINI, S. TOSI, D. LUNGHI und G. VACCARI, 1999: Utilization of near infrared 

spectroscopy for determination of nitrogen content in beet leaves. In: DAVIES, A. M. C. 

und R. GIANGIACOMO (Hrsg.): Near infrared spectroscopy. Proceedings of the 9th 

international conference. NIR Publications. 

DRÜGE, U., R. KADNER und S. ZERCHE, 1999: Komplexe Größe - Aspekte zur Qualität von 

Zierpflanzenstecklingen. Gärtnerbörse 02, S. 20-24. 

KADNER, R. und S. ZERCHE, 1997: Einfluß einer gestaffelten Stickstoffernährung der 

Mutterpflanzen auf die Lagerfähigkeit und Bewurzelung von 

Chrysanthemenstecklingen (Dendranthema-Grandiflorum-Hybriden). 

Gartenbauwissenschaft 62(4), S. 184-189. 

MARSCHNER, H., 1990: Mineral nutrition of higher plants. Academic Press, London, 4. 

Auflage. 

MOE, R., 1977: Effect of light, temperature and CO2 on the growth of Campanula isophylla 

stock plants and on the subsequent growth and the development of their cuttings. 

Scientia Horticulturae Vol. 6, S. 129-141. 

TILLMANN, P., 1996: Kalibrationsentwicklung für NIRS-Geräte - Eine Einführung. Cuvellier 

Verlag, Göttingen. 

VEIERSKOV, B., 1988: Relations between carbohydrates and adventitious root formation. In 

DAVIS, T .D., B. E. HAISSIG und N. SHANKHLA (Hrsg.): Adventitious root formation in 

cuttings. Discorides Press, Portland, 2. Auflage. 

ZERCHE, S. und U. DRÜGE, 2005: Relevanz des Stickstoff- und Kohlenhydratstatus für die 

Bewurzelungsfähigkeit von Euphorbia pulcherrima-Stecklingen. BHGL-Tagungsband 

42, S. 130. 

ZERCHE, S., U. DRÜGE und R. KADNER, 2001: Nitrat zeigt innere Qualität. Status und 

Bewurzelung von Chrysanthemen-Stecklingen. Gärtnerbörse 02, S. 16-19. 

ZERCHE, S., und U. DRÜGE, 1999: Effect of cultivar, Nitrogen nutrition and cultivating 

system of Chrysanthemum mother plants on cutting yield, Nitrogen concentration and 

subsequent rooting of cuttings. Gartenbauwissenschaft 64, S. 272-278. 

468


Quantifizierung und Eingrenzung von Risiken in der Kunden-Lieferanten-Beziehung 

zwischen Kartoffelerzeuger und Kartoffelverarbeiter am Beispiel eines Betriebes in 

Mecklenburg-Vorpommern 

Flick, Gerhard (Hochschule Neubrandenburg); Henze, Silke; Herold, Luzia; Pieper, Olaf: 

Einleitung 

In Vorbereitung der Einführung eines betrieblichen Qualitätsmanagementsystems wurden 

in den vorliegenden Untersuchungen die an der Schnittstelle Agrarunternehmen/ 

Lebensmittelverarbeiter relevanten Abläufe und Prozesskennzahlen quantifiziert. 

In einem Versuch mit der Agrar GbR Groß-Kiesow (Vorpommern) prüften wir 

verschiedene Rodeverfahren hinsichtlich der Verursachung potentieller Schäden sowie die 

drei Kartoffelsorten Karlena, Möwe und Mentor bezüglich ihrer Anfälligkeiten auf schwere 

Beschädigungen, Fäule, grüne/missgestaltete Knollen und den Anteil von Knollen < 35 

mm (Durchmesser). Die Ergebnisse bilden die Grundlage für das Risikomanagement in 

der Kartoffelproduktion des Unternehmens mit mehr als 300 ha Kartoffelanbaufläche. 

Die vorliegende Auswertung der Prozesse und ihrer Kennzahlen gibt wichtige Hinweise für 

die Entwicklung eines verbesserten Risikomanagements, wobei mittels 

Verfahrensanweisungen, Flussdiagrammen, der Ermittlung von Fehlerkosten und 

Qualitätsregelkarten die Lieferqualität des Betriebes in Anlehnung an die Prüfmethode des 

Abnehmers vor Auslieferung erfasst und kontrolliert werden kann. 

Material, Methoden und Vorgehensweise in drei Schritten 


Die angewandten Methoden orientieren sich an den sogenannten „Seven Tools“ (Sieben 

Werkzeuge) des Qualitätsmanagements QM), wobei folgende Instrumente verwendet 

wurden: 

• Flussdiagramm 

• Ursachen-Wirkungs-Diagramm (Ishikawa- Diagramm) 

• FMEA (Fehler- Möglichkeits- und- Einfluss- Analyse) 

• Qualitätsregelkarte 

Über die hier dargestellten Sachverhalte hinaus gehörten die Durchführung interner Audits 

in den betroffenen Unternehmensbereichen, die Erstellung von Auditjahresplänen, 

Checklisten und die Einführung weiterer Elemente des Qualitätsmanagements wie z.B. 

Schulung der Mitarbeiter zur Ausarbeitung des Projekts. 

Im Folgenden werden in insgesamt drei Schritten die Risiken in der Kunden – Lieferanten 

– Beziehung zunächst identifiziert, dann quantifiziert, schließlich eingrenzt und für 

Erarbeitung eines Risikomanagementsystems bereitgestellt. 

469


Schritt 1: Darstellung der Prozessabläufe durch Flussdiagramme 

Durch die Darstellung der Prozessabläufe der Kartoffelannahme des Verarbeiters (Kunde) 

und des Kartoffelproduktionsverfahrens der Agrar GbR (Lieferant) in Flussdiagrammen 

wurde ein Überblick über die internen und externen Kunden-Lieferanten Beziehungen in 

der Kartoffelproduktion des Lieferanten und im Beschaffungsprozess des Kunden erstellt. 

Auf diese Weise konnte die Schnittstelle sicher dokumentiert und mögliche 

Schwachstellen in der Kette der Warenbereitstellung waren leichter zu identifizieren. 

Schritt 2: Erarbeitung der Lösungsansätze 

Zur Erarbeitung der Lösungsansätze wurden ein Ursachen-Wirkungs-Diagramm 

(Ishikawa-Diagramm, Abbildung 1) und eine Fehler- Möglichkeits- und Einfluss- Analyse 

(FMEA, Abbildung 2) angefertigt. Es ließen sich die einzelnen Ursachen (Mensch, 

Maschine, Umwelt, etc.) sowie ihre Wirkungen herausstellen. Mit der Fehler- Möglichkeits 

und Einflussanalyse wurde der Einfluss der erarbeiteten Risiken bewertet. Die 

berechneten Risikoprioritätszahlen (RPZ) machten deutlich, dass der hohe Steinanteil und 

die veralteten Maschinen die Hauptursachen für die Beschädigungen waren. Als 

Konsequenz dieser Bewertung folgte die Durchführung eines betriebsinternen Versuches. 

Gegenstand war es, die einzelnen Sorten im Hinblick auf ihre Anfälligkeit bezüglich 

bestimmter Rodeverfahren zu überprüfen. Langfristig wird der Betrieb darauf hinarbeiten, 

dass besonders empfindliche Kartoffelsorten aus der Produktion genommen werden. 

Abbildung 1: Ursachen-Wirkungs-Diagramm „Beschädigungen an Kartoffeln“ 

470


Abbildung 2: Fehler- Möglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) 

B = Bewertungszahl für die Bedeutung (1-10; 10=hoch) 

A= Bewertungszahl für die Auftretenswahrscheinlichkeit (1-10; 10=hoch) 

E = Bewertungszahl für die Entdeckungswahrscheinlichkeit (1-10; 10=gering) 

RPZ = B*A*E (Produkt) 

Schritt 3: Kalkulation der Qualitätskosten 

Fehler-Möglichkeits- und Einfluß-Analyse 

System-FMEA Produkt System-FMEA Prozeß 

Typ/Modell/Fertigung/Charge: Pfanni Vertragskartoffeln Sach-Nr: Verantw. Abt.: 

Änderungsstand: Firma: Agrar GbR Groß Kiesow Datum: 

System-Nr./Systemelement: Druckstellen bei Lieferung Sach-Nr: Verantw. Abt.: 

FMEA-Nr.:1 

Funktion/Aufgabe: Änderungsstand: Firma: Datum: 

Mögliche Fehlerfolgen B Möglicher Fehler 

Mögliche 

Fehlerursachen 

Vermeidungsmaßnahmen 

A 

Entdeckungsmaßnahmen 

E RPZ V/T 

Kartoffeln kommen vom 

Pfanni Werk zurück 

10 Sorte 

neuer Stand 

anfällige Sorte 

Sorte aus Produktion 

genommen 

1 Schnittprobe 1 10 Fr. Riske 

10 

Beschädigungen/ 

Druckstellen 

Zu hoher Steinanteil 

beim Einlagern 

verstärktes 

aussortieren 

8 

visuelle 

Einlagerungsbeobach 

tung 

7 560 Herr Steinberg 

10 

Zu viele Steine 

werden bei Ernte mit 

eingesammelt 

Roder anders 

einstellen 

8 

Beobachtung bei der 

Ernte 


10 

vermehrtes Steine 

sammeln 

8 Feldbegehung 5 400 Herr Steinberg 

10 Zu hohe Fallhöhen Fallsegel anschaffen 10 Messen 2 200 Herr Steinberg 

10 Lagerung Miete 

Umstellung auf 

Palettenlagerung 

9 

Überwachen der 

Lagerbedingungen 


10 

Zu kurze Abreife auf 

Feld 

Zeitmangement 

beachten 

mehr 

4 Stichproben vom Feld 4 160 Herr Steinberg 

10 Düngemanagement 

nicht an Vegetation 

angepasst 

Bestandskontrollen 

und Düngung an 

Sattelitenwetter 

ausrichten 

6 

Sicht- und 

Schnittproben 

6 360 Fr. Riske 

Im dritten Schritt wurden die Kosten einer Rückweisung bzw. dem Abzug bei 

Qualitätsmängeln gegenübergestellt. So würde die Rückweisung einer Ladung mit 26 t in 

diesem Falle 263,76 € (Tabelle 1) kosten. Der Abzug für einen Qualitätsmangel (z.B. 

„schwere Beschädigungen“) würde nach vertraglicher Vereinbarung 80,6 € (Tabelle 2) 

betragen. 

Des weiteren hat die monetäre Bewertung der Rückweisung ergeben, dass es langfristig 

zu empfehlen ist, die Kartoffelqualität systematisch zu verbessern, da immer 

weiederkehrende Qualitätsabzüge bei der Annahme durch den Kunden in der Summe 

teurer sind als gelegentliche (ebenfalls nicht erwünschte) Rückweisungen. Im 

Betrachtungszeitraum kam es zu zwei Rückweisungen und 41 Qualitätsabzügen in der 

Kampagne 2004/2005 durch den Kunden. Die Kosten für eine Rückweisung betragen 

263,76 €, dahingegen belaufen sich die Abzüge für Qualitätsmängel auf 80,60 €. Damit 

kosten 41 Qualitätsabzüge 3304,60 € Tabellen 1 und 2) 

471


Gesamtzeitbedarf 3,75 h 

Maschinenkosten Traktor 100,61 € 

Maschinenkosten Transporteinheit 5,85 € 

Dieselkosten bei 0,55 €/l 114,52 € 

Lohnkosten 42,78 € 

Kosten für Rückweisung 263,76 € 

Tabelle 1: Transportkosten bei Rückweisung durch den Abnehmer 

Schwere Beschädigungen: 

Toleranz in Gew.% 9% 

Weigerung in 

Gew.% 15% 

Ladung 26 t 

Abzug/t 3,1 € 

Gesamtabzug in € 80,6 € 

Tabelle 2: Abzüge des Abnehmers bei Qualitätsmängeln 

Ergebnisse 

Durch die Analyse der Prozessabläufe mit den Werkzeugen des QM ist es gelungen, die 

Komplexität der Einflussfaktoren auf die Kartoffelqualität auf wenige Ursachen 

einzugrenzen. 

Die Auswertung des Versuchs bei der Agrar-GbR hat ergeben, das die veraltete 

Betriebstechnik schwere Beschädigungen an den Kartoffeln bei ungünstiger Witterung mit 

begünstigt. Der kombinierte Einsatz von Vorroder und Vollroder bei der Ernte verursachte 

5,5 % schwere Beschädigungen, davon verursacht der Vollroder alleine schon 3 % 


Die Betrachtung der Sorten hat gezeigt (Abbildung 4), dass Karlena mit 4,09 % die 

höchste Anfälligkeit für schwere Beschädigungen hat, der Anteil von Fäulen ist 

vergleichbar mit dem bei der Sorte Möwe und liegt bei 1,53 %. Der Anteil der Knollen < 

35mm als auch der Anteil grüner Knollen ist im Vergleich mit den anderen Sorten 

mittelmäßig und beträgt 4,33 % bzw. 3,13 %. 

Die Sorte Mentor weist im Sortenvergleich die niedrigste Anfälligkeit auf schwere 

Beschädigungen auf (2,2 %) aber den größten Anteil


Bei Möwe fällt der Anteil grüner Knollen mit 4,02 % am höchsten aus. Bei dieser Sorte 

wurde der geringste Anteil kleiner Knollen gefunden (2,72 %). Der Fäule-Anteil ist wie 

oben bereits erwähnt, vergleichbar mit dem der Sorte Karlena (1,58 %) und bei schweren 

Beschädigungen liegt sie mit 3,41 % im mittleren Bereich. 

schwere Schäden in % 

6,00 

5,00 

4,00 

3,00 

2,00 

1,00 

0,00 

Beschädigungen durch verschiedene 

Ernteverfahren 

1 

Ernteverfahren 

Vollrroder E 

nur Vorrodung 

GT170 

Vorroder + Vollroder 

Abbildung 3: Beschädungen durch verschiedene Ernteverfahren (Versuchsbericht Henze, 

Herold, Pieper, 2006) 

in GEW % 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

Auswertung Versuch Groß-Kiesow 

Besch Fäule Kleine Grüne 

Karlena 

Mentor 

Abbildung 4: Ausmaß der Qualitätsmängel an den untersuchten Sorten (Versuchsbericht 

Henze, Herold, Pieper, 2006), Besch = Beschädigungen 

Mit der abschließenden Erarbeitung von Qualitätsregelkarten sollten Grenzwerte 

visualisiert und das Risiko einer Rückweisung der Lieferung quantifizierbar gemacht 

werden. Die Karten (auch in elektronischer Form, Abbildung 5) werden mit den 

entsprechend der Ober- und Untergrenzen für die verschiedenen Schadensklassen (im 

Bsp. 9 % bzw. 15 Gew. %) versehen. Die gewonnen Daten zeigen die Schäden in % und 

Möwe 

473


Proben je Partie. Sie quantifizieren somit die Risiken in der Produktionskette und geben 

Hinweise auf die Überschreitung der Grenzwerte. 

Schaden in % 

20 

15 

10 

5 

0 

Abbildung 5: Entwurf einer UEG Regelkarte OEG für schwere die Kontrolle Beschädigungen 

auf schwere 

Beschädigungen 

UEG = Untere Eingriffsgrenze 

OEG = Obere Eingriffsgrenze 

Konsequenzen 

Regelkarte schwere Beschädigungen 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 

Probe je Partie 

Die Untersuchungen haben gezeigt, daß der konsequente und systematische Einsatz von 

QM-Werkzeugen wie z.B. Ishikawa-Diagramm, FMEA und Qualitätsregelkarte in 

Verbindung mit einer betrieblichen Vorprüfung der Ware nach den Vorgaben des Kunden 

und einer zahlenmäßig erfaßten Leistungsbewerung der Erntemaschinen die 

Verkaufsrisiken an der Schnttstelle zum Kunden mindern kann. Durch die zusätzliche 

monetäre Bewertung kann entschieden werden, welches Risiko eher eingegangen werden 

kann und welches nicht. Damit wird es möglich, die Reihenfolge der 

Fehlerbeseitigungsmaßnahmen feszulegen, um in der Konsequenz Verluste an der 

Schnittstelle zum Kunden nachhaltig zu vermeiden. 

Prof. Dr. sc. agr.Gerhard Flick 

B. sc. Silke Henze 

B. sc. Luzia Herold 

B. sc. Olaf Pieper 

Hochschule Neubrandenburg 

Fachbereich Agrarirtschaft und Lebensmittelwissenschaften 

FG Landw. Chemie/Umweltanalytik, 

Quaitätsmanagement und Intensivkulturen 

Brodaer Str. 2 

17033 Neubrandenburg 

Mail: flick@hs-nb.de 

474


Spritzbrühenkontrollen auf bienengefährliche Wirkstoffe in Baden-Württemberg 

Trenkle, Armin (LUFA Augustenberg): 

Einleitung: 

Zur Zeit der Blüte im Acker-, Obst- und Weinbau werden in Baden-Württemberg jedes 

Jahr insgesamt 100 - 200 Spritzbrühproben bei den Landwirten und Winzern gezogen. Die 

Probenahme erfolgt während der Spritzmittelapplikation direkt aus der Tankfüllung. 

Ziel: 

Es wird das Einsatzverbot von bienentoxischen Pflanzenschutzmitteln während der 

Blütezeit überwacht. 

Untersuchungsaufwand: 

Pro Probenahme wird eine A-Probe sowie als Rückstellmuster eine B-Probe abgefüllt und 

versiegelt. Die A-Probe wird analysiert, die B-Probe bis zum Abschluss der Kontrollaktion 

im Kühlraum aufbewahrt. Inzwischen werden die Spritzbrühen auf 94 bienengefährliche 

Wirkstoffe bzw. Wirkstoffkombinationen untersucht. 

Probenvorbereitung: 

Abbildung 1: Versiegelte 

A- und B-Probe einer 

Spritzbrühe 

Die auf Kühlschranktemperatur gekühlte Spritzmittelprobe 

(A-Probe) wird auf Raumtemperatur gebracht und durch 

Schütteln homogenisiert. 

Dann wird 1 ml der Spritzbrühe entnommen und in einen 

10-ml-Messkolben überführt und mit einem Gemisch aus 

Ethanol : Acetonitril : Tetrahydrofuran im Verhältnis 1: 1: 1 

auf 10 ml aufgefüllt. 

Diese Mischung wird gut geschüttelt, in ein für die 

Gaschromatographie geeignetes Gefäß abgefüllt und zur 

Messung gegeben. 

475


Messung: 

Die Messung erfolgt mittels GC-EI-MS-Screening-Analysen (SIM-Modus). Für die 

halbquantitativen Screening-Analysen werden lediglich Ein-Punkt-Kalibrierungen bei einer 

Konzentrationsstufe von 10 ng/µl für alle 94 Wirkstoffe durchgeführt. Bei positivem Befund 

wird die Behandlungsflüssigkeit nochmals analysiert und der bienengefährliche Wirkstoff 

durch eine weitere GC-MS-Messung (SIM-Modus) mit Mehrpunktkalibrierung identifiziert 

und quantifiziert. 

Abbbildung 2: Gaschromatograph mit massenselektivem Detektor. 

Trennsäule: Fused Silica Kapillarsäule 

HP-5-MS (30 m x 0,25 mm; Filmdicke 0,25 µm). 

Säulentemperatur: Temperaturprogramm: 

60 °C 2 min halten, mit 5 °C/min bis 160 °C, 160 °C 5 min 

halten, mit 5 °C/min bis 290°C, 290 °C 2 min halten. 

Injektor: Kaltaufgabesystem KAS 4: 

80 °C 0,1 min halten, mit 10 °C/sec bis 200 °C, 200 °C 1 min 

halten, mit 10 °C/sec bis 300 °C, 300 °C 10 min halten. 

Detektor: HP 5973 Mass Selective Detector 

Transfer Line: 300 °C 

Tuneparameter: Atune.u 

Quellentemperatur: 230°C 

Quadrupoltemperatur: 150°C 

Tabelle 1: Beispiel für GC-MSD-Parameter. 

476


1. Acephat 

2. Acrinathrin 

3. Alphamethrin 

4. Amitraz 

5. Azinphosethyl 

6. Azinphosmethyl 

7. Benfuracarb 

8. Bifenthrin 

9. Bromophosethyl 

10. Bromophosmethyl 

11. Butocarboxim 

12. Carbaryl 

13. Carbosulfan 

14. Chlorfenvinphos 

15. Chlormephos 

16. Chlorpyriphosethyl 

17. Chlorpyriphosmethyl 

18. Chlorthion 

19. Chlorthiophos 

20. Cinerin 1 + 2 

21. Cyfluthrin 

22. Cypermethrin 

23. Cyproconazol 

24. Deltamethrin 

25. Demeton 

26. Demeton-S-methyl 

27. Demeton-Smethyl-sulphon 

28. Diazinon 

29. Dichlorphos 

30. Dicrotophos 

31. Dimefox 

32. Dimethoat 

33. Diofenolan 

34. Dioxathion 

35. Disulfoton 

36. Esfenvalerat 

37. Ethiofencarb 

38. Ethion 

39. Etrimphos 

40. Fenitrothion 

41. Fenoxycarb 

42. Fensulfothion 

43. Fenthion 

44. Fenvalerat 

45. Fonophos 

46. Formothion 

47. Furathiocarb 

48. γ-HCH 

49. Heptenophos 

50. Imidacloprid 

51. Jasmolin 1 + 2 

52. λ-Cyhalothrin 

53. Malaoxon 

54. Malathion 

55. Mephosfolan 

56. Mercaptodimethur 

57. Metconazol 

58. Methamidophos 

59. Methidation 

60. Metolachlor 

61. Mevinphos 

62. Monocrotophos 

Tabelle 2: Auflistung der in 2006 untersuchten 94 bienengefährlichen Komponenten. 

63. Naled 

64. Omethoat 

65. Oxydemetonmethy 

66. Paraoxonethyl 

67. Parathionethyl 

68. Parathionmethyl 

69. Penconazol 

70. Permethrin 

71. Phenmedipham 

72. Phenthoat 

73. Phosalon 

74. Phosphamidon 

75. Piperonylbutoxid 

76. Pirimiphosmethyl 

77. Propoxur 

78. Pymetrozin 

79. Pyrazophos 

80. Pyrethrin 1+ 2 

81. Pyridat 

82. Quinalophos 

83. Resmethrin 

84. Spirodiclofen 

85. Sulfotep 

86. Tebuconazol 

87. Teflubenzuron 

88. TEPP 

89. Terbutylazin 

90. Tetrachlorvinphos 

91. Thiometon 

92. Triazophos 

93. Trichlorphon 

94. Vamidothion 

477


Phenmedipham, Peak 1 

Parathionmethyl 

Dichlorphos 

Teflubenzuron 1 

Teflubenzuron 2 

Acephat 

Lückenfüller 

Propoxur 

Phenmedipham, Peak 2 

g-HCH 

Phosphamidon 

Abbildung 3: Standard 3 „bienengefährliche Pflanzenschutzmittel“, je 10.0 ng/µl GC5890/MSD5970/HP-1, 

SIM-Lauf 

lambda- 

Cyhalothrin 

Resmethrin, 2 Peaks 

Metolachlor 

Malathion Paraoxon 

Penconazol 

Cyproconazol 

Triazophos 

Lückenfüller 

Abbildung 4: Standard 4 „bienengefährliche Pflanzenschutzmittel“, je 1.0 ng/µl GC5890/MSD5971/KAS3/HP- 

5MS, SIM-Lauf 

Permethrin, 2 Peaks 

Fenoxycarb 

Cyfluthrin, 4 Peaks 

Cypermethrin, 4 Peaks 

Pyrazophos 

Fenvalerat, 2 Peaks 

Rt.-zeit: 32,33 und 32,80 

Esfenvalerat 

Pyridat 

Deltamethrin 

478


Abbildung 5: Chromatogramm und Massenspektrum einer Spritzbrühe 

Befunde: 

Die Anzahl der Verstöße gegen die Bienenschutzverordnung waren in den letzten 12 

Jahren gering. 

Anzahl 

180 

170 

160 

150 

140 

130 

120 

110 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Probenzahl 

bienengefährliche Stoffe in Spuren 

Verstöße 

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Jahr 

Abbildung 6: Übersicht über 12 Jahre Spritzbrühenkontrolle in Baden Württemberg 

Spuren von Wirkstoffgehalten: 

Spuren von Wirkstoffgehalten (


Fenthion, Imidacloprid, Methamidophos, Methidathion, Oxydemetonmethyl, 

Parathionethyl, Parathionmethyl, Permethrin, Phosalon, Sulfotepp. 

Verstöße: 

Insektizidgehalte ab 0,001 % – 0,01 % (je nach Wirkstofftyp) sind für Bienen schädlich und 

gelten als Verstöße gegen die Bienenschutzverordnung. 

Ermittelte Wirkstoffe: Azinphosmethyl, lambda-Cyhalothrin/Tebuconazol, Deltamethrin, 

Demeton-S-methyl, Dimethoat, Fenoxycarb, Fenthion, Imidacloprid, Oxydemetonmethyl, 

Parathionethyl, Parathionmethyl, Propoxur, Sulfotepp. 

Beispiel Bienenschaden: 

Kultur: Obstanbau 

Insektizidgehalt: 0,18 µg pro Biene 

Tödliche Dosis: 0,1 – 0,3 µg pro Biene 

In den letzten Jahren wurden meist im Rapsanbau bienentoxische Wirkstoffkombinationen 

von Alphamethrin sowie lambda-Cyhalothrin mit den synergisch wirkenden Sterol- bzw. 

Ergosterol-Biosynthesehemmern Tebuconazol und Metconazol während der Rapsblüte 

nachgewiesen. 

Nach der Bienenschutzverordnung dürfen die entsprechenden Pflanzenbehandlungsmittel 

im Rapsanbau erst abends nach dem Bienenflug appliziert werden. 

Zusammenfassung: 

In den letzten Jahren war die Zahl der Beanstandungen gering. 

Dazu haben die erheblichen Fortschritte der instrumentellen Messtechnik, insbesondere 

der GC-MS-Analyse durch eine zweifelsfreie Identifizierung der Wirkstoffe beigetragen. 

Lokale Fälle von Bienenschäden belegen die Notwendigkeit der jährlichen 

Spritzbrühkontrollen im Raps-, Obst- und Weinbau. 

Bei Verzicht der Kontrolluntersuchungen wäre eine Zunahme an Fehlanwendungen und 

somit der Bienenschäden zu befürchten. 

480

Öffentliche Sitzung „Düngerbedarfsermittlung“ Vorträge 

Abschätzung des Stickstoffnachlieferungspotentials ausgewählter Sandböden in 

Niedersachsen 

Overesch, Mark (Hochschule Vechta); Heumann, Sabine (Universität Hannover): 

Niedersächsische Sandböden weisen oft sehr hohe Gehalte an organischer Bodensubstanz 

auf, wobei ein Großteil aufgrund seiner chemischen Eigenschaften abbauresistent 

zu sein scheint (SPRINGOB & KIRCHMANN, 2002). Ziel der hier vorgestellten Untersuchungen 

war es, das N-Mineralisierungspotential an ackerbaulich genutzten Sandstandorten eines 

Trinkwassereinzugsgebietes im Raum Hannover abzuschätzen und dabei verschiedene 

Indikatoren der N-Nachlieferung zu vergleichen. Ausgewählt wurden Oberböden (0-30 cm) 

mit Tongehalten unter 10 % und der Bodenart Ss, St2, Su2 und Sl2. Neben den Corg- und 

Nt-Gehalten wurden die Gehalte an heißwasserlöslichem C (Chwl) und N (Nhwl) nach 

VDLUFA (2003) bestimmt. Zudem wurde die Netto-N-Mineralisierung in den Oberböden 

unter Optimalbedingungen während einer 200-tägigen Inkubation in Anlehnung an die 

Methode von STANFORD & SMITH (1972) gemessen (HEUMANN, 2003). Aus dem Verlauf der 

N-Freisetzung wurde ein schnell und ein langsam wirksamer N-Pool ermittelt (Nfast, Nslow, 

s. Beitrag von HEUMANN und BÖTTCHER in diesem Band). 

Tabelle 1: Spannweiten von Corg, Nt, Corg / Nt und dem Tongehalt (n = 63) 

Parameter: Corg [%] Nt [%] Corg / Nt Ton [%] Chwl [mg/kg] Nhwl [mg/kg] Chwl / Nhwl 

Minimum – 

Maximum: 

0,62 - 5,91 0,04 - 0,27 9 - 34 1,5 - 9,6 477 - 1974 28 - 133 8 -24 

Die Corg- und die Nt-Gehalte variieren in den untersuchten Sandoberböden stark und 

liegen mit maximal 5,9 % bzw. 0,27 % deutlich über den aufgrund der Textur zu erwartenden 

Werten (Tab. 1). Gleichzeitig erreichen die Corg/Nt-Verhältnisse mit maximal 34 sehr 

hohe Werte. Die Chwl-Gehalte indizieren nach KÖRSCHENS & SCHULZ (1999) mit Werten 

über 400 mg kg -1 sehr hohe Gehalte an umsetzbarer organischer Substanz (Tab. 1). Sie 

sind relativ eng mit Corg , die Nhwl-Gehalte relativ eng mit Nt korreliert (Tab. 2). 

Nfast [mg/kg] Nslow [mg/kg] 

Abbildung 1: Histogramm der Nfast-Gehalte Abbildung 2: Histogramm der Nslow-Gehalte 

481


Die Nfast-Gehalte, welche überwiegend durch frische Pflanzenrückstände bestimmt 

werden, liegen bei maximal 39 mg/kg (Abb. 1). Bei einer angenommenen Rohdichte von 

1,3 g/cm 3 entsprechen die ermittelten Konzentrationen Vorräten zwischen 9 bis 151 kg/ha. 

Dagegen erreicht Nslow, welches im Wesentlichen den N der umsetzbaren organischen 

Bodensubstanz repräsentiert, Gehalte zwischen 19 und 482 mg/kg (Abb. 2) bzw. Vorräte 

zwischen 74 und 1883 kg/ha. 

Die Chwl-Gehalte sind signifikant positiv, aber mit r 2 =0,15 nur sehr schwach mit Nfast + Nslow 

korreliert (Tab. 2). Sowohl Nt als auch der heißwasserlösliche N (Nhwl) zeigen eine bessere 

Beziehung zum potentiell mineralisierbaren N, die mit r 2 =0,37 bzw. 0,38 ähnlich eng ist 

(Tab. 2, Abb. 3, 4). Somit gehen, zumindest in der Tendenz, erhöhte Nt-Gehalte mit einer 

Akkumulation von leicht verfügbarem organischem N einher. Eine mögliche Ursache 

hierfür kann bei einigen Standorten eine Grünlandnutzung oder ein Grundwassereinfluss 

in der Vergangenheit sein. Mit einem r 2 von 0,59 zeigt jedoch der Tongehalt die engste 

positive Beziehung zum mineralisierbaren N (Tab. 2). Ein Zusammenhang zwischen Tongehalt 

und ehemaliger Grünlandnutzung bzw. Grundwassereinfluss ist dabei nicht ersichtlich. 

Als Ursache kommen dagegen die Stabilisierung von mineralisierbarer organischer 

Substanz durch Tonpartikel oder auch die Beziehung zwischen Ton und der Qualität der 

organischen Bodensubstanz, angedeutet durch die Korrelation zwischen Tongehalt und 

Corg/Nt (Tab. 2), in Frage. 

Tabelle 2: Bestimmtheitsmaße (r 2 ) für die Beziehungen zwischen der Summe der beiden mineralisierbaren 

N-Pools, den verschiedenen Parametern der organischen Bodensubstanz und dem 

Tongehalt (n = 63; **: p ≤ 0,01, *: p ≤ 0,05; +: positiver, -: negativer Zusammenhang) 

Corg Nt Corg / Nt Chwl Nhwl Chwl / Nhwl Ton 

∑ Nfast + Nslow 0,05 (+) 0,37** (+) 0,22** (-) 0,15** (+) 0,38** (+) 0,15** (-) 0,59** (+) 

Corg 0,64** (+) 0,28** (+) 0,79** (+) 0,46** (+) 0,26** (+) 0,04 (+) 

Nt 0,00 (-) 0,69** (+) 0,62** (+) 0,02 (+) 0,37** (+) 

Corg / Nt 0,08* (+) 0,00 (-) 0,44** (+) 0,32** (-) 

Chwl 0,74** (+) 0,09* (+) 0,10** (+) 

Nhwl 0,04 (-) 0,24** (+) 

Chwl / Nhwl 0,08* (-) 

Die multiple Regression ergibt die in Gleichung 1 dargestellten Beziehungen zwischen 

einfachen Bodenparametern und Nslow + Nfast. Neben dem Tongehalt zeigt darin der Gesamtstickstoffgehalt 

(Nt) den größten Einfluss. Hohe Chwl/Nhwl-Verhältnisse reduzieren 

dagegen die Netto-N-Mineralisierung. 

∑ Nfast + Nslow [mg kg -1 ] = 192,7 + 17,5 Ton [%] + 707,2 Nt [%] - 11,8 Chwl / Nhwl 

r 2 = 0,70** (Gleichung 1) 

482


N fast + N slow [mg/kg] 

Die Ergebnisse zeigen, dass eine Vorhersage des bodenbürtigen N-Nachlieferungspotentials 

mittels der einfach zu messenden Parameter Nt oder Nhwl bei den untersuchten 

Sandböden mit deutlichen Fehlern behaftet ist. Die multiple Regression bietet für die untersuchten 

Standorte zwar die Möglichkeit tendenziell das N-Nachlieferungspotential abzuschätzen, 

die Vorhersagegenauigkeit ist jedoch verbesserungswürdig (Abb. 5). 

N fast + N slow berechnet [mg/kg] 

550 

440 

330 

220 

110 

y = 1114 x + 50,3 

0 

0,00 0,10 0,20 0,30 

Nt [%] 

Abbildung 3: 

Beziehung zwischen Nt und Nfast + Nslow 

600 

400 

200 

0 

1:1-Linie 

y = 0,70 x + 53 

0 200 400 600 

N fast+ N slow [mg/kg] 

y = 2,94 x - 13,3 

Abbildung 5: An Messwerte angepasste 

und mittels Regressionsgleichung 

berechnete Summe aus Nfast + Nslow 

Nfast und Nslow wurden bereits zufrieden stellend zur Simulationen der winterlichen N-Freilandmineralisierung 

herangezogen (HEUMANN & BÖTTCHER, 2004). Weitere Untersuchun- 

N fast + N slow [mg/kg] 

550 

440 

330 

220 

110 

0 

20 60 100 140 

N hwl [mg/kg] 

Abbildung 4: 

Beziehung zwischen Nhwl und Nfast + Nslow 

483


gen sind wünschenswert, um zu klären, ob unter Berücksichtigung aller Standorteigenschaften 

auch einfachere Messwerte zu einer hinreichend genauen Simulation der N- 

Mineralisierung führen können. 

Literatur: 

HEUMANN, S. (2003): Parameterizing net N mineralization in NW German sandy arable soils with 

different former land-uses. Horizonte, Herrenhäuser Forschungsbeiträge zur Bodenkunde 12. 

Der Andere Verlag, Hannover. 

HEUMANN, S. & BÖTTCHER, J. (2004): Temperature functions of the rate coefficients of net N mineralization 

in sandy arable soils. II. Evaluation via field mineralization measurements. J. Plant 

Nutr. Soil Sci. 167, 390-396. 

KÖRSCHENS, M. & SCHULZ, E. (1999): Die organische Bodensubstanz - Dynamik, Reproduktion, 

ökonomisch und ökologisch begründete Richtwerte. UFZ-Bericht 13/1999. 

SPRINGOB, G. & KIRCHMANN, H. (2002): C-rich sandy Ap horizons of specific historical land-use 

contain large fractions of refractory organic matter. Soil Biol. Biochem. 34, 1571-1581. 

STANFORD, G. & SMITH, S.J. (1972): Nitrogen mineralization potentials of soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 

36, 465-472. 

VDLUFA (2003): Methodenentwurf A 4.3.2 ‚Heißwasserextrahierbarer Kohlenstoff und Stickstoff’. 

Verantwortlich: Schulz, E., Deller, B., Hoffmann, G. Methodenbuch I, VDLUFA-Verlag, Bonn. 

484


Hat die Höhe der mineralischen N-Düngung deutliche Auswirkungen auf die N- 

Mineralisation von Böden in langjährigen Düngungsversuchen? 

Heumann, Sabine (Universität Hannover); Böttcher, Jürgen: 

Einleitung 

Durch einen reduzierten Einsatz von N-Mineraldüngern könnten, wie oft gefordert wird, die 

N-Bilanzüberschüsse in der Landwirtschaft weiter vermindert werden. Um 

Ertragseinbußen zu vermeiden, müsste die Düngungshöhe dazu noch enger an den 

Bedarf der Pflanzen angepasst werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass bei der 

Düngeplanung nach der Nmin-Methode die im Boden mineralisierte N-Menge mit 

differenzierteren Sollwertkorrekturfaktoren als bislang üblich berücksichtigt wird. 

Bei der in Niedersachsen üblichen, klassischen Nmin-Methode (Abb. 1) wird die Aufnahme 

von mineralisiertem N aus Boden und Ernterückständen nur indirekt und meist nur mit 

einem mittleren Wert berücksichtigt. Es handelt sich dabei um den Mittelwert aus allen 

Versuchen, die zur Sollwertermittlung herangezogen werden. Zu den 

Sollwertempfehlungen gibt es zur Zeit nur ein paar Korrekturwerte in Niedersachsen, z.B. 

bei hoher organischer N-Düngung oder bei bestimmten Ernterückständen. Diese reichen 

aber nicht aus, wie Beispiele von Messungen der N-Freilandmineralisation in 

norddeutschen Ackerböden zeigen (Wieker, 2000), da auch eine Kombination zweier 

Korrekturwerte hier oft nicht einmal die monatliche Mineralisation (April/Mai) abdeckt. 

Zudem können die Werte selbst bei ähnlichen äußeren Bedingungen sehr stark variieren. 

Daher ist es notwendig, die standortspezifische N-Mineralisation unter Einbeziehen der 

wichtigsten Einflussfaktoren (Bodeneigenschaften, Bewirtschaftung, Wetter) berechnen zu 

können. Simulationsmodelle beziehen diese Faktoren zwar ein, ihre 

Mineralisationsgleichungen sind aber nicht an die speziellen Boden- und 

Standortbedingungen in Niedersachsen angepasst. So passen die Simulationsergebnisse 

insgesamt oft relativ gut, allerdings bestehen immer noch große Lücken bei der 

Genauigkeit der einzelnen Prozesse wie auch der N-Mineralisation (Diekkrüger et al., 

1995). 

kg N ha -1 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

Gesamte 

N-Aufnahme 

der Pflanze 

FEB MRZ APR MAI JUN JUL AUG 

} } 

} 

Aufnahme von 

mineralisiertem N 

N-Düngerbedarf 

Nmin-Vorrat zu 

Vegetationsbeginn} 

Sollwert 

Abb. 1: N-Düngebedarfsermittlung nach der Nmin-Methode (nach Baumgärtel und Scharpf, 2002, verändert). 

485


Für die spätere Entwicklung eines N-Düngeplanungsmodells, das den im 

Vegetationsverlauf mineralisierten N anrechnet, sollten hier zunächst die Einflüsse des 

längerfristig eingestellten Niveaus der mineralischen N-Düngung auf die N-Mineralisation 

in typischen niedersächsischen Ackerböden untersucht werden. Denn dieses Niveau wirkt 

sich auch auf Menge und Qualität der Ernterückstände sowie der neu produzierten 

organischen Substanz aus. So waren in vielen Dauerversuchen bei unterlassener N- 

Düngung die Nt-Gehalte oft ca. 5 bis 10% niedriger als in mineralisch gedüngten 

Parzellen, die Gehalte an mineralisierbarem N sogar mindestens 20% niedriger 

(Glendining und Powlson, 1995). Meistens stiegen die Unterschiede im Gehalt an 

mineralisierbarem N zwischen gedüngter und ungedüngter Variante mit der Höhe der N- 

Düngung und waren in Kurzzeitinkubationen zudem deutlich größer als in 

Langzeitinkubationen. Daher geht es in diesem Beitrag speziell um die Auswirkungen 

abgestufter N-Mineraldüngermengen auf verschieden schnell umsetzbare N-Pools, die 

auch zur praktischen Modellierung geeignet sind. Für Simulationsmodelle geeignete 

Mineralisationspools und -gleichungen werden hier mittels Langzeitlaborinkubationen 

experimentell bestimmt (Heumann und Böttcher, 2004). 


Es wurden Feldversuchsvarianten mit unterschiedlich hoher mineralischer N-Düngung aus 

elf Langzeitversuchen (bis 16 Jahre) der Landwirtschaftskammer Niedersachsen 

untersucht. Je Versuch lag eine unterschiedliche Anzahl an Varianten vor, jedoch immer 

eine Null- und eine Sollwertvariante (SW). Zusätzlich lagen folgende Varianten vor: SW 

minus 40, 30 oder 20% sowie z.T. SW plus 20 oder 40%. Es handelte sich hauptsächlich 

um Sandböden, dazu zwei Lössböden und ein Sandlöss. An manchen Standorten gab es 

zwei verschiedene Fruchtfolgen, eine konventionelle Fruchtfolge und eine konservierende 

mit Zwischenfrüchten und Untersaaten. Manche Versuche wurden zweimal beprobt, 

einmal vor der Frühjahrsdüngung und einmal im Herbst nach der Ernte. 

Die Mineralisationspools von insgesamt 69 Oberbodenproben (Ap-Horizont) wurden 

anhand von Langzeitlaborinkubationen ermittelt. Dazu wurden die Bodenproben feldfeucht 

unter anteiliger Zugabe von ebenfalls frischen Ernterückständen in Spritzen eingefüllt und 

ca. 200 Tage bei optimalen Temperaturen und Wassergehalten im Labor inkubiert. Bereits 

in der Probe vorhandener mineralischer N wurde vor Beginn der Inkubation durch 

Auswaschung aus der Probe entfernt. Während der Inkubation mineralisierter Nitrat- und 

Ammonium-N wurde in mit der Zeit größer werdenden Abständen ausgewaschen und 

bestimmt (Heumann und Böttcher, 2004). An die Kurven der kumulativen N- 

Nettomineralisation wurde eine Mineralisationsgleichung mit zwei unterschiedlich schnell 

umsetzbaren organischen N-Pools (Gl. 1) angepasst (Abb. 2). Dadurch kann die 

Mineralisation aus schnell (hauptsächlich frische Ernterückstände) und langsam 

umsetzbarer organischer Substanz rechnerisch getrennt werden (Nfast bzw. Nslow). Bei der 

Anpassung der Gleichung wurden hier für die Reaktionskoeffizienten konstante Werte 

eingesetzt, damit sich Unterschiede zwischen den Varianten nur in den Poolgrößen 

äußern. Diese Vorgehensweise ist gerechtfertigt, weil sich die Güte der Anpassung 

dadurch nicht wesentlich ändert. 

486


N 

Kumulative 

N-Nettomineralisation 

min 

( t ) = 

N fast : schnell mineralisierbarer organischer N 

N slow : langsam mineralisierbarer organischer N 

K , k : Reaktionskoeffizienten erster Ordnung 

fast slow 

N 

fast 

( 1 

e 

− k 

0 100 200 300 400 

Inkubationsdauer 

Ergebnisse 

− 

Nfast + Nslow 

t 

fast ) + N ( 1 − e 

Nslow 

Nfast 

slow 

− k slow t 

) 

(Gl.1) 

Abb. 2: Auftrennung der N-Gesamtmineralisation in 

zwei verschieden schnell umsetzbare organische 

Pools. 

Bei Betrachtung aller Varianten zusammen zeigten sich keine signifikanten Gesamteffekte 

der N-Düngungshöhe, weder auf die kumulative Gesamtmineralisation nach etwa 200 

Inkubationstagen noch auf die Poolgrößen Nfast und Nslow (Abb.3). 

relativ zur Sollwertvariante - % 

160 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

Kumulative N-Mineralisation 

SW 

0 20 40 60 80 100 120 140 160 

Poolgröße N fast 

0 20 40 60 80 100 120 140 160 

N-Düngung relativ zur Sollwertdüngung - % 

Poolgröße N slow 

SW SW 

0 20 40 60 80 100 120 140 160 

Abb 3: Einfluss der N-Düngungshöhe auf die N-Mineralisation in allen untersuchten Varianten. 

Um signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Düngungsvarianten eines Versuchs 

zu ermitteln, wurden einfaktorielle Varianzanalysen und Mittelwertvergleiche nach Tukey 

getrennt für die einzelnen Fruchtfolgen und Termine an jedem Standort gerechnet. Denn 

mehrfaktorielle Varianzanalysen für die verschiedenen Versuche hatten signifikante 

Wechselwirkungen zwischen der N-Düngungshöhe und der Fruchtfolge sowie dem 

Beprobungstermin ergeben. 

487


Diese Mittelwertvergleiche zeigten, dass signifikante Unterschiede meistens nur zwischen 

einzelnen Varianten eines Versuchs vorlagen (Tab. 1), meistens den Varianten mit den 

größeren Düngungsunterschieden (z.B. Null- und SW-Variante). Dabei konnten die 

Variablen mit der Düngungshöhe ansteigen oder auch absinken. Auffällig war, dass beide 

Effekte auch innerhalb eines Versuchs auftreten konnten und dass in den am längsten 

andauernden Versuchen auf Löss nicht die stärksten Effekte auftraten. Für Nslow konnten 

nur nach mindestens 10 Versuchsjahren überhaupt signifikante Unterschiede festgestellt 

werden (Tab. 1). 

Tab. 1: Signifikante Unterschiede zwischen verschiedenen Versuchsvarianten in den untersuchten Variablen 

(+ d.h. Variable steigt mit der Düngungshöhe; - d.h. Variable sinkt mit der Düngungshöhe; +/- d.h. beide 

Effekte treten innerhalb eines Versuchs auf). Alle Versuche, sortiert nach Versuchsdauer und Standort. 

Boden Löss Sand- Sand 

löss 

Standort L1 L2 SL1 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 

Versuchsjahr 

Kumulative N- 

16 16 16 11 11 11 11 10 10 10 10 8 7 7 7 7 7 6 4 4 3 3 

Mineralisation + +/- + + + + 

Poolgröße 

Nfast - +/- + + + + + + + + - +/- + + - 

Poolgröße 

Nslow + - +/- + + + 

Nach weniger als 10 Versuchsjahren bestanden also generell nur in der Poolgröße des 

schnell mineralisierbaren Pools Nfast signifikante Unterschiede (Tab. 1). Auf zwei Standorten 

mit Maismonokulturen sank Nfast mit der Düngungshöhe oder es zeigte sich kein 

eindeutiger Effekt (S5 und S8, Tab. 2). In der Maismonokultur auf dem Standort S7 stieg 

jedoch Nfast mit der Düngungshöhe, wie auch in den Getreidefruchtfolgen S3, S4 und S6. 

Daher trat in diesen unter 10-jährigen Versuchen im Mittel kein signifikanter Gesamteffekt 

auf die Poolgrößen bzw. die kumulative N-Mineralisation auf - auch nicht, wenn die 

Maismonokulturen gesondert betrachtet wurden. 

Tab. 2: Signifikante Unterschiede zwischen verschiedenen Versuchsvarianten in den untersuchten Variablen 

(+ d.h. Variable steigt mit der Düngungshöhe; - d.h. Variable sinkt mit der Düngungshöhe; +/- d.h. beide 

Effekte treten innerhalb eines Versuchs auf). Versuche mit weniger als 10-jähriger Dauer, 

unterschieden in Maismonokulturen und Getreidefruchtfolgen. 

Fruchtfolge Maismonokulturen Getreidefruchtfolgen 

Standort S5 S7 S8 S3 S4 S6 

Versuchsjahr 7 7 7 4 4 3 3 8 7 7 6 

Kumulative N- 

Mineralisation + 

Poolgröße 

Nfast - +/- + + - + + 

Poolgröße 

Nslow 

488


Nach mindestens 10 Versuchsjahren zeigte sich im Mittel aller Versuche ein deutlicher, 

wenn auch nicht signifikanter Gesamteffekt auf Nfast (Abb. 4). Nfast war in den Nullvarianten 

im Mittel um 15% kleiner als in den SW-Varianten, allerdings schwankte der Wert 

erheblich, von ca. -40 bis +35%. Auch nach dieser längeren Zeitspanne war noch kein 

signifikanter Gesamteffekt auf die kumulativen Werte oder Nslow zu sehen, nur an 

einzelnen Standorten traten signifikante Unterschiede auf, z.B. S2 (s. Tab. 1). 

Kumulative N-Mineralisation Poolgröße Nfast Poolgröße Nslow relativ zur Sollwertvariante - % 

160 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

0 20 40 60 80 100 120 140 160 

Abb 4: Einfluss der N-Düngungshöhe auf die N-Mineralisation in den Versuchen mit mehr als 10-jähriger 

Dauer. 

Diskussion und Fazit 

SW 

0 20 40 60 80 100 120 140 160 

SW SW 

N-Düngung relativ zur Sollwertdüngung - % 

0 20 40 60 80 100 120 140 160 

Im Mittel waren nach 3- bis 16-jähriger Versuchsdauer die Einflüsse der Höhe der 

mineralischen N-Düngung in den untersuchten Böden nicht signifikant. Das deutet darauf 

hin, dass die Veränderung der N-Mineralisationsdynamik hier mehr Zeit benötigt und/oder 

weniger stark ausfällt als von Glendining und Powlson (1995) beschrieben (s. Einleitung). 

Die Variabilität zwischen den Versuchen muss hier allerdings als sehr hoch angesehen 

werden, weil in einzelnen Versuchen durchaus signifikante Unterschiede zwischen den 

Düngungsvarianten auftraten. Dafür kommen mehrere Einflussfaktoren in Betracht, denen 

z.T. noch analytisch nachgegangen wird: 

1. Feldheterogenität: Kann es sein, dass z.B. die Nullvariante zufällig auf Parzellen liegt, 

die vor Versuchsbeginn im Durchschnitt mehr organischen N oder mehr Ton enthielten als 

die Sollwertparzellen und die Poolgröße Nslow davon stärker beeinflusst wird als von der 

Mineraldüngung? � Korrelationsrechnungen mit Corg, Nt, Tongehalt usw. der einzelnen 

Varianten sollen zeigen, inwiefern dies eine Rolle spielt. 

2. Austauschbares/“fixiertes“ Ammonium: Kann der im Vergleich zu Sandböden schwache 

Effekt in den Lössböden in der immer noch andauernden Nachlieferung aus der Fraktion 

des austauschbaren/„fixierten“ Ammoniums begründet sein? In Lössböden liegen bis zu 

850 mg fixiertes NH4-N kg -1 vor, in Sandböden nur etwa 80 mg kg -1 (Scheffer, 2002). Die 

Differenzen ‚gedüngt minus ungedüngt‘ in der kumulativen N-Mineralisation waren hier 

selten größer als 20 mg kg -1 . � Die unterschiedlichen Düngevarianten sollen hierauf 

untersucht werden. 

3. Methodik: Die Zugabe frischer Ernterückstände in relativ geringen Mengen ermöglicht 

evtl. nicht immer eine repräsentative Einwaage von Spross- sowie Wurzelmaterial. � Die 

489


Proben wurden jedoch bewusst nicht durch Trocknen und Mahlen homogenisiert, weil sich 

dadurch deren Abbaubarkeit sehr stark verändert hätte. 

Ob überhaupt mittlere Gesamteffekte der N-Mineraldüngungshöhe auf unterschiedlichen 

Standorten zur Simulation benutzt werden können bzw. welche weiteren Einflussfaktoren 

berücksichtigt werden müssen, wird sich jedoch erst im Projektverlauf zeigen. Zur Zeit 

werden weitere Bewirtschaftungs- und Standorteinflüsse sowie die Temperatur- und die 

Wassergehaltsabhängigkeit der Reaktionskoeffizienten kfast und kslow untersucht. Dazu 

werden mehrere typische Bodenproben zusätzlich bei suboptimalen Temperaturen und 

Wassergehalten inkubiert. Mit diesen Temperatur- und Wassergehaltsfunktionen sowie 

den bereits ermittelten Poolgrößen kann die N-Mineralisation für bestimmte Temperatur- 

und Wassergehaltsverläufe simuliert werden. Durch Korrelation der Simulationsergebnisse 

mit der gemessenen N-Mineralisation im Freiland (Heumann und Böttcher, 2004) lassen 

sich schließlich die im Labor ermittelten Poolgrößen und Funktionen überprüfen. Für die 

Messungen der Freilandmineralisation wurden von etwa 20 Standorten in ganz 

Niedersachsen jeweils sechs ungestörte Bodensäulen (Durchmesser 20 cm) bis zur 

Untergrenze des Ap-Horizontes entnommen. Gleichzeitig wurde direkt daneben eine Nmin- 

Probe gezogen, um den Start-Nmin der Säulen zu bestimmen. Die Säulen wurden an 

einem zentralen Ort ebenfalls im Freiland aufgestellt und dabei zum Schutz vor 

Auswaschung und direkter Bestrahlung mit Folien abgedeckt. Die Temperatur in Boden 

und Luft sowie die Bodenfeuchtigkeit wird regelmäßig gemessen. Nach mehreren 

Monaten wird der End-Nmin-Gehalt der Säulen destruktiv bestimmt. Die Differenz zum 

Start-Nmin ergibt dann die N-Nettomineralisation im Freiland. 

Danksagungen 

Wir danken der Deutschen Bundesstiftung Umwelt für die finanzielle Unterstützung. 

Literatur 

Baumgärtel, G., und H.-C. Scharpf (2002): Gute fachliche Praxis der Stickstoffdüngung. AID Bonn. 

Heft 1017. 

Diekkrüger, B., Söndgerath, D., Kersebaum, K.C., und C.W. McVoy (1995): Validity of 

agroecosystem models - A comparison of results of different models applied to the same data 

set. Ecological modelling 81: 3-29. 

Glendining, M.J., und D.S. Powlson (1995): The effects of long continued applications of inorganic 

Nitrogen fertilizer on soil organic Nitrogen – A review. In: Lal, R., und B.A. Stewart: Soil 

Management: Experimental basis for sustainability and environmental quality. Adv. Soil Sci., 

Boca Raton, Fl, USA. 

Heumann, S., und J. Böttcher (2004): Temperature functions of the rate coefficients of net N 

mineralization in sandy arable soils. II. Evaluation via field mineralization measurements. J. 

Plant Nutr. Soil Sci. 167: 390-396. 

Scheffer, F., ed. (2002): Lehrbuch der Bodenkunde. Blackwell Scientific. 

490


Zur Zuverlässigkeit und Akzeptanz der Stickstoffdüngeempfehlung am Beispiel 

Winterweizen 

Fritsch, Friedhelm (Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum, Bad Kreuznach): 

Einleitung 

In den Nmin-Sollwertsystemen der Beratungsinstitutionen der Bundesländer werden 

insbesondere Standort und Zielertrag, aber auch die Nmin-Gehalte selbst, in 

unterschiedlicher Weise berücksichtigt. Daraus können sich Konflikte hinsichtlich 

Akzeptanz und Zuverlässigkeit der N-Düngeempfehlungen ergeben. Neben den 

Empfehlungen der Offizialberatung wird die Entscheidung des Landwirts über die Höhe 

und Aufteilung der N-Gaben beim Weizen von den vom Rohproteingehalt abhängigen 

Erlösen stark beeinflusst. Daneben trägt die Zuverlässigkeit der Bodenlabors zur 

Akzeptanz der Nmin-basierten Düngeempfehlung bei. 

Stickstoffdüngungsversuche zu Winterweizen 

Anhand von 30 N-Düngungsversuchen mit jeweils 4 N-Stufen (ohne N, reduzierte N- 

Düngung, Nmin-Sollwert, erhöhte N-Düngung) an verschiedenen Standorten in Rheinland- 

Pfalz wird deutlich, dass die N-Düngeempfehlung auf Basis der landesspezifischen N- 

Sollwerte im Durchschnitt das ökonomische Optimum trifft (Abb.1 ). Zwischen den drei 

gedüngten Varianten unterscheiden sich die Erlöse jeweils nur geringfügig. An einzelnen 

Standorten, insbesondere mit Vorsommertrockenheit (Bsp. Rheinhessen) oder hoher 

organischer Düngung (Bsp. Eifel), ist die N-Düngeempfehlung jedoch zu hoch, während 

sie bei sehr hohen Erträgen (Bsp. Hunsrück) zu niedrig ausfallen kann. 

dt/ha kg N/ha 

225 

200 

175 

150 

125 

100 

75 

50 

25 

0 

0 

152 

218 

285 

Vorderpfalz- 

Sand 

0 

144 

199 

256 

N-Düngungsversuche Winterweizen 2001-2005 

0 

99 

167 

222 

0 

140 

170 

200 

0 

138 

197 

256 

Hunsrück Rheinhessen Westpfalz Westerwald- 

Osteifel 

Ertrag Korn-N-Abfuhr ber. Erlös 

0 

152 

217 

284 

0 

127 

182 

237 

0 

136 

193 

248 

Eifel Vorderpfalz-Durchschnitt 

Löß 

Abb. 1: Kornertrag, Korn-N-Abfuhr und um die N-Düngungskosten bereinigter Erlös 

bei Winterweizen (Basis: 30 Düngungsversuche in Rheinland-Pfalz) 

900 

800 

700 

600 

500 

400 

300 

200 

100 

0 

Euro/ha 

491


Bei den Auswertungen wurden Weizenpreise festgesetzt, die bis zu einem Gehalt von 

13,5 % Rohprotein je 0,1 % RP um 0,05 €/dt steigen. 

N-Düngeempfehlungen im Vergleich 

Das in Rheinland-Pfalz 

seit 1998 verwendete 

Nmin-Sollwertsystem ist 

relativ detailliert und 

berücksichtigt mit 

Ertragsziel und 

Ackerzahl 

standortspezifisch den 

N-Bedarf und die N- 

Verwertung (Abb. 2). 

N-Düngeempfehlungen 

werden alljährlich im 

Frühjahr aufgrund 

repräsentativer Nmin- 

Beprobungen in den 

einzelnen Regionen für 

bestimmte 

Fruchtfolgeglieder 

tabellarisch veröffentlicht 

(Landwirtschaftliche 

Nmin-Methode Rheinland-Pfalz Winterweizen 

1. N-Gabe (Vegetationsbeginn) 

Sollwert Ackerzahl bis 60 75 

Ackerzahl ab 61 Ertragsziel in dt/ha minus 10 _____ 

+ bis zu 20 kg N/ha für schwache Bestände / träge Böden 

- bis zu 20 kg N/ha für starke Bestände / tätige Böden _____ 

- kg Nmin 0 - 30 cm _____ 

Düngung in kg N/ha (min. 20, max. 1 kg N/dt bis 80 kg N/ha) _____ 

2. N-Gabe (Schoßbeginn) 

Sollwert = Ertragsziel in dt/ha _____ 

- 50 % von kg Nmin 30 - 60 cm _____ 

- 0,5 kg N / Ackerzahl über 40 _____ 

- 25 % der N-Nachlieferung aus Vorfrucht- 

Ernteresten und organischer Düngung _____ 

Düngung in kg N/ha (min. 0,4 kg N/dt, max. 80 kg N/ha) _____ 

3. und ggf. 4. N-Gabe (ab Erscheinen des Fahnenblattes) 

Sollwert für 70 dt/ha 75 (+/ - 10 dt/ha: +/ - 5) _____ 

- 0,5 kg N / Ackerzahl über 40 _____ 

- 75 % der N-Nachlieferung aus Vorfrucht- 

Ernteresten und organischer Düngung _____ 

Düngung in kg N/ha (max. 1 kg N/dt bis 70 kg N/ha) _____ 

Qualitätsdüngung zusätzlich ca. 30 kg N/ha 

Wochenblätter, Internet, schriftliche Pflanzenbauinformationen). Abb. 2: Nmin-Sollwert 

für Winterweizen in Rheinland-Pfalz 

Zum Beispiel in Nordrhein-Westfalen werden relativ statische Nmin-Sollwerte benutzt, die 

Statisches Sollwertsystem Bsp. LK NW 

nicht den 

sondern 

Ertrag, 

lediglich 

extreme 

Standortverhältnisse 

berücksichtigen (Abb. 

3), aber für den 

Anwender leicht 

nachvollziehbar sind. 

Abb. 3: Nmin-Sollwerte für Getreide in Nordrhein-Westfalen 

Die 

Bewirtschaftungsverhä 

ltnisse (Vorfrucht, 

organische Düngung) 

werden von beiden 

Systemen ungefähr 

gleich bewertet, der 

Nmin-Gehalt selbst 

jedoch in ganz 

unterschiedlicher 

Weise. 

492


Abb. 4 zeigt den Vergleich der Treffsicherheit der beiden unterschiedlichen 

Sollwertsysteme anhand der 30 N-Düngungsversuche der typischen Standorte in 

Rheinland-Pfalz. Angenommen wurden die o. a. vom Rohproteingehalt abhängigen 

Weizenpreise, und ebenfalls wurden die N-Düngungskosten berücksichtigt. Wird eine 

Abweichung von 50 kg N/ha vom wirtschaftlichen Optimum toleriert, so führt das 

detaillierte Sollwertsystem in 22 und das statische in 17 von 30 Fällen zur optimalen N- 

Düngung. 

N-Düngeempfehlung kg/ha 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

R 2 = 0,2541 

Vergleich N-Sollwertsysteme 

30 N-Düngungsversuche Winterweizen 2001-2005 

R 2 = 0,0007 

0 50 100 150 200 250 300 

Optimale N-Düngung kg/ha 

Nmin 

detail RP 

8– 

22 + 

Nmin 

statisch 

13 – 

17 + 

Abb. 4: Vergleich der Treffsicherheit des detaillierten mit einem statischen Nmin- 

Sollwertsystem 

Im Durchschnitt wurden mit dem detaillierten 179 und mit dem statischen Sollwertsystem 

174 kg N/ha als Düngeempfehlung ermittelt. Zu hohe N-Empfehlungen lieferten beide 

System bei Notreife (durch Hitze und Trockenheit) und zu niedrige Empfehlungen vor 

allem das statische System bei sehr hohen Erträgen. 

Interessant ist die Beobachtung, dass die Differenz in der Korn-N-Abfuhr von der Variante 

ohne N zur optimalen N-Düngung, multipliziert mit Faktor zwei, im Durchschnitt relativ 

genau dem Düngungsoptimum entspricht (in Abb. 4 Regressionsgerade fast 

deckungsgleich mit der Winkelhalbierenden). 

Einfluss des qualitätsabhängigen Weizenpreises 

Abhängig von der Gestaltung der Weizenpreise ergeben sich unterschiedliche 

Düngungsoptima (Abb. 5). Anhand der zugrunde liegenden 30 N-Düngungsversuche sind 

bei einem Fixpreis von z.B. 10 €/dt Weizen 190 kg N/ha optimal. Wird ab 13,5 % 

Rohprotein (RP) ein Zuschlag von 0,5 € auf einen Grundpreis von 9,75 €/dt gezahlt, 

beträgt das Düngungsoptimum 192 kg N/ha. Gibt es stattdessen ab 14,5 % RP einen 

Zuschlag von 1 €/dt, erhöht sich das N-Optimum auf 250 kg/ha. Da der Landwirt aber nicht 

weiß, bei welcher N-Düngungshöhe er den notwendigen RP-Gehalt erreicht, ist er verführt, 

mit der N-Düngung vorzuhalten. 

493


Eine „qualitätsgerechte“ Bezahlung kann mit einem in Abhängigkeit vom RP-Gehalt 

feinstufigen Preissystem so gestaltet werden, dass kein Anreiz für eine überhöhte N- 

Düngung besteht. 

Wird Weizen in der Fütterung eingesetzt und verdrängt mit steigenden RP-Gehalten 

zunehmend z. B. Sojaschrot aus der Futtermischung, so kann das N-Düngungsoptimum 

z.B. bei 214 kg N/ha liegen (0,025 € Mehrwert/dt Weizen pro 0,1 % mehr Rohprotein). 

ber. Erlös 

€/ha 

800 

750 

700 

650 

600 

550 

500 

450 

400 

350 

300 

Einfluss des qualitätsabhängigen Weizenpreises 

auf das N-Düngungsoptimum 

0 40 80 120 160 200 240 280 320 

kg N/ha 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

-50 

-100 

% RP dt/ha kg N/ha 

Futter-RPgerecht 

RP-gerecht 

Zuschl. 1 €/dt 

>14,5 % RP 

Zuschl. 0,5 €/dt 

>13,5 % RP 

Fixpreis 

Korn-N 

Kornertrag 

RP-Gehalt 

N-Bilanz 

Abb. 5: Einfluss des qualitätsabhängigen Preises auf das N-Düngungsoptimum 

Qualität der Bodenlabors 

kg Nmin 

160 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Nmin Ringuntersuchung 

Bsp.: Winterweizenschlag, Hunsrück, 31. Januar 2000 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MW 

14 

in RP tätige Bodenlabors 

60 - 90 cm 

30 - 60 cm 

0 - 30 cm 

Das Ergebnis der Nmin- 

Bodenuntersuchung hängt 

nicht nur von der Qualität der 

Analyse, sondern auch von 

der Probenentnahme, dem 

Transport und der 

Probenbehandlung vor der 

Analyse ab. 

Abb. 6 zeigt die Nmin-Werte 

von 13 Labors aus dem 

ganzen Bundesgebiet, die 

ihre Dienste in Rheinland- 

Pfalz anbieten, nachdem 

diese Labors alle zur 

494


gleichen Zeit ein etwa 900 m² großes Teilstück eines Weizenschlages beprobt hatten. 

Abb. 6: Ergebnisse einer Nmin-Ringuntersuchung 

Fazit 

Zur Verbesserung der Akzeptanz der Nmin-gestützten Düngeempfehlung ist es notwendig, 

die verschiedenen Sollwertsysteme auf ihre Eignung an verschiedenen Standorten zu 

prüfen und gegebenenfalls anzunähern oder für bestimmte Standortgruppen auszuweisen. 

Eine Abgrenzung nach Bundesländern erscheint wenig sinnvoll. 

Nmin-Sollwertsysteme sind möglichst einfach und für den Landwirt nachvollziehbar zu 

formulieren. 

Der „aufnehmenden Hand“ müssen die Auswirkungen der vom Rohproteingehalt 

abhängigen Weizenpreise auf das N-Düngungsverhalten bewusst werden, um 

„gerechtere“ Preissysteme zu ermöglichen. 

Die Überprüfung von Bodenlabors zur Qualitätssicherung bei der Nmin-Methode sollte die 

Probenentnahme, den Transport und die Probenaufbereitung umfassen. 

495


Stand und Entwicklung des SBA-Systems Sachsen-Anhalt 

von Wulffen, H.-U. (Bernburg); Holz, F.; Roschke, M.: 

Einleitung: 

Entsprechend den Vorgaben der guten fachlichen Praxis werden in Sachsen-Anhalt jedes 

Frühjahr ca. 2500 – 4500 Bodenproben gezogen und auf ihren Nmin-Gehalt hin analysiert. 

Neben den Untersuchungsergebnissen erhalten die Landwirte auch 

Düngungsempfehlungen für die erste und zweite N-Gabe. Hierzu nutzen viele Labore das 

der LLFG entwickelte Programm SBA (Stickstoff-Bedarfs-Analyse), Version Sachsen- 

Anhalt. 

Auch in anderen Bundesländern werden durch die Offizialberatung Programme zur 

Berechnung von N-Düngungsempfehlungen auf der Basis der Nmin-Frühjahrswerte 

angeboten. Die hierfür genutzten Programme (z.B. BEFU in Sachsen) führen zwar im 

Mittel zu vergleichbaren Empfehlungen, unterscheiden sich aber in ihren 

Modellvorstellungen mehr oder minder deutlich. 

Im Hinblick auf die Novellierung der Düngeverordnung mit ihren bundesweit einheitlichen 

Vorgaben ist es daher überlegenswert, auch die Modellvorstellungen der Bundesländer 

zur N-Düngung weiter zu harmonisieren. Dies gilt auch vor dem Hintergrund der 

Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL), in der festgelegt wurde, dass sich 

zukünftig die Vorgaben für die Bewirtschaftung der Flächen an den Grenzen der 

Grundwasserkörper und Flussgebietseinheiten und nicht mehr an den Ländergrenzen zu 

orientieren hat. Im Hinblick auf diese Entwicklungen wurde das Programm SBA durch die 

LLFG so erweitert, dass die Modellverstellungen mehrerer Bundesländer jetzt in einem 

Programm berücksichtigt werden können. 

kg N/ha (Mittelwert) 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

ANMOOR 

LEHM 

LEHMIGER SAND 

0 - 30 cm 

30 - 60 cm 

60 -90 cm 

LEHMIGER TON 

Bodenart 

SAND 

SANDIGER LEHM 

SCHWARZERDE 

Abbildung 24: Nmin-Gehalte im Frühjahr 2006 (arithmetische Mittelwerte), differenziert 

nach Bodenart; Angaben in kg N/ha; Nmin-Werte der Schicht 60 – 90 cm zum Teil über 

Schätzfunktion ermittelt 

496


Stand: 

Seit dem Frühjahr 1993 wird in Sachsen-Anhalt das ursprünglich an der Hessischen 

Landwirtschaftlichen Versuchsanstalt entwickelte Beratungsprogramm SBA zur Bewertung 

und Attestierung der im Frühjahr gezogenen Nmin-Proben verwendet. Da viele Standorte 

des Landes Sachsen-Anhalt nur sehr geringe Sickerwasserspenden haben, liegen im 

Landesmittel die Nmin-Frühjahrswerte auf einem relativ hohen Niveau (Abbildung 24). Bei 

der Berechnung der ersten und ggf. auch der zweiten N-Gabe berechnete das hessische 

Programm bei den in Sachsen-Anhalt gezogenen Bodenproben daher häufig „0- 

Düngungsempfehlungen“. Diese Empfehlungen standen aber im Widerspruch zu den 

Ergebnissen vieler Feldversuche (von WULFFEN, HOLZ; 1994).Daher wurde in den 

Jahren 1993/1996 das hessische SBA-Programm an die in Sachsen-Anhalt 

vorherrschenden Bedingungen angepasst, so dass eine anhand der Bodenarten 

differenzierte Bewertung des bodenbürtigen Nmin-Gehaltes möglich wurde. 

In den folgenden Jahren wurde das SBA-System an mehreren Standorten mit 

verschiedenen Kulturen geprüft. Im Hinblick auf die Zielgröße „Optimierung der Erträge 

abzüglich Düngungskosten“ führten die vom Programm berechneten 

Düngungsempfehlungen im Regelfall zu den höchsten monetären Erträgen (Abbildung 

25). 

Erlös - D-Kosten 

900,00 € 

850,00 € 

800,00 € 

750,00 € 

700,00 € 

650,00 € 

600,00 € 

Express 

Joker/Pronto 

0 kg N SBA - 30 % SBA Empfehlung SBA + 30 % SBA in Form ASS 

Düngungsvariante 

Abbildung 25: Ergebnisse der SBA-Düngungsversuche zu Winterraps in den Jahren 1997 

– 2001 

Neuerungen 

In den Jahren 1994 bis 2003 wurden musste das SBA-System Sachsen-Anhalt um 

zahlreiche Kulturen (Obst, Gemüse, Dauerkulturen) erweitert werden. Hierbei zeigte sich 

die Notwendigkeit, 

die Sollwerte auch anhand der standörtlichen Gegebenheiten differenzieren zu können, 

bei der Bewertung des bodenbürtigen Stickstoffs die Wechselwirkung von 

Wasserversorgung, Bodenart und Kultur zu berücksichtigen und 

auch die N-Nachlieferung aus Vorfrucht, Zwischenfrucht und organischer Düngung in 

Abhängigkeit von den Kulturen zu differenzieren. 

497


Das SBA-System wurde daher neu in stark modularer Form programmiert. Weitere 

Modellvorstellungen können jetzt relativ einfach in das Programm aufgenommen werden. 

Notwendigkeit der Harmonisierung der N-Düngungsberatung 

Die von der Offizialberatung (Kammern, Landesanstalten) entwickelten N- 

Düngungsprogramme weisen zum Teil erhebliche fachliche Differenzen auf. Beispielhaft 

sei hier auf eine Erhebung von BAUMGÄRTEL aus dem Jahr 1995 verwiesen (Tabelle 9 

und Tabelle 10). Trotz dieser Differenzen kommen die Programme „im Mittel“ häufig zu 

vergleichbaren N-Düngungsempfehlungen. Zum Teil erhebliche Differenzen können sich 

aber bei Sonderfällen wie z.B. sehr hohen Ertragserwartungen, Sonderkulturen oder einer 

sehr hohen bodenbürtigen N-Nachlieferung ergeben. 

Tabelle 9: Berücksichtigte Parameter bei der Korrektur des Nmin-Wertes aufgrund von 

Bodeneigenschaften; (nach Baumgärtel 1995) 

Korrektur des Nmin-Wertes 

Hannover (Weser-Ems) 

Schleswig.-Holstein 

Steingehalt + + + + + + 

Bodenart + + + + + 

Ackerzahl + + + + 

Durchwurzelungstiefe + + + + + 

Entwicklungsstadium + 

MDÄ (Mineraldüngeräquivalente) + 

Tabelle 10: Berücksichtigte Parameter bei der Korrektur des Sollwertes aufgrund von 

Bodeneigenschaften; (nach Baumgärtel 1995) 

Bodeneigenschaften 

Hannover (Weser-Ems) 

Schleswig.-Holstein 

Korrektur des Nmin-Wertes + + + + + + + 

Nmin als Korrekturfaktor + 

Humusgehalt (hoch/niedrig) + + + 

Bodenart + + + + + + + 

Bodentyp + + 

Ackerzahl + + + 

Nachlieferung (gut/schlecht) + + + 

Bodengare/Struktur (gut/schlecht) + 

Die von den Kammern und Landesanstalten erarbeiteten Beratungsprogramme und 

Empfehlungen orientierten sich lange Zeit vorrangig an den Adressaten „Landwirt“. Aus 

Sicht der Referenten ist dies heute nicht mehr zeitgemäß, da die umweltpolitischen 

Diskussionen der vergangenen Jahre dazu geführt hat, dass sich derzeit viele 

gesellschaftliche Gruppen mit dem Düngungsverhalten der Landwirtschaft mehr oder 

minder kritisch auseinandersetzen. 

Rheinland West.-Lippe 

Rheinland West.-Lippe 

Rheinland-P./Saarland 

Rheinland-P./Saarland 

Baden-Württemberg 

Baden-Württemberg 

Bayern 

Bayern 

Hessen 

Hessen 

Meckl.-Vorpommern 

Meckl.-Vorpommern 

Brandenburg* 

Brandenburg 

Sachsen-Anhalt 


Thüringen 

Thüringen 

Sachsen* 

Sachsen 

498


Erhöhte N-Konzentrationen im Grund- und Oberflächengewässern werden in der 

öffentlichen Diskussion fälschlicherweise vorrangig nur dem „fehlerhaften 

Düngungsverhalten“ der Landwirtschaft angelastet. Die sich aus dieser Schuldzuweisung 

ergebenden Lösungsvorschläge wie Umwandlung des Ackerlandes in extensiv genutztes 

Grünland etc. gehen aber häufig an der Realität vorbei. Zur Versachlichung der Diskussion 

sollte daher versucht werden, die bisherigen Maßnahmen, die schon zur (deutlichen) 

Verbesserung der N-Effizienz und damit verbunden zu einer deutlichen Verringerung der 

N-Einträge in die Gewässer geführt haben, offensiv in der öffentlichen Diskussion zu 

vertreten. Im Rahmen dieser Diskussion sind aber die in den Tabellen 1 und 2 

dargestellten fachlichen Unterschiede nur schwer zu vermitteln. 

Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass nach den Vorgaben der Europäischen 

Wasserrahmenrichtlinie die Bewirtschaftungspläne für landwirtschaftliche Nutzflächen 

vorrangig an den länderübergreifenden Flussgebietsgemeinschaften zu orientieren sind. In 

einer länderübergreifenden Flussgebietsgemeinschaft sollte es daher in Zukunft nicht 

mehr x verschiedene Ländermodelle zur N-Düngebedarfsermittlung geben. 

Eine schlagspezifische Dokumentation der Düngungsplanung unter Beachtung der 

Vorgaben der Düngeverordnung ist ein wesentlicher Baustein im Nachweis der Einhaltung 

der guten fachlichen Praxis. Die von den Kammern und Landesanstalten bereitgestellten 

Programme zur Düngungsplanung sollten hierbei auch die in den landwirtschaftlichen 

Betrieben vorhandenen Datenbestände (Ackerschlagkarteien) nutzen können, d.h. eine 

Schnittstelle zu den betrieblichen Ackerschlagkarteien haben. 

Um die von den Ländern entwickelten Programme sowohl im Hinblick auf die 

Schnittstellen als auch auf die ständigen rechtlichen Veränderungen weiter nutzen zu 

können, sind in vielen Fällen ganz erhebliche programmtechnische Veränderungen 

notwendig, die viele Landesanstalten und Kammern sowohl personell als auch finanziell 

überfordern dürften. 

Aus Sicht der Autoren ist es daher angezeigt, dass sich eine Arbeitsgruppe konstituiert, 

die zunächst die Modellvorstellungen der einzelnen Bundesländer sichtet und in einem 

neuen „Gesamtmodell“ zusammenführt. In diesem „Gesamtmodell“ werden dann die 

regionalen Besonderheiten durch differenzierte Stammdaten repräsentiert. Diese 

Unterschiede – zum Beispiel eine Differenzierung der Erträge in Abhängigkeit von 

Bodengüte und Region – dürfte dann in der öffentlichen Diskussion eher zu vermitteln sein 

als die gegenwärtig vorhandenen Differenzen in den zu berücksichtigenden Faktoren. Es 

geht somit nicht darum, dass in Zukunft die Düngungsempfehlungen von Sachsen-Anhalt 

den Empfehlungen Bayerns entsprechen. Bei der Ableitung der Modellvorstellungen und 

der Auswahl der Faktoren, die zu berücksichtigen sind, sollten aber beide Länder den 

gleichen, und vor allem einen für Landwirte leicht nachvollziehbaren Rechenweg 

anwenden. 

Nach der Umsetzung des „Gesamtmodells“ in ein EDV-Programm sollte dieses 

„Gesamtmodell“ dann in verschiedenen Bundesländern getestet und an die Stammdaten 

an regionalen Besonderheiten angepasst werden. 

Das von der LLFG neu entwickelte Programm SBA kann hierzu als Plattform dienen, da es 

schon in der gegenwärtigen Form weitestgehend geeignet ist, die Modellvorstellungen der 

Länder Hessen, Thüringen, Brandenburg, Sachsen-Anhalt und Mecklenburg-Vorpommern 

abzubilden. 

Literaturverzeichnis: 

BAUMGÄRTEL, GERHARD (1995): Mündliche Mitteilung vom September 2006; 

Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Hannover 

499


VON WULFFEN, ULRICH; HOLZ, FALKO (1994): Berechnung der ersten N-Düngergabe 

anhand der Nmin-Gehalte und des Düngungsberatungsmodells SBA (Stickstoff-Bedarf- 

Analyse). Erste Erfahrungen über die Anwendbarkeit des Verfahrens in Sachsen-Anhalt; 

VDLUFA Kongressband 1994, Darmstadt 

500


Optimierung der Düngeeffizienz durch teilflächenspezifische Landbewirtschaftung 

Jungert, Stefan (TU München); Schmidhalter, Urs; Ebertseder, Thomas; Gutser, Reinhold; 

Hege, Ulrich: 

Einleitung 

Die teilflächenspezifische Stickstoffdüngung auf heterogenen Feldern hat zum Ziel die 

Pflanzen auf jeder Teilfläche optimal mit Stickstoff zu versorgen und damit die Düngung 

ökonomisch (Reduzierte N-Düngung bei Beibehaltung des Ertrages) wie auch ökologisch 

(Verbesserung der N-Effizienz, geringeres Potential für Nitratauswaschung) zu 

optimieren. 


In den Jahren 2002-2005 wurden zur Entwicklung teilflächenspezifischer Düngestrategien 

hierzu auf 7 Ackerflächen (Schlaggröße: 4 bis 33 ha) in 4 unterschiedlichen Regionen 

Bayerns (Böden, Klima) Untersuchungen durchgeführt (Abbildung 1). 

Felder 

Betrieb 

Region 

Temperatur 

Niederschlag 

Schlaggröße 

Bodenart 

Ursache der 

Heterogenität 

[°C] 

[mm] 

[ha] 

Waldacker / Pfadacker 

Gieshügel 

Südzucker AG 

nahe Würzburg 

8.9 

550 

15 

schluffiger Lehm bis 

lehmiger Ton 

nFK, Textur 

Durchwurzelungstiefe 

Schlag 4 / Seuversholz 

Adelschlag 

nahe Eichstätt 

15-30 

sandiger Lehm und 

schluffiger Lehm 

(nFK), Textur 


Abbildung 1: Charakterisierung der Versuchsstandorte 

Die Heterogenität der Flächen wurde erfasst mittels Ertragskartierung, Bodenkartierung 

(elektrische Leitfähigkeit), spektral-sensorischer Aufnahmen der Pflanzenbestände sowie 

gezielter Bodenbeprobung und Profilansprache. Mit diesen Methoden ist es möglich 

Ertragszonen abzugrenzen (Selige und Schmidhalter, 2001; Schmidhalter et al., 2001a). 

Auf allen Schlägen wurden Streifenversuche mit teilflächenvariabler N-Düngung angelegt 

(Tabelle 1). Dabei wurden sowohl 'Mapping-Ansätze' (Düngung nach 

teilflächenspezifischer Ertragserwartung) als auch eine Sensor-basierte Düngerapplikation 

(Online-Düngung mit 'Yara N-Sensor') geprüft. 

8.0 

670 

A16 / A17 

Scheyern 

FAM 

Forschungsverbund 

Agrarökosysteme München 

nahe Pfaffenhofen 

7.6 

805 

6 

sandig bis toniger 

Lehm 

(nFK), Steingehalt 


501


Tabelle 1: Stickstoff Düngung auf den Versuchsflächen (ausgewählte Beispiele) 

Ort Jahr Feld Frucht Ertragszone 

Stickstoff-Düngungs-Ansatz 

einheitlich mapping Sensor 

Düngung (kg N ha -1 ) 

Scheyern 2002 A17 Winterweizen mittel 200 160 

hoch 200 200 

Kolluvium 200 180 

2003 A16 Winterweizen mittel 160 130 

hoch 160 160 

Kolluvium 160 170 

Gieshügel 2004 Wald Winterweizen niedrig 180 138 199 

mittel 180 163 184 

hoch 180 199 165 

2005 Wald Triticale niedrig 171 130 166 

mittel 171 150 156 

hoch 171 170 149 

Die Effizienz der verschiedenen teilflächenspezifischen N-Düngestrategien im Vergleich zu 

einer betriebsüblichen flächeneinheitlichen Düngung (In Anlehnung an das 

Düngeberatungssystem Stickstoff (Hege et al., 2001)) wurden anhand von Ertrags- und 

Sensorkartierungen sowie der Ernte von über die Schläge verteilten Kleinparzellen 

(Tabelle 2 und 3) ermittelt. Die Versuche wurden über 4 Erntejahre als stationäre 

Dauerversuche durchgeführt. Die Kulturen (Getreide, Zuckerrüben, Silomais, Raps) 

variierten in den Einzeljahren entsprechend der betriebsspezifischen Fruchtfolgen. 


Die Versuche zeigten in allen Versuchsjahren und auf allen Standorten ähnliche 

Ergebnisse. Obschon in Abhängigkeit von Witterung und Standort eine unterschiedlich 

starke Ausprägung von kleinräumigen Ertragsunterschieden festgestellt werden konnte, 

war die Abgrenzung von Teilflächen (Managementzonen) auf Basis von Ertrags- und 

Sensorkarten weitgehend stabil. Durch Variation der N-Düngung auf Basis abgegrenzter 

Ertragszonen ('Mapping-Ansatz', Düngung nach Ertragserwartung) konnte je nach 

Standort und Witterung insbesondere auf Teilflächen mit geringem Ertrags- jedoch hohem 

Verlustpotenzial (flachgründige, leichte Böden) die Effizienz der N-Düngung um 5-20% 

gesteigert werden (verminderte N-Düngung), bei vergleichbaren Erträgen wie bei 

einheitlicher Stickstoff-Düngung. Damit ergab sich ein geringeres Potential für 

Stickstoffverluste in das Grundwasser durch niedrigere Stickstoffüberschüsse nach der 

Ernte. 

Auf Hochertragszonen, Bereiche mit erhöhter N- Mineralisation (Kolluvien) ist ebenso eine 

Erhöhung der N-Effizienz möglich (Scheyern 10 %, Adelschlag 30 %) und somit auch eine 

verringerte Lagergefahr. 

502


Mit dem Mapping-Ansatz konnten auf den mäßig heterogenen Versuchsflächen in 

Abhängigkeit von Standort und Jahreswitterung 5-15 kg N ha -1 eingespart werden bei 

optimaler einheitlicher Düngung (Ø 170 kg N ha -1 ; hohe N-Effizienz). 

Der N-Sensor führte in Niedrigertragszonen (mit Wassermangel) dagegen zu einer 

Verringerung der N-Effizienz (erhöhte N-Düngung ohne entsprechende Ertragsreaktion). 

Auf Hochertragsflächen (hohe Wasserverfügbarkeit und N-Nachlieferung aus dem Boden) 

hatte die Erfassung des aktuellen N-Versorgungszustandes der Pflanzen mittels N-Sensor 

dagegen Vorteile (Steigerung der N-Effizienz um bis zu 10 %) sowohl gegenüber der 

einheitlichen Düngung als auch gegenüber der Düngung nach Ertragserwartung. 

Eine Kombination von Sensor- und Mapping-Ansätzen ("Online Sensor mit Mapping- 

Overlay") scheint für viele Standorte eine praktikable Lösung, um die N-Düngung 

hinsichtlich Effizienz und Verlustgefährdung weitgehend zu optimieren. 

Tabelle 2: Kornertrag bei unterschiedlicher Stickstoffdüngung 




Korn Ertrag (dt ha -1 ) 

Scheyern 2002 A17 Winterweizen mittel 88,4 Aa 1 84,1 Ab 

hoch 94,7 Ba 95,2 Ba 

Kolluvium 99,7 Ca 100,2 Ca 

2003 A16 Winterweizen mittel 53,8 Aa 55,5 Aa 

hoch 52,3 Aa 52,0 Aa 

Kolluvium 62,6 Ba 63,0 Ba 

Gieshügel 2004 Wald Winterweizen niedrig 64,8 Aa 65,6 Aa 65,2 Aa 

mittel 88,2 Ba 87,4 Ba 84,3 Ba 

hoch 103,5 Ca 101,2 Ca 105,0 Ca 

2005 Wald Triticale niedrig 46,7 Aa 58,1 Aa 54,7 Aa 

mittel 77,2 Ba 73,7 Ba 71,6 Ba 

hoch 100,4 Ca 100,6 Ca 99,2 Ca 

1 Die Mittelwerte in Spalten mit demselben Großbuchstaben sind nicht signifikant bei P = 0.05 TukeyTest 

Die Mittelwerte in Reihen mit demselben Kleinbuchstaben sind nicht signifikant bei P = 0.05 TukeyTest 

Tabelle 3: Stickstoff-Effizienz (berechnet aus N-Abfuhr Korn / N-Düngung) 

503





N-Effizenz (%) 

Scheyern 2002 A17 Winterweizen mittel 83 Aa 1 

93 Ab 

hoch 90 Ba 91 Aa 

Kolluvium 96 Ca 106 Bb 

2003 A16 Winterweizen mittel 71 Aa 91 Ab 

hoch 69 Aa 66 Ca 

Kolluvium 82 Ba 79 Ba 

Gieshügel 2004 Wald Winterweizen niedrig 81 Aa 1 

103 Ab 72 Aa 

mittel 103 Ba 111 Ba 110 Ba 

hoch 110 Ca 100 Ba 115 Ba 

2005 Wald Triticale niedrig 73 Aa 104 Ab 83 Aa 

mittel 104 Ba 109 Aa 106 Aa 

hoch 124 Ca 124 Ba 121 Ba 

1 Die Mittelwerte in Spalten mit demselben Großbuchstaben sind nicht signifikant bei P = 0.05 TukeyTest 

Die Mittelwerte in Reihen mit demselben Kleinbuchstaben sind nicht signifikant bei P = 0.05 TukeyTest 


Die Vorteile durch eine teilflächenspezifische Landbewirtschaftung werden bestimmt durch 

die Intensität und Flächenanteile der Heterogenität eines Standortes sowie das 

gegenwärtig praktizierte Niveau des Betriebsmitteleinsatzes (Referenzdüngung), wie auch 

durch die klimatischen Verhältnisse, vor allem die Wasserverfügbarkeit. 

Danksagung 

Dieses Projekt ist finanziert vom Bayerischen Staatsministerium für Landwirtschaft und 

Forsten. 

Literatur 

Hege, U., Offenberger, K. and König, H. 2001. DSN (Düngeberatungssystem Stickstoff) - 

Ableitung der Düngeempfehlung für die wichtigsten landwirtschaftlichen Feldfrüchte 

(DSN Nitrogen fertiliser advising system - nitrogen recommendation for agricultural 

crops). Stand 01(01). Bavarian Research Centre for Agronomy, Freising, Germany. 

Selige, T. and Schmidhalter, U. 2001. Site-specific soil resource mapping using remote 

sensing. In: Proceedings of the 3rd European Conference on Precision Agriculture. 

Eds. Grenier, G., Blackmore, S., agro Montpellier, Montpellier, France, pp. 307-311. 

Schmidhalter, U., Zintel, A. and Neudecker, E. 2001a. Calibration of electromagnetic 

induction measurements to survey the spatial variability of soils. In: Proceedings of the 

3rd European Conference on Precision Agriculture. Eds. Grenier, G., Blackmore, S., 

agro Montpellier, Montpellier, France. pp. 479-484. 

504


Ermittlung pflanzenverfügbarer Elementgehalte in landwirtschaftlich genutzten 

Böden nach DIN 19715 (Entwurf) 

Strumpf, Thomas (Biologische Bundesanstalt): 

Einleitung 

Das Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG vom 17. März 1998, BGBl. I, S.502) geht 

vom Schutz des Bodens in seinen natürlichen Funktionen und in seinen 

Nutzungsfunktionen aus und betont den Erhalt seiner Leistungsfähigkeit unter dem Prinzip 

der Vorsorge. 

Die Festlegung von Prüf- und Maßnahmewerten in dem zugehörigen untergesetzliche 

Regelwerk einer Durchführungsverordnung [Bundes-Bodenschutz- und 

Altlastenverordnung (BBodSchV) vom 12. Juli 1999, BGBl. I, S. 1554 – BBodSchV] zur 

Gefahrenbeurteilung bei schädlichen Bodenveränderungen und Altlasten unterscheidet 

nach Nutzung des Bodens und durch diese bedingte Wirkungspfade, die ein Stoff auf dem 

Weg zum Schutzgut nehmen kann. Schutzgüter sind dabei die menschliche Gesundheit, 

die Qualität von Nahrungs- und Futterpflanzen sowie das Bodensickerwasser auf dem 

Weg zum Grundwasser. 

Für die Beurteilung des Übergangs von Bodenschadstoffen (Metalle und Halbmetalle) in 

Nahrungs- und Futterpflanzen sind in Anhang 2 Nr. 2 Prüfwerte nach § 8 Abs. 1 Satz 2 Nr. 

1 BBodSchG vorgesehen. Dies betrifft die Schadelemente (Schwermetalle) Blei (Pb), Cadmium 

(Cd), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Quecksilber (Hg) und Zink (Zn). Die 

Bestimmung der Schwermetallgesamtgehalte erfolgt nach Königswasser-Extraktion der 

lufttrockenen Bodenprobe mittels spektrometrischer Bestimmung nach normierten 

Vorschriften. Die Schadwirkung wird anhand der gemessenen pflanzenverfügbaren 

Bodengehalte aus dem Ammoniumnitrat - Extrakt für die Schadelemente Arsen (As), Blei 

(Pb), Cadmium (Cd), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Thallium (Tl) und Zink (Zn) erfasst. 

Überschreitungen von Prüf-, Maßnahme- und Vorsorgewerten nach BBodSchV resultieren 

i.d.R. aus punktuellen ‚Altlasten‘ verschiedener Herkunft und Belastungen aus dem Umfeld 

von Ballungsgebieten. 

Die Anlage von Nutz-/Kleingärten erfolgte in der Vergangenheit teilweise auf punktuellen 

Altlasten. Um die Erzeugung unbelasteten Ernteguts auf belasteten Flächen zu 

gewährleisten, werden im Falle einer Überschreitung der vorgegebenen Werte, die 

verfügbaren Schadelementanteile schutzgutbezogen (Erntegut, Wasser) bewertet, da die 

Bodengesamtgehalte keine Rückschlüsse auf die zu erwartende Belastungssituation 

zulassen. 

Deshalb ist für die Beurteilung von Schadelementgehalten in Böden die Konzentration 

dieser in der Bodenlösung von entscheidender Bedeutung, weil sowohl der Transfer in die 

Pflanze (Nahrungskette) als auch die Versickerung ins Grundwasser (Trinkwasser) über 

die gelöste Form erfolgt. 

Gewinnung pflanzenverfügbarer Elementgehalte 

Die Gewinnung pflanzenverfügbarer Elementgehalte erfolgte auf der Grundlage der DIN 

19715 „Probennahme von Bodenwasser zur Bestimmung der Inhaltsstoffe und 

Abschätzung von Sickerfrachten“. Gegenstand dieses Normentwurfs sind Verfahren, die 

weitestgehend eine zerstörungsfreie und wiederholbare in - situ - Beprobung des 

505


Bodenwassers erlauben. Diese Kriterien gelten uneingeschränkt für den Einbau von 

Saugkerzen, Saugplatten oder Drainagen, im Unterschied zu anderen in der Frage 

anwendbaren Verfahren, bei denen Bodenmaterial zur Herstellung eines Eluats oder 

Zentrifugats entnommen wird. 

Zur Gewinnung des Bodenwassers wurden SKA 100 FF Röhrentiegel (Aluminiumoxid - 

Saugkerzen) der Fa. Morgan Advanced Ceramics Sales B.V. verwendet. Diese wurden 

vor ihrem Einbau 14 Tage in 2n HNO3 eingeweicht, um nicht erwünschte Elemente zu 

entfernen und anschließend erschöpfend mit bidestilliertem Wasser gespült. 

Um die pflanzenverfügbare Lösung zu erfassen, wurde eine Saugspannung bis -0,95 bar 

angelegt. Die Unterdruckanlage wurde mit einer Vakuumpumpe mit 1000 l/min 

Saugvermögen betrieben. 

Die Saugkerzen wurden im Frühjahr eingebaut und nach einer 4 – 6wöchigen Wartezeit 

die erste Probenahme durchgeführt. Das gewonnene Bodenwasser wurde verworfen, um 

Verfälschungen bei der Gewinnung pflanzenverfügbarer Elementgehalte zu vermeiden. 

Modellpflanzen 

Pflanzen reichern Schwermetalle unterschiedlich stark an; sie zeigen unterschiedliche 

Aufnahme- und Verteilungsmusters gegenüber Schwermetallen. Anhand der 

Modellpflanzen Nicotiana tabacum (Tabak) und Beta vulgaris var. altissima L. 

(Zuckerrübe) wurden die pflanzenverfügbaren Gehalte ausgewählter Nähr- und 

Schadelemente in kontaminierten Modellböden bestimmt. Tabak als Flachwurzler und 

Zuckerübe als Tiefwurzler dienen als Modellpflanzen für Blatt- bzw. Wurzelgemüse. Beide 

Pflanzen wurden jeweils über eine ganze Vegetationsperiode kultiviert, was zur Ableitung 

gesicherter Aussagen des Aufnahme- und Verteilungsmusters von Schadelementen führt. 

Modellpflanzen sollten zudem eine große Blattoberfläche (hohe Transpirationsrate und 

damit hohes Aufnahmevermögen) besitzen und in Böden mit erhöhten 

Schwermetallgesamtgehalten kultiviert werden. 

Modellböden 

Das Versuchsfeld der Biologischen Bundesanstalt in Berlin-Dahlem kann als typisch für 

urbane Standorte mit naturbedingt und großflächig siedlungsbedingt erhöhten 

Hintergrundgehalten an Schadelementen eingestuft werden. 

Tab. 1: Wichtige Bodenparameter der untersuchten Böden der Betonrahmenparzellen 

Parzelle ohne Cd I Cd II V I V II Cr I Cr II Ni I Ni II 

pH-Wert 6.2 6.1 5.9 6.0 6.0 6.0 6.0 6.1 5.9 

org. Subst. 2.1 2.0 1.9 2.0 2.0 2.3 2.2 1.9 2.0 

Sand 78.6 74.0 76.1 80.2 77.1 76.4 77.1 76.4 74.8 

Schluff % 17.3 24.3 16.6 14.7 16.3 17.7 16.0 16.7 14.9 

Ton 4.1 1.7 7.3 5.1 6.6 6.0 6.9 6.9 10.3 

506


Der lehmige Sandboden wurde von KLOKE und Mitarbeitern 1973 in 

Betonrahmenparzellen (1m x 1m 1m) gefüllt und mit ausgewählten Schadelementen 

zweier Belastungsstufen kontaminiert. Die Schwermetalle sind inzwischen an die 

organische Substanz oder an Ton- und Schluffbestandteile des Bodens weitgehend 

gebunden und somit nur zu einem geringen Anteil pflanzenverfügbar. 

Der Einfluss des Wurzelwachstums auf die Pflanzenverfügbarkeit von geogenen 

Elementgehalten bei den gewählten Nutzpflanzen wurde exemplarisch für die 

Schwermetalle Cd, Cr, Ni und V untersucht. 

Versuchsaufbau 

Die Bodenlösungsgehalte von Cd, Cr, Ni und V wurden im Beprobungszeitraum in 

Abhängigkeit des Abstands der Saugkerzen von der Pflanze aus dem Mittelwert von 4 

Versuchsgliedern bestimmt. 

SK30 SK5 

SK15 

S30 

SF30 

S15 

SF15 

SF5 

Abb. 1: Schematischer Versuchsaufbau zur Ermittlung pflanzenverfügbarer 

Elementgehalte in Modelböden 

Die Bestimmung der pflanzenverfügbaren Nährstoff- und Schadelement-Gehalte in der 

Bodenlösung erfolgte direkt mit einem IRIS Intrepid der Fa. Thermo mittels ICP-OES 

(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry). 

Ergebnisse 

Wiederholung 1 

S5 

M 

M 

SF5 

S5 

SK15 SK5 


S15 

SK30 



Für die Beurteilung von Schadelementgehalten in Böden ist die Konzentration dieser in 

der Bodenlösung von entscheidender Bedeutung, weil der Transfer in die Pflanze 

(Nahrungskette) über die gelöste Form erfolgt. 

Vor einer Aufnahme in die Pflanze müssen die Elemente aus dem Boden ’herausgelöst’ 

werden. Dies erfolgt, indem die Wurzelhyphen ein aus niedermolekularen organische 

Säuren (Oxalsäure, Äpfelsaure, Citronensäure etc.) bestehenden Extrakt (Exudat) 

ausscheiden und anschließend die in der Bodenlösung vorhandenen pflanzenverfügbaren 

M 

SF15 SF30 SF30 SF15 SF5 SF5 SF15 SF30 

S30 

SK30 SK5 

SK15 

S30 

S15 

SK15 

S5 S15 

M 

S5 

SK5 

S30 

SK30 

M Modellpflanze 

SF Saugflaschen für Bodenlösungsmischprobe 

in 5, 15 

und 30 cm Entfernung zur 

Kulturpflanze 

SK Saugkerze (SKA-100FF) 

in 5, 15 und 30 cm Entfernung 

zur Kulturpflanze, Einbautiefe 

25-30cm 

S Saugschläuche (gewerbliche 

PVC-Schläuche Original 

Guttasyn 6/3 BD (23bar/20°C) 

verschiedene Längen 

507


Anteile in Abhängigkeit des Wasserverbrauchs in oberirdischen Pflanzenteilen mit einer 

Saugspannung bis 0,95 bar mit dem Transpirationsstrom aufnehmen. 

Die Ausscheidung von niedermolekularen Säuren im Wurzelspitzenbereich führt zu einer 

spezifischen Veränderung der Schwermetallverfügbarkeit. 

3,0 

2,5 

2,0 

1,5 

1,0 

0,5 

0,0 

Parzelle Cd II 

Bodengesamtgehalte 

70 … 95 mg Cd/kg (TS) 

Abb. 2: Cadmium – Gehalte in der Bodenlösung in Abhängigkeit des pH – Werts 

während des Beprobungszeitraums bei der Kultur von Tabak 

Bereits zu Beginn des Beprobungszeitraums am 11.06. hatten die Wurzelspitzen den 

Bereich der im Abstand von 30 cm zum Stamm der Tabakpflanze eingebauten 

Saugkerzen erreicht. Durch Ausscheidung von niedermolekularen Säuren im 

Wurzelspitzenbereich kommt es zu einer deutlichen pH – Wert Absenkung, welche zu 

einer Erhöhung der Cd – Mobilität (Pflanzenverfügbarkeit) führt und mit einem Anstieg der 

Bodenlösungsgehalte einhergeht (Abb. 2). 

3,0 

2,5 

2,0 

1,5 

1,0 

0,5 

0,0 

[mg Cd/l] 

pH-Wert 

11.06. 25.06. 06.07. 20.07. 06.08. 31.08. 

5cm 15cm 30cm pH 5cm pH 15cm pH 30cm 

[mg Cd/l] 

Parzelle Cd II 

Tabak 

Beta-Rübe 

6.7. 22.7. 5.8. 19.8. 

pH-Wert 

5cm 15cm 30cm pH 5cm pH 15cm pH 30cm 

8,0 

7,6 

7,2 

6,8 

6,4 

6,0 

5,6 

5,2 

4,8 

4,4 

4,0 

8,0 

7,6 

7,2 

6,8 

6,4 

6,0 

5,6 

5,2 

4,8 

4,4 

4,0 

Bodengesamtgehalte 

70 … 95 mg Cd/kg (TS) 

508


Abb. 3: Cadmium – Gehalte in der Bodenlösung in Abhängigkeit des pH – Werts 

während des Beprobungszeitraums bei der Kultur von Zuckerrübe 

Im Laufe des Beprobungszeitraums wuchs ein Großteil der Wurzelspitzen über den 

Einzugsbereich der Saugkerzen hinaus, was zu einem Anstieg des pH – Werts in den 

Bodenlösungen führte. Damit verbunden war eine Verringerung der Pflanzenverfügbarkeit 

des Cd. 

Die hohen Cd – Gehalte in den Bodenlösungen resultieren auch aus der hohen 

Bodenbelastung. Bei dem Tiefwurzler Zuckerrübe führte das fehlende Breitenwachstum im 

Wurzelbereich nicht zu so deutlichen Veränderungen des pH – Werts in den 

Bodenlösungen während des Beprobungszeitraumes (Abb. 3). 

Ein gravierender Einfluss des Wurzelwachstums auf die Pflanzenverfügbarkeit der 

Hauptnährelemente Mg, Na, P und S wurde nicht festgestellt. Von den untersuchten 

Spurennährelementen B, Cu, Fe, Mnund Zn zeigte nur Zn eine deutliche Abhängigkeit von 

der aus dem Wurzelwachstum resultierenden pH – Wert Änderung der gewonnenen 

Bodenlösungen während des Beprobungszeitraums. 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

mg/l 

Hauptnährelemente Spurennährelemente 

Ca K Mg Na P S 

5 cm pH 7,0 15 cm pH 6,8 30 cm pH 6,7 

Mittelwerte aus 6 Beprobungen 

Abb. 4: Vergleich der Bodenlösungsgehalte der Hauptnährelemente Ca, K, Mg, Na, P, S 

und der Spurennährelemente B, Cu, Fe, Mn, Zn bei Tabak im Kontrollboden 

während des Beprobungszeitraums 11.06. – 31.08.2004 

Die Leistungsfähigkeit der Methode zur direkten Gewinnung pflanzenverfügbarer 

Elementgehalte nach DIN 19715 (Entwurf) wurde mit anderen Extraktionsverfahren 

verglichen. Als Maß dafür dienen die Korrelationskoeffizienten aus den Elementgehalten in 

den Modellböden und im Erntegut. 

0,28 

0,24 

0,20 

0,16 

0,12 

0,08 

0,04 

0,00 

mg/l 

B Cu Fe Mn Zn 

5 cm pH 7,0 15 cm pH 6,8 30 cm pH 6,7 

509


Tab. 2: Vergleich der Korrelationskoeffizienten für den Pfad Boden/Pflanze nach DIN 

19715 (Entwurf) mit anderen Extraktionsverfahren für die Schwermetalle Cd, Ni, 

Cr und V 

Die mittels Saugkerzen direkt gewonnenen pflanzenverfügbaren Schwermetall - Gehalte in 

der Bodenlösung korrelieren gut mit den im Erntegut ermittelten Elementgehalten (Tab. 2). 

Das Verfahren zur „Probennahme von Bodenwasser zur Bestimmung der Inhaltsstoffe und 

Abschätzung von Sickerfrachten“ nach DIN 19715 (Entwurf) erwies sich aber als wenig 

geeignet, den Nährstoffstatus zu bestimmen (Tab. 3). 

Aus den Modellversuchen wird geschlussfolgert, dass die Saugkerzen vor ihrem Einbau 

gereinigt und im gleichen Abstand zwischen den Kulturpflanzen eingebaut werden sollten, 

um agrarkulturelle Maßnahmen nicht zu stören. Es empfiehlt sich nach einer Wartezeit 

mindestens 6 Beprobungen in der Vegetationsperiode durchzuführen. 

510


Tab. 3: Vergleich der Korrelationskoeffizienten für den Pfad Boden/Pflanze nach DIN 

19715 (Entwurf) mit anderen Extraktionsverfahren für die ausgewählten 

Nährelemente Ca, K, Mg und P 


Der Transfer von Schadstoffen in die Nahrungskette über den Pfad Boden/Pflanze hängt 

von den Bodenparametern, ihren Bodengehalten sowie ihrer Pflanzenverfügbarkeit ab. 

Werden die vorgegebenen Grenz-, Prüf- und Massnahmewerte nach BBodSchV 

überschritten, so sind die verfügbaren Schadstoffanteile schutzgutbezogen (Erntegut, 

Wasser) zu bewerten, da die Bodengesamtgehalte keine Rückschlüsse auf die zu 

erwartende Belastungssituation zulassen. 

Für die Beurteilung von Schadelementgehalten in Böden ist die Konzentration dieser in 

der Bodenlösung (Sickerwasser) von entscheidender Bedeutung, weil sowohl der Transfer 

in die Pflanze (Nahrungskette) als auch die Versickerung ins Grundwasser (Trinkwasser) 

über die gelöste (bioverfügbare) Form erfolgt. 

Die Ausscheidung von niedermolekularen Säuren im Wurzelspitzenbereich führt zu einer 

spezifischen Veränderung der Schwermetallverfügbarkeit. 

Die mittels Saugkerzen direkt gewonnenen pflanzenverfügbaren Schwermetall - Gehalte in 

der Bodenlösung korrelieren gut mit den im Erntegut ermittelten Elementgehalten. Das 

Verfahren zur „Probennahme von Bodenwasser zur Bestimmung der Inhaltsstoffe und 

Abschätzung von Sickerfrachten“ nach DIN 19715 (Entwurf) erwies sich aber zur Ableitung 

von Aussagen zum Nährstoffstatus als ungeeignet. 

511


P-Versorgung Thüringer Böden und Auswirkung auf P-Ernährung und Ertrag 

landwirtschaftlicher Kulturen 

Zorn, Wilfried (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft); Schröter, Hubert: 


Nach 1990 hat eine Vielzahl Thüringer Landwirtschaftsbetriebe aus Kostengründen die P- 

Düngung stark reduziert oder ganz unterlassenen. Infolge des gleichzeitig reduzierten 

Tierbesatzes auf


mittleren und hohen P-Gehalten hat abgenommen, die sehr hoch versorgten dagegen 

nicht. 

In den ausgewerteten Zeitraum fallen 2 Methodenwechsel, die aufgrund des hohen Anteils 

an Carbonatböden notwendig waren. Mehr als 50 % der Thüringer Ackerfläche verfügt 

über geogen bedingtes CaCO3. Im Jahr 1991 wurde deshalb die DL-Methode durch die 

CAL-Methode abgelöst. Damit wurde die P-Verfügbarkeit vieler Böden präziser, d. h. 

höher bewertet. Die Einführung der modifizierten CAL-Methode führte nochmals zu 

höheren P-Gehalten auf ca. 15 % der Ackerfläche. Beide Methodenwechsel haben zu 

einer höheren P-Extraktion bzw. Bewertung der P-Verfügbarkeit eines nicht exakt 

bezifferbaren Flächenanteils geführt. Auf einzelnen Standorten mit sehr hohem Kalkgehalt 

wird die Einstufung der P-Versorgung in Gehaltsklassen um 2 bis 3 Stufen verbessert. 

Damit ist die Abnahme der P-Versorgung Thüringer Ackerböden noch dramatischer als in 

Tabelle 1 ausgewiesen. 

In Erhebungsuntersuchungen auf Testflächen sowie P-Düngungsversuchen wurden die 

Auswirkungen der restriktiven P-Düngung auf die P-Ernährung der Ackerkulturen 

untersucht. Die Ergebnisse werden nachfolgend dargestellt. 

2. Ergebnisse 

2.1 P-Gehalt der Unterböden 

Die Bewertung der Nährstoffversorgung der Böden erfolgt in Thüringen durch 

Untersuchung der Bodenschicht 0 bis 20 cm. Auf diese Bodentiefe beziehen sich die 

Richtwerte zur Einstufung in Gehaltsklassen und zur Ableitung der 

Düngungsempfehlungen. Zur Untersuchung des Einflusses des Düngemanagements der 

letzten Jahrzehnte auf die P-Versorgung des Unterbodens wurden 2004/2005 auf 417 

Testflächen auf Ackerland zusätzlich Bodenproben aus 20... 40 und 40... 60 cm Tiefe 

entnommen und auf den P-Gehalt analysiert. Die Analysen erfolgten jeweils nach der 

CAL-Methode. 

Erwartungsgemäß nimmt mit zunehmender Bodentiefe der P-Gehalt deutlich ab. Der 

relative P-Gehalt in 20 bis 40 cm Tiefe beträgt im Mittel (Medianwert) auf den l`S- 

Standorten 68 % des Gehaltes im Oberboden, auf allen anderen Böden 56... 59 %. In 40 

bis 60 cm Tiefe sind unabhängig von der Bodenart 24... 27 % des Gehaltes in 0 bis 20 cm 

vorhanden. Die P-Gehalte im Unterboden korrelieren hoch signifikant mit den Gehalten in 

0 – 20 cm. Abbildung 2 verdeutlicht diesen Zusammenhang. 

Mit abnehmender P-Versorgung in 0 – 20 cm gehen auch die P-Gehalte in 20 – 40 und 40 

– 60 cm zurück. Die Böden mit hohem Gehalt im Oberboden (Gehaltsklasse D) weisen im 

Mittel 5,5 bzw. 2,6 mg P/100g in 20 – 40 bzw. 40 – 60 cm auf. Bei niedriger P-Versorgung 

(Gehaltsklasse B) in 0 – 20 cm beträgt der P-Gehalt im Unterboden nur noch 2,3 bzw. 1,1 

mg P/100g sowie bei sehr niedrigem P-Gehalt (Gehaltsklasse A) lediglich 1,4 bzw. 0,6 mg 

P/100g. Aufgrund dieses Zusammenhanges liegen mit großer Wahrscheinlichkeit auch im 

Unterboden unterdurchschnittliche P-Gehalte vor, wenn der Oberboden unzureichend mit 

P versorgt ist. Unter den Bedingungen niedriger und sehr niedriger P-Versorgung in 0 – 20 

cm Tiefe ist demzufolge in der Regel ein wesentlicher Beitrag des Unterbodens zur P- 

Ernährung der Pflanzen nicht zu erwarten. 

513


cm Bodentiefe 

0 - 20 

20 - 40 

40 - 60 

0 - 20 

20 - 40 

40 - 60 

0 - 20 

20 - 40 

40 - 60 

0 - 20 

20 - 40 

40 - 60 

0 - 20 

20 - 40 

40 - 60 

0 2 4 6 8 10 12 

mg P/100g 

Gehaltsklasse 

in 0 - 20 cm 

Abbildung 26: Medianwerte der P-Gehalte von 417 Thüringer Ackerstandorten bis 60 cm Tiefe in 

Abhängigkeit von der Gehaltsklasse in 0 – 20 cm (Probenahme: 2004/2005) 

2.2 Ursachen ernährungsbedingter Wachstumsminderungen im Ackerbau 

Die Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft führt mit Hilfe von Boden- und 

Pflanzenanalysen sowie der Symptomdiagnose Untersuchungen zur Aufklärung der 

Ursachen ernährungsbedingter Wachstumsminderungen bei Acker- und 

Feldgemüsekulturen durch. In diesem Zusammenhang wurde ein hoher Anteil an P- 

Mangelernährung als Schadursache eindeutig festgestellt (Abb. 3). 

Mo 

3 % 

Mn 

5% 

N 

10% 

S 

14% 

Mg 

2% 

Kalk 

17% 

B 

4% 

Cu, Zn 

0% 

K 

24% 

E 

P 

21% 

Abbildung 27: Ursachen Ernährungsbedingter Wachstumsminderungen im Thüringer Acker- 

und Feldgemüsebau (302 eindeutig aufgeklärte Fälle, 1995 – 2005) 

D 

C 

B 

A 

514


Nach K-Mangelernährung stellt eine unzureichende P-Ernährung die zweithäufigste 

Schadursache dar. Sichtbarer P-Mangel trat unabhängig von der geologischen Herkunft 

der Bodenbildung auf verschiedenen Standorten in Erscheinung, teilweise in Verbindung 

mit einer starken Versauerung des Bodens. Ausgelöst wurde der P-Mangel zumeist durch 

langjährig negative P-Bilanzen infolge unterlassener Düngung. Die Böden dieser Flächen 

waren in der überwiegenden Mehrzahl sehr niedrig bis niedrig (Gehaltsklassen A und B) 

mit P versorgt. 

2.3 Auswirkung der P-Versorgung der Böden auf den P-Ernährungszustand von 

Winterweizen 

Die gezielte Anwendung der Pflanzenanalyse ermöglicht bei unterlassener oder 

suboptimaler P-Düngung eine Bewertung der P-Versorgung des Bodens unter den 

jeweiligen Jahresbedingungen. In den Jahren 2003 und 2005 wurden auf ausgewählten 

Testflächen mit Winterweizenanbau Pflanzenproben entnommen und auf die Gehalte an 

Makronährstoffen (N, P, K, Mg, S) sowie die für Weizen relevanten Mikronährstoffen (Cu, 

Mn, Zn) untersucht. Die Bewertung der Ergebnisse in niedrigem, ausreichendem und 

hohem Ernährungszustand erfolgte nach den aktuellen Richtwerten der Thüringer 

Landesanstalt für Landwirtschaft, die zuletzt durch BREUER et al. (2003) publiziert 

wurden. Anlass für die Durchführung des Monitorings war unter anderem die 

Untersuchung der Auswirkung der gesunkenen Nährstoffvorräte im Boden auf den 

Ernährungszustand der Pflanzen. In die vorliegende Auswertung sind im Jahr 2005 die 

Ergebnisse Thüringer Pflanzenproben eingeflossen, die im Rahmen eines vom 

Arbeitskreis Düngeberatung und Nährstoffhaushalt beim Verband der 

Landwirtschaftskammern initiierten Monitorings erhalten wurden. 

2.3.1 Ernährungszustand von Winterweizen im Jahr 2003 

Für die Erhebungsuntersuchung wurden im Trockenjahr 2003 auf 97 Test-Flächen im 

BBCH-Stadium 31 bis 36 Pflanzenproben entnommen und analysiert. Die Bewertung des 

Ernährungszustandes des Weizens in niedrig, ausreichend und hoch ernährt zeigt Tabelle 

2. 

Tabelle 2: Ernährungszustand von Winterweizen (gesamte oberirdische Pflanze) im BBCH-Stadium 31 - 36 

auf 97 Nährstoffdynamik-Testflächen im Jahr 2003 

Ernährungszustan 

Anzahl Flächen 

d 

N P K Mg S Cu Mn Zn 

niedrig 2 30 10 0 1 0 7 4 

ausreichend 82 65 83 85 96 97 89 92 

hoch 13 2 4 12 - - 1 1 

Infolge der gesunkenen P-Versorgung auf dem Ackerland war unter den Bedingungen des 

Jahres 2003 mit anhaltender Trockenheit (76 % des langjährigen Niederschlagsmittels) 

und überdurchschnittlichen Temperaturen (+1,2 K zum langjährigen Mittel) fast ein Drittel 

der Weizenpflanzen mit P unterversorgt. Davon waren neben den Flächen mit Gehaltsklasse 

A und B auch ein Teil der Flächen mit mittlerer P-Versorgung des Bodens 

(Gehaltsklasse C) betroffen (Tabelle 3). Einen niedrigen K-Ernährungszustand wiesen ca. 

1/10 der Proben auf. Auf 7 Schlägen lag eine niedrige Mn-Ernährung vor, vermutlich 

infolge der anhaltenden Trockenheit, die zu Oxidation pflanzenverfügbarer Mn 2+ - zu nicht 

pflanzenaufnehmbaren Mn 4+ -Ionen im Boden führt. Dagegen war unter den Bedingungen 

des Jahres 2003 eine N-, Mg-, S-, Cu- und Zn-Unterernährung des Weizens nur in 

wenigen Fällen aufgetreten. 

515


Tabelle 3 gibt einen Überblick über die Beziehung zwischen dem P-Gehalt im Boden und 

dem P-Ernährungszustand des Winterweizens. Bei sehr niedrigem Boden-P-Gehalt 

(Gehaltsklasse A) wiesen die Weizenpflanzen in jedem Fall eine unzureichende P- 

Ernährung auf, bei niedrigem Gehalt (Gehaltsklasse B) in der Mehrzahl der Flächen. Eine 

mittlere P-Versorgung im Boden (Gehaltsklasse C) ermöglichte nur bei zwei Drittel der 

untersuchten Flächen eine ausreichende P-Aufnahme durch die Pflanzen. Bei einem 

weiteren Drittel wurde trotz mittlerem P-Gehalt im Boden eine unzureichende P-Ernährung 

festgestellt. Eine hohe bzw. sehr hohe P-Versorgung des Bodens (Gehaltsklassen D und 

E) führten mit Ausnahme von 2 Flächen mit N-Mangelernährung zu einer ausreichenden 

P-Aufnahme durch die Pflanzen. 

Die Ergebnisse der Erhebungsuntersuchung im Trockenjahr 2003 zeigen, dass unter 

ungünstigen Bedingungen für die Nährstoffaufnahme auch Böden mit mittlerer P- 

Versorgung bei unterlassener P-Düngung eine ausreichende P-Ernährung der Pflanzen 

nicht immer gewährleisten können. 

Tabelle 3: Beziehung zwischen P-Ernährungszustand von Winterweizen im BBCH-Stadium 31 - 36 auf 

97 Nährstoffdynamik-Testflächen im Jahr 2003 und der P-Versorgung des Bodens 

P-Gehaltsklasse N 

Anzahl Flächen mit P-Ernährungszustand 

niedrig ausreichend hoch 

A 4 4 0 0 

B 17 14 3 0 

C 30 10 20 0 

D 30 2 *) 26 2 

E 16 0 16 0 

gesamt 97 30 65 2 

*) = niedriger P-Ernährungszustand infolge N-Mangelernährung 

2.3.2. Ernährungszustand von Winterweizen im Jahr 2005 

Im Jahr 2005 wurde das Monitoring auf 61 ausgewählten Winterweizenflächen wiederholt. 

Die Ergebnisse zeigt Tabelle 4. 

Tabelle 4: Ernährungszustand von Winterweizen (gesamte oberirdische Pflanze) im 

BBCH-Stadium 32 auf 61 Testflächen im Jahr 2005 

Ernährungszustan 

Anzahl Flächen 

d 

N P K Mg S Cu Mn Zn 

niedrig 2 19 13 0 6 1 0 11 

ausreichend 52 42 48 57 47 60 61 50 

hoch 7 0 0 4 8 0 0 0 

Die Pflanzen von 19 von 61 Testflächen wiesen einen niedrigen P-Ernährungszustand auf 

(= 31 %) und bestätigen damit auch unter besseren Bedingungen für die 

Nährstoffaufnahme die infolge der langjährig unterlassenen bzw. suboptimalen P-Düngung 

verminderte P-Verfügbarkeit der Böden. Tabelle 4 ist zu entnehmen, dass bei hohem und 

sehr hohem P-Gehalt die Böden in der Lage waren, bei unterlassener bzw. suboptimaler 

P-Düngung eine ausreichende P-Ernährung des Weizens zu ermöglichen. Eine sehr 

niedrige oder niedrige P-Versorgung des Bodens führte bei weitgehend guten 

Bedingungen für die Nährstoffaufnahme im Frühjahr 2005 auf etwa der Hälfte der 

516


untersuchten Flächen zu einer unzureichenden P-Ernährung der Pflanzen und bestätigt für 

diese Bedingungen einen akuten P-Düngebedarf. Teilweise verfügten Pflanzen, die auf 

Böden mit mittlerer P-Versorgung gewachsen waren, ebenfalls nur einen niedrigen P- 

Ernährungszustand. 

Tabelle 4: Beziehung zwischen dem P-Ernährungszustand von Winterweizen im BBCH-Stadium 32 auf 

61 Nährstoffdynamik-Testflächen im Jahr 2005 und der P-Versorgung des Bodens 

P-Gehaltsklasse n 

Anzahl Flächen mit P-Ernährungszustand 

niedrig ausreichend hoch 

A 4 3 1 0 

B 28 12 16 0 

C 18 4 14 0 

D 5 0 5 0 

E 6 0 6 0 

gesamt 61 19 42 0 

2.4 Ergebnisse langjähriger Feldversuche zur P-Düngung 

Im Jahr 1993 wurden auf verschiedenen Thüringer Ackerstandorten statische 

Feldversuche zur P-Düngung angelegt. Zielstellung der Versuche ist die Überprüfung der 

Düngungsempfehlungen und die Untersuchung der Auswirkungen der unterlassenen P- 

Düngung auf die Ertragsbildung. Als aktueller Aspekt kommt entsprechend der Diskussion 

zum Klimawandel mit der prognostizierten Zunahme von Trockenperioden bzw. –jahren 

die Bewertung der P-Düngewirkung bzw. des P-Düngebedarfes bei Trockenheit hinzu. Die 

Versuche umfassen 4 Prüfglieder (ohne P, P nach Entzug, P-Entzug +30 %, P-Entzug –30 

%). Die Böden der Versuchsstandorte wiesen zu Versuchsbeginn eine mittlere bis sehr 

hohe P-Versorgung auf und sind daher geeignet, die Wirkung der unterlassenen P- 

Düngung auf die Ertragsbildung unter solchen Bedingungen, wie sie in der Thüringer 

Landwirtschaft häufig anzutreffen sind, zu untersuchen. Abbildung 4 zeigt als Beispiel die 

Entwicklung der P-Gehalte des statischen P-Düngungsversuches auf der tiefgründigen 

Lößgriserde Dornburg/Saale in Abhängigkeit von der P-Düngung. 

Deutlich ist die starke Abnahme des P-Gehaltes der Variante ohne P zu erkennen. Der zu 

Versuchsbeginn vorhandene hohe P-Gehalt (Gehaltsklasse D) ist in den niedrigen 

Gehaltsbereich gesunken, während der Boden-P-Gehalt der Varianten mit P-Düngung 

weitgehend der Gehaltsklasse D zuzuordnen ist. 

Die P-Düngung führte in der Mehrzahl der letzten Jahre zu wirtschaftlichen Mehrerträgen. 

Abbildung 5 zeigt die Ertragserhöhung im Mittel der 3 Varianten mit P-Düngung. In den 

Jahren 2003 bis 2005, in denen in der Variante ohne P bereits ein niedriger P-Gehalt im 

Boden (Gehaltsklasse B) vorlag, betrugen die Mehrerträge durch P je 5 dt/ha bei 

Winterroggen und –weizen sowie 3 dt/ha bei Winterraps. Die hier nicht dargestellten 

Ergebnisse auf anderen Versuchsstandorten mit Abfall der P-Bodengehalte in die 

Gehaltsklasse B bestätigen die Ergebnisse des Feldversuches in Dornburg. 

517


mg P/100g 

3. Fazit 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

Entzug +30 % 

Entzug 

Entzug -30% 

ohne P 

Gehaltsklasse 

Abbildung 28: Entwicklung der CAL-löslichen P-Gehalte im Boden des statischen P-Düngungsversuches 

Dornburg/Saale im Zeitraum 1993 bis 2005 

dt/ha 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

SG 

22 dt/ha 

Ka 

1993 

1994 

WW 

SG 

WG 

1995 

1996 

1997 

WRa 

1998 

1999 

2000 

2001 

2002 

2003 

2004 

2005 

Infolge der starken Reduzierung der P-Düngung und des stark zugenommenen Anbaus 

von Marktfrüchten und des damit verbundenen Nährstoffexports sind die P-Gehalte der 

Thüringer Ackerböden dramatisch gesunken. 41 % der Thüringer Ackerfläche weist eine 

sehr niedrige oder niedrige P-Versorgung (Gehaltsklasse A und B) auf. Pflanzenanalysen 

auf Praxisflächen belegen die zunehmenden Probleme bei der P-Ernährung der 

Ackerkulturen. Trockenjahre und –phasen wirken sich zusätzlich ungünstig auf die P- 

SG 

Trockenheit 

Lager 

Erbs 

WW 

WRo 

WRa 

Abbildung 29: Mittlerer Mehrertrag durch P-Düngung im Vergleich zur Kontrolle ohne P (statischer 

P-Düngungsversuch Dornburg/Saale) 

WW 

E 

D 

C 

B 

A 

WW 

518


Aufnahme der Pflanzen aus den Böden mit abnehmenden P-Gehalten aus. Im Jahr 1993 

angelegte statische P-Düngungsversuche auf Standorten mit überwiegend hoher bzw. 

mittlerer P-Versorgung die Versuche belegen die starke Abnahme des P-Gehaltes im 

Boden bei langjährig unterlassener Düngung und zunehmende, wirtschaftliche 

Mehrerträge durch P-Düngung. In Trockenjahren wurde auf mehreren Standorten eine 

überdurchschnittlich hohe P-Düngewirkung erzielt. Unter diesen Bedingungen kommt der 

P-Düngung offensichtlich eine größere Bedeutung als auf Standorten bzw. Jahren mit 

ausreichender Wasserversorgung zu. Hierbei stellt sich die Frage nach der Notwendigkeit 

einer stärkeren regionalen Differenzierung der Konzepte für die P-Düngung. Aufgrund der 

dargestellten Entwicklung der P-Versorgung Thüringer Böden ist eine Rückkehr der 

Landwirte zu einer bedarfsgerechten P-Düngung dringend erforderlich. 

4. Literatur 

BREUER, J.; KÖNIG, V.; MERKEL, D.; OLFS, H.-W.; STEINGROBE, B.; STIMPFL, E.; 

WISSEMEIER, A.; ZORN, W. (2003): Die Pflanzenanalyse zur Diagnose des 

Ernährungszustandes von Kulturpflanzen. Agrimedia Bergen/Dumme. 

519


Alternativen der Düngeberatung in Ungarn 

Loch, Jakab (Universität Debrecen, Landwirtschaftliche Fakultät): 

Wie viel düngen? 

Eine entscheidende Frage für Produktion und Umwelt. Weltweit steht die nachhaltige 

Landbewirtschaftung (sustainable management) im Vordergrund. Zur Verwirklichung der 

nachhaltigen Wirtschaftsweise ist die Bewahrung der Bodenfruchtbarkeit, mit minimaler 

Belastung der Umwelt am wichtigsten. Die Produktion soll dabei nicht nur umweltgerecht, 

sondern auch wirtschaftlich sein. Erfüllung all dieser Ziele ist mit Berücksichtigung der 

ökologischen und ökonomischen Bedingungen, mit einer wissenschaftlich fundierten 

Düngeberatung erreichbar. 

Die Empfehlungen der Beratungssysteme beruht im Allgemeinen auf dem Bilanzprinzip. 

Das heißt, mit der Düngung sollen die Nährstoffverluste des Bodens, die mit dem 

Pflanzenentzug der Ernte entstehen ausgeglichen werden. Dabei soll aber der 

Nährstoffversorgungsgrad und das Nährstoffnachlieferungsvermögen der Böden 

berücksichtigt werden. Kriterien, die das einfache Grundprinzip komplizieren. Die 

Abweichungen der verschiedenen Beratungen unterscheiden sich eben darin, wie der 

Faktor Boden berücksichtigt wird. 

Düngeempfehlungen und Agrarpolitik 

Die jeweiligen Düngeempfehlungen eines Landes dienen zu jeder Zeit den 

agrarpolitischen Zielen, die auf Landesebene, mit Berücksichtigung der aktuellen 

Bedingungen erreicht werden sollen, wie z.B. Intensivierung, Extensivierung der 

Produktion. Diese Wirkung ist sowohl in den früheren als auch in den neuen Tendenzen 

der Düngeberatung nachweisbar. 

In Ungarn begünstigen die ökologischen Bedingungen die landwirtschaftliche Produktion. 

Daraus ausgehend wurde nach dem zweiten Weltkrieg ein Programm zur Steigerung der 

Erträge ausgearbeitet. Das Programm beruhte auf der Erhöhung des Nährstoffaufwandes 

in Form von Mineraldüngern, da infolge des niedrigen Tierbestandes (0,4/ha) die zur 

Verfügung stehenden organischen Düngermengen nicht ausreichten (Bocz, 1962). 

Der Düngeraufwand stieg zwischen 1960 und 70 von 30 kg/ha Reinnährstoff (Σ 

N+P2O5+K2O) auf 270 kg/ha. In den Jahren 1975-85 wurde der Nährstoffverbrauch der 

westeuropäischen Länder erreicht. Nach Berechnungen von Kádár (1987) wurde die 

Nährstoffbilanz in der Mitte der 70ger Jahre auf Landesebene ausgeglichen. Die vorher 

praktizierte, bodenerschöpfende Nährstoffwirtschaft wurde durch eine bodenbereichernde 

Düngung abgelöst. Der steigende Düngeraufwand hob das Nährstoffpotential, der 

Versorgungsgrad der Böden verbesserte sich nachweisbar. Die gleichzeitige Einführung 

der Weizen Intensivsorten und ertragsfähigen Maishybriden führte zur zwei bis dreifachen 

Erhöhung der Weizen und Maisernte auf Landesebene (Loch 2000). Der steigende 

Düngeraufwand in den 70er, 80er Jahren wurde durch die damals gültige, offizielle 

Beratung unterstützt. 

Grundlagen der Düngeempfehlung in Ungarn 

Die Empfehlungen des Beratungssystems der 70iger Jahre beruhen auf dem 

Bilanzprinzip, berücksichtigen den Nährstoffbedarf der Pflanzen, den Versorgungsgrad der 

Böden, sowie die Eigenschaften des Standortes (Antal et al. 1979). 

Der theoretische Nährstoffbedarf (Nährstoffentzug) kann aus der Ertragserwartung Q 

(t/ha) und dem spezifischen Nährstoffgehalt des Erntegutes f (kg/t) berechnet werden: 

520


Nährstoffentzug (kg/ha) = Q.f (1) 

Der tatsächliche Nährstoffbedarf kann je nach Versorgungsgrad des Bodens größer oder 

kleiner sein als der theoretische Bedarf. 

Der tatsächliche Nährstoffbedarf wird mit der Formel 

Nährstoffbedarf (kg/ha) = Q.f* (2) 

errechnet, wobei f* der korrigierte spezifische Nährstoffbedarf (kg/t) nicht nur die 

Pflanzenart, sondern auch den Nährstoffversorgungsgrad der Böden und den Standorttyp 

berücksichtigt. Damit wird der Boden als bestimmender Faktor zweifach in Rechnung 

gezogen. Entscheidend ist, dass der zu erwartende Ertrag (Q) richtig geschätzt wird, dazu 

werden die Erträge der 5 Vorjahre berücksichtigt. 

Der Nährstoffversorgungsgrad wird aufgrund der Bodenuntersuchungswerte bestimmt. Zur 

Bewertung werden außer Messwerten Standorttyp und einzelne Bodeneigenschaften, wie 

pH-Wert, Kalziumkarbonat- und Tongehalt einbezogen. Anfangs wurden fünf, später sechs 

Versorgungsklassen unterschieden: sehr schwach, schwach, mittelmäßig, (entsprechend) 

gut, sehr gut versorgt. 

Die vorgestellte Düngeberatung hat den Erwartungen gemäß zur Erhöhung der Erträge 

und Verbesserung der Bodenversorgungsgrade beigetragen. Die geförderte Weizen- und 

Maisproduktion, sowie die gestützten Düngemittelpreise verlockte einzelne Betriebe zu 

einem verschwenderischen Aufwand. Der teilweise übermäßige Verbrauch an 

Düngemitteln hatte zwei Folgen: die Effizienz der Düngung war nicht überall befriedigend 

und führte stellenweise zu vermeidbaren Belastungen der Umwelt. 

Nach der politischen Wende im Jahre 1989 sank der Düngemittelverbrauch auf das 

Niveau der 60-iger Jahre. Mangel an Kapital, die verzögernd vor sich gehende 

Umstrukturierung der Landwirtschaft, die Unsicherheiten der Produktion bzw. Vermarktung 

der Produkte, sowie die hohen Düngemittel- und Pflanzenschutzmittelpreise hatten einen 

sehr starken Rückgang im Verbrauch der Chemikalien zur Folge. Nicht nur der Verbrauch 

an Mineraldünger ging drastisch zurück, sondern wegen Halbierung der Tierbestände (auf 

0,2 GVE) auch der Einsatz an organischem Dünger. Es entstand erneut eine negative 

Nährstoffbilanz, die zum Rückgang der Erträge führte. 

Neue Überlegungen in der Nährstoffwirtschaft 

Die neue gesellschaftliche und wirtschaftliche Situation, Anstieg der vorher unterstützten 

Düngemittelpreise, die veränderten Absatzmöglichkeiten erforderten neue Überlegungen 

in der Nährstoffwirtschaft. Die Grundsätze einer neuen Düngeempfehlung wurden von 

Várallyay et al. (1992) im Forschungsinstitut für Agrikulturchemie und Bodenkunde der 

Ungarischen Akademie der Wissenschaften (MTA-TAKI) verfasst. Es wurde die Neue 

wirtschaftliche und umweltschonende Düngeberatung unter Mitwirkung weiterer Institute 

erarbeitet. 

Die wichtigsten Merkmale der Beratung sind: 

Die differenzierten Empfehlungen beruhen nach wie vor auf dem Bilanzprinzip, aber 

auf niedrigeren Nährstoffgrenzwerten. Die Grenzwerte wurden aufgrund der Erträge 

und Bodenuntersuchungen in langjährigen Düngungsversuchen überprüft und neu 

festgelegt (Csathó et al. 1998, Csathó et al. 2003). 

Die minimale Gabe „A“ und die umweltschonende Gabe „B“ werden als Kosten 

schonend, ohne Erzielung des Höchstertrages auf umweltsensiblen Böden empfohlen. 

521


Die höheren Gaben „C“ und „D“ werden zur intensiveren Bewirtschaftung für Betriebe 

mit besseren finanziellen Möglichkeiten zum Erreichen der höheren Erträge, bzw. des 

Höchstertrages angeboten. 

Im Weiteren wird die unterschiedliche N-, P-, K- Bedürftigkeit der Pflanzenarten 

berücksichtigt. 

Berechnung des Nährstoffbedarfes 

Die Berechnung beruht nach dem Bilanzprinzip auf den Ertragserwartungen, dem 

Pflanzenentzug, mit Berücksichtigung der Bodengehalte. Der Bedarf wird mit folgender 

Formel geschätzt: 

Nährstoffbedarf kg/ha = (T.Ft.sz) ± Korrektionen 

T = Ertragserwartung Q (t/ha) 

Ft = spezifischer Nährstoffgehalt des Erntegutes (kg/t) 

sz = Multiplikationsfaktor 

Der Faktor sz ist vom Nährstoffgehalt des Bodens und der Ertragserwartung ab. Der 

errechnete Nährstoffbedarf wird mit Berücksichtigung der Vorfrucht, der organischen 

Düngung der Vorjahre, Einarbeitung von Ernteresten (z.B. Maisstroh) korrigiert. Neben 

den Ähnlichkeiten der früheren und neuen Berechnungsmethode, bestehen in den Zielen 

der Beratung Unterschiede. 

Die Autoren der neuen Düngeempfehlung kennzeichnen die Unterschiede der früheren 

Düngeempfehlung der Zentrale für Agrochemie und Pflanzenschutz des Ministeriums für 

Landwirtschaft (MÉM-NAK) und der neuen, im Forschungsinstitut für Agrikulturchemie und 

Bodenkunde der Ungarischen Akademie der Wissenschaften (MTA-TAKI) entwickelten 

Methode mit folgenden Merkmalen: 

MÉM-NAK (1979) MTA-TAKI 

Intensive Nährstoffversorgung, 

Ziel: Erreichen von Höchsterträgen 

Umweltschonende Versorgung, 

Ziel: ökonomische Erträge 

„Bodendüngung“ Versorgung der Pflanzen 

Erreichen und Erhalten eines guten, bzw. 

sehr guten PK Versorgungsgrades im 

Boden 

Erreichen und Erhalten des mittleren bis 

guten PK Versorgungsgrades im Boden 

Schnelle PK Aufdüngung Langsame PK Aufdüngung 

Jährliche PK Düngung Fruchtwechsel PK Düngung 

PK Düngung auch bei hohen 

Bodengehalten 

PK Düngung nur bei mittleren und 

niedrigen Bodengehalten 

Einheitliche Bodengrenzwerte Unterschiedliche Bodengrenzwerte je 

nach PK Bedürftigkeit der Pflanzenarten 

Einheitliche spezifische Nährstoffgehalte 

zur Berechnung des Nährstoffbedarfes 

An die Ertragserwartungen angepasste 

spezifische Nährstoffgehalte 

522


Die Handhabung der Düngeberatung wird durch die elektronische Datenverarbeitung 

erleichtert. Die Unterschiede zwischen den differenzierten Gaben A, B, C, D der neuen 

und den Empfehlungen der früheren Beratung sind beachtenswert. Somit kann die 

Düngung der einzelnen Betriebe weitgehend den Standortbedingungen und den 

finanziellen Möglichkeiten angepasst werden. Nach den ersten Ergebnissen der 

vergleichenden Versuche können mit den niedrigeren Gaben – ohne Gefahr der 

Umweltbelastung – ähnliche Erträge mit bedeutenden Ersparnissen erreicht werden 

(Csathó et al, 1998). 

Die beschriebenen Beratungssysteme beruhen auf der Bodenuntersuchung. In der Mitte 

der 70-er Jahre wurde die regelmäßige Bodenuntersuchung mit einheitlichen Methoden 

und einem erweiterten Untersuchungsprogramm (Makro- und Mikronährstoffe) eingeführt 

im Rahmen dessen wurden die Ackerböden bis 1990 im Drei-Jahreszyklus untersucht. In 

den 90-iger Jahren sind außer dem Düngerverbrauch, auch die 

Bodennährstoffuntersuchungen zurückgegangen. 

Die inzwischen erschienenen Regelungen zur Durchsetzung der guten fachlichen Praxis, 

sowie die Vorschriften zum Erreichen der EU Unterstützungen gaben einen neuen 

Aufschwung der Bodenuntersuchung. Außer den staatlichen Institutionen gibt es zurzeit 

mehrere akkreditierte Bodenlaboratorien, die Bodenuntersuchungen durchführen und 

Empfehlungen geben. Die Düngemittelindustrie, sowie Firmen die sich mit der 

Vermarktung von Mineraldüngern beschäftigen bieten Dienstleistungen von der 

Bodenprobenahme und Bodenuntersuchung bis zur Beratung und Verwendung der 

eigenen Produkte an. 

Steigender Düngemittelverbrauch seit 1996 

Nach angaben des Zentralamtes für Statistik (KSH) kann seit dem im Jahre 1995 

erreichten Tiefpunkt im Düngemittelverbrauch ein allmählicher Anstieg verzeichnet werden 

(Tabelle 1). Es ist erfreulich, dass neben den leicht ansteigenden Stickstoffverbrauch sich 

der vorher vernachlässigte Phosphat- und Kaliumaufwand zwischen 1996 und 2003 

verdoppelte. Dabei kann festgestellt werden, dass die Mittelwerte große Unterschiede 

verdecken. 

Die auf Landesebene durchgeführten Erhebungen haben nachgewiesen, dass im Jahre 

2002 nur auf 48% der landwirtschaftlichen Nutzfläche mit Mineraldüngern gedüngt wurde. 

Organische Düngung wurde auf 7% der Flächen durchgeführt. Daraus ist zu schließen, 

dass nur einzelne Kulturen den Bedürfnissen entsprechend gedüngt wurden, gleichzeitig 

aber auf einem bedeutenden Teil der Flächen noch immer eine sehr extensive, die 

Bodenfruchtbarkeit gefährdende Bewirtschaftung geführt wird. 

Tabelle 1 Nährstoffverbrauch und die Weizen-, Maiserträge in Ungarn (1996-2003) 

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 

Nährstoffverbrauch im Acker-, Obst- und Gemüsebau kg/ha 

NPK 56 57 65 69 74 82 91 88 

N 42 41 49 52 54 57 63 58 

P2O5 7 8 8 8 9 12 13 13 

K2O 7 8 8 9 11 13 15 17 

Weizenerträge kg/ha 

3280 4210 4140 3590 3600 4310 3510 2640 

Maiserträge kg/ha 

5610 6410 5950 6380 4150 6220 5050 3950 

523


Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass im angegeben Zeitraum nur die Maiserträge das Niveau 

der Vorjahre mit starken Schwankungen erreicht haben, die Weizenerträge dagegen 

weiterhin abnahmen. Die unterschiedliche Tendenz ist damit erklärbar, dass der Weizen 

auf die Nährstoffversorgung und der Mais auf die Witterungsverhältnisse empfindlicher 

reagiert (Loch – Szász, 2001). 

In der Zukunft sollten die Regelungen des Ministeriums für Landwirtschaft und 

Landesentwicklung zur Verwirklichung der guten landwirtschaftlichen Praxis und zur 

Bewahrung des guten Umweltzustandes, sowie die Durchsetzung der EU Richtlinien zu 

einer bewussteren Nährstoffwirtschaft führen. Dazu müsste aber auch eine bessere 

Relation der Produktionskosten und Aufkaufspreise erreicht werden. 


Die Düngeempfehlungen eines Landes dienen zu jeder Zeit den agrarpolitischen Zielen, 

die mit Berücksichtigung der aktuellen Bedingungen erreicht werden sollen, wie z.B. 

Intensivierung, Extensivierung der Produktion. Ziel der in den 1970er Jahren 

ausgearbeiteten Beratung war die Anreicherung der Böden mit Phosphor und Kalium, 

Verbesserung des Versorgungsgrades der Böden, Intensivierung der Produktion. Die Ziele 

wurden erreicht, mit steigendem Mineraldüngerverbrauch und Einführung der 

Intensivsorten stiegen die Weizen- und Maiserträge, auf das zwei- bis dreifache. 

Nach 1990 sank der Düngemittelverbrauch auf das Niveau der 60-iger Jahre. Den starken 

Rückgang verursachten: Mangel an Kapital der Produzenten, die verzögernd vor sich 

gehende Umstrukturierung der Landwirtschaft, die Unsicherheiten der Produktion bzw. 

Vermarktung der Produkte, sowie die hohen Düngemittel- und Pflanzenschutzmittelpreise. 

Die Weizen und Maiserträge nahmen ab, der Nährstoff-versorgungsgrad der Böden ließ 

nach. 

Die neue gesellschaftliche und wirtschaftliche Situation, Anstieg der vorher unterstützten 

Düngemittelpreise, die veränderten Absatzmöglichkeiten erforderten neue Überlegungen 

in der Nährstoffwirtschaft. Es wurden die Grundlagen einer neuen, wirtschaftlichen und 

umweltschonenden Düngeberatung geschaffen. Die neue Beratung beruht, ebenso, wie 

die frühere auf dem Bilanzprinzip. Die differenzierten Empfehlungen ermöglichen eine 

Anpassung an die ökologischen und ökonomischen Bedingungen. Durch die 

Neubearbeitung der Bodengrenzwerte aufgrund von langjährigen Düngungsversuchen 

werden allgemein kleinere Düngergaben empfohlen. 

Nach den bisherigen Ergebnissen der vergleichenden Versuche können mit den 

niedrigeren Gaben – ohne Gefahr der Umweltbelastung – ähnliche Erträge, mit 

bedeutenden Ersparnissen erreicht werden. 

Die Regelungen zur Durchsetzung der guten fachlichen Praxis, sowie die EU Direktiven 

gaben der Bodenuntersuchung und Düngeberatung einen neuen Aufschwung. Im 

Düngeraufwand ist zum Tief der 90ger Jahre ein allmählicher Anstieg zu verzeichnen. 

Dabei sind neben den statistischen Mittelwerten in der Praxis noch immer unerwünschte 

Unterschiede zu verzeichnen. 

Stichworte: Düngeberatung, umweltschonend, wirtschaftlich 

524


Literatur 

Antal, J.-Buzás, I.-Debreceni, B.-Nagy, M.-Sipos, S.-Sváb, J. /szerk.: Buzás, I.-Fekete, A. -Buzás, 

I.né-Csengeri, P.né –Kovács, Á.né/: A műtrágyázás irányelvei és üzemi számítási 

módszer. I. rész. N, P, K műtrágyázási irányelvek. MÉM Növényvédelmi és 

Agrokémiai Központ, Budapest, 1979, 1-47.p. 

Bocz, E.: Előtanulmány a 20 éves növénytermesztési célkitűzések elérésének feltételeiről. Készült 

az Országos Távlati Tudományos Tervkészítő Bizottság kertében, az Országos 

Tervhivatal megbízásából. (1962), 55. p. 

Buzás, I.-Elek, É. –Nyíri, L. –Loch, J. –Keresztény, B. -Kotz T. /szerk.: Buzás, I.-Fekete, A.-Buzás, 

I.né –Csengeri, P.né –Kovács, Á.né/: A műtrágyázás irányelvei és üzemi 

számítási módszer. II. rész. Ca, Mg és mikroelem műtrágyázási irányelvek. MÉM 

Növényvédelmi és Agrokémiai Központ, Budapest, 1979, 48-66.p. 

Csathó, P. – Árendás, T. – Németh, T.: New, environmentally friendly fertilizer recommendation 

system based on the data set of the Hungarian long term field trials set up 

between 1960 and 1995. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 29. (1998), 2161-2174. 

Csathó, P. – Árendás, T. – Németh, T.: Új környezetkímélő trágyázási szaktanácsadási rendszer a 

korszerű kukorica növénytáplálás szolgálatában. In: Ötven éves a magyar hibridkukorica. 

(Szerk : Marton, L. Cs. és Árendás, T.) MTA Mezőgazdasági Kutatóintézet, Martonvásár, 

(2003), 99-104. 

Kádár, I.: Földművelésünk ásványi tápanyagforgalmáról. Növénytermelés 36. (1987), 517-526. 

Loch, J.: Nachhaltige Landwirtschaft – Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit, VDLUFA Kongress, 

Stuttgart-Hohenheim. VDLUFA Schriftenreihe 55/VI. (2000/a), 39-44. 

Loch, J.: Aspekte einer nachhaltigen Landwirtschaft in Ungarn, Thünen Symposium, Rostock. 

Berichte über Landwirtschaft. (2000/b), Sonderheft 215. 

Loch, J.: Die Bedeutung der Düngung und Bodenuntersuchung in der Bewahrung der 

Bodenfruchtbarkeit. VI. Konsultativtreffen der Mittel- und Osteuropäischer Länder, 

Warschau. Nawozy i Nawozenie. 3/b (2000/c), 66-74. 

Loch, J. –Szász, G.: Das ökologische Potential und die Pflanzenproduktion in Ungarn. VDLUFA 

Kongress Berlin. VDLUFA Schriftenreihe 57/1. (2001), 87-97. 

Várallyay, Gy. – Buzás, I. – Kádár, I. – Németh, T.: New plant nutrition advisory system in 

Hungary. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 23. (1992), 2053-2073. 

525

Workshop „Futterkonservierung – Wissensstand und Perspektiven“ Vorträge 

Grundlagen und Grundsätze der Silierung 

Pahlow, Günter (Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft): 

Einleitung 

Silagebereitung dient dazu, den Energiewert der Ausgangsmaterialien weitestgehend zu 

erhalten. Das gilt unabhängig vom geplanten Verwendungszweck, ob zur Verfütterung 

oder zur Methanerzeugung. Im üblicherweise spontan ablaufenden 

Konservierungsprozess vergären Laktobakterien unter Sauerstoffausschluss 

Kohlenhydrate zu organischen Säuren. Dadurch sinkt der pH-Wert im Endprodukt so weit 

ab, dass der säureempfindliche Teil der konkurrierenden Mikroorganismen nicht 

überdauern kann. Davon ausgenommen sind z. B. Hefen sowie Bakterien mit 

Dauersporen. 

Die wichtigsten Voraussetzungen für einen optimalen Silierverlauf sind ausreichender 

Feuchtegehalt, genügend Zucker, optimaler Luftabschluss sowie eine nach Art und Zahl 

geeignete Gärflora aus Milchsäurebakterien (MSB). Die meisten dieser Anforderungen 

sind durch technische Maßnahmen erfüllbar. Nicht zu beeinflussen oder auch nur 

kurzfristig zu ermitteln ist jedoch der natürliche, epiphytische Besatz mit MSB auf dem 

Siliergut. Hier bietet sich eine wichtige Eingriffsmöglichkeit zur Verbesserung des 

Gärverlaufes durch spezielle, biologische Siliermittel, mit denen sich dieser verbreitete 

Mangel wirksam beheben lässt. 

Der Silierprozess gliedert sich in vier Phasen (Pahlow et al., 2003): 

1. Aerobe Phase 

Die Länge der ersten, noch von Luft beeinflussten Phase, hängt von der Befüllungsdauer 

sowie der beim Festwalzen erzielten Dichtlagerung des Silostocks ab. Ganz zu Beginn 

existiert noch keinerlei Säureschutz gegen die Aktivität von Gärschädlingen, weil die 

Laktobakterien zunächst nur einen winzigen Bruchteil der Gesamtmikroflora ausmachen. 

Von dieser Konkurrenz wird laufend ein erheblicher Anteil der Zucker aus dem Siliergut 

ohne jeglichen Nutzen für den Konservierungsprozess zu Kohlendioxid, Wasser und 

Wärme veratmet. Bei Ausgangsmaterial, das nur knapp mit Kohlenhydraten versorgt ist, 

kann diese Verlustquelle ausschlaggebend für das Misslingen der Silierung sein. 

Jegliche Luftzufuhr sollte deshalb so bald wie möglich unterbunden werden. Allein schon 

mit dieser Maßnahme werden nämlich alle sauerstoffabhängigen Bakterien sowie die 

meisten Schimmelpilze erfolgreich unterdrückt. Anschließend bleiben gemeinsam mit den 

erwünschten Milchsäurebildnern nur noch solche Bakterien und Hefen aktiv, die ebenfalls 

ohne Sauerstoff wachsen können, also durch Gärung Energie gewinnen. Um diese 

Forderung zu erfüllen, ist zügiges Einlagern in dünnen Schichten und optimale 

Verdichtung sowie unverzüglicher Folienabschluss unabdingbar. Füllunterbrechungen 

machen eine Zwischenabdeckung erforderlich. Die negativen Spätfolgen technischer 

Fehler bei der Anlage des Silos zeigen sich erst bei der Entnahme und sind nachträglich 

nicht mehr zu korrigieren. 

526


2. Hauptgärphase 

Der nächste Abschnitt der Silierung beginnt nach Verbrauch der letzten Spuren von 

Sauerstoff und dauert unter unseren Klimaverhältnissen ca. eine Woche, bei tieferen 

Umgebungstemperaturen auch länger. Das Pflanzengewebe stirbt ab und seine 

Inhaltsstoffe werden für die Silagemikroflora verfügbar. Bei einem anfänglichen pH-Wert 

von ca. 6,5 bleiben zunächst noch sämtliche Keimgruppen aktiv, die sich auch ohne 

Sauerstoffgegenwart vermehren können. Dazu in der Lage sind z.B. Enterobakterien, 

Clostridien, Listerien, bestimmte Bacillusarten sowie Hefepilze. Sie sind wegen ihrer 

giftigen oder qualitätsmindernden Stoffwechselprodukte wie Enterotoxine, Buttersäure 

oder Alkohole grundsätzlich unerwünscht. Während dieses Zeitraumes können neben der 

Gärungskohlensäure auch die hochgiftigen nitrosen Gase aus dem Abbau von Nitrat 

entstehen. Sie sind bräunlich gefärbt, schwerer als Luft und treten daher am unteren Rand 

der Abdeckfolien bzw. den tiefstgelegenen Öffnungen von Hochsilos aus. Ihr Einatmen ist 

unbedingt zu vermeiden. Noch nach mehrstündiger Verzögerung können sie bei Mensch 

und Tier tödlich wirken, da sie sich in der Lunge zu salpetriger Säure lösen und dort 

schwere Verätzungen verursachen (Lungenödem). Ihre Produktion beschränkt sich in der 

Regel auf etwa fünf bis sieben Tage. Im weiteren Silierverlauf werden die Folgeprodukte 

der nitrosen Gase zu unschädlichen Verbindungen abgebaut und beeinflussen nicht mehr 

den Futterwert der Silage. Während der Entstehung entfalten sie sogar eine 

clostridienhemmende Wirkung. 

Der Konservierungserfolg hängt letztlich davon ab, ob die oben erwähnten, zahlenmäßig 

weit überlegenen Keimgruppen möglichst rasch und vollständig durch die stark säuernden 

MSB ersetzt werden. Deren Gärungsprodukte, vor allem Milchsäure, daneben aber je 

nach Gärsubstrat und Stoffwechseltyp auch Essigsäure, unterdrücken wirksam die 

überwiegende Mehrzahl der bakteriellen Konkurrenz. Nur die Hefepilze ertragen einen 

noch tieferen pH-Wert als die Milchsäurebakterien. 

Neben der Ausschaltung der Schädlingsflora reduzieren die Gärsäuren auch die Aktivität 

der eiweißabbauenden Enzyme unterschiedlichen Ursprungs. Das schützt nicht nur den 

Eiweißanteil der Silage, es vermindert letztlich auch die Bildung basischer, puffernder 

Substanzen wie Ammoniak. Diese Abbauprodukte erschweren eine schnelle Ansäuerung, 

die in diesem Stadium besonders wichtig ist. Auch nachdem die Hauptgärung 

abgeschlossen ist, sollte die Silage bis zur Nutzung noch einige Zeit lagern. Beim 

Siloanschnitt vor einer Mindestdauer von vier bis sechs Wochen drohen 

Stabilitätsprobleme. Sie äußern sich in erhöhter Verderbneigung der noch unreifen Silage 

unter Lufteinfluss. Auch die Siliermittel auf Basis heterofermentativer MSB erfordern für 

einen zuverlässigen Stabilisierungseffekt eine Mindesteinwirkungszeit in dieser 

Größenordnung. 

3. Lagerphase 

Nachlassende Intensität des Fermentationsprozesses leitet über zur Lagerphase. Im fertig 

vergorenen Futter bleiben zu diesem Zeitpunkt nur noch einige besonders säuretolerante 

Enzyme aktiv. Sie sorgen durch laufende, schwache Hydrolyse der Speicher- und 

Gerüstsubstanzen für den notwendigen Nachschub an leicht vergärbaren Kohlenhydraten 

und gleichen die bei längerer Lagerung praktisch unvermeidbaren Zuckerverluste aus. In 

Silagen mit genügend Gärsubstrat kann diese stabile Phase theoretisch beliebig lange 

dauern. Wesentliche Veränderungen des Futters treten nicht mehr auf, solange sämtlicher 

Luftzutritt auch weiterhin zuverlässig verhindert wird. Das erfordert jedoch regelmäßige 

Kontrollen und ggf. unverzügliche Folienreparaturen. 

527


4. Entnahmephase 

Wird das Silo zur Verfütterung geöffnet, hat die Luft wieder freien Zutritt zur 

Anschnittfläche und den dahinter liegen Silageschichten. Nun zeigt sich die Qualität der 

geleisteten Walzarbeit beim Befüllen. 

Tabelle 1.: Anforderungen an die Verdichtung von Silagen in Abhängigkeit vom 

Trockenmassegehalt unterschiedlicher Futterarten (nach Honig, 1987) 

Futterart (Siliergut) % Trockenmassegehalt kg TM/m 3 

Gras 15...50 140...260 

Luzerne und GPS 15...50 160...280 

Ganzpflanzenmais 25...35 210...290 

Corn-Cob-Mix 50...60 400...480 

Selbst in optimal verdichteten Silagen, bei denen der Gasabfluss auf den technisch 

möglichen Grenzwert von 20 l/h/m 2 beschränkt wurde (HONIG, 1987, Tabelle 1), können 

kleinste Mengen an Sauerstoff bis zu 1 m tief in den Futterstock eindringen. Die sich dabei 

ergebenden Konzentrationen von 30 cm Dicke eingebrachten Futterlage verursacht werden, 

weil diese später weder durch Walzen noch durch den Pressdruck des gefüllten Silos im 

erforderlichen Umfang nachverdichtet wird. 

Die geschilderten 4 Phasen der Silierung bilden den Normalfall, von dem unter 

praxisüblichen Bedingungen und bei Vermeidung siliertechnischer Fehler auszugehen ist. 

Abweichungen davon ergeben sich jedoch durch zwei verbreitete Silagemängel. Sie sollen 

speziell betrachtet werden, weil beide den Erfolg des Konservierungsprozesses wieder 

zunichte machen können. Sie beruhen auf schwer vergärbarem Ausgangsmaterial bzw. 

technischen Verfahrensfehlern. 

Fehler Nr.1 tritt auf, wenn zumeist feuchteres Siliergut nicht genügend vergärbare 

Kohlenhydrate enthält oder diese von untauglichen Milchsäurebakterien unökonomisch 

verwertet werden. In dem Fall sinkt der pH-Wert der Silage nicht rasch und tief genug ab, 

um eine anhaltend stabile Lagerung zu gewährleisten. Es kommt zu verlustreichen 

Fehlgärungen. Speziell in verschmutztem Futter wird dabei durch Clostridien die bereits 

528


gebildete Milchsäure zur schwächeren Buttersäure umgebaut. Hierbei treten hohe 

gasförmige Verluste auf. Oftmals dauert die Buttersäurebildung an, bis sämtliche 

Milchsäure aufgezehrt ist. Daran schließt sich in der Regel noch ein Eiweißabbau durch 

andere Clostridienarten an. Deren Stoffwechsel verursacht fallweise hohe 

Ammoniakgehalte und kann zum völligen Verderb der Silage führen. (Abb. 1). 

Gärsäure (g/kg FM) 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

0 

10 

20 

30 

Milchsäure 

pH - Wert 

40 

50 

60 

70 

Silierdauer in Tagen 

Buttersäure 

Abb. 1.: Buttersäurebildung in zuckerarmen Silagen 

80 

90 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

pH - Wert 

Milchsäure 

Buttersäure 

pH - Wert 

Dasselbe Risiko tritt heutzutage jedoch zunehmend auch in relativ trockenmassereichen 

Silagen auf, seit eine allgemein reduzierte Stickstoffdüngung verbreitet zu niedrigen 

Nitratgehalten im Futter führt. Diese Mengen reichen nicht aus, um während der Silierung 

stärker verschmutzten Futters eine Fehlgärung durch Buttersäureclostridien zu verhindern 

(Abb. 2). Die von der jeweiligen Vergärbarkeit des Futters abhängige Konzentration 

zwischen 1,5 und 6,5 g Nitrat pro kg TM wird in Deutschland vielerorts nicht mehr erreicht. 

Dem muss mit geeigneten Siliermitteln oder einen höheren Anwelkgrad begegnet werden. 

Das Anwelken ist allerdings wegen der abnehmenden Verdichtbarkeit auf ca. 45% 

Trockenmassegehalt zu begrenzen. Zudem senkt abnehmende Wasserverfügbarkeit 

generell die Säuerungsgeschwindigkeit. 

529


Gärsäuren (g/kg FM) 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

0 

10 

20 

30 

40 

Milchsäure 

pH - Wert 

Buttersäure 

50 

60 

Silierdauer in Tagen 

Abb. 2.: Buttersäurebildung in nitratarmen Silagen 

70 

80 

90 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

Milchsäure 

Buttersäure 

pH - Wert 

Der zweite, in der Praxis noch bedeutsamere Silagemangel tritt stets auf, wenn 

Sauerstoffeinfluss durch Undichtigkeiten am Silo zu einem kritischen Besatz von etwa 100 

000 Hefen pro g Silage geführt hat. Dann vermehren sich diese Gärfutterschädlinge bei 

erneutem, uneingeschränktem Luftzutritt nahezu sprunghaft weiter bis um das 

Tausendfache. Dabei werden die schützenden Gärsäuren unter spürbarer Erwärmung zu 

Kohlendioxyd und Wasser veratmet. Weil hierbei der pH-Wert wieder ansteigt, schließt 

sich häufig noch bakterieller Verderb an. Die dabei entstehenden Futterverluste können in 

den betroffenen Partien mehr als 3 % täglich betragen. Damit erreichen sie dieselbe 

Größenordnung wie sie sich in sorgfältig verschlossenen Silos erst nach mehrmonatiger 

Lagerung ergeben. 

Tab. 2.: Temperaturerhöhung und Verluste instabiler Silagen mit unter- 

schiedlichem Trockenmassegehalt (nach Honig u. Woolford, 1980) 

TM-Gehalt 

Erhöhung über Umgebungstemperatur 

des 

5°C 10°C 15°C 20°c 25°C 

Futters Tägliche TM-Verluste in % 

20 % 1,6 3,2 - - - 

30 % 1,2 2,3 3,5 - - 

50 % 0,7 1,5 2,2 2,9 3,7 

In Grassilagen sind milchsäureabbauende Hefen die maßgeblichen Verursacher des 

aeroben Verderbs. Zu welchen Folgen das Überschreiten der o.g. kritischen Keimdichte 

von 100 000 Hefen pro g Silage während der Entnahmephase führt, ist in der Abb. 3 

dargestellt. Der kurzfristige pH - Anstieg über einen Wert von 5 hinaus ist ein deutliches 

Zeichen für rasch einsetzende Nacherwärmungen mit hohen Verlusten. 

530


Ig KBE/g FM 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

Krit. Keimzahl 

Hefen 

pH - Wert 

Lagerphase (3 Monate) Entnahmephase (7 Tage) 

Nacherwärmung, verursacht durch Hefen 

Ig KBE/g FM 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

Krit. Keimzahl 

Hefen 

Acetobacter 

pH - Wert 

Lagerphase (3 Monate) Entnahmephase (7 Tage) 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

pH - Wert 

pH - Wert 

Hefen 

Kritische 

Keimzahl 

pH - Wert 

Hefen 

Acetobacter 

Kritische 

Keimzahl 

pH - Wert 

Abb. 

3: 

Speziell in Maissilagen wurden neben Hefen auch Essigsäurebakterien (Acetobacter) als 

Auslöser der aeroben Instabilität nachgewiesen (Abb.4). Diese Bakteriengruppe wächst 

nur in Sauerstoffgegenwart. Sie bevorzugt den in vergorenem Mais praktisch immer 

vorhandenen Alkohol als Kohlenstoffquelle. Zunächst wird dieser nur zu Essigsäure 

oxydiert und daraus Energie gewonnen. Der pH-Wert bleibt deshalb vorübergehend noch 

im tiefen Bereich. Ist jedoch der Alkohol aufgezehrt, erfolgt auch der Abbau der 

zwischenzeitlich gebildeten Essigsäure bis zur Stufe von Kohlendioxyd und Wasser. 

Nacherwärmung, verursacht durch Hefen und Bakterien 

Abb. 

4: 

Weil dabei natürlich der pH-Wert markant ansteigt, können sich dann auch die weniger 

säurefesten Silageschädlinge wie z.B. Bacillusarten reichlich vermehren. Diese führen 

rasch zu hohen Verlusten. In der Praxis kommen übrigens die verursachenden Hefen und 

Essigsäurebakterien oft gemeinsam vor, weil die zeitlich begrenzt erzeugten 

Essigsäuremengen meist noch unterhalb der Hemmkonzentration für die pilzlichen 

531


Verderberreger bleiben. Dieser Zusammenhang erklärt, wieso es in der Regel schwieriger 

ist, Nacherwärmungen in Maissilage durch Siliermittel zu verhindern als in Grassilage. In 

Mais müssen die Zusätze über eine Doppelwirkung sowohl gegen Hefen als auch gegen 

schädliche Bakterien verfügen, um das Problem zuverlässig zu beherrschen. Dies wird mit 

Siliermitteln angestrebt, die entweder als rein chemische Produkte eine Wirkstoffmischung 

einschließlich altbewährter, pilzhemmender Komponenten wie Propionat enthalten oder 

alternativ Substanzen wie Benzoat oder Sorbat mit gut säuernden MSB kombinieren. Im 

tiefen pH-Bereich wird der Hemmeffekt der organischen Säuren maximiert. Dieser 

Produkttyp erfordert jedoch separate Applikation beider Wirkstoffe wenn eine 

Aktivitätsminderung der MSB durch die konzentrierte chemische Komponente sicher 

vermieden werden soll. 


Zuverlässiger Luftabschluss und intensive Säurebildung bilden die gemeinsame 

siliertechnische und gärungsbiologische Basis der Futterkonservierung durch Silierung. 

Die natürlichen Voraussetzungen für eine Spontansäuerung sind in der Praxis oft weit vom 

möglichen Optimalzustand entfernt. Erhebliche Chancen liegen heute in der Anwendung 

geeigneter Siliermittel, deren Potentiale in der freiwilligen Wirksamkeitsprüfung für die 

Vergabe des DLG-Gütezeichens ermittelt und laufend überwacht werden. 

Ihr strategischer Einsatz zur Optimierung des Konservierungsprozesses sollte deshalb 

zum festen Bestandteil des Verfahrens werden. Damit lassen sich in der Mehrzahl aller 

Mais- und Anwelksilagen eventuelle Mangelsituationen des natürlichen Besatzes mit MSB 

sicher ausschließen. Auf diese Weise werden sämtliche der eingangs genannten 

Voraussetzungen für eine erfolgreiche Silagebereitung ohne Fehlgärungen bzw. 

Nacherwärmungen erfüllt 

Verwendete Literatur: 

Honig, H. and Woolford, M. K. 1980: Changes in silage on exposure to air. In: ed. C. 

Thomas, Proceedings of a Conference on Forage Conservation in the 80’s, 27.-30. 

November 1979, Brighton UK (Occasional Symposium No. 11, British Grassland Society 

Honig, H. 1987: Influence of forage type and consolidation on gas exchange and losses in 

silo. In : Summary of Papers, Eighth Silage Conference. AFRC Institute for Grassland and 

Animal Production, Hurley, Maidenhead, Berks. SL6 5LR, p. 51-52 

Pahlow, G., Muck, R. E., Driehuis, F., Oude Elferink, S. J. W. H. and Spoelstra, S. 2003: 

Microbiology of Ensiling. In: Silage Science and Technology, Agronomy Monograph no. 

42 . p. 31-93 

532


Stand der Technik der Silagebereitung 

Wagner, Andrea (Universität Bonn): 

Die zunehmend ganzjährige Stallhaltung von Milchkühen in Verbindung mit durchgängiger 

Silagefütterung und entsprechend langer Lagerungsdauer stellt verschärfte Anforderungen 

an die Futterernte und -konservierung. Ähnliche Tendenzen zeichnen sich ab im Bereich 

der energetischen Nutzung von Silage aufgrund der zunehmenden Leistung von 

Biogasanlagen und der damit verbundenen zunehmenden Größe von Siloanlagen. 

Neben der Futterpflanze (Zusammensetzung des zu silierenden Ausgangsmaterials) und 

den Siliermitteln beeinflusst die Siliertechnik über das Anwelken, die Zerkleinerung und die 

Lagerungsbedingungen die Silagequalität. Ziel der Silagebereitung und –lagerung muss 

ein nahezu abraumfreies Futter mit einem hohen Energiewert und einer besten Gärqualität 

ohne Nacherwärmung und Verschimmelung sein (THAYSEN, 2004). 

Verfahren und Technik zur Steuerung der Milchsäuregärung passen sich den 

mikrobiologischen Erfordernissen an, mit dem Ziel, den Gärprozess im Sinne einer guten 

Silagequalität positiv zu beeinflussen. Dabei spielt die Zeit zur Reduzierung von 

Atmungsverlusten und auch zur Gewährleistung des Gärungsprozesses eine wichtige 

Rolle, zusätzlich ist die Vermeidung von Verschmutzungen des Erntegutes eine 

Voraussetzung, die in der Ernte- und Konservierungstechnik starke Berücksichtigung 

findet. 

Bei optimaler Durchführung des Silier-Verfahrens, 1-2 Tage Feldliegezeit, 1-2 Tage 

Silobefülldauer und sorgfältige Abdeckung des Futterstapels nach der Befüllung, ist der 

durch die Silierung bedingte Rückgang des Futterwertes gegenüber dem Grünfutter mit 

ca. 0,2 (0,1 bis 0,3) MJ NEL/kg TM relativ gering (KAISER 2000). Bei verlängerter 

Feldliegezeit und / oder verzögerter Silobefüllung und –zudeckung kann der Futterwert 

aber sehr schnell um 0,5 bis 0,6 MJ NEL/kg TM zurückgehen. Nicht selten findet auch 

noch ein Nährstoffverlust bei der Silageentnahme statt. Diese Verschlechterung des 

Futterwertes infolge mangehafter Siliertechnik kann durch nichts ausgeglichen werden. 

Eine Optimierung des Verfahrens ist die einzige Möglichkeit, den Futterwertrückgang 

während der Silierung gering zu halten (KAISER 2000). 

Der im Folgenden beschriebene Stand der Technik beschreibt technische Möglichkeiten 

der Silagebereitung zum heutigen Zeitpunkt. Die technischen Entwicklungen zur 

Silagebereitung sind geprägt durch die Fortsetzung der enormen Schlagkraftsteigerung 

innerhalb der Prozesskette. Dazu im Einzelnen die Verfahrensschritte vom Mähen über 

die Futterwerbung bis zur Futterbergung und Konservierung, nachfolgend der Trend in 

Richtung Precision Crop Farming, der sich zunehmend auch für den Futterbau abzeichnet. 

Technische Entwicklungen bei Mähwerken sind durch Erhöhung der Arbeitsbreite 

geprägt. Höchste Mähleistungen erzielen vor allem Dreifachkombinationen an Traktoren 

oder Trägerfahrzeugen sowie selbstfahrende Mähgeräte mit Arbeitsbreiten von bis zu 14 

m (GEISCHEDER et al. 2006). 

Mit der Vergrößerung der Arbeitsbreite steigt auch die Bedeutung mittig gezogener 

Mähwerke, die im Gegensatz zu angebauten Mähwerken ein eigenes Fahrwerk besitzen 

und sich durch eine erhöhte Manövrierfähigkeit des gesamten Fahrzeugs auszeichnen. 

Das derzeit größte gezogene Scheibenmähwerk als Alternative zum Selbstfahrer weist 

eine Arbeitsbreite von 12 m auf (EIKEL 2006). Die Arbeitsgeschwindigkeit beim Mähen 

liegt je nach Flächeneigenschaften und Schlepperleistungen zwischen 10 – 16 – (19) 

km/h. Damit können theoretische Flächenleistungen von 20 ha/h erreicht werden. 

533


Großflächenmäher erreichen auch auf kleinen Flächen im Durchschnitt Mähleistungen von 

> 7 ha/h. Im praktischen Einsatz verringern sich diese Leistungen durch Transport- und 

Stillstandszeiten um 30-40% auf etwa 5 ha/h (GEISCHEDER et al., 2006). 

Der Schwerpunkt der Weiterentwicklung bei den Mähwerken ist eindeutig auf die 

Verbesserung der Arbeitsqualität und das schnelle Auswechseln von Verschleißteilen 

gerichtet (BERNHARDT 2006). Neben einem Aufbreiter, der die Trocknungsdauer 

reduziert, bieten gezogene Mähwerke auch die Möglichkeit, das Gras bei guten 

Trocknungsbedingungen direkt über eine Schwadzusammenführung im Schwad 

abzulegen. Schwadleger sind vor allem bei geringen Aufwüchsen sinnvoll 

(GERIGHAUSEN 2005). In Verbindung mit dieser Technologie (gezogenes 

Scheibenmähwerk mit Aufbereiter und Schwadleger) wurde ein kontinuierliches 

Durchsatz- und Ertragsmesssystem entwickelt und untersucht. Das System liefert 

zusammen mit einem DGPS-Empfänger georeferenzierte Ertragsdaten (DEMMEL et al. 

2002). 

Bei Maschinen zur Futterwerbung, den Kreiselzettwendern und Kreiselschwadern, sind 

mit Ausnahme der Zunahme der Arbeitsbreiten kaum Neuigkeiten in der Entwicklung zu 

verzeichnen (BERNHARDT 2006). Der Kreiselzettwender wird trotz standardmäßigem 

Einsatz des Aufbereiters in der Erntekette nach wie vor mit aufgeführt. Die 

Kreiselzettwender werden mit dem Ziel der Breitverteilung des Schnittgutes auf der Fläche 

eingesetzt. Zapfwellengetriebene Zinkenkreisel arbeiten paarweise gegenläufig (bis zu 14 

Kreisel und >15 m Arbeitsbreite). 

Die Zunahme der Arbeitsbreite ist im Verhältnis geringer als dies bei den Mähwerken der 

Fall ist. Wie bei Mähwerken kann die sinnvolle Arbeitssteigerung über mehr Arbeitsbreite 

erzielt werden. Geräte mit bis zu 15 m werden angeboten. Sie sind nicht mehr für den 

Heckanbau geeignet, sondern müssen als Anhängegeräte konzipiert werden 

(CIELEJEWSKI, 2003, GERIGHAUSEN, 2004). Aufgrund der geringen 

Arbeitsgeschwindigkeit beim Zetten und Wenden und der damit geringeren 

Flächenleistung kann der Einsatz des Kreiselzettwenders zu Qualitätseinbußen führen 

(GERIGHAUSEN 2004). Empfehlungen beziehen sich daher auf die Aufwuchsmengen: 

bei Erträgen bis 28 dt TM/ha sollte mit Aufbereiter und Breitablage gemäht werden, erst 

bei Erträgen > 30 dt TM/ha ist ein zusätzlicher Zettvorgang empfehlenswert 

(GERIGHAUSEN 2004). Eine Schwadzusammenführung wird für Erträge im Bereich 22- 

24 dt TM/ha empfohlen. 

Eine nach wie vor wichtige Forderung ist eine gute Bodenanpassung der Geräte zur 

Futterwerbung, ein geringer Bodendruck und damit eine minimierte Belastung der 

Grasnarbe. Kreiselschwader sollen mit hoher Schlagkraft auch stark abgetrocknetes Futter 

gleichmäßig, schonend und ohne Futterverschmutzung in einem lockeren Schwad je nach 

Ladegerät in einer Breite von 1,0 m (Ladewagen) bis 2,0 m (selbstfahrender Häcksler) 

zusammenrechen. Die Geräte bestehen aus 1 bis zu 4 zapfwellengetriebenen 

Horizontalkreiseln mit 7-13 Zinkenarmen, die das Mähgut portionsweise zu einem 

Schwadkorb rechen. Schwadform und -gasse ebenso wie die Flächenleistung müssen auf 

die nachfolgende Bergetechnik abgestimmt sein. Um den leistungsfähigen 

Bergemaschinen ausreichend Masse im Schwad anbieten zu können, ist eine große 

Arbeitsbreite erforderlich. Bei Kreiselschwadern kann die Bodenanpassung durch 

Drehgelenke und Tasträder, welche die Kreisel entlang der Bodenkontur führen, optimiert 

werden. Neben Tandemachsen werden auch Ausführungen mit drei Zwillingsachsen 

angeboten, diese sind unter jedem Rotor und frei drehbar. 

So genannte ‚Twin-Zinken’ ermöglichen eine höhere Fahrgeschwindigkeit beim Schwaden 

bei gleichzeitig sauberer Rechenarbeit, indem die erste Zinkenreihe den Hauptanteil des 

Futters über der Stoppel laufend schwadet, während die zweite Zinkenreihe, die etwas 

tiefer arbeitet, ohne die Bodenoberfläche berühren zu müssen, sauber nachrecht. 

534


Mit dem Einsatz so genannter ‚bi tangentieller Zinkenarme’ werden aufgrund einer 

besserer Ausnutzung der inneren Zinken und einem höheren Aushub der Zinken aus dem 

Schwad Vorteile wie gleichmäßigere Schwadablage, höheres Schwadvolumen sowie eine 

erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit verbunden. 

Während sich die Futterwerbung weniger im Verfahren, als in der Technik unterscheidet, 

kann die Futterbergung und –konservierung in verschiedenen Verfahren durchgeführt 

wer-den, die sich sowohl im technischen Aufbau der Erntemaschinen als auch im 

zeitlichen Ablauf der einzelnen Verfahrensabschnitte, der Logistik und somit auch in der 

Konsequenz für die Silagequalität unterscheiden. 

Die Tendenz der vergangenen Jahre hin zu gesteigerten Antriebsleistungen für 

selbstfahrende Feldhäcksler hält weiter an (BRÜSER 2006). Die theoretische 

Durchsatzleistung moderner Feldhäcksler beträgt weit über 200 t in der Stunde 

(GERIGHAUSEN 2004). Leistungssteigerungen sind zurückzuführen auf Motorleistung 

und große Erntevorsätze. Die derzeit leistungsstärkste Maschine verfügt über 735 kW 

(1.000 PS), ein 14-reihiges Maisgebiss bzw. einer Arbeitsbreite von 10,5 m. Für die 

Maisernte werden auch reihenunabhängige Erntevorsätze angeboten. Analog zu den 

Entwicklungen beim Mähdrescher werden minimierte Wartungs- und Reparaturzeiten und 

verbesserte Bedienerfreundlichkeit auch beim Häcksler eingeführt (Schnitthöhenführung, 

Schwadabtastung, verstellbare Gegenschneiden, Verstellung Cracker, automatische 

Schleifeinrichtung). Eine gleichmäßigere und stufenlose Einstellung der Schnittlänge wird 

durch den Antrieb von Trommel und Einzug mit einem leistungsver-zweigten 

Planetengetriebe erreicht. Weiterhin wird ein Feldhäcksler angeboten der in einem 

Arbeitsgang Mais häckselt, Quaderballen presst und wickelt (Fa. Vredo). 

Die stufenlose Schnittlängeneinstellung kann während des Ernteeinsatzes bereits über 

Sensortechnik gesteuert werden (EGBERS et al. 2006). Im Zusammenhang mit den 

erneuerbaren Energien werden spezielle Schneidaggregate angeboten, die das Erntegut 

auf sehr kurze theoretische Häcksellängen von 2,5 mm zerkleinern können (Biogas- 

Trommel, Fa. KRONE). Ebenfalls neu ist ein Steindetektor, der neben den bereits 

erhältlichen Metalldetektoren für erhöhte Sicherheit sorgen soll. Die Empfindlichkeit des 

Sensors kann aus der Kabine verstellt werden (BRUNE, DIEKHANS 2001; BRÜSER 

2006). 

Die Futterbergung ist ein transportverbundenes Fließarbeitsverfahren, bei dem das 

Erntegut zum Standort der Lagerung transportiert werden muss. Die Anzahl der benötigten 

Transporteinheiten richtet sich nach dem Verhältnis von Befüllzeit zu Umlaufzeit (Summe 

aus Zeitbedarf für Befüllung, Transport und Entleerung). Die Bedeutung des Transports 

von Erntegut steigt mit der Leistung der Erntemaschinen und stellt damit hohe 

Anforderungen an die Logistik. Standard ist nach wie vor das Parallelverfahren, bei dem 

der Feldhäcksler während des Häckselvorgangs das Erntegut in eine Transporteinheit 

(meist 40 m³) lädt. Durch die Kombination eines Maishäckslers mit einem Hochkippbunker, 

einer sog. ‚Zwischenbunkervariante’, soll beim Häckseln ein zeitweilig unabhängiger 

Betrieb des Häckslers ermöglicht und zudem ein Transportfahrzeug eingespart werden. 

Von Nachteil sind die Stillstandszeiten beim Abbunkern auf die Transporteinheiten. Mit 

zunehmender Hof-Feld-Entfernung diskutieren Lohnunternehmer die Umstellung der 

Transportlogistik auf LKW, mit einem Ladevolumen von 50-70 m³. Dadurch wären größere 

Entfernungen von weit über 10 km rentabel zu gewährleisten. Diese Logistik wäre jedoch 

auf mindestens zwei Überladewagen angewiesen, da das Befahren der Flächen mit einem 

LKW nicht möglich ist (DÖRPMUND, EHNTS 2006). 

535


Aufgrund der zunehmenden Vergabe der Futterbergung an Dienstleister und 

Lohnunternehmer seitens der Milchviehbetriebe ist ein Trend zu immer mehr 

großvolumigen Lade- und Erntewagen zu verzeichnen (BRÜSER 2006). Die Nachfrage 

nach großvolumigen Aufbauten, möglichst hoher Nutzlast und vielseitigem Nutzen ist 

gestiegen. 

Im Bereich der Häckseltransportwagen kommen neben den traditionellen Kippern 

zunehmend Abschiebewagen zum Einsatz. Diese bieten Vorteile hinsichtlich der 

Arbeitssicherheit sowie der der Vorverdichtung auf der Transporteinheit (ANONYM. 2005). 

Neben den traditionellen Ladewagen werden auch Doppelzweckladewagen, sog. ‚Multi- 

oder Kombiladewagen’ angeboten. Diese haben den Vorteil einer höheren Auslastung, da 

sie bei der Grünfutter- und Anwelksilageernte als Lade- und Dosierwagen, und bei der 

Maisernte als Häckseltransportwagen zum Einsatz kommen. 

Der Ladewagen, das klassische „Ein-Mann-Verfahren“, zeichnet sich im Vergleich zum 

Feldhäcksler-Verfahren durch die einfachere Logistik und einen geringeren Bedarf an 

Arbeitskräften aus. Insbesondere bei geringen Feld-Silo-Entfernungen hat der Ladewagen 

seine Bedeutung. Schneidwerke mit bis zu 53 Messern lassen theoretische Schnittlängen 

von 34 mm zu. Mit Laderotor und Silierschneidwerk ausgerüstete Ladewagen schaffen 

eine sehr gute Schnittqualität. Beim Laden von Frischgras oder ungenügend angewelktem 

Futter besteht allerdings die Gefahr, dass der Rotor das Ladegut vermust (FRICK, 2001). 

Um den Zeitbedarf zum Messerschleifen während der Ernte möglichst gering zu halten, 

werden sog. ‚Wendemesser’ angeboten, die bei Bedarf einfach gedreht werden (BRÜSER 

2006). 

Ein Fassungsvermögen von bis zu 50 m³ und ein zulässiges Gesamtgewicht von über 20 t 

erlauben hohe Bergeleistungen (CIELEJEWSKI 2003; GERIGHAUSEN 2004). Insgesamt 

ist mit der Zunahme der Transportkapazität auch eine Weiterentwicklung in Richtung 

bodenschonenden bis hin zu 8-Rad-Fahrwerken festzustellen. Die möglichen 

Transportgeschwindigkeiten variieren von 60 km/h bis 105 km/h (spezielle 

Schnellläufervariante) (BRÜSER 2006). 

Auf dem Gebiet der Großballenpressen sind beim Stand der Technik die Rund- und 

Quaderballen zu unterscheiden. Bei den Rundballenpressen geht der Trend in Richtung 

variabler Presskammer mit nahezu gleich bleibender Pressdichte und dabei in Richtung 

zunehmend größeren Ballendurchmessser von >1,60 m (vgl. Festkammerpressen: 

durchschnittlich bis 1,30 m Durchmesser) (BRÜSER 2006). 

Bei den Großpackenpressen werden ebenfalls variable Einstellungen zur Ballengröße 

angeboten, wobei der Anteil mit Kanalhöhen von 90 cm zunehmende Tendenz zeigt 

(Presskanalbreite 1,20 m, Länge bis 3 m) (BRÜSER 2006). 

Die Verdichtung in den Quaderballenpressen wird über ein Vorkammersystem gesteuert, 

indem das Material in einer Vorkammer vorverdichtet und der Weg in die eigentliche 

Presskammer erst bei Erreichen eines bestimmten Druckes freigegeben wird. 

Bei den Rund- und Quaderballenpressen haben sich Schneidwerke mit Rotationseinzügen 

durchgesetzt. Die üblichen 15 bis 25 Messer erlauben Schnittlängen von bis zu 40 mm. Es 

gibt aber auch Geräte mit bis zu 49 Messern, die die Schnittlänge auf ca. 20 mm 

ermöglichen. Eine geringere Schnittlänge ist Voraussetzung für ein leichteres Auflösen der 

Ballen. 

Nicht zuletzt durch die Einführung von Press-Wickel-Kombinationen ist das Verfahren der 

Ballensilage noch effizienter geworden, so dass die Rundballen trotz höherer Kosten im 

Trend liegen und der Anteil an Wickelsilagen stetig ansteigt (PÜTZ 2003). Auch zur 

Konservierung von Silomais in kleinen verpackten Einheiten werden technische Lösungen 

angeboten; noch ist der Markt als Nische zu betrachten (DUBACH 2004). 

536


Eine Press-Wickel-Kombination für Mais wurde in der Schweiz entwickelt und findet auch 

Einsatz in der Anwelksilagebereitung. Die Spezialpresse verdichtet die Grasballen auf das 

Doppelte der herkömmlichen Rundballen was dazu führt, dass Lohnunternehmer eine 1- 

Jahresgarantie auf diese hochverdichteten Rundballen geben und dementsprechend den 

Preis ebenfalls verdoppeln (DÖRPMUND, EHNTS 2005). 

Verschiedene Konservierungsmethoden, die das Erntegut luftdicht verschließen, sind an 

die Verfahren der Futterbergung angepasst. Ladewagen und Häckslerverfahren führen 

entweder zum Fahrsilo- oder Schlauchsiloverfahren. Rundballen werden entweder 

unmittelbar im Anschluss an den Pressvorgang auf der Erntefläche gewickelt, oder aber 

nach dem Transport zum Ort der Lagerung. Unterschiede bei den jeweiligen 

Konservierungsverfahren liegen in der Verdichtungstechnik, dem Verdichtungsdruck, der 

Größe der Anschnittfläche, dem Zeitpunkt des luftdichten Abschlusses, den 

Verfahrensleistungen, dem Arbeitskraftbedarf und den Kosten. Die Verdichtung von 

Siliergut beeinflusst deutlich den Gärprozess und die Lagerstabilität, da durch eine 

unzureichende Verdichtung verstärkt Sauerstoff durch die Anschnittfläche in das Silo 

eindringen kann. Die Menge des Luftzutrittes und die Eindringtiefe in den Futterstock 

werden von der Größe der Poren und Luftkanälen bestimmt. Diese fördern das Wachstum 

unerwünschter Keime wie Hefen und Schimmelpilze und führen zur Nacherwärmung der 

Silagen. 

Von großer Bedeutung ist die Anpassung der Verdichtungsleistung an die Bergeleistung. 

Aufgrund der zunehmenden Bergeleistung von Erntemaschinen ist die 

Verdichtungsleistung am Silo zum begrenzenden Faktor geworden (WEIß, 2001; HENKE, 

2004; WAGNER 2005; LEURS 2006). Organisatorisch sind Verdichtungsempfehlungen 

am Fahrsilo an die Bergeleistung der Erntemaschinen geknüpft (WAGNER, THAYSEN 

2006). Je höher die Ernteleistung, umso größer sind die Anforderungen an die 

Arbeitsorganisation am Silo, um die Verdichtungsempfehlungen umzusetzen. Trotz der 

zahlreichen Empfehlungen für den zu leistenden Verdichtungsaufwand beim Einlagern des 

Siliergutes ist die Umsetzung unter praktischen Bedingungen nicht zuverlässig zu 

garantieren (FÜRLL et al. 2006). Im Fahrsilo beeinflussen der Fahrer und das 

Walzfahrzeug die Verdichtung maßgeblich. Nicht der Fahrer des Feldhäckslers, sondern 

der Fahrer des Walzfahrzeugs steuert die Erntekette und sollte notfalls den Prozess 

stoppen. 

Neben den konventionellen Walzschleppern und Radladern werden auch Rüttelwalzen 

aus dem Straßenbau wieder zunehmend als Verdichtungstechnik in Großsilos diskutiert. 

Die Schlauchtechnologie erfährt eine wachsende Akzeptanz in der Praxis (WEBER, 

2005). Die Durchsatzleistungen dieser Maschinen sind abhängig vom 

Schlauchdurchmesser und liegen je nach Siliergut bei 25 – 70 t/h (2,40 m 

Schlauchdurchmesser) bis zu 150 − 300 t/h (3,60 m Schlauchdurchmesser) (WAGNER, 

THAYSEN 2006). 

Beim Einsatz der Schlauchtechnologie wird Erntegut in einem Polyethylenschlauch siliert. 

Die Schlauchfolie unterscheidet sich aufgrund der unterschiedlichen 

Qualitätsanforderungen deutlich von einer Standard Fahrsilofolie (Steinhöfel et al. 2006). 

Charakteristisch für die Schlauchtechnologie ist der Verzicht auf bauliche Maßnahmen 

sowie eine vergleichsweise kleine Anschnittfläche, die einen hohen Vorschub ermöglicht. 

Die Druckregulierung bei der Verdichtung im Folienschlauch erfolgt maschinell über den 

Bremsdruck der Maschine und wird über die Dehnung der Folie kontrolliert. Im Gegensatz 

zur Überfahrt durch die Verdichtungsfahrzeuge im Fahrsilo, ist die Verdichtung mittels 

Schlauchpresse einstell- und reproduzierbar. 

537


Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen aus der Praxis bieten Lohnunternehmer 

häufig verschiedene Ernteverfahren an (SCHMID 2006). Die Frage ob Häcksler oder 

Ladewagen zum Einsatz kommen, hängt auch vom Auftragsvolumen ab: je größer die 

Aufträge, desto eher wird gehäckselt, wobei regionale Unterschiede festzustellen sind, die 

sich jedoch nicht in der Futterqualität wieder finden lassen. 

Eindeutig ist der Trend zu kompletten Arbeitsketten vom Mähen bis zum fertigen Silo 

inklusive Abdeckung. Dadurch ist der Ablauf deutlich reibungsloser, aufgrund der größeren 

Trailer ist wesentlich weniger Verkehr auf dem Silo, was weniger Schmutz und 

gleichmäßigere Schichten zur Folge hat. 

Das enorme Leistungspotential solcher logistisch abgestimmten Arbeitsketten führt dazu, 

dass professionelle Grünlandlandwirte komplett aus der Silagebereitung aussteigen 

werden, in vielen Regionen ist dies bereits heute der Fall (SCHMID 2006). 

Der Zeit- und Kostendruck in der Futterernte hat zu einer erheblichen Steigerung in der 

Verfahrensleistung geführt. Während noch vor zehn Jahren als Faust- und 

Orientierungswert für große Futterbetriebe eine Verfahrensleistung von 2 ha/h gefordert 

wurde (FRÖBA, JÄGER 1996), was bei 12 t/ha einer effektiven Ernteleistung von 24 t 

OS/h entspricht, ist heute bei normalem Bestand selbst in Westdeutschland eine 

Ernteleistung von 10 ha/h keine Seltenheit mehr (SCHMID 2006), was bei 12 t/ha einer 

effektiven Ernteleistung von 120 t OS/h entspricht. Die Kosten für eine komplette Kette 

liegen bei ca. 500 €/h und werden jeweils auf die Fläche umgerechnet. 

Ein weiterer Trend der technischen Entwicklungen in der Silagebereitung ist der 

zunehmende Einsatz von prozessbegleitender Sensortechnik. Durch 

Qualitätskontrollen und die Verknüpfung von Prozess- und Kenngrößen soll eine 

regeltechnische Anpassung von Maßnahmen ermöglicht werden. 

Ein Beispiel für die Verknüpfung von Informationen während des Ernteprozesses ist ein 

Feldhäcksler, der die Informationen Ertrag – Feuchte – und Siliermittelapplikation 

miteinander verknüpft: 

Die Durchsatzmessungen am Feldhäcksler werden mittels eines Masseflusssensors über 

das Messen der Spaltweite zwischen den Presswalzen durchgeführt (EHLERT 2001). 

Diese Ertragsmessungen zeigen bereits gute Ergebnisse im Praxiseinsatz und werden 

zunehmend beim Lohnunternehmer eingesetzt. Die Ertragserfassung bei der Einlagerung 

ermöglicht Kostenkalkulationen sowie eine gezielte, ganzjährige Futterplanung und ein 

verbessertes Silomanagement in Verbindung mit einem GPS-System ermöglicht diese 

Messung auch eine Ertragskartierung. 

Zur Feuchtemessung sind Nahinfrarot (NIR)-Spektrometer am Auswurfkrümmer eines 

Feldhäckslers installiert. Aus dem Trockenmassegehalt und der Durchsatzmessung wird 

im Bordcomputer die Siliermitteldosierung ermittelt und automatisch angepasst. Ein 

Siliermittelkonzentrat wird mit einer Rotationsdüse in sehr feine Tröpfchen unterteilt, so 

dass es gelingt, im Durchschnitt nur mit 10ml/t Erntegut auszukommen (vgl. früher 1-2 l/t). 

Das Gerät ist fertig entwickelt und läuft derzeit in einer noch limitierten Stückzahl (John 

Deere Green Star). 

Erstmalig kann auch durch einen fotooptischen Sensor am Maisgebiss des Feldhäckslers 

der Reifegrad der Maispflanze über die Farbmessung des eingezogenen Erntegutes 

während der Ernte erkannt werden (EGBERS et al. 2006). Darauf basierend errechnet 

eine Regelhydraulik die für die Fütterung optimale Häcksellänge, die wiederum die 

Verdichtbarkeit des Ernteguts maßgeblich beeinflusst (LEURS 2006). Die hydraulisch 

angetriebenen Vorpresswalzen werden daraufhin automatisch in ihrer Geschwindigkeit an 

den Reifegrad des Ernteguts angepasst. 

538


Der zunehmende Einsatz von Sensortechnik eröffnet die Möglichkeiten, operativ im 

Prozess Entscheidungen zu treffen. Die Durchführung von risikomindernden Maßnahmen 

in der Silagebereitung kann damit zukünftig zunehmend nach Zielgrößen ausgerichtet 

werden. 

Die technischen (Weiter-) Entwicklungen zur Silagebereitung konzentrieren sich sowohl 

bei der Futterwerbung als auch bei der Futterbergung auf die Steigerung der 

Verfahrensleistung und Arbeitsqualität. Mit zunehmender Hof-Feld-Entfernung steigen 

auch die Ansprüche an die Logistik beim Abtransport des Ernteguts. Großvolumige 

Transporteinheiten und hohe Fahrgeschwindigkeiten dienen der Prozessoptimierung. 

Dabei finden auch bodenschutzrelevante Maßnahmen eine Berücksichtigung. In der 

Praxis wird zunehmend die komplette Erntekette vom Lohnunternehmer übernommen, so 

dass hier eine Abstimmung der Geräte und Maschinen möglich ist. 

Gleichzeitig sind aufgrund der Steigerung der Durchsatzleistung und Schlagkraft von 

Erntemaschinen beim Abtransport des Erntegutes weiter anwachsende Massenströme am 

Silo zu bewältigen, die zu Lasten der Verdichtungsarbeit führen. 

Die Informationstechnologie gewinnt auch in der Futterernte zunehmend an Bedeutung, 

da zum einen die Ertragsmessung und zum anderen die Erfassung von 

Qualitätsparametern zur Anpassung der erforderlichen Maßnahmen im Ernteprozess 

bereits technisch möglich sind. 

Literatur: 

ANONYMUS (2005): Der Abschiebe-Pioneer legt nach. In: dlz agrarmagazin, Sonderdruck 

S. 1-6. 

BERG, W., A. PROCHNOW, R. LATSCH (2006):Assessing hihg performance techniques 

fort he production of wilted grass silage. In: XVI. CIGR World Congress „Agricultural 

Engineering for a Better World”, 3.-7.09.2006 in Bonn. Book of Abstracts, VDI-Berichte 

1958, S. 229-230. 

BERNHARDT, G. (2006): Halmgutmähen und Halmgutwerben. In: JAHRBUCH 

AGRARTECHNIK. Band 18. (H.-H. Harms, F. Meier Hrsg.), Kap. 9.1 

Halmguterntetechnik. S. 131-134, Landwirtschaftsverlag Münster. 

BRÜSER, C. (2006): Halmgutbergung. In: JAHRBUCH AGRARTECHNIK. Band 18. (H.-H. 

HARMS, F. MEIER Hrsg.), Kap. 9.1 Halmguterntetechnik. S. 134-141, 

Landwirtschaftsverlag Münster. 

BRUNE, M., DIEKHANS, N. (2001): Steindetektion am Feldhäcksler. In: Tagung 

LANDTECHNIK 2001, VDI-MEG- Düsseldorf, VDI-Berichte 1636, S. 307-313. 

CIELEJEWSKI, H. (2003): Trends bei der Technik für die Futterernte. Landtechnik 58 

(2003), no. 6, S. 364 – 365. 

DEMMEL, M., T. SCHWENKE, H. HEUWINKEL, F. LOCHER, J. ROTTMEIER (2002): 

Ertragsermittlung von Grünland. In: Landtechnik 3/2002, S. 146-147. 

DÖRPMUND, H.-G., A. EHNTS (2005): Häckseln, pressen, wickeln. In: Lohnunternehmen 

11/2005, S. 37-40. 

DÖRPMUND, H.-G., A. EHNTS (2006): Häckselketten für Biogas: Knackpunkt ist die 

Logistik. In: Lohnunternehmen 5/2006, S. 10-18. 

DUBACH, S. (2004): Handlich verpackter Mais. Maisballenpressen im Überblick. Profi, Nr. 

4/04, S. 72-75. 

EGBERS, M., C.-F. KRONSBEIN, A. RUCKELSHAUSEN (2006): Der Reifegrad bestimmt 

die Häcksellänge. In: Landtechnik 3/2006, S. 136-137. 

EHLERT, D. (2001): Verdichtungsverhalten von Futterpflanzen bei volumetrischer 

Durchsatzmessung im Feldhäcksler. In: Tagung LANDTECHNIK 2001, VDI-MEG- 

Düsseldorf, VDI-Berichte 1636, S. 273-278. 

539


EIKEL, G. (2006): Fast 12 Meter Schnittbreite. In: profi 9/2006, S. 31-32. 

FRICK, R. (2001): Lade- und Erntewagen. FAT-Bericht Nr. 576, Eidgenössische Forschungsanstalt 

für Agrarwirtschaft und Landtechnik, CH-Tänikon. 

FÜRLL, C., K.-J. SCHMERBAUCH, E. KAISER, C. IDLER (2006): Einflüsse durch das 

Verdichten und den äußeren Luftabschluss auf die Qualität von Grassilagen – 

Ergebnisse und Anforderungen. In: Agrartechnische Forschung 12 (2006), Heft 2, S. 

19-29. 

FRÖBA, N., P. JÄGER (1996): Transporttechnik in der Futterernte. In: Futterernte in 

Großbetrieben, KTBL Schrift 228, S. 64-86. 

GEISCHEDER, R., A. WEBER, M. DEMMEL, M. ROTHMUND (2006): Einsatz von 

selbstfahrenden und traktorangebauten Großflächenmähwerken. In: Landtechnik 

3/2006, S. 134-135. 

GERIGHAUSEN, H. G. (2004): Prozesstechnik optimal auf die Leistung abstimmen. In: 

Landtechnik für Profis, VDI-MEG-Tagung, 28.01.04 in Magdeburg, S. 1-9., VDI-Verlag 

Düsseldorf, S. 29-30. 

GERIGHAUSEN, H. G. (2005): Silagemanagement: So läuft alles nach Plan. In: 

AGRARfinanz, Sonderheft Tierhaltung 2004, S. 22-24. 

HENKE, J. (2004): Logistiklösungen beim Einsatz großer Feldhäcksler im norddeutschen 

Raum. In: Landtechnik für Profis, VDI-MEG-Tagung, 28.01.04 in Magdeburg, S. 1-9., 

VDI-Verlag Düsseldorf, S. 37-49. 

KAISER, E. (2000): Qualitätssicherung von Silagen – Besonderheiten auf Moorstandorten. 

DLG-Grünlandtagung 2000: Niedermoor – Problemstandort und Futterquelle., 

27.6.2000 in Pasewalk, Vorpommern, S. 41-50. 

LEURS, K.: Einfluss von Häcksellänge, Aufbereitungsgrad und Sorte auf die 

Siliereigenschaften von Mais; Diss. Institut für Landtechnik, Uni Bonn (2006) VDI MEG- 

Schrift Nr. 438. 

PÜTZ, M. (2003): Ballenwickelsilage – Aufwärtstrend geht weiter. In: Lohnunternehmen 

5/2003, S. 16-21. 

SCHMID, A. (2006): Geschäftsführer Bundesverband der Lohnunternehmer, m.M. 

STEINHÖFEL, O., U. WEBER, S. MEISE (2006): Folienqualität von Siloschläuchen: Dick 

allein genügt nicht. In: Neue Landwirtschaft, Sonderdruck 4/2006, S. 1-4. 

THAYSEN, J. (2004): Die Produktion von qualitativ hochwertigen Grassilagen. 

Übersichten Tierernährung. 32, S. 57-102. 

THAYSEN, J., A. WAGNER (2006): Allgemeine Grundsätze der Silierung (Silierprinzip, 

Verluste, Luftabschluss, Entnahmevorschub). In: Praxishandbuch Futterkonservierung. 

Silagebereitung, Siliermittel, Dosiergeräte, Silofolien. 7. Auflage 2006. Herausgegeben 

vom Bundesarbeitskreis Futterkonservierung. DLG-Verlags-GmbH, ISBN 3-7690-0677- 

1. 

WAGNER, A. (2005): Qualitätsmanagement bei der Futterernte - Einflüsse der 

Erntetechnik auf den Qualitätsparameter „Langzeitstabilität“ von Silagen. 

Habilitationsschrift, Universität Bonn, VDI-MEG-Schrift 432, Selbstverlag. 

WEBER, U. (2005): Untersuchungen zur Silierung von Zuckerrübenpressschnitzeln in 

Folienschläuchen. Diss. Landwirtschaftlich Gärtnerischen Fakultät der Humboldt 

Universität zu Berlin, Logos Verlag Berlin. 

WEIß, J. (2001): Grassilagegewinnung - Bekannte Grundsätze beachten und neue Möglichkeiten 

nutzen. Großtierpraxis 2:05, S. 8-15. 

540


Siliermittel: Rechtssituation und Wirksamkeitsergebnisse DLG-geprüfter Produkte 

Thaysen, Johannes (Landwirtschaftskammer SH); Honig, Hans; Spiekers, Hubert; 

Staudacher, Walter: 

Zur Rechtssituation von Siliermitteln 

Bis 2003 waren Siliermittel weder in Deutschland noch in den meisten EU-Ländern als 

eigene Stoffgruppe futtermittelrechtlich geregelt. In Frankreich und der Schweiz hingegen 

waren Siliermittel auch in der Vergangenheit zulassungspflichtig. 

Mit der Verkündung der Verordnung (EG) Nr.1831/2003 im Oktober 2003 über 

Zusatzstoffe in der Tierernährung wurde erstmals in Europa ein einheitlicher 

Rechtsrahmen für Silierzusatzstoffe geschaffen. Silierzusatzstoffe werden darin als Stoffe 

definiert, die Futtermitteln zugesetzt werden, um die Silageerzeugung zu verbessern und 

die Enzyme und Mikroorganismen enthalten können. Sie werden unter den 

Futterzusatzstoffen der Funktionsgruppe der technologischen Zusatzstoffe zugeordnet. 

Mit der Verkündung der Verordnung hat die Europäische Kommission dazu aufgefordert, 

bis November 2004 Zubereitungen (Siliermittel) oder Siliermittelwirkstoffe notifizieren zu 

lassen. Seit November 2005 existiert ein erstes Register der Futtermittelzusatzstoffe 

inklusive Silierzusatzstoffe, das unter den folgenden Internetadressen der Europäischen 

Kommission oder des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit 

(BVL) eingesehen werden kann: 

http://europa.eu.int/comm/food/food/animalnutrition/feedadditives/comm_register_07112005.pdf 

http://www.bvl.bund.de/cln_007/nn_491208/DE/02__Futtermittel/04__Zusatzstoffe/01__ListeZugelZusatzst/listeZugelZus 

atzst__node.html__nnn=true 

Damit dürfen nur noch Siliermittelzusatzstoffe in Verkehr gebracht werden, die von der 

Europäischen Kommission als notifiziert oder zugelassen in einem Register geführt 

werden. Anträge auf Zulassung von notifizierten Silierwirkstoffen sind bis spätestens 

Oktober 2010 zu stellen. Voraussetzung für die Zulassung ist der ausreichende Nachweis, 

dass der Silierzusatzstoff 

- sich nicht schädlich auf die Gesundheit von Tier und Mensch oder auf die Umwelt 

auswirkt 

- nicht in einer Weise dargeboten wird, die den Anwender irreführen kann 

- keinen Nachteil für den Verbraucher durch die Beeinträchtigung der Beschaffenheit 

der tierischen Erzeugnisse mit sich bringt 

Ferner ist ausreichend nachzuweisen, dass der Silierzusatzstoff die Beschaffenheit des 

Futtermittels positiv beeinflusst. 

Richtlinien zur Erstellung von Dossiers im Hinblick auf den Nachweis der Unbedenklichkeit 

und Wirksamkeit werden zurzeit von der Europäischen Kommission erarbeitet. 

Siliermittel, die aus einem oder mehreren Silierzusatzstoffen und einem oder mehreren 

Futtermittel-Ausgangserzeugnissen bestehen, sind futtermittelrechtlich als Vormischungen 

aufzufassen und als „Vormischungen mit Silierzusatzstoffen“ zu deklarieren. Für die 

meisten der derzeitig angebotenen Siliermittel trifft dies zu. 

Hersteller und Inverkehrbringer von Siliermitteln sowie Landwirte, die Siliermittel 

einsetzen, sind im rechtlichen Sinne Futtermittelunternehmer und müssen daher die 

Grundsätze der Verordnung (EG) Nr. 176/2002 (Lebensmittelbasis-VO) und der 

Verordnung (EG) Nr. 183/2005 (Futtermittelhygiene-VO) beachten. Anders als beim 

Einsatz von sonstigen Futterzusatzstoffen verpflichtet der Einsatz von Silierzusatzstoffen 

den Landwirt nicht zur Errichtung und Durchführung von qualitätssichernden Verfahren, 

541


die auf den HACCP-Grundsätzen beruhen. Gleichwohl ist nach der „Guten Fachlichen 

Praxis“ zu verfahren. 

Zu Wirksamkeitsergebnissen DLG-geprüfter Produkte 

Siliermittel sollen die Gärqualität sichern oder verbessern und die Gärverluste reduzieren. 

Ein weiteres Ziel ist die Verbesserung der Haltbarkeit während der Entnahme der Silage. 

Darüber hinaus können sie den Futterwert durch geringeren Stoffab- und umbau 

verbessern. Dadurch erzielte Steigerungen der Verdaulichkeit und der Futteraufnahme 

können in Folge eine Erhöhung der Milch- bzw. Mastleistung bewirken. Eine weitere 

Wirkungsrichtung ist die Verringerung der Belastung mit Clostridiensporen. 

Die Größenordnung der Mengen- und Qualitätseffekte von Siliermitteln wird im Folgenden 

basierend auf umfangreichen Auswertungen von Silierversuchen dargestellt. Auf Grund 

der unterschiedlichen Gäreigenschaften wird dabei zwischen Gras-, Maissilage und CCM 

unterschieden. 

Effekte auf Gärqualität und -verlauf sowie auf Verbesserung der aeroben Stabilität 

(WR 1 + 2) 


Grundlage für die Auswertung sind Versuchsdossiers der Antragsteller für die Verleihung 

des DLG-Gütezeichens für Siliermittel der Jahre 1990-2005. Darüber hinaus wurden 

einige ausgewählte Siliermittelversuchsdaten von Forschungs- und Landeseinrichtungen 

einbezogen, die einerseits nach DLG-Richtlinie für Siliermittel angelegt und durchgeführt 

wurden sowie andererseits eine abgesicherte Wirkung des geprüften Produktes erkennen 

ließen. Insgesamt wurden 49 verschiedene Produkte der Wirkungsrichtung 1 und 28 der 

Wirkungsrichtung 2 ausgewertet. Es wurden nur die Versuche in die Auswertung 

einbezogen, die in der unbehandelten Kontrolle eine Gärqualität im Anwendungsbereich 

(AWB) A und B < 80 DLG-Punkten (DLG-Schlüssel 2005) und im AWB C < 90 DLG- 

Punkte aufwiesen. Gegenüber früheren Auswertungen ist so eine erheblich Anzahl von 

Versuchen aus der Auswertung ausgeschlossen worden. 

Die folgenden Tabellen enthalten im Tabellenkopf die Siliermitteltypen und die Anzahl der 

ausgewerteten Silos. Dann folgen als Mittelwerte Angaben zur 

Ausgangsmaterialcharakteristik und zur unbehandelten Kontrolle. Die Siliermittelwirkung 

ist als Differenz zur Kontrolle dargestellt und erlaubt somit Angaben zur Wirkungshöhe. Im 

unteren Tabellenteil sind als Mittelwerte der Anteil der Versuche wiedergegeben, die 

hinsichtlich der Gärqualität mehr als 20 bzw. 10 DLG Punke (DLG-Schlüssel 2005) 

erbracht haben. Diese Auswertung ermöglicht somit Aussagen zur Wirkungssicherheit der 

Siliermitteltypen. Einschränkend ist auszusagen, dass dieser Mittelwertsvergleich zur 

Wirkungshöhe von Siliermitteltypen aufgrund nicht immer voller Vergleichbarkeit der 

Versuchsanlage und öfter recht geringen Datenumfangs nur bedingt aussagekräftig ist. 

Die dargestellten Ergebnisse sind daher als Trend zu werten, die die mögliche 

Größenordnung der Effekte beschreiben. 

542


Grassilierung 

Den Einfluss der Siliermittel MSBho, Chem, Melasse, MSBho + Melasse und Komb zeigt 

Tabelle 1. Erläuterung der Abkürzungen: s.u. 

Im Anwendungsbereich A+B weisen chemische Zusätze die größte Wirkungshöhe und - 

sicherheit auf, gefolgt von MSBho + Melasse. Mit zunehmendem VK verringert sich die 

Siliermittelwirkung generell. Hierbei sind jedoch die Unterschiede im Ausgangsmaterial 

und damit dem Qualitätsniveau der Kontrollen zu beachten. 

Im AWB C werden die Effekte der Siliermittel aufgrund des nochmalig höheren Niveaus 

der Kontrollen und entsprechend der geringeren Umsetzungsintensität bei höherem TM- 

Gehalt noch kleiner als im AWB B. Im AWB C liegt die Wirkungshöhe von MSBho gleichauf 

mit chemischen Siliermitteltypen. Die aerobe Stabilität wurde insgesamt nur weniger stark 

beeinflusst. Im Trend ergab sich bei MSBho eine leicht negative, bei Melasse und den 

chemischen Zusätzen eine leicht positive Wirkung. 

Silomaissilierung 

Der Silomais ist eine leicht vergärbare Futterart mit einem günstigen Vergärbarkeitskoeffizienten. 

Dementsprechend liegt die Gärqualität in den Kontrollen im Mittel 

meistens bei über 90 DLG-Punkten und lässt daher keine markanten Verbesserungen und 

Verlustminderungen mehr zu. Dennoch gibt es Ergebnisse, bei denen die Verwertung der 

mit Siliermitteln behandelten Silagen in der Fütterung verbessert wurde. 

Siliermittelwirkung auf die aerobe Stabilität bei Gras-, Maissilage und CCM 

Bei Untersuchung der Siliermittelwirkung nach WR 1 zeigte sich häufig eine Tendenz zu 

einer leichten Verringerung der aeroben Stabilität. Ähnlich war der Effekt abhängig von der 

erzielten Gärqualität. Mit zunehmender Silage- und Gärqualität wird also die Sicherung der 

aeroben Stabilität bedeutender, wenn Siliermittel der WR 1 eingesetzt werden. 

Für die Quantifizierung der Siliermitteleffekte nach der WR 2 wurden in Tabelle 2 die 

Daten für alle Siliermitteltypen und AWB zur Grassilierung zusammengefasst. Die erzielten 

Stabilitätsverbesserungen sind bei MSBhe in der Wirkungshöhe und -sicherheit am 

höchsten, gefolgt von MSBkomb im AWB C. Chemische Siliermittel zu Gras weisen 

geringere und wegen der kleinen Datenmenge nicht signifikante Wirkungshöhen auf. 

Komb dagegen wirkt signifikant, wenn berücksichtigt wird, dass bei dieser 

Versuchsdurchführung die Kontrolle mit MSBho behandelt wurde. 

Bei der Mais- und CCM-Silierung (Tabelle 3) wirkt Komb in der Wirkungshöhe und - 

sicherheit am höchsten, gefolgt von Chem und MSBkomb. MSBhe fällt hier – anders als bei 

Gras – allerdings etwas zurück. 

Zu beachten ist, dass bei Siliermitteln mit MSBhe, allein oder in Kombination mit MSBho, die 

Verbesserung der aeroben Stabilität in vielen Fällen durch eine Erhöhung der TM-Verluste 

und – nach der neuen Bewertung – auch durch eine Verringerung der Gärqualität erkauft 

wird. 

Erläuterung der Abkürzungen: 

MSBho = homofermentative Milchsäurebakterien 

MSBhe = heterofermentative Milchsäurebakterien 

MSBkomb = homo- und heterofermentative Milchsäurebakterien 

Chem = chemische Siliermittel 

Komb = MSBho + chemische Siliermittel 

543


Tabelle 1: Mittlere Effekte von chemischen Siliermittel (CHEM), homofermentativen 

Milchsäurebakterien (MSBho) oder Kombinationsprodukten bei sachgerechtem Einsatz zur 

Grassilierung in Wirkungsrichtung 1 

WR I Zusammenfassung -- 

GRAS -- GQkontr 20/10 

0,7 

* 

>20/10 

n 64 177 77 69 40 25 21 11 3 25 8 4 3 

* %nges 62 71 92 88 84 83 100 100 100 93 100 100 100 

darin MWDiff GQ Pkt 56 b 54 b 27 b 69 b 61 b 34 b 63 b 

TMV rel % -28 b -34 b -29 b -62 b -53 b -48 b -43 b 

43 b 47 b 50 b 43b 33b 28b 

-48 b - -27 b -30 -26 - 

Stab Tage -0,6 -1,5 b 0 0 1 -1 0,0 -0,3 -1 -0,4 1 1,9 a 

* 80 bzw. 20 bei AWB A u. B; 90 bzw. 10 bei AWB C; GQ = Gärqualität; Sicherung der 

Differenz zur Kontrolle: a ) = 5% und b ) = 1% Irrtumswahrscheinlichkeit 

544 

0,7


Tabelle: 2: Mittlere Effekte von chemischen Siliermittel (CHEM), heterofermentativen 

Milchsäurebakterien (MSBhe) oder Kombinationsprodukten bei sachgerechtem Einsatz zur 

Grassilierung in Wirkungsrichtung 2 

Siliermittel MSBhe MSBkomb Chem Komb 

AWB B C B C A B C B C B MSB* 

Anzahl Silos 31 22 11 92 9 12 53 42 31 18 

Ausgangsmaterial TM % 26 42 27 48 18 27 40 27 45 29 

VK 40 53 40 66 28 47 51 46 60 43 

Kontrolle GQ Pkt 81 97 80 89 68 70 93 82 92 100 

TMV abs % 8,8 6,9 7,3 7,7 9,0 10,1 6,2 7,3 7,2 10,0 

Stab Tg 2,5 2,2 3,0 4,0 4,5 3,1 4,2 3,1 3,9 1,9 

Differenz GQ Pkt 18 b -9 b 0 -1 22 10 1 13 b 8 a -8 a 

[SM. - Kontr.] TMV rel % -1 29 a -12 -9 -4 -11 -7 -12 a -17 a 

Stab Tg 3,9 b 3,1 b 1,9 2,3 b 

545 

-26 b 

1,8 1,0 1,3 0,8 0,7 1,7 b 

Differenz Stabilität >2 Tage n 24 14 5 57 6 3 17 10 8 4 

>2 Tage % nges 77 64 45 62 67 25 32 24 26 22 

darin MWDiff GQ Pkt -17 b -9 b 22 -3 32 12 a -1 b 8 23 -29 a 

TMV rel % -4 34 a -29 b -9 -5 -11 -11 -20 a -24 -15 

Stab Tage 4,8 b 4,2 b 4,2 a 3,9 b 

2,7 3,1 3,5 b 4,2 b 3,2 b 

Differenz Stabilität 0-2 Tage n 7 8 5 22 3 7 29 20 13 14 

0-2 Tage % nges 23 36 45 24 33 58 55 48 42 78 

Differenz Stabilität


Tabelle: 3: Mittlere Effekte von chemischen Siliermittel (CHEM), heterofermentativen 

Milchsäurebakterien (MSBhe) oder Kombinationsprodukten bei sachgerechtem Einsatz zur 

Mais- und CCM-Silierung in Wirkungsrichtung 2 

Futter Mais CCM 

Siliermittel MSBhe MSBkomb Chem Komb Komb 

AWB B C B C B C B C C 

Anzahl Silos 128 24 81 48 33 30 32 27 21 

Ausgangsmaterial TM % 33 38 31 40 30 38 32 45 64 

VK 58 75 67 65 51 89 64 70 75 

Kontrolle GQ Pkt 99 100 99 100 100 100 99 100 100 

Differenz GQ Pkt -11 b 

[SM. - Kontr.] TMV rel % 15 b 10 a 

TMV abs % 6,4 5,6 5,6 5,8 8,2 4,9 6,6 5,2 3,6 

Stab Tg 2,6 1,7 1,9 2,9 2,2 2,0 2,3 2,7 4,3 

-1 a -19 b 

Stab Tg 1,7 b 1,6 b 2,2 b 1,5 b 2,3 b 

-5 a 0 0 -1 0 0 

19 b 4 8 5 -1 -6 -7 

4 b 3,5 b 3,5 b 4,4 b 

Differenz Stab >2 Tage n 56 10 35 16 16 26 24 19 18 

darin MWDiff GQ Pkt -12 b 

>2 Tage % nges 44 42 43 33 48 87 75 70 86 

-1 a -31 b 

-16 b 

0 0 -2 0 0 

TMV rel % 17 b 11 25 b 11 16 5 2 -5 -10 

Stab Tg 3,8 b 4,5 b 4,5 b 4,1 b 3,9 b 4,7 b 4,5 b 5,2 b 5,1 b 

Differenz Stabilität 0-2 Tage n 47 7 35 23 13 2 6 7 2 

0-2 Tage % nges 37 29 43 48 39 7 19 26 10 

Differenz Stabilität


Effekte auf Futteraufnahme, Verdaulichkeit, Milch- und Mastleistung sowie 

Clostridiensporenreduktion (WR 4 + 5 a) 

Richtig eingesetzte Siliermittel beeinflussen sowohl den Netto-Energie-Ertrag als auch die 

Qualität des behandelten Futters positiv. Für in der Wirkungsrichtung 1 anerkannte 

Zusätze ist daher grundsätzlich vom Potential einer Verbesserung der tierischen Leistung 

auszugehen. Besonders geprüft sind die Effekte für Mittel, die hinsichtlich 

Wirkungsrichtung 4 anerkannt sind. Grundlage für die mittleren Effekte dieser 

Wirkungsrichtungen sind die für die DLG-Anerkennung der Siliermittel eingereichten 

Versuchsdossiers sowie Literaturangaben der Jahre 1985-2002. Diese Effekte sind 

weitestgehend unabhängig von der Vergärbarkeit und dem Trockenmassegehalt des zu 

silierenden Ausgangsmaterials und bei allen gängigen Silagearten nachgewiesen Tabelle 

4). 

Die Effekte der Siliermittel auf den Futterwert beruhen auf den reduzierten Silierverlusten, 

dem verbesserten Gärsäuremuster und dem verminderten Proteinabbau. Entscheidend für 

die Beurteilung sind die am Tier gemessenen Größen. Im Rahmen der 

Verdaulichkeitsbestimmung (Hammeltest) lässt sich der Energiegehalt exakt ermitteln. 

In den von den Untersuchungsanstalten durchgeführten Futteranalysen werden die 

Energiegehalte nach vereinfachten Schätzverfahren errechnet. Die Effekte der Siliermittel 

werden hierbei nicht immer voll erfasst. Eine ergänzend durchgeführte Abschätzung der 

Gärqualität erhöht die Genauigkeit der Einschätzung der Silage. 

Zur Nutzung der verbesserten Silagequalität am Tier sind eine gute Silobewirtschaftung 

mit einem angepassten Vorschub und eine sachgerechte Futtervorlage Voraussetzung. 

Die Effekte auf die Futteraufnahme lassen sich nur bei freier Futtervorlage realisieren. Von 

dem behandelten Futter werden 5 – 10 % mehr gefressen. Bei hohen Rationsanteilen 

ergibt sich bei der Milchkuh somit ein Mehrverzehr/Tag von 0,5 – 1,5 kg Trockenmasse. 

Entsprechend der tatsächlichen Futteraufnahme und der zu ermelkenden Leistung ist das 

Kraftfutter zuzuteilen. Die weiteren Möglichkeiten der Rationskontrolle (Körperkondition, 

Milchinhaltsstoffe etc.) sind zur Überprüfung und Feineinstellung der Fütterung zu nutzen. 

Tabelle 4: Siliermitteleffekte der WR 4 und 5 a; Verbesserung gegenüber der Kontrolle 

Kenngröße Einheit 

Ausmaß der Siliermitteleffekte 

Verdaulichkeit % der organ. Substanz + 1,0 bis + 3,0 

Energiekonzentration MJ NEL/kg TM + 0,1 bis + 0,3 

Futteraufnahme % der behandelten Silage + 5,0 bis + 10,0 

Milchleistung kg je Tier u. Tag bis + 1,2 

Mastleistung g Zunahme je Tier u. Tag bis + 85 

Verminderung der 

Clostridiensporen 

% Sporen/g FM bis 90 

547

Workshop „Futterkonservierung – Wissensstand und Perspektiven“ Poster 

Veränderungen der Osmolalität in Deutschem Weidelgras während der 

Konservierung 

Hoedtke, Sandra; Gabel, Martin; Friedel, Klaus (Universität Rostock, Institut für Nutztierwissenschaften 

und Technologie): 

Einleitung 

Die Osmolalität, welche in der wässrigen Phase von Pflanzen und Silagen gemessen 

werden kann, ist definitionsgemäß die Konzentration an osmotisch wirksamen Teilchen 

je kg Lösungsmittel (osmol/kg). Es ist zu erwarten, dass die Osmolalität während der 

Silierung stark ansteigt. Neben Prozessen wie z. B. der Hydrolyse von Kohlenhydraten, 

bei der während des Abbaus aus hochmolekularen, osmotisch wenig aktiven Molekülen 

kleinere Bruchstücke mit osmotischer Aktivität entstehen, sind vermutlich vor allem 

Fermentationsvorgänge für die Osmolalitätserhöhung verantwortlich. 

Eine Osmolalitätserhöhung ist einerseits als positiv anzusehen, da sie selektiv auf die sich 

in der Silage entwickelnde Mikroflora wirkt. Es ist allgemein bekannt, dass Gärschädlinge 

wie Clostridien wesentlich osmointoleranter sind als die milchsäurebildenden Bakterien. 

Andererseits kann eine erhöhte Osmolalität aber auch Ausdruck von unerwünschten 

Fermentationsprozessen sein. Der Anforderung, die Osmolalität auf das wahrscheinlich 

vom jeweiligen Pflanzenmaterial abhängige, für die Silierung notwendige Maß zu 

beschränken, kommt dabei eine große Bedeutung zu. 

Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es, die Veränderung der Osmolalität in 

Deutschem Weidelgras während der Konservierung zu quantifizieren. Dabei muss der 

Begriff der Konservierung verstanden werden als die Summe der Prozesse „Schnitt“, 

„Anwelken“ und „Gärprozess“. 


Probenmaterial 

Deutsches Weidelgras (Lolium perenne) wurde zu den Vegetationsstadien 

„Grünfutterstadium“ und „Ende Rispenschieben“ mit einem Balkenmäher geerntet. Von 

jedem Vegetationsstadium wurde das Pflanzenmaterial frisch (F) sowie in zwei 

Anwelkstufen (A1 und A2) siliert. Im ersten resp. im zweiten Vegetationsstadium wurden 

dabei Trockensubstanzen von 17 % (F), 23 % (A1) und 35 % (A2) resp. 21 % (F), 

29 % (A1) und 38 % (A2) erzielt. Eine Zerkleinerung des Pflanzenmaterials erfolgte mittels 

eines Großprobenhäckslers auf 2-3 cm Schnittlänge. 

Modellsilagen 

Zur Silierung der 6 verschiedenen Ausgangsmaterialien wurden Modellsilagen angelegt, 

welche entweder ohne Zusatz (Kontrolle) oder mit einem Lactobacillus plantarum 

enthaltenden Milchsäurebakterienpräparat (MSB) mit der vom Hersteller empfohlenen 

Impfdichte (3·10 5 KBE/g Frischmasse) versetzt in luftevakuierten und mit Klebeband 

verschlossenen Plastikbeuteln (20 x 30 cm) 48 Tage lagerten. 

Bestimmung der Trockensubstanz 

Für die Bestimmung der Trockensubstanz (TS) wurde sowohl ein Teil des unsilierten 

Pflanzenmaterials als auch der Silage gefriergetrocknet. Anschließend erfolgte eine 

Trocknung des gemahlenen Materials (3 h bei 105 °C). 

548


Messung der Osmolalität 

Die Osmolalität wurde im Presssaft (Tinkturenpresse, 120 kp·cm -2 ) sowohl von unsiliertem 

als auch siliertem Material mittels Gefrierpunktosmometer nach HOEDTKE et al. (2005) 

bestimmt. 

Bestimmung der wasserlöslichen Kohlenhydrate 

Die Gehalte an wasserlöslichen Kohlenhydraten (WLK) wurden als mono- und dimere 

Kohlenhydrate im Kaltwasserextrakt über eine HPLC-Anlage unter Verwendung einer Vor- 

und einer Trennsäule am Brechungsindexdetektor bestimmt. 

Ergebnisse 

Die Osmolalitäten der unsilierten Ausgangsmaterialien sowie der daraus hergestellten 

Silagen ohne und mit Zusatz von MSB beider Vegetationsstadien sind in Tab. 1 

dargestellt. 

Tab. 1: Osmolalität [osmol/kg] von unsiliertem und siliertem Deutschen Weidelgras unterschiedlicher 

Anwelkstufen und Vegetationsstadien (n=3) 

TS [%] Osmolalität [osmol/kg] 

Silagen 

unsiliert ohne MSB mit MSB 

Grünfutterstadium 

F 17 0,40 A ± 0,06 1,12 aA ± 0,01 1,05 bA ± 0,01 

A1 23 0,64 B ± 0,09 1,53 aB ± 0,01 1,46 bB ± 0,01 

A2 35 1,21 C ± 0,06 2,56 aC ± 0,03 2,44 bC ± 0,01 

Ende Rispenschieben 

F 21 0,56 A ± 0,00 1,20 aA ± 0,01 1,09 bA ± 0,01 

A1 29 0,89 B ± 0,00 1,74 aB ± 0,01 1,58 bB ± 0,03 

A2 38 1,38 C ± 0,03 2,42 C ± 0,04 2,35 C ± 0,04 

a,b 

Unterschiedliche Kleinbuchstaben bedeuten signifikante Unterschiede zwischen den Silagevarianten 

innerhalb einer TS-Stufe des jeweiligen Vegetationsstadiums (p


Die Abhängigkeit der Osmolalität zur Trockensubstanz war sowohl beim silierten als auch 

beim unsilierten Pflanzenmaterial äußerst hoch und lässt sich anhand von linearen 

Regressionen darstellen. Im unsilierten Pflanzenmaterial konnte eine hohe lineare 

Abhängigkeit der Osmolalität vom WLK-Gehalt festgestellt werden (Tab. 2). 

Tab. 2: Osmolalität in Abhängigkeit von TS- und WLK-Gehalt von unsiliertem und siliertem 

Deutschen Weidelgras (Dt. WG) von 3 TS-Stufen und 2 Vegetationsstadien (n=18) 

Dt. WG y x a b s R² 

unsiliert Osmolalität [osmol/kg] TS [%] -0,42 0,05 0,07 0,97 

Silagen 

ohne MSB 

Silagen 

mit MSB 

Osmolalität [osmol/kg] TS [%] -0,18 0,07 0,15 0,93 

Osmolalität [osmol/kg] TS [%] -0,26 0,07 0,17 0,92 

unsiliert Osmolalität [osmol/kg] WLK [% d. TS] -1,87 0,24 0,13 0,87 

Grundsätzlich weisen die Osmolalitäten der Silagen ohne MSB-Zusatz einen höheren 

Wert als die MSB-Varianten auf (vgl. Tab. 1). Aus dem pH-Wert und dem 

Gärproduktmuster der Silagen wird ersichtlich, dass die Kontrollsilagen als qualitativ 

schlecht eingestuft werden müssen (Tab. 3). 

Tab. 3: pH-Wert, Buttersäuregehalt und Summe der Gärprodukte (ohne Milchsäure) von Silagen von 

Deutschem Weidelgras unterschiedlicher Anwelkstufen und Vegetationsstadien (n=3) 

pH-Wert Buttersäure [% d. TS] Σ GP* [% d. TS] 

ohne MSB 

Grünfutterstadium 

mit MSB ohne MSB mit MSB ohne MSB mit MSB 

F 4,71 a ± 0,10 3,74 b ± 0,00 6,72 a ± 0,56 0,01 b ± 0,01 15,14 a ± 2,28 2,62 b ± 0,11 

A1 4,26 a ± 0,02 3,79 b ± 0,01 2,17 a ± 0,04 0,00 b ± 0,00 5,07 a ± 0,06 3,72 b ± 0,39 

A2 4,46 a ± 0,04 3,88 b ± 0,01 0,38 ± 0,11 - 2,86 a ± 0,12 1,99 b ± 0,26 

Ende Rispenschieben 

F 4,85 a ± 0,25 3,69 b ± 0,03 4,05 a ± 1,54 0,08 b ± 0,07 9,70 a ± 2,87 2,50 b ± 0,32 

A1 4,75 a ± 0,19 3,76 b ± 0,02 0,98 a ± 0,38 0,02 b ± 0,01 5,77 a ± 0,88 2,47 b ± 0,18 

A2 4,86 a ± 0,10 3,90 b ± 0,02 0,80 a ± 0,15 0,02 b ± 0,01 4,34 a ± 0,72 2,93 b ± 0,32 

* Summe der Gärprodukte ohne Milchsäure (n-Buttersäure, Essigsäure, Propionsäure, i-Valeriansäure, 

n-Valeriansäure Ethanol, Propanol und Butanol) 

a,b 

Unterschiedliche Kleinbuchstaben bedeuten signifikante Unterschiede zwischen den Silagevarianten 

innerhalb eines Parameters und einer TS-Stufe (p


Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 

Die Osmolalität kann aufgrund ihrer selektiven Wirkung auf Mikroorganismen als wichtiger 

Parameter der Silierung angesehen werden. Die Kenntnis darüber, wie sich diese Größe 

im Vegetationsverlauf, während des Anwelkens und letztendlich während des 

Fermentationsprozesses verändert, ist daher von großer Bedeutung. Deshalb wurde die 

Osmolalitätsveränderung von Deutschem Weidelgras vom Schnitt über das Anwelken bis 

hin zur Silierung quantifiziert. 

Im Verlauf des Anwelkens steigt die Osmolalität entsprechend der TS-Erhöhung. 

Entsprechend liegen die Osmolalitätswerte der Silagen höher, je höher die Osmolalität des 

Ausgangsmaterials ist. Es ergibt sich daher eine hohe lineare Abhängigkeit der 

Osmolalität von der Trockensubstanz, sowohl des unsilierten als auch des silierten 

Pflanzenmaterials im untersuchten TS-Bereich. Dies stützt die derzeit gängige 

Vorgehensweise der Praxis, dass der osmotische Wert über den TS-Gehalt geschätzt 

wird. 

Die Silagen ohne MSB-Zusatz weisen bis auf Anwelkstufe 2 des zweiten 

Vegetationsstadiums signifikant höhere Osmolalitäten als die MSB-Varianten auf und sind 

unter anderem aufgrund erhöhter Buttersäuregehalte als gärbiologisch schlecht 

einzustufen. Die erhöhte Osmolalität könnte in diesem Fall Ausdruck der unerwünschten 

Nebengärungsprozesse sein. 

Es ergab sich im unsilierten Pflanzenmaterial eine hohe lineare Abhängigkeit der 

Osmolalität von dem Gehalt an wasserlöslichen Kohlenhydraten. Dies bedeutet, dass die 

Osmolalität von Pflanzen in hohem Maße von dieser Stoffgruppe abhängt, da die 

Kohlenhydrate außerdem der Hydrolyse unterliegen, d.h. ein Abbau von Oligo- und 

Disacchariden zu Monomeren und somit eine Osmolalitätserhöhung stattfinden kann. 

Die relative Osmolalitätserhöhung der Silagen, ausgedrückt in % gegenüber dem 

Osmolalitätswert des unsilierten Ausgangsmaterials, ist im ersten Vegetationsstadium 

größer als im zweiten. Da sich im zweiten ein gegenüber dem ersten Vegetationsstadium 

erhöhter Zuckergehalt feststellen ließ kann geschlussfolgert werden, dass im späteren 

Stadium schon zu Beginn der Silierung ein höherer osmotischer Wert vorliegt und somit 

die hemmende Wirkung der Osmolalität bereits in einer frühen Silierphase gegeben ist. 

Literatur 

HOEDTKE, S; K. FRIEDEL und M. GABEL (2005): Proc. Soc. Nutr. Physiol. 14, 55. 

551


"Rostocker Fermentationstest" zur Prüfung der Wirksamkeit verschiedener 

biologischer Siliermittel in ökologisch und konventionell erzeugtem Wiesengras 

Richter 1 , Wolfgang Imanuel Friedrich; Schuster, Manfred; Kölln, Karin; Zimmermann 

Natalie (Landesanstalt für Landwirtschaft); Baranowski, Antoni 2 : 

1. Einführung 

Der „Rostocker Fermentationstest“ (RFT) ist eine in vitro Methode die auf einen früher 

beschriebenen Fermentationstest (7, 8) aufbaut. Damit sollen Erkenntnisse zum 

natürlichen Besatz des Siliergutes mit Milchsäurebakterien, zum Gehalt der Siliergüter an 

fermentierbaren Kohlenhydraten und zur Wirkung des Zusatzes von Milchsäurebakterien 

(MSB-präparate) gewonnen werden können. Die Methode wurde weiterentwickelt, sodass 

der Osmotische Druck und die Fermentationstemperatur berücksichtigt werden können 

(10, 11, 12, 13). Zugleich wird über die Arbeit mit eingefrorenem Material eine bessere 

Standardisierung gewährleistet. In dieser Untersuchung sollte der Einsatz von Siliermitteln 

in ökologisch und konventionellem Wiesengras geprüft werden. Hierzu wurden zum 

Vergleich auch Laborsiloversuche angelegt 


Der „Rostocker Fermentationstest“ (RST) wie bei (14) erläutert, wurde mit und ohne 

Siliermittel an Wiesengras geprüft. Hierzu wurde Pflanzenmaterial aus ökologischem (öko) 

und konventionellem (konv) Anbau gewonnen, für den RFT vorbereitet und in Laborsilos 

einsiliert. Der RFT wurde mit 7 verschiedenen biologischen Siliermitteln an jeweils 5 

verschiedenen ökologischen und konventionellen Herkünften geprüft. Zusätzlich wurde 

von dem gleichen Ausgangsmaterial ein Laborsiloversuch angelegt allerdings ohne 

Siliermittel, da die Wirksamkeit in vielen Versuchen (konv) belegt ist. Der Laborsiloversuch 

wurde entsprechend den Anforderungen der DLG zur Erlangung des Gütezeichens für 

Siliermittel angelegt. Die Betriebe stellten eine Grünlandfläche für die Probenahme zur 

Verfügung. Die jeweilige Fläche wurde betriebsüblich bewirtschaftet. Die zwei Regionen 

mit 10 Betrieben wurde mit je 5 Flächen an zwei aufeinanderfolgenden Tagen beprobt. 

Das Probenmaterial wurde auf Folien auf einem Standort gleichzeitig vorgewelkt und 

unterdach bis zur Silierung kurze Zeit aufbewahrt, um ein gleichzeitiges Vorwelken zu 

gewährleisten. Die Zusammenhänge zwischen dem pH-Verlauf im RFT und pH-Verlauf 

der Laborsilagen (3 Tage) wurden mit einer linearen Regressionsanalyse (SAS) 



Die Qualität des Ausgangsmaterials war vergleichbar (Tabelle 1). Bei den 

wertbestimmenden Parametern war die Streuung der konventionellen Proben höher als 

die der ökologischen. In den vorliegenden Untersuchungen zeigten sich nur geringe 

Unterschiede in der Vergärbarkeit (Vergärbarkeitskoeffizient) des Futters zwischen den 

Bewirtschaftungssystemen. Diese waren zudem auf die TM-Gehalte zurückzuführen. Die 

Unterschiede in den Bewirtschaftungssystemen, lassen sich durch geringeren 

Rohfasergehalt, dem höheren Proteingehalt bei gleichzeitig höherem Nitratgehalt als 

höheres Düngeniveau erklären. Dies deckt sich auch mit den Unterschieden im TM- 

552


Gehalt, der nicht durch das Vorwelken beeinflusst wurde. Die Pufferkapazität war 

annähernd gleich, was auch auf eine gleiche Silierbarkeit hindeutet. 

Tabelle 1. Charakteristik des Ausgangsmateriales 

Wiesengras Ökologisch (n=5) Konventionell (n=5) 

TM, % 41,1 ± 3,1 36,1 ± 2,1 

Rohprotein, g/kg TM 186,6 ± 12,2 207,4 ± 26,3 

Rohfaser, g/kg TM 193,7 ± 21,2 182,9 ± 25,5 

Rohfett, 25,6 ± 1,9 26,1 ± 3,2 

Rohasche 81,3 ± 5,2 85,0 ± 7,1 

Zucker 243,1 ± 12,5 235,0 ± 16,0 

Pufferkapazität, 7,04 ± 0,37 6,49 ± 1,13 

g MS/100g TM 

Nitrat, mg/kg TM 800 ± 565,6 1248 ± 1021,2 

Vergärbarkeitskoeffizient 69 ± 1,7 66 ± 3,0 

3.1 Osmolalität 

Die Messung der Osmolalität erfolgte aus dem Presssaft des Ausgangsmaterials und den 

dazugehörigen Silagen. 

Tabelle 2: Osmolalität des geprüften Pflanzensaftes (1. Schnitt) 

Osmol 

je kg 

Ökologisch (n=5) Konventionell (n=5) 

Gras 0,50 ± 0,06 0,46 ± 0,05 

Silage 0,68 ± 0,14 0,69 ± 0,08 

Dabei zeigt sich ein Anstieg der Osmolalität beim Vergleich von Presssaft aus Gras zu 

Pressaft aus Silage (3, 4), wobei noch weitere Faktoren, wie z. B. der Eiweißabbau die 

Osmolalität beeinflussen können (1, 2, 5, 6, 15). 

3.2 pH-Wert Verlauf RFT 

Bei insgesamt geringen Differenzen ergeben sich gesicherte Differenzen bedingt durch die 

geringen Streuungen, die mit der Labormethode möglich sind. Ein Vergleich zwischen öko 

und konv über alle Siliermittel zeigt zu Beginn eine signifikante Differenz (Tabelle 3), d.h. 

einen höheren pH-Wert des öko-Ausgangsmaterials. Die Differenzen verringern sich mit 

jeder Messung bis zur 38. Stunde, wobei diese und auch die weiteren Differenzen nicht 

mehr abzusichern sind. 

Es zeigt sich, dass die pH-Wertverläufe bei beiden Herkünften, öko und konv, annähernd 

gleich sind und sich aber zwischen den Siliermitteln gegen Ende ab der 38. Stunde 

angleichen. Die gesichert hohen pH-Werte bei ökologisch erzeugtem Futter lassen 

vermuten, dass entweder höhere Gehalte an puffernden Substanzen und/oder ein 

geringerer MSB-Besatz vorliegt. 

553


Ziel der Untersuchung war es auch die Eignung von Siliermitteln im Bereich öko 

aufzuzeigen. Beim ökologisch erzeugten Futter zeigte sich zunächst, dass die Verläufe der 

pH-Werte nicht vollkommen gleich waren. Gesicherte Differenzen waren bei den 

Anfangsmesspunkten und auch nach 14 Stunden nicht zu finden. Nach 18 Stunden 

zeigten 3 Siliermittel (SM1, SM3, SM4) deutlichere und abgesicherte Differenzen. Diese 

könnten, wenn alle am Markt befindlichen Siliermittel so geprüft würden, dann auch 

Empfehlungen für den öko-Betrieb ergeben. 

Tabelle 3: Verlauf des pH-Wertes im Zeitverlauf bei konventionell oder ökologisch 

erzeugtem Ausgangsmaterial nach dem Einsatz von sieben verschiedenen Siliermitteln 

(MSB) im Rostocker-Fermentationstest. 

Zeit (h) 0 14 18 22 26 38 42 46 

K 5,57 4,31 4,23 4,19 4,15 4,07 4,04 3,97 

SM 1 5,58 4,26 4,09 3,92 3,76 3,63 3,63 3,63 

2 5,58 4,28 4,20 4,13 4,05 3,86 3,83 3,82 

3 5,57 4,23 4,04 3,85 3,77 3,77 3,76 3,77 

konv 4 5,57 4,25 4,06 3,91 3,85 3,80 3,78 3,77 

n=5 5 5,57 4,29 4,21 4,16 4,10 3,90 3,85 3,83 

6 5,57 4,28 4,21 4,17 4,14 4,03 3,97 3,89 

7 5,57 4,27 4,19 4,12 4,05 3,88 3,86 3,84 

K 5,66 4,39 4,33 4,29 4,27 4,14 4,08 3,99 

SM 1 5,67 4,33 4,13 3,93 3,77 3,59 3,59 3,59 

öko. 2 5,67 4,36 4,29 4,21 4,10 3,87 3,85 3,86 

n=5 3 5,67 4,33 4,13 3,89 3,82 3,83 3,83 3,84 

konvöko 

3.3 Laborsilos 

4 5,67 4,33 4,08 3,86 3,83 3,81 3,81 3,81 

5 5,67 4,38 4,30 4,23 4,14 3,86 3,84 3,85 

6 5,67 4,38 4,31 4,28 4,25 4,05 3,93 3,87 

7 5,67 4,36 4,28 4,20 4,09 3,87 3,85 3,86 

- 

0,097 xxx 

- 

0,084 xxx 

- 

0,079 xxx 

- 

0,057 xxx 

- 

0,049 xxx 

-0,008 0 0 

Die erzeugten Laborsilagen zeigen trotz Säurenkorrektur nicht identische TM-Gehalte wie 

das Ausgangsmaterial auf, was auf eine zu geringe Probenzahl bzw. –menge bei der 

Beprobung des Ausgangsmaterials zurückzuführen ist (Tabelle 4). Die pH-Werte wie auch 

die Gärsäuren zeigen nur geringe Unterschied auf, die im TM-Gehalt begründet sind. 

Tabelle 4: Fermentationscharakteristik der Silagen 

554


Ökologisch (n=5) Konventionell (n=5) 

TM korr. 38,5 ± 3,6 34,6 ± 1,8 

pH 4,50 ± 0,22 4,36 ± 0,12 

In TM %: 

Milchsäure 6,09 ± 1,35 6,32 ± 0,85 

Essigsäure 2,37 ± 0,94 2,57 ± 0,70 

Alkohol 0,72 ± 0,34 0,56 ± 0,15 

Rest-Zucker 6,36 ± 2,30 5,34 ± 1,99 

NH3-N 0,15 ± 0,05 0,19 ± 0,04 

NH3-N in Ges. –N, % 4,70 ± 1,47 5,53 ± 1,06 

Gew. Verluste 3,46 ± 0,79 3,41 ± 0,63 

Aerobe Stab., Tage 9 ± 2,1 9 ± 2,0 

W/H Punkte 96 ± 2,5 98 ± 1,8 

Der Proteinabbau ist als gering anzusehen, wie auch die geringen TM-Verluste auf eine 

sehr gute Gärqualität hinweisen. Die Silagen sind zudem alle buttersäurefrei und aerob 

stabil. 

3.4 Beziehung RFT/Laborsilo 

Durch die Arbeit mit eingefrorenem Material wird eine bessere Standardisierung 

gewährleistet und es können Siliermittel unabhängig von der Zeit geprüft werden, wobei 

bei Laborsilagen mit einer längeren Versuchsdauer Einflüsse auf die Kontrolle nicht 

auszuschließen sind. Vergleicht man den pH-Wert der Laborsilagen nach drei Tagen mit 

dem Verlauf der pH-Werte im RFT, dann ergeben sich nachfolgende Abhängigkeiten. Die 

Tabelle 5 zeigt die Regressionsparameter über die Zeit im RFT auf. Dabei ergab sich nach 

38 Stunden bei dem ökologisch erzeugtem Ausgangsmaterial ein statistisch gesichertes 

Bestimmtheitsmaß von 0,83. Bei dem konventionellerzeugtem Ausgangssmaterial konnte 

das Bestimmtheitsmaß nicht abgesichert werden. 

Tabelle 5: Beziehungen zwischen pH Verlauf im RFT (y) und pH Laborsilagen (x) öko. 

Stunden a 

b 

SE R 2 

P≤0,01** 

P≤0,05* 

22 4,30 -0,03 0,056 0,208 n.s. 

26 4,21 -0,03 0,040 0,311 n.s. 

38 4,12 -0,05 0,017 0,827 * 

42 4,14 -0,05 0,029 0,701 n.s 

46 4,10 -0,05 0,033 0,615 n.s. 


In schweizer Untersuchungen wurde festgestellt (9), dass die Unterschiede in der 

Gärqualität zwischen den Erntejahren und den Aufwüchsen größer waren als die zwischen 

den Bewirtschaftungsarten. Dies deckt sich mit unseren Untersuchungen, in denen die 

Gärqualitäten zunächst nicht von der Wirtschaftweise abhängig ist. Es sind auch mit 

ökologischer Wirtschaftsweise gleiche Gärqualitäten wie im konventionell wirtschaftenden 

Betrieb möglich. 

555


- Der Siliermitteleinsatz mit biologischen Siliermitteln führt auch im 

ökologischwirtschaftenden Betrieb zu geringeren Verlusten und zu höheren Qualitäten, 

sodass auch hier der Einsatz von Siliermitteln für den mittelschwer bis leichtsilierbaren 

Bereich zu empfehlen ist. 

- Der schwersilierbare Bereich sollte durch Vorwelken nach Möglichkeit umgangen 

werden. 

- Über den „Rostocker Fermentationstest“ (RFT) lassen sich die eingesetzten Siliermittel 

gut überprüfen. 

- Der RFT ist geeignet auch Hinweise zur Silierbarkeit ökologischer Aufwüchse zu geben. 

5. Literatur 

1 Bickel A., Friedel K., Gabel M., (2006): Factors potentially affecting proteolysis under invitro 

conditions using „Rostocker Fermentationstest“ – first results. Proceedings of the 

Society of Nutrition Physiology 15, 92. 2 Bickel A., Hoedtke S., Gabel M., Bodarski M., 

Krzywiecki S., Pasternak A., (2006): Estimation of ensilability of alfalfa and whole crop 

triticale using in vitro rapid test (Rostocker Fermentationstest). XII th International 

Symposium Forage Conservation. Brno, Czech Republic. Proceedings, 225-227. 3 

Hoedtke S., Friedel K., Gabel M., (2004): Die Quantifizierung der Osmolalität in Pflanzen 

und Silagen. 116. VDLUFA-Kongreß, Rostock. VDLUFA-Schriftenreihe, Band 60, 467-470. 

4 Hoedtke S., Friedel K., Gabel M., (2005): Die Quantifizierung der Osmolalität in 

Presssaft und Auszug von Silagen und ihre Beziehung zur Trockensubstanz und weiteren 

Gärparametern. 117. VDLUFA-Kongreß, Bonn. VDLUFA-Schriftenreihe, Band 61, 133- 

137. 5 Hoedtke S., Friedel K., Gabel M., (2005): Introducing a method for quantifying the 

osmolality in green forage and silages. Proceedings of the Society of Nutrition Physiology 

14, 55. 6 Hoedtke S., Friedel K., Gabel M., Bodarski M., Krzywiecki S., Pasternak A., 

(2006): Effects of vegetation stage and nitrogen fertilization on osmolality of whole crop 

triticale. Proceedings of the Society of Nutrition Physiology 15, 91. 7 Pieper B., Kleemann 

J., Poppe S., Allert H., Losch K., Wittchen H., Mielitz E., Schulz A., (1989): Verfahren zur 

Bestimmung der Vergärbarkeit von Futtermitteln. Patentschrift, DD 281 255 A5. 8 Pieper 

B., Müller T., Robowsky K.-D., Seyfarth W., (1996): Rapid fermentation test as a method 

for assessing the ensiling potential of herbage. XI th International Silage Conference. 

University of Wales. Proceedings, 120-121. 9 Wyss, U. (2002): DOK-Versuch: 

Bewirtschaftungsart und Silagequalität. AGRARForschung, 9, (4) 164-169. 10 Zierenberg 

B., Friedel K., Gabel M., (1999): In-vitro-Testsystem for the evaluation of fermentation 

characteristics of plant material and for examining the efficiency of biological and chemical 

additives. XII th International Silage Conference. Uppsala, Sweden. Proceedings 245-246. 

11 Zierenberg B., (2000): In vitro Methode zur Beurteilung der Fermentationsleistung von 

Milchsäurebakterien und deren Einfluss auf die Stoffwechselaktivität weiterer für die 

Silierung relevanter Mikroorganismen bei unterschiedlichen Fermentationsbedingungen. 

Dissertation. Agrar- und Umweltwissenschaftlichen Fakultät, Universität Rostock. 12 

Zierenberg B., Friedel K., Gabel M., (2002): Schnellmethode (in vitro) zur Bestimmung der 

Leistungsfähigkeit von MSB-Präparaten bei unterschiedlichen Fermentationsbedingungen. 

114. VDLUFA-Kongreß, Leipzig. Kurzfassungen der Referate, 168-169. 13 Zierenberg B., 

Friedel K., Gabel M., (2002): Der osmotische Druck im Siliergut: Ein wichtiger Parameter 

zur Erzeugung von Qualitätssilagen. Eine Revolution in der Silagetheorie?. 6. Symposium 

zur Fütterung von Kühen mit hohen Leistungen, Neuruppin. Tagungsbericht, 95-106. 14 

Schuster, M., Richter, W.I.F., Kölln, K. (2006): Methodik und Anwendungsbereiche des 

„Rostocker Fermentationstests“. VDLUFA: 118. Kongress, Freiburg, Kurzfassungen, 128. 

556


15 Bickel, Anja, Friedel, K., Gabel, M. (2005): Charakterisierung von Pflanzenpresssaft 

aus Luzerne mit unterschiedlichem Anwelkgrad als Medium zur Quantifizierung der 

Proteolyse. 117. VDLUFA-Kongreß, Bonn. VDLUFA-Schriftenreihe, Band 61, 138-142. 

6. Danksagung 

Für die Bereitstellung der zusätzlichen Mittel wird dem Bayerischen Staatsministerium für 

Landwirtschaft und Forsten gedankt. 

1 

Korrespondenzadresse: Institut für Tierernährung und Futterwirtschaft, Arbeitsbereich 

Futterwirtschaft, Futterhygiene. Prof. Dürrwaechter Platz 3, D – 85586 Poing-Grub 

2 

Institut für Genetik und Tierzucht, Polnische Akademie der Wissenschaften, 

PL – 05 552 Jastrzebiec, Polen. 

557


Siliermitteleffekte zu Grassilagen für den Einsatz in der Pferdefütterung 

Thaysen, Johannes und Jürgen Lamp (Landwirtschaftskammer SH) 

Anwelksilagen für den Einsatz in der Pferdefütterung können aufgrund späterer 

Schnittzeitpunkte und einer höheren Schadkeimbelastung insbesondere bei der 

Ballensilierung Nacherwärmung und Schimmelbildung aufweisen. Ziel der 

Versuchsanstellung war es, verschiedene Siliermittelzusätze auf die Gärqualität und 

aerobe Stabilität sowie auf die Akzeptanz verschieden behandelter Silagen bei der 

Verfütterung an Pferde zu prüfen. 


Ein Grasbestand des 1. Aufwuchses (10 % DW, 40% WL, 30 % WW, GR/JR 20 %, KL + , 

Honiggras +, 5 % LZ, Ampfer +, Weißklee +) wurde am 5. Juni 2005 nach einer Feldzeit 

von 3 Tagen Anwelkdauer (niedriger Anwelkgrad) sowohl in 1,5-L Laborgefässen als auch 

in Rundballen einsiliert. Die Prüfung der Zusätze erfolgte nach der DLG-Richtlinie für die 

Durchführung der Siliermittelprüfung. Die Dosierung der Silierzusätze erfolgte nach den 

Angaben der Hersteller. Die Siliermittelbehandlung der Ballen wurde per Flüssigdosierung 

nach Angaben der Hersteller an der Presse vorgenommen. Weiterhin wurden 

unbehandelte Ballen mit einem höheren Anwelkgrad nach 2 weiteren Tagen Feldzeit 

bereitet. Nach einer 6-monatigen Lagerdauer wurden die Varianten KON 1) , CHEM 2) und 

KOMB 3) an Pferde verfüttert und die Futterakzeptanz durch tägliches Ein- und 

Rückwiegen der vorgelegten Silagen ermittelt. Dieser Test wurde über einen Zeitraum von 

7 Tagen an 4 Pferden mit einem crossing-over der Tiere zweimal wiederholt. In einem 

weiteren Betrieb wurden die Varianten KON 1) und CHEM1 2) an 2 Gruppen von Pferden 

mit jeweils 3 Tieren über einen Zeitraum von 12 Tagen vergleichend geprüft. Alle 

chemischen Kenngrößen wurden nach VDLUFA-Verbandsmethoden; die aerobe Stabilität 

nach HONIG 1990 und die Ermittlung der TM-Verluste nach WEISSBACH 1985 

vorgenommen. 

Ergebnisse 

Das Ausgangsmaterial vor dem Silieren weist in beiden TM-Stufen eine gute Silierbarkeit 

auf (Tabelle 1). 

Tabelle 1: Kenngrössen des Ausgangsmaterials vorm Silieren 

Kenngröße Einheit niedriger hoher 

Anwelkgrad Anwelkgrad 

Trockenmasse % 55,1 60,6 

Rohprotein % TM 6,9 7,1 

Zucker (Z) % TM 17,1 20,1 

Pufferkapazität (PK) g MS/100g 4,7 4,7 

Z/PK 3,6 4,3 

Vergärbarkeitskoeffizient 84 95 

Nitrat g NO3/kg TM 0,5 0,5 

Milchsäurebakterien log KbE/g FM 3,3 3,3 

558


Tabelle 2: Sililermitteleffekte zu Anwelkgrad 55 % TM, 1,5 L-Laborgläser 8) 

Variante Kenngröße Einheit MSB he 4) KOMB 3) MSB komb 5) 

CHEM2 6) CHEM1 2) CHEM3 7) 

Mittelw. GD5 Mittelw. GD5 Mittelw. GD5 Mittelw. GD5 Mittelw. GD5 Mittelw. 

Kontrolle TM % 51,9 51,9 51,9 51,9 51,9 51,9 

pH 3 Tage 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 

pH 90 Tage 5,3 a 5,3 a 5,3 a 5,3 b 5,3 a 5,3 a 

Milchsäure % TM 0,84 a 0,84 a 0,84 a 0,84 a 0,84 a 0,84 a 

Essigsäure % TM 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 

Buttersäure % TM 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,00 a 

Propionsäure % TM 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 

MS/ES 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 

NH3-N % GN 5,0 a 5,0 a 5,0 a 5,0 a 5,0 a 5,0 a 

TM-Verluste % TM 11,6 a 11,6 a 11,6 a 11,6 a 11,6 a 11,6 a 

Stabilität Tage 1,5 a 1,5 a 1,5 a 1,5 a 1,5 a 1,5 a 

Stabilitätsverlus 

te % TM 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 

pH Aus 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 

DLG 06 Punkte 91 91 91 91 91 91 

Silier- Note 1 1 1 1 1 1 

Behandlung TM % 58,3 2,7 54,5 2,6 56,6 2,8 55,2 2,7 56,9 2,7 58,0 2,8 

pH 3 Tage 5,9 0,4 6,0 0,1 5,8 0,3 6,0 0,1 6,3 0,1 5,9 0,1 

pH 90 Tage 4,3 b 0,1 4,4 b 0,1 4,1 b 0,1 5,7 a 0,1 6,0 a 0,1 5,8 a 0,2 

Milchsäure % TM 2,14 a 0,37 3,11 b 0,46 4,03 b 0,49 0,22 a 0,34 0,04 a 0,34 0,07 a 

0,3 

4 

0,1 

Essigsäure % TM 3,28 0,39 0,70 0,17 2,19 0,48 0,27 0,15 0,16 0,14 0,19 4 

Buttersäure % TM 0,00 a 0,00 0,00 a 0,00 0,00 a 0,00 0,01 a 0,01 0,00 a 0,00 0,01 a 

0,0 

1 

0,0 

Propionsäure % TM 0,08 0,02 0,10 0,02 0,09 0,20 0,15 0,02 0,10 0,02 0,18 3 

MS/ES 0,7 0,9 4,5 1,4 1,9 1 0,8 0,9 0,3 0,9 0,4 0,9 

NH3-N % GN 6,0 a 1,0 5,0 a 1,0 6,0 a 1,0 6,0 a 1,0 6,0 a 1,0 5,0 a 2,0 

TM-Verluste % TM 9,1 b 1,5 9,8 b 0,8 8,2 b 1,9 10,1 b 0,9 11,4 a 0,5 10,0 b 1,5 

Stabilität Tage 5,7 b 1,9 4,3 a 4,0 6,3 b 1,9 0,9 a 0,2 5,2 b 5,1 3,7 a 4,9 

Stabilitätsver 

luste % TM 1,0 4,6 1,9 5,2 1,4 5,5 2,9 6,3 0,5 4,1 5,6 4,7 

pH Aus 4,2 0,2 5,7 0,1 4,0 0,1 5,8 0,2 5,8 0,1 5,8 0,3 

DLG 06 Punkte 92 100 100 90 90 90 

Silier- Note 1 1 1 2 2 2 

1) KON= unbehandelte Kontrolle 

2) CHEM1= Mischung aus organischen Säuren 

3) KOMB= homofermentative Milchsäurebakterien + CHEM 

4) MSB he= heterofermentative Milchsäurebakterien, 

5) MSB komb= hetero+homofermentative Milchsäurebakterien, 

6) CHEM2= Mischung aus organischen Säuren, abgepuffert, 

559 

GD 

5


7) CHEM3= Mischung aus organischen Säuren, 

8) b= Differenz signifikant bei (p< 0,05) 

Signifikante Verbesserung der Gärqualität gegenüber KON zeigen nur die MSBhoenthaltenden 

Zusätze. Alle Zusätze verbessern die aerobe Stabilität und senken die 

Stabilitätsverluste, signifikant in abnehmender Wirkungshöhe MSBkomb, MSBhe und 

CHEM1 (Tabelle 2). 

Silagequalitätsdaten der Rundballen, die für die beiden Akzeptanzteste verwendet 

werden, enthalten die Tabellen 3 und 4. Mit Ausnahme des pH-Wertes bei der Behandlung 

KOMB werden gerichtete Unterschiede zwischen den Kenngrößen der Inhaltsstoffe, des 

Futterwertes und der Gärqualität gefunden. Der Anwelkgrad der Variante „hoher 

Anwelkgrad“ mit 66 % TM wird gegenüber dem Ziel von 75 % TM unterschritten. 

Im Silageakzeptanztest 1 (Tabelle 5) zeigen sowohl CHEM1 als auch KOMB gegenüber 

KON tendentielle Aufnahmeminderung. Beim Silageakzeptanztest 2 hingegen kann diese 

Tendenz nicht bestätigt werden. 

Zwischen den Varianten hoher und niedriger Anwelkgrad bestehen keine Unterschiede. 

Diskussion 

Es werden Silagen mit einer guten Gärqualität, aber geringen aeroben Stabilität erzeugt. 

Die Effekte der Silierzusätze MSBhe und MSBkomb auf Kenngrössen der Gärqualität im 

relativ trockenem Anwelkgut können auf eine hohe Osmotoleranz der eingesetzten Arten 

und Stämme schließen lassen. Hinsichtlich der Verbesserung der aeroben Stabilität 

können MSBhe und MSBkomb signifikante Verbesserungen erzielen. KOMB überzeugt nicht, 

was in dem zu geringen Benzoatanteil pro t FM begründet sein könnte. Bei den 

chemischen Zusätzen differenziert die Wirkung auf die Verbesserung der aeroben 

Stabilität je nach Produktzusammensetzung. 

Die an Pferde vorgelegten Silagen weisen eine gute Qualität auf. Dabei werden die mit 

Silierzusätzen behandelten Ballensilagen tendentiell vermindert akzeptiert. Aufgrund der 

kurzen Prüfzeiträume und zu geringen Tierzahlen in den Gruppen ist jedoch keine 

gerichtete Aussage hierzu möglich. 


Heterofermentative (oder in Kombination mit homofermentativen Arten) 

Milchsäurebakterien und CHEM1 verbessern Gärqualität und aerobe Stabilität von 

Grassilagen mit höherem Anwelkgrad in der Pferdefütterung. Die Wirkung auf die 

Akzeptanz der behandelten Silagen muss jedoch weiter geprüft werden. Um die Risiken 

einer verminderten Silagehygiene von Grassilagen mit höherem Anwelkgrad zu 

minimieren, sollten diese Ergebnisse zu einer höheren Akzeptanz in einer 

Silierzusatzanwendung in der Grassilagebereitung für Pferde führen. 

560


Einheit KON 1) CHEM1 2) KOMB 3) hoher 

Anwelkgrad 

Kenngrösse Mittel Stabw Mittel Stabw Mittel Stabw Mittelw Stabw 

w. . w. . w. . . . 

TM % 55,3 3,29 53,7 3,23 54,5 3,23 65,7 1,70 

Rohasche % TM 9,1 2,28 9,2 1,63 7,7 0,89 8,3 1,08 

Rohprotein % TM 8,5 0,49 9,6 0,69 8,6 0,38 9,2 0,40 

Rohfaser % TM 32,3 0,44 32,6 3,25 31,8 1,07 32,4 1,31 

Zucker % TM 9,1 1,49 7,6 2,08 9,8 1,51 10,2 1,10 

verd. Eiweiß g/kg 51,2 2,96 57,6 4,16 51,8 2,27 55,2 2,40 

verd. Energie 

Pferd 

ME/kg TM 8,1 0,47 8,1 0,32 8,5 0,10 8,3 0,10 

Hefen KbE/g FM 1,7x10 5 2,3x10 5 4,0x10 5 2,4x10 5 2,2x10 5 2,7x10 5 1,8x10 4 2,6x10 4 

Schimmelpilze KbE/g FM < 10 2 < 10 2 < 10 2 < 10 2 

pH-Wert 5,7 0,15 5,9 0,25 4,8 0,15 5,9 0,06 

Essigsäure % TM 0,15 0,07 0,07 0,02 0,30 0,07 0,07 0,03 

Propionsäure % TM 0,13 0,02 0,12 0,02 0,12 0,01 0,11 0,02 

Buttersäure % TM 0,01 0,02 0,00 0,00 0,04 0,03 0,00 0,00 

Milchsäure % TM 0,09 0,04 0,07 0,02 1,52 0,32 0,02 0,00 

NH3-N % GN 2,28 1,75 4,03 0,64 3,20 0,41 1,74 0,06 

Tabelle 4: Kenngrössen der Ballensilagen Akzeptanztest 2 

Einheit KON 1) CHEM1 2) 

Kenngrösse Mittelw. Stabw. Mittelw. Stabw. 

TM % 61,5 3,32 63,6 2,19 

Rohasche % TM 8,7 0,75 8,1 0,90 

Rohprotein % TM 9,1 1,08 8,5 1,59 

Rohfaser % TM 33,4 1,46 32,2 1,21 

Zucker % TM 8,4 1,23 10,5 2,20 

verd. Eiweiß g/kg 54,6 6,49 51,0 9,52 

verd. Energie Pferd ME/kg TM 8,0 0,36 8,3 0,25 

Hefen KbE/g FM 1,7x10 6 1,3x10 6 2,0x10 6 1,8x10 6 

Schimmelpilze KbE/g FM < 10 2 < 10 2 

pH-Wert 5,8 0,06 5,9 0,12 

Essigsäure % TM 0,01 0,01 0,06 0,03 

Propionsäure % TM 0,10 0,02 0,11 0,01 

Buttersäure % TM 0,00 0,00 0,00 0,00 

Milchsäure % TM 0,02 0,00 0,01 0,01 

NH3-N % GN 1,82 0,02 2,55 0,64 

561


Tabelle 5: Silageakzeptanztest 1 

Mittelwerte aus 2 Wiederholungen mit 4 Pferden 

Kenngröße TM-Vorlage kg TM-Aufnahme kg TM-Aufnahme relativ 

zur TM-Vorlage 

Mittelw. Stabw. Mittelw. Stabw. Mittelw. Stabw. 

Behandlung 

KON 1) 3,9 0,25 3,0 0,43 77 10 

CHEM1 2 ) 4,1 0,11 2,7 0,70 66 15 

KON 3,8 0,46 2,9 0,61 76 16 

KOMB 3) 3,5 0,36 2,5 0,51 72 13 

hoher 

4,8 0,14 4,2 0,64 88 13 

Anwelkgrad 

niedriger 

Anwelkgrad 

4,2 0,33 3,6 0,72 87 16 

Silageakzeptanztest 2 (2 Gruppen mit a 3 Pferden) 

KON 2,2 0,57 

CHEM1 2,3 0,41 

562

Öffentliche Sitzung: „Saatgut“ Vorträge 

Untersuchungen zur Keimfähigkeit bei Wiesenrispe (poa pratensis L.) nach 

Kreuzungen zwischen panmiktischen und apomiktischen Formen 

Hackl, Christian (Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft); Voit, Benno; Killermann, 

Berta: 

Zielsetzung 

Ziel der Arbeit war es, Ursachen für unzureichende Keimfähigkeiten ausgewählter Poa 

pratensis-Populationen zu finden. Äußere Faktoren konnten als Ursache in früheren 

Untersuchungen bereits ausgeschlossen werden. Dies führte zur Frage: Gibt es 

sortenbedingte, d. h. genetisch erklärbare Faktoren, die eine mangelnde Keimfähigkeit 

bewirken? 

Definition Apomixis 

Unter Apomixis wird der Verlust der geschlechtlichen Fortpflanzung verstanden. Diese 

wird durch vegetative Vermehrung oder Parthenogenese ersetzt. Voraussetzung dafür ist 

ein Unterbleiben der Meiose. Eine unreduzierte Eizelle entwickelt sich zum Embryo, wobei 

zwar ein Generations-, nicht jedoch ein Kernphasenwechsel stattfindet. Durch Befruchtung 

der Polkerne wird die Bildung des Endosperms induziert. 

Die Vorteile einer apomiktischen Fortpflanzung liegen in der Entstehung einheitlicher 

Pflanzenbestände und in der Fixierung von Heterosiseffekten. Darüber hinaus können 

Hybridsorten ohne die Gefahr einer Aufspaltung in der F2-Generation über Samen 

nachgebaut werden. Nachteilig wirken sich eine Verringerung der Variabilität und eine 

eingeschränkte Neukombination genetischer Eigenschaften aus (vgl. Panmixis: 

Fortpflanzung mit zufallsmäßiger Paarung der Partner). 

Apomixis bei Poa pratensis 

Der Embryosack entsteht apospor, d.h. aus Zellen der Samenanlage, i.d.R. aus Nucellusgewebe. 

Es liegt eine fakultative Apomixis vor (Nachkommenschaften nicht zu 100 % 

muttergleich, vgl. obligate Apomixis). Wild- und Kulturformen weisen generell einen hohen 

Grad an Apomixis auf, Umwelteinflüsse und Pollenspender spielen keine Rolle. 


Als Untersuchungsmaterial wurden Pflanzen bzw. Saatgut von Poa pratensis-Kreuzungen 

verwendet (Sorten ´Britta´, Ésprit´, ´Lato´ und ´W7494´). Untersucht wurden die 

Technische Reinheit, Tausendkornmasse (TKM), Keimfähigkeit (KF), Lebensfähigkeit 

(Biochemischer Tetrazoliumtest, LF) und der Ploidiegrad (Durchflusszytometrischer 

Samenscreen, FCSS). Außer dem Ploidiegrad wurden alle Untersuchungen nach den 

Internationalen Untersuchungsvorschriften für Saatgut (ISTA, International Seed Testing 

Association) durchgeführt. 

Beim FCSS wurde der DNA-Gehalt von Zellkernen des Endosperms und der Embryonen 

ermittelt. Dies ermöglicht die Analyse des Reproduktionsverhaltens anhand der Ergebnis- 

Histogramme (Abb. 1). 

563


Kanalinhalt 

Anzahl der Zellen pro ml 

Rauschen (Debris) 

Embryopeak 

Endospermpeak 

Mittelwerte 

Kanäle 

Abb. 1: Durchflusszytometrische Auswertung mit dem Ploidy Analyser. Histogramm 

der obligat sexuellen Pflanze ´Lato´ 15, erkennbar am Verhältnis 2C-Peak 

(Embryo) zu 3C-Peak (Endosperm) 

Abhängig von Lage und Verhältnis der Peaks zueinander (C-Wert) kann der jeweilige 

Vererbungsweg bestimmt werden (Abb. 2). 

Abb. 2: Vererbungswege (pathways) durch Peakvergleich. Quelle: IPK Gatersleben. 

Ergebnisse 

Von allen untersuchten Sorten wies Ésprit´ die höchste TKM auf, ´Britta´ zeigte die 

niedrigsten Werte. Im Mittelfeld lagen die Sorten ´Lato´ und ´W7494´. Ésprit´ unterschied 

sich hochsignifikant von allen anderen Sorten. 

´Lato´ wies die höchste KF auf, gefolgt von ´W7494´. Bei ´Britta´ und Ésprit´ lag die KF 

bei knapp 50 %. ´Lato´ und ´W7494´ unterschieden sich dabei hochsignifikant von ´Britta´ 

und Ésprit´ (Abb. 3). 

564


Keimfähigkeit in % 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

49,67 

48,50 

97,67 

91,50 

Britta Esprit Lato W7494 

Sorte 

Abb. 3: Varianzanalyse bezüglich Keimfähigkeit der Sorten ´Britta´, Ésprit´, ´Lato´ 

und ´W7494´ 

Die Annahme “hohe TKM bewirkt hohe KF und umgekehrt“ konnte statistisch nicht 

bestätigt werden (Abb. 4). 


100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

GD = 5,21 bei α = 1 % 

Korrelationskoeffizient = 0,33 

R 2 = 0,11 

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 

TKM in g 

Abb. 4: Zusammenhang zwischen Keimfähigkeit und Tausendkornmasse der 

Einzelpflanzennachkomenschaften der untersuchten Sorten ´Britta´, Ésprit´, 

´Lato´ und ´W7494´ 

b 

b 

565


Die höchste LF wies die Sorte ´Lato´ mit 94 % LF auf, die niedrigste LF zeigte die Sorte 

´Britta´ mit 56 % LF. Eine Korrelation war nur zwischen LF und KF gegeben, nicht jedoch 

zwischen LF und TKM (Abb. 5). 

Lebensfähigkeit in % 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Korrelationskoeffizient = 0,74 bei α = 5% 

R 2 = 0,54 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 


Abb. 5: Abhängigkeiten zwischen Lebensfähigkeit und Keimfähigkeit der 

Einzelpflanzennachkommenschaften der untersuchten Sorten ´Britta´, 

Ésprit´, ´Lato´ und ´W7494´ 

Bei den flowzytometrischen Untersuchungen an Samen wurden die Merkmale Ploidie, 

Fortpflanzungsart, Gewebeausbildung und Polyembryonie bestimmt. Als Vergleich diente 

die Sorte ´Jori´ mit einer definierten Embryo-Endosperm-Relation. Als Ergebnis konnten 

die Sorten ´Britta´ und Ésprit´ als sexuelle Sorten klassifiziert werden, ´Lato´ stellte sich 

als fakultativ sexuelle Sorte und ´W7494´ als obligat sexuelle Sorte dar. Die 

Untersuchungen der Durchflusszytometrie am Blattmaterial der Sorten bestätigten die 

Ergebnisse an den Samen. Die Hypothese “Genomerhöhung bzw. –verringerung 

beeinflusst innerzelluläre Vorgänge und damit die KF negativ“ war statistisch nicht haltbar 

(Abb. 6). 

566


Ploidiegrad 

2,4 

2,2 

2 

1,8 

1,6 

1,4 

1,2 

1 

R 2 = 0,33 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 


Abb. 6: Zusammenhang zwischen Ploidiegrad und Keimfähigkeit bei den untersuchten 

Einzelpflanzennachkommenschaften 

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass bei den Sorten ´Britta´, Ésprit´, ´Lato´ 

und ´W7494´ mit den verwendeten Methoden keine sortenbedingten bzw. genetisch 

erklärbaren Faktoren für mangelnde Keimfähigkeit nachgewiesen werden konnten. 

Ausblick 

Eine Hybridisierung ist künftig mittels FCSS erkennbar. Hierzu reicht die 

Ploidiebestimmung aus. Die Ploidiebestimmung ist in ihren Ergebnissen sicherer und 

schneller als die phänologische Bestimmung. Dies gilt jedoch nur unter der 

Voraussetzung, dass sich die “Eltern“ in ihrer Ploidie unterscheiden. Bei gleicher Ploidie 

lassen sich zumindest Nicht-Hybriden erkennen. 

Auch obligat sexuelle bzw. apomiktische F1-Pflanzen sind mittels FCSS selektierbar. Dies 

führt über weitere Kreuzungsschritte direkt zu neuen Sorten in denen Heterosiseffekte 

fixiert werden können, was letztendlich zu homogenen Populationen führt. 

567


Einfluss chemischer Beizmittel auf die Keimfähigkeit von mechanisch 

geschädigtem Getreidesaatgut 

Müller, Günter (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft): 

Einleitung: 

Aus früheren Untersuchungen ist bekannt, dass chemische Beizmittel die Keimfähigkeit 

nicht nur verbessern, sondern gelegentlich auch phytotoxische Nebenwirkungen entfalten 

können (Jahn 1991, Müller 1995, 1996, 1998, 2006). Dabei war immer wieder 

festzustellen, dass insbesondere die Formulierung der Beizen für die Nebenwirkung 

verantwortlich ist. Beizmittel werden entweder als lösungsmittelhaltige Feuchtbeizen oder 

als wasserlösliches Suspensionskonzentrat angeboten. 

Der Nutzen chemischer Beizmittel, in der richtigen Aufwandmenge dosiert, für den 

Feldaufgang und die frühe Entwicklung der Bestände steht außer Frage, da sie Keimlinge 

vor den meisten Krankheitserregern schützen. Durch die Beseitigung oder Unterdrückung 

der samenbürtigen Krankheitserreger ist bei erkrankten Partien meistens eine deutliche 

Verbesserung der Keimfähigkeit zu erreichen. 

Liegen hingegen Belastungen anderer Art, wie z. B. Auswuchs, thermische Schäden 

infolge von Trocknung oder Selbsterwärmung sowie mechanische Beschädigungen vor, 

so ist damit zu rechnen, dass jeder weitere Stress dazu führt, dass die Keimfähigkeit 

zurückgeht. Für den Praktiker als auch für den mit der amtlichen Anerkennung betrauten 

Personenkreis ist es wichtig zu wissen, ob und in welchem Umfang die angebotenen 

Beizmittel die Keimfähigkeit beeinflussen, um im Bedarfsfall bei vorgeschädigten Partien 

Mittel mit geringer phytotoxischer Nebenwirkung auszuwählen. 

Material und Methoden: 

In einem ersten Versuch wählten wir offensichtlich mechanisch geschädigte 

Saatgutpartien aus dem amtlichen Anerkennungsverfahren aus, beizten diese mit 

zugelassenen Mitteln in der vom Bundesamt für Verbraucherschutz und 

Lebensmittelsicherheit vorgeschriebenen Aufwandmenge und bestimmten die 

Keimfähigkeit. Zur Verfügung standen drei Sorten Sommergerste und eine Sorte 

Wintergerste jeweils eines Produzenten. Die Ergebnisse sind somit als unabhängige 

Wiederholungen zu werten. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, die Mittelwerte einfach 

varianzanalytisch auf Unterschiede zu prüfen und im Fall von Signifikanz die Behandlung 

mit der unbehandelten Variante zu vergleichen (multipler Mittelwertsvergleich nach 

Dunnett). 

Im Jahr 2005 untersuchten wir die Sommergerstensorten Braemar mit 4,8 %, Carafe mit 

4,4 % und Barke mit 2,6 % keimverletzten Karyopsen. 

Im folgenden Jahr stand uns Wintergerste Cinderella mit 3,0 % keimverletzten Karyopsen 

zu Verfügung. 

Um den Zusammenhang von mechanischen Beschädigungen und chemischer Beizung 

noch eingehender untersuchen zu können, initiierten wir einen Modellversuch mit den 

Winterformen von Weizen, Gerste, Roggen und Triticale. Dazu wurden jeweils zwei 

Saatgutproben einer Fruchtart mittels eines Einzelährendreschers in unterschiedlichem 

Umfang mechanisch geschädigt (Beschädigungsstufen 1 bis 4) , chemisch gebeizt und die 

Keimfähigkeit bestimmt. Der Einzelährendrescher besteht aus einem kleinen Dreschwerk 

und einer Absaugeinrichtung. Die unterschiedlichen mechanischen Beschädigungen 

lassen sich durch die Höhe der Dreschtrommelumgangsgeschwindigkeit oder der 

568


Verweildauer des Druschgutes im Dreschwerk setzen. Es war beabsichtigt, zwei Sorten 

mit unterschiedlichen Ausgangsqualitäten mechanisch zu schädigen. Die Keimfähigkeit 

bestimmten wir nach den ISTA Vorschriften in Filterpapierrollen bei 20°C (ISTA 2006). 

Die Mittelwerte wurden varianzanalytisch als zweifaktorielle Anlage ohne 

Messwertwiederholung verrechnet. Bei signifikanten Unterschieden war dann der multiple 

Mittelwertsvergleich nach Dunnett anwendbar. 

Ergebnisse und Diskussion: 

Die Ergebnisse des ersten Versuches (Tabelle 1) zeigten, dass das ungebeizte Saatgut 

aller vier Sorten infolge mechanischer Beschädigungen unbefriedigend keimte. Damit 

waren die für die amtliche Anerkennung erforderlichen 92 % Keimfähigkeit nicht mehr zu 

erreichen (Rutz 2006). Die Saatgutpartien enthielten 2,6 % bis zu 4,8 % mechanisch 

geschädigte Karyopsen, die bei der Beschaffenheitsprüfung mit bloßem Auge zu erkennen 

waren. Dieser relativ hohe Anteil visuell sichtbarer Beschädigungen verbunden mit 

feinsten Haarrissen beeinträchtigte die Saatgutqualität merklich. Das Saatgut war somit für 

unsere Untersuchungen mit unterschiedlichen Beizmitteln bestens geeignet. Bei allen 

verwendeten Sorten führte die Flüssigbeize Abavit UF zu einem starken Rückgang der 

Keimfähigkeit um 2 bis 10 %. Dabei waren die Mittelwertsdifferenzen bei den Sorten 

Braemar und Carafe zwar sichtbar, statistisch jedoch nicht gesichert. Somit wirkte von den 

vier verwendeten Beizmitteln Abavit UF am stärksten phytotoxisch. Verglichen mit den 

ungebeizten Varianten ging im Mittel die Keimfähigkeit um 6 % zurück. Zardex G und 

Rubin waren als Beizmittel für mechanisch vorgeschädigte Saatgutproben wesentlich 

verträglicher, so dass die Keimfähigkeit durch die Beizung nur um jeweils 2 % zurückging. 

Lediglich die mit Solitär gebeizten Proben keimten im Mittel ähnlich hoch wie die 

ungebeizten Varianten. 

Tabelle 1: Keimfähigkeit von Gerste aus der amtlichen Anerkennung 2005 und 2006 

Beizmittel 

Keimfähigkeit (%) 

Braemar Carafe Barke Cinderella Mittel 

n=3 n=4 n=7 n=5 - 

ungebeizt 84 74 82 86 82 

Abavit UF 82 70 74 76 76 

Zardex G 84 72 80 83 80 

Rubin 85 71 82 84 81 

Solitär 84 75 83 87 82 

GD Dunnett α=5 % ns ns 4 6 - 

In Modellversuchen stuften wir die mechanischen Beanspruchungen der Getreideproben 

durch unterschiedliche Verweildauer im Dreschwerk und veränderten 

Dreschtrommelumfangsgeschwindigkeiten ab. Die Ergebnisse verdeutlichten, dass mit 

zunehmenden mechanischen Beschädigungen (Tabelle 2, Beschädigungsstufe 1 bis 4) 

die Proben statistisch gesichert schlechter keimten. Dabei zeigten sich auch deutliche 

Unterschiede in der Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Beanspruchungen 

zwischen den vier Fruchtarten. Die Empfindlichkeit nahm in der Reihenfolge Gerste, 

Weizen, Triticale, Roggen merklich zu. Bekanntlich sind Gerstekaryopsen durch die 

569


schützende Spelze besonders widerstandsfähig und Roggenkaryopsen durch den 

erhaben liegenden Embryo besonders empfindlich gegenüber mechanischen 

Beanspruchungen. Eine leichte mechanische Belastung (Tabelle 2, Stufe 1) 

beeinträchtigte die Gerste beider Sorten nicht negativ, sondern führte im Gegenteil zu 

einem schwachen, statistisch nicht gesicherten Anstieg der Keimfähigkeit. 

Tabelle 2: Einfluss mechanischer Beschädigungen auf die Keimfähigkeit von 

Getreidesaatgut (Modellversuch) 

Beschädigungsstufe 


Gerste Weizen Roggen Triticale 

Lomerit Naomie Bussard Cubus Treviso Fernando Talentro Benetto 

0 83 94 96 88 88 78 92 92 

1 84 95 93 82 80 66 90 88 

2 81 93 90 75 78 61 86 77 

3 81 91 86 72 66 32 82 65 

4 77 91 86 69 48 13 66 41 

GD Dunnett 

α=5 % 

6 4 3 4 6 6 4 8 

Nicht jedes Beizmittel ist gleichermaßen für alle Getreidearten zugelassen. So ist Abavit 

UF nicht für Triticale und Arena C nicht für Gerste geeignet. Zardex G und Solitär 

hingegen dürfen als reine Gerstenbeizmittel nicht für andere Getreidearten verwendet 

werden. Wie Tabelle 3 zu entnehmen ist, beeinträchtigten die verwendeten Beizmittel die 

Keimfähigkeit der vorgeschädigten Saatgutproben meistens negativ. Allerdings war die 

Wirkung der einzelnen Beizmittel recht unterschiedlich. So fiel die Keimfähigkeit bei 

Verwendung von Abavit UF im Vergleich zur ungebeizten Variante besonders stark ab. 

Dabei spielte es offensichtlich keine Rolle, ob es sich um die qualitativ bessere oder 

schlechtere Ausgangsware gehandelt hat (Vergleich der Sorten). Verglichen mit den 

ungebeizten Proben sind für Abavit UF in allen Fällen die Mittelwertsdifferenzen 

signifikant. Auch die mit Rubin behandelten Proben keimten in einigen Fällen auffallend 

schlecht. Dies betraf Winterweizen der Sorte Cubus sowie die beiden verwendeten 

Roggensorten Treviso und Fernando. 

Abweichend von den Ergebnissen bei Gerste, Weizen und Roggen verursachten die für 

Triticale zugelassenen Beizmittel keinen oder einen geringen, statistisch nicht gesicherten 

Abfall in der Keimfähigkeit. 

Tabelle 3: Einfluss chemischer Beizmittel auf die Keimfähigkeit von mechanisch 

geschädigtem Getreidesaatgut (Modellversuch) 

Beizmittel 



Lomerit Naomie Bussard Cubus Treviso Fernando Talentro Benetto 

ungebeizt 85 95 93 82 80 55 84 73 

Abavit UF 75 86 82 73 68 47 - - 

570


Landor CT - - - - - - 83 74 

Arena C - - 93 79 73 53 83 74 

Zardex G 80 93 - - - - - - 

Rubin 80 95 91 77 68 46 81 69 

Solitär 84 96 - - - - 

Legat - - 92 75 - - 

GD Dunett 

α=5 % 

6 3 3 4 5 5 ns ns 

In Tabelle 4 ist der mittlere Keimfähigkeitsrückgang der beiden Sorten dargestellt. Bei 

Verwendung von Abavit UF keimten die mechanisch geschädigten Varianten im Mittel 10 

% schlechter als die ungeschädigte Ausgangsware. Wurde der Roggen mit Rubin gebeizt, 

so ging die Keimfähigkeit des Saatgutes sogar im Mittel um 11 % zurück. Da beide 

Roggensorten gleichermaßen betroffen waren, ist dieser negative Beizeffekt durch das 

Rubin als recht sicher einzustufen. 

Die anderen Beizmittel bewirkten, dass sich die Keimfähigkeit von Gerste, Weizen, 

Roggen und Triticale um bis zu 4 % verringerte. Ein positiver Beizeffekt, der bei pilzlich 

erkranktem Saatgut fast immer zu erwarten ist, trat nicht ein. 

Auch bei der Anwendung der lösungsmittelhaltigen Feuchtbeize Zardex G zu Gerste 

verringerte sich die Keimfähigkeit um 4 %, ein Beweis dafür, dass Feuchtbeizen auf Grund 

ihres Lösungsmittels nicht generell als besonders phytotoxisch einzustufen sind. 

Tabelle 4: Verminderung der Keimfähigkeit durch chemische Beizung (Modellversuch- 

Vergleich mit der ungebeizten Variante) 

Keimfähigkeitsverlust 

Beizmittel 

(%) 


Abavit UF -10 -10 -10 

Landor CT 0 

Arena C -2 -5 0 

Zardex G -4 

Rubin -4 -4 -11 -4 

Solitär 0 

Legat -4 

Die Ergebnisse zeigen, dass chemische Beizmittel die Keimfähigkeit von mechanisch 

geschädigtem Saatgut sehr häufig negativ beeinflussen, wobei zum Teil große 

Unterschiede zwischen den Beizmitteln existieren. Diese Erkenntnis ist von Bedeutung für 

die amtliche Anerkennung von Saatgutpartien, die verursacht durch mechanische 

Beschädigungen im ungebeizten Zustand die vorgeschrieben Keimfähigkeitsnorm nach 

Saatgutverordnung gerade noch so erreichen. In diesen Fällen ist damit zu rechnen, dass 

die in den Verkehr gebrachte chemisch gebeizte Ware durch die zusätzliche phytotoxische 

571


Wirkung der Beizmittel mit einem Wert unter der Norm keimen wird . Um diese Gefahr zu 

verringern und den negativen Effekt auf die Keimfähigkeit nicht zu hoch ausfallen zu 

lassen sollte mechanisch geschädigte Ware nicht mit der Feuchtbeize Abavit UF und im 

Fall von Roggen auch nicht mit dem Suspensionskonzentrat Rubin gebeizt werden. Je 

nach Fruchtart und Zulassung durch das Bundesamt für Verbraucherschutz und 

Lebensmittelsicherheit sollten in diesen Fällen Beizmittel mit einer geringen phytotoxische 

Nebenwirkung ausgewählt werden. 

Schlussfolgerungen: 

1. Mechanisch geschädigtes Saatgut von Getreide ist abhängig von Art und Umfang der 

Beschädigung in der Keimfähigkeit beeinträchtigt. 

2. Bei Anwendung chemischer Beizmittel ist, hervorgerufen durch eine Verstärkung der 

Stresssituation, mit einer merklichen Abnahme der Keimfähigkeit zu rechnen. Dieser 

Rückgang belief sich auf bis zu 5 % bei Anwendung von Landor CT, Arena C, Zardex 

G, Rubin (außer bei Roggen) und Legat. Das nur für Gerste zulässige Solitär 

beeinträchtigte in den Versuchen die Keimfähigkeit nicht. 

3. Die Feuchtbeize Abavit UF hingegen erwies sich als stark phytotoxisch gegenüber 

mechanisch geschädigtem Getreidesaatgut. Die Keimfähigkeit verringerte sich um 10 

%, wenn dieses Beizmittel verwendet wurde. Bei Roggen verursachte Rubin einen 

ähnlich starken Rückgang. 

4. Aus den oben genannten Gründen sollte mechanisch geschädigtes Getreidesaatgut 

nicht mit Abavit UF und lediglich Roggen nicht mit Rubin gebeizt werden. 

5. Bei der amtlichen Anerkennung von Getreidesaatgut ist zu berücksichtigen, dass durch 

die Anwendung chemischer Beizmittel die ungebeizt auf Beschaffenheit geprüften 

Saatgutpartien in bestimmten Fällen auch schlechter keimen können. 

Literatur: 

ISTA (2006): International Rules for Seed Testing. 

Jahn, P. E.(1991): Untersuchungen zur Beurteilung der Beizqualität bei Getreidesaatgut. 

Dissertation. Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz der Georg- August 

Universität Göttingen on 1991 

Müller, G. (1995): Einfluss der Beizintensität auf die Keimfähigkeit und das 

Keimpflanzenwachstum von Winterweizen. 107. VDLUFA-Kongress in Garmisch- 

Partenkirchen, Kurzfassung der Vorträge, 237. 

Müller, G. (1996): Untersuchungen zum Einfluss chemischer Beizmittel auf die 

Keimfähigkeit und das Keimpflanzenwachstum von Winterroggen. 108. VDLUFA-Kongress 

in Trier, Kurzfassung der Vorträge, 27. 

Müller, G. (1998): Einfluss chemischer Beizmittel auf die Keimfähigkeit und das 

Keimpflanzenwachstum von Sommergerste. 110. VDLUFA-Kongress in Gießen, 

Kurzfassung der Vorträge, 186. 

Müller, G. (2006): Untersuchungen zum Einfluss chemischer Beizmittel auf die 

Keimfähigkeit von auswuchsgeschädigtem Weizensaatgut. Thüringer Landesanstalt für 

Landwirtschaft, Untersuchungsbericht 2004/2005, Schriftenreihe Heft 11/2006. 

Rutz, H.W. (2006): Sorten- und Saatgutrecht. 11 Auflage. AgriMedia-Verlag. 

572


Steinbrand (Tilletia caries) bei Weizen – Neueste Ergebnisse aus einem 

Praxisversuch 

Voit, Benno (Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft); Killermann, Berta: 

Der Steinbrand bei Weizen (Tilletia caries) war bis zur Einführung der Saatgutbeizung vor 

knapp 100 Jahren eine der gefährlichsten Krankheiten, da das Erntegut weder als Saat- 

noch als Konsumware verwertet werden konnte. Seitdem Saatgut gebeizt wird, trat 

Steinbrand nicht mehr in nennenswertem Umfang auf. In den letzten Jahren haben die 

Meldungen über Steinbrandbefall wieder zugenommen. Der Befall ist in der 

konventionellen Landwirtschaft als auch im Ökologischen Landbau festzustellen. 

Besonders stark war der Befall im Erntejahr 2004. Die Hauptursache für das 

Wiederauftreten des Steinbrandes ist die fehlende Beizung. In der Literatur ist zu finden, 

dass der Befall mit Steinbrand nur vom Saatgut ausgeht. Der Befall vom Boden kann 

vernachlässigt werden. Ob das wirklich zutrifft wurde in einem Feldversuch überprüft. Zu 

dem Zweck wurde auf einem mit Steinbrand verseuchten Feld steinbrandfreies und 

befallenes Saatgut ungebeizt und gebeizt ausgesät und das Erntegut untersucht. 

Schäden durch Steinbrandbefall 

Wenn Weizen vom Steinbrand befallen ist, führt dies zu erheblichen Qualitätsverlusten. 

Der Weizen riecht nach Fisch-Heringslake. Mit Brandbutten besetzter Weizen liefert 

graues und stinkendes Mehl. Die Brandsporen enthalten den Giftstoff Trimethylamin womit 

das Mehl ungenießbar ist. Die Verfütterung von steinbrandbefallenen Weizen ist im 

begrenzten Umfang möglich. Häufig bleibt für befallenen Weizen nur noch der Weg in die 

Biogasanlage bzw. thermische Verwertung. 

Biologie des Steinbrandes 

Beim Dreschen werden die Brandbutten zerschlagen. Die freiwerdenden Sporen haften an 

den Körnern vornehmlich am Bart an. Nach der Aussaat des Weizens beginnen die 

Sporen zu keimen und dringen in den Keimling ein. Zusammen mit der Ährenanlage 

wächst der Pilz hoch. Nach dem Ährenschieben wachsen in den Samenanlagen anstelle 

der Körner Sporen, die von einem festen Häutchen umgeben sind, sogenannte 

Brandbutten. 

Feldversuch und Laboruntersuchungen 

Aus der Praxis liegen Meldungen vor, dass gesundes Saatgut ausgesät wurde und das 

Erntegut einen Befall von 100 Brandsporen/Korn und mehr aufwies. Damit stellte sich uns 

die Frage, ob vom Boden wirklich kein Befall ausgeht? Zu diesem Zweck wurde ein 

Feldversuch durchgeführt (einjährig, ein Ort, 4 Wiederholungen, 10 m² Parzellen). Auf dem 

Schlag stand stark mit steinbrandbefallener Weizen als Vorfrucht. Das Stroh wurde 

gehäckselt und verblieb auf dem Feld. Damit war genügend Infektionsmaterial im Boden, 

die Sporendichte wurde nicht ermittelt. Zur Saatbettbereitung wurde auf den Pflug bewusst 

verzichtet um die Brandsporen nicht zu vergraben. Anstelle dafür wurde tief gegrubbert. 

Ausgesät wurde steinbrandfreies und befallenes Saatgut. Alle Varianten wurden ungebeizt 

und gebeizt ausgesät. Als Beizmittel wurden die gegen Steinbrand wirksamen Präparate 

Celest, Jockey, Arena C und Landor CT verwendet. 

Die Parzellen wurden geerntet und das Erntegut untersucht. Es wurde darauf geachtet, 

dass während der Ernte keine Verschleppung der Sporen von Parzelle zu Parzelle 

stattfand. Die Brandsporenuntersuchungen wurden nach den Internationalen Vorschriften 

für Saatgut (ISTA, International Seed Testing Association) durchgeführt. 

Ergebnisse 

573


Bei der Variante steinbrandfreies Saatgut und ungebeizte Aussaat wurden mehr als 

19.000 Sporen/Korn ermittelt (Abb. 1). Bei den gebeizten Varianten und nicht befallenem 

Saatgut wurden zwischen 2000 - 4000 Sporen/Korn festgestellt. Damit hat sich gezeigt, 

dass der Steinbrandbefall auch vom Boden ausgehen kann und kein Beizmittel in der 

Lage war den Befall zu verhindern. 

Beim steinbrandbefallenen Saatgut war in allen Kombinationen der Befall im Erntegut 

noch höher als beim steinbrandfreien Saatgut. In der ungebeizten Variante wurden mehr 

als 25.000 Sporen/Korn festgestellt. Bei den gebeizten Varianten lag der Befall zwischen 

2000 und 6500 Sporen/Korn. Der Befall mit Zwergsteinbrand (Tilletia controversa) konnte 

durch die Laboruntersuchungen ausgeschlossen werden. 

nicht befallenes Saatgut befallenes Saatgut 

Behandlung Sporen/Korn 

Behandlung 

Sporen/Korn 

ungebeizt > 19000 ungebeizt > 25000 

Celest > 2000 Celest > 6500 

Jockey > 4000 Jockey > 3000 

Arena C > 2000 Arena C > 2000 

Landor CT > 2500 Landor CT > 5000 

Abb. 1: Ergebnisse Feldversuch Weizensteinbrand 2004/2005 

Maßnahmen zur Reduzierung bzw. Verhinderung des Steinbrandbefalles. 

In der konventionellen Landwirtschaft ist die wichtigste Maßnahme die Verwendung von 

zertifiziertem und gebeiztem Saatgut. Im Zuge der Kosteneinsparung ist ein Teil der 

Landwirte der Meinung sich die Kosten für anerkanntes und gebeiztes Saatgut sparen zu 

können. Wie die Praxis zeigt geht das ein paar Jahre gut bis sich die saatgutbürtigen 

Krankheiten wie z.B. Steinbrand soweit hochgeschaukelt haben, dass sie wieder zum 

Problem werden. 

Auch im Ökologischen Landbau steht Zertifiziertes Saatgut an erster Stelle der 

Maßnahmen. Da im Ökologischen Landbau die chemische Beizung verboten ist und die 

alternativ zugelassenen Mittel schwierig in der Anwendung sind, muß das Saatgut 

zusätzlich auf Befall mit Steinbrand untersucht werden. Bei einem Befall bis zu 20 

Sporen/Korn kann die Ware als Saatgut verwendet werden. Liegt der Befall höher geben 

die Öko-Verbände diese Ware als Saatgut in Bayern nicht frei. 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Steinbrandbefall nicht nur vom Saatgut sondern 

auch vom Boden ausgehen kann. Selbst die Beizung kann einen Befall vom Boden aus 

nicht verhindern, wie es sich im Versuch gezeigt hat. Durch die Beizung lässt sich der 

Befall aber deutlich reduzieren. Damit der Steinbrandbefall beim Weizen wieder rückläufig 

wird müssen die Landwirte wieder mehr auf den Saatgutwechsel achten. Zertifiziertes 

Saatgut darf nicht nur als Kostenfaktor betrachtet werden sondern leistet auch einen 

wesentlichen Beitrag für gesunde Ernten, die je nach Anbauzweck als Saat- oder 

Konsumware verwertet werden können. 

574


Entwicklung von immunochemischen und PCR Methoden zum qualitativen 

Nachweis von Tilletia Arten in Ökosaatgut 

Kellerer, Thomas (Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft); Killermann, Berta: 

Abstract 

Ein schneller und sensitiver Nachweis von Brandpilzen bringt bei Weizen in der 

Saatgutuntersuchung und in der Züchtung, insbesondere von Öko Saatgut große Vorteile 

und ist bei Quarantänebestimmungen ein entscheidender Faktor für den Import und 

Export. Das Ziel dieser Arbeit ist es molekulare und immunochemische Methoden zu 

entwickeln, um den Nachweis bzw. die Unterscheidung der Brandpilze zu gewährleisten. 

Erste Ergebnisse zeigen, dass die drei Tilletia Arten T. caries, T. controversa und T. indica 

nicht nur nachgewiesen, sondern auch innerhalb von 3h mittels PCR voneinander 

unterschieden werden können. Ein immunochemischer Nachweis mittels Western Blot 

innerhalb von 5h ist für T. caries bereits möglich. Die hergestellten spezifischen 

Primerpaare für die drei Tilletia Arten weisen keine Wechselwirkungen für die jeweils 

andere Art auf, auch nicht mit anderen Pilzen wie Fusarien sowie der Wirtspflanze. Im 

Western Blot konnte eine spezifische Reaktion in Form einer einzelnen Bande beobachtet 

werden, unter Verwendung eines polyklonalen Antikörperserums gegen den 

Gesamtproteinextrakt aus T. caries Sporen. Zusätzlich fanden sich keine 

Wechselwirkungen mit dem Gesamtproteinextrakt aus T. controversa Sporen. Weitere 

Methoden für den spezifischen Nachweis von T. controversa und T. indica durch Western 

Blot und ELISA Analyse sind in der Entwicklung. Des weiteren läuft derzeit die 

Validierungs- und Optimierungsphase für die drei PCR Primer. 

Key words: Samenbürtige Pilze, Tilletia Arten, Western Blot, PCR, polyklonale Antikörper 

Einleitung 

Weizen ist weltweit eines der wichtigsten Grundnahrungsmittel. Die Bestände werden oft 

durch Krankheiten wie Roste, Brände oder weitere Pilze befallen, was mit einer 

schlechteren Qualität und einem geringeren Ertrag einhergeht. Unter den samenbürtigen 

Brandkrankheiten spielen die Tilletia Arten die größte Rolle sowohl in Europa wie auch in 

der restlichen Welt. Besonders T. indica (bisher in Europa noch nicht aufgetreten) stellt 

hohe Anforderungen an Quarantänemaßnahmen, was adäquate Nachweismethoden für 

diesen gefährlichen Pilz zwingend notwendig macht. 

In dem Forschungsprojekt werden zwei Methoden entwickelt, um die wichtigsten und 

gefährlichsten Tilletia Arten – Steinbrand (T. caries), Zwergsteinbrand (T. controversa) und 

den Quarantäneschädling Indischer Steinbrand (T. indica) - nicht nur nachzuweisen, 

sondern auch voneinander zu unterscheiden. 

Für die Detektion einzigartiger Sequenzen im Genom bzw. Proteom dieser Pathogene 

wurden spezifische Primer für die PCR bzw. entsprechende polyklonale Antikörper für 

Western Blot Methoden entwickelt. In beiden Fällen wurde das HSP60 Gen verwendet, 

welches diese einzigartigen Bereiche bietet. Das HSP60 Gen codiert für ein Chaperon 

Protein und kommt ubiquitär in allen hier verwendeten Pilzen vor. Zusätzlich bietet dieses 

Gen eine Variabilität, die groß genug ist, um die einzelnen Tilletia Arten voneinander zu 

unterscheiden. 

575


Material and Methoden 

Erhalt von Tilletia-infizierten Ähren 

T. Raabe, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Freising (T. controversa); 

H. Spiess, Institut für Biologisch-Dynamische Forschung, Darmstadt (T. caries). 

Die Sporen wurden mit mehreren Sieben mit reduzierenden Durchmessern gereinigt 

(Großansatz) oder aus Brandbutten per Hand isoliert (Kleinansatz). 

Isolation von DNA 

Sporen DNA wurde mit dem Qiagen Plant Isolation Kit isoliert, wobei ein zusätzlicher 

Zerkleinerungsschritt mit Glasperlen vorgeschaltet wurde, da die Sporenwand sehr dick ist 

(Gang und Weber, 1995). 

Alternative Methode zur Isolation von DNA 

Die Isolation wurde mittels Mikrowelle von angefeuchteten Sporen für 5 min. durchgeführt. 

Die DNA wurde mit TE Puffer (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 7,6) gelöst. Nach einem 

Zentrifugationsschritt konnte der Überstand für die weiteren Analysen verwendet werden 

(Ferreira et al. 1996). 

PCR Bedingungen 

Annealing Temperatur: 50°C 

Elongation Temperatur: 72 °C 

Anzahl Zyklen: 70 

Proteinextraktion 

Sporen und Glasperlen (1 : 1) wurden in Extraktionspuffer (6 M Harnstoff, 2 M 

Thioharnstoff, 4% CHAPS, 65 mM DTT, pH 8,0) gevortext und anschließend dreimal bei 

50°C für 1 min. im Ultraschallbad behandelt. Nach jeder Ultraschallbehandlung wurde die 

Suspension für 3 min. eingefroren. Nach einem Zentrifugationsschritt konnte der 

Überstand für die weiteren Analysen verwendet werden (Sulc et al. 2005, van Etten et al. 

1978). 

Herstellung der Antikörper 

Die Antikörper wurden nach Standardprotokoll von Dr. F. Rabenstein (Bundesanstalt für 

Züchtungsforschung an Kulturpflanzen, Institut für Resistenzforschung und 

Pathogendiagnostik, Aschersleben) hergestellt. 

Western Blot Bedingungen 

Für die Western Blots wurde ein Standardprotokoll verwendet (1h blotten, 50 mA pro Gel). 

Der erste Antikörper wurde 1h in PBS 0,1% TWEEN (1 : 5000 Verdünnung) inkubiert. Der 

Nachweis fand mit einem alkalischen Phosphatase (AP) konjugierten α-Rabbit 

Zweitantikörper (1 : 2000 Verdünnung) in PBS 0,1% TWEEN statt. 


PCR Methode 

Zuerst musste die Tilletia caries HSP60 Sequenz bestimmt werden, die als einzige von 

den Tilletia Sequenzen nicht in der ncbi Sequenzdatenbank (www.ncbi.nih.gov) 

veröffentlicht war. Unter der Annahme, dass durch die große Homologie zwischen den 

576


beiden Sequenzen von T. caries und T. controversa eine PCR möglich sein könnte, wurde 

durch Verwendung von Tilletia controversa Primern unter wenig stringenten Bedingungen 

eine PCR gefahren und das Produkt anschließend sequenziert. Die erhaltene Sequenz 

konnte mit den Datenbanksequenzen von T. controversa und T. indica verglichen und 

entsprechende Unterschiede herausgearbeitet werden. Auf diesem Weg wurden 3 

Primerpaare für die Differenzierung der drei Tilletia Arten hergestellt, wobei in einer PCR 

Fragmente einer Länge zwischen 155 und 162 bp entstehen sollen. Die Unterscheidung 

bezieht sich auf das Vorhandensein einer Bande auf einem 1,5 % Agarosegel mit 

entsprechender Länge bei richtiger Primer/Template Kombination (vgl. Abb. 1 a-c). Eine 

falsche Primer/Template Kombination resultiert in keiner Bande oder unspezifische PCR 

Produkte (vgl. Abb. 2 a-c). Alle drei Primerpaare wurden erfolgreich getestet und können 

unter weiterer Optimierung (Abb. 3) für eine Unterscheidung der drei Tilletia Arten 

verwendet werden. 

500 bp 

100 bp 

1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 

a) 

b) c) 

b) 

500 bp 

100 bp 

500 bp 

100 bp 

Abb. 1 zeigt die PCR Produkte für a) der spezifischen Primer für T. caries auf DNA von T. 

caries (Spur 2) und T. controversa (Spur 3); b) der spezifischen Primer für T. controversa 

auf DNA von T. caries (Spur 2) und T. controversa (Spur 3) und c) der spezifischen Primer 

für T. indica auf DNA von T. indica (Spur 2), T. caries (Spur 3) und T. controversa (Spur 

4). Allein die jeweils entsprechende korrekte Primer/Template Kombination resultiert in der 

zu erwartenden 157 bp Bande (T. caries), 155 bp Bande (T. indica) und 162 bp Bande (T. 

controversa) auf dem Gel (Pfeile). 

500 bp 

100 bp 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

a) b) c) 

500 bp 

100 bp 

500 bp 

100 bp 

Abb. 2 zeigt die PCR Kontrollreaktionen bei anderen samenbürtigen Krankheitserregern 

mit Primern für a) T. caries; b) T. controversa; c) T. indica. Hier sind keine spezifischen 

~160 bp langen Banden sichtbar. Jeweils Spur 1: 100 bp Marker, Spuren 2-9: Fusarium 

poae (2), Fusarium graminearum (3), Fusarium culmorum (4), Microdochium nivale (5), 

Aspergillus fumingatus (6), Penicillium gladicola (7), Alternaria alternata (8), Cladosporium 

ER 21 (9). 

577


500 bp 

100 bp 

Abb. 3 zeigt die PCR Produkte aus vier Nordamerikanischen T. caries Rassen (Spuren 2- 

5) nachgewiesen durch die spezifischen T. caries Primer. Ein 100 bp Marker wurde als 

Referenz verwendet (Spur 1). Drei der vier Rassen zeigen die erwartete 157 bp Bande 

(Pfeile). In Spur 3 konnte nichts nachgewiesen werden. Ursachen hierfür können nicht 

optimal angepasste Primer oder ein Fehler in der PCR Reaktion sein, was weitere 

Versuche nötig macht. 

Western Blot Methode 

Polyklonale Antikörper wurden unter Verwendung von T. caries und T. controversa 

Sporensuspension als Antigen hergestellt. Die gereinigten Antikörper konnten für Western 

Blot Analysen in einer Verdünnung von 1 : 5000 verwendet werden. Der Nachweis erfolgte 

über einen an Alkalische Phosphatase gekoppelten Zweitantikörper aus Ziege (α-Rabbit 

IgG AP-conjugate) in einer 1 : 2000 Verdünnung (vgl. Abb. 4 a und b). 

70 kDa 

45 kDa 

25 kDa 

10 kDa 

1 2 3 4 5 

1 2 3 4 5 

a) b) 

Abb. 4a zeigt die SDS-PAGE des Gesamtproteinextrakts. Spuren 1 - 3: prestained 

molecular weight marker (1), T. caries (2) und T. controversa (3). 

Abb. 4b zeigt den dazugehörigen Western Blot mit dem polyklonalen Antikörper gegen T. 

caries Sporen nach SDS-PAGE. Dieser Antikörper erkennt ausschließlich sein 

entsprechendes Antigen (Spur 4; markiert mit einem Pfeil) und zeigt keine 

Kreuzreaktionen mit T. controversa (Spur 5). 

578



Die entwickelten Methoden bieten die Möglichkeit Tilletia-Kontaminationen in weniger als 

3h mittels PCR nachzuweisen und die einzelnen Arten voneinander zu unterscheiden. Die 

spezifischen Primer für T. caries, T. controversa und T. indica zeigen keinerlei 

Wechselwirkungen bei Kreuztests untereinander oder bei Fremd-DNA Verunreinigungen, 

wie z.B. Fusarien. Um den Test hinsichtlich Rassenunterschiede robuster zu machen sind 

weitere Optimierungsschritte in der PCR notwendig. Desweiteren steht eine Western Blot 

Methode mit polyklonalen Antikörpern bereit, mit der T. caries binnen 5h immunochemisch 

nachgewiesen werden kann. Auch hier wird bei Verwendung von Gesamtproteinextrakt 

ausschließlich eine spezifische Bande ohne Kreuzreaktionen erkannt. Weitere spezifische 

polyklonale Seren konnten nicht erhalten werden. Monoklonale Antiseren auf der Basis 

synthetischer Peptide sind für alle 3 Tilletia Arten derzeit in der Entwicklung. 

Literatur 

a) b) 

van Etten, J. and Freer, S. (1978) Simple Procedure for Disruption of Fungal Spores. 

Applied and Environmental Microbiology, pp 622-623. 

Gang and Weber (1995) Preparation of Genomic DNA for RAPD Analysis from Thick- 

Walled Dormant Teliospores of Tilletia Species. BioTechniques, Vol. 19 No. 1, pp 92-96. 

Ferreira, A. and Glass, N. (1996) PCR from fungal spores after microwave treatment. 

http://www.fgsc.net/fgn43/ferreir.html 

Sulc, M., Ulrych, A., Jegorov, A., Zabka, M., Havlicek, V. (2005) Exploring fungal spore 

proteins by mass spectrometry. 

http://ms.biomed.cas.cz/downloads/Sulc_HUPO_05.pdf 

579


Die Vorratsproteine von Saatmais. Ein Vergleich von Sorten über 20 Jahre 

Jonitz, Andrea (LUFA Augustenberg); Leist, Norbert: 

Einführung 

Mais ist eine der bedeutendsten Kulturpflanzen weltweit, deren Erfolg auf Hybridsorten 

und deren steter Verbesserung beruht. So erhöhte sich die Sortenzahl in Deutschland in 

den Jahren 1970 bis 2006 von gerade 40 auf 260. In Südbaden ging damit eine 

Ausdehnung der Flächen zur Erzeugung von Hybridmaissaatgut von knapp 1000 ha auf 

über 3300 ha einher. 

Die Produktion von Konsummais in Deutschland weist mit 400.000 ha Produktionsfläche 

zu Anfang der siebziger Jahre und 1,7 Mio ha heute eine noch größere Steigerung auf. 

Weltweit wird die Maisproduktion im Jahre 2006 über 700 Mio t erreichen. Dabei spiegelt 

die Sortenvielfalt die zunehmenden Möglichkeiten in der Verwendung von Maisprodukten 

wider. 

Baden-Württemberg ist das einzige Bundesland mit einer bedeutenden Vermehrung von 

Hybridsaatmais. So werden an der LUFA Augustenberg traditionell vergleichsweise hohe 

Probenzahlen dieser Art untersucht. Während in den Jahren 1991 bis 1998 jährlich etwa 

4000 Maisproben waren, pendelten sich die Probenzahlen ab 2000 bei 2500 jährlich ein. 

Ein wesentlicher Untersuchungsparameter ist dabei die Hybridqualität. Hier ist die 

Charakterisierung von Saatgutpartien mittels Labormethoden anhand der Vorratsproteine 

(Albumine und Prolamine) aus der Maiskaryopse mittels der Isoelektrischen Fokussierung 

(IEF) möglich. Diese rasche und preisgünstige biochemische Methode wurde ab 1986 zur 

routinemäßigen Bestimmung der Sorten und der Hybridqualität eingesetzt. Ende der 80er 

Jahre wurden hiermit etwa 800 Maisproben jährlich untersucht. Ab 2000 betrugen die 

jährlichen Probenzahlen 500. 

Über die Jahre war in dem sich stetig erweiternden Sortenspektrum eine deutliche 

Veränderung der Proteinbandenmuster zu beobachten. Daher sollte mit dieser Arbeit ein 

Überblick über die Vorratsproteine ausgewählter Sorten und Linien, die von 1977 bis 2004 

zugelassen wurden, gegeben und deren Veränderungen über die Zeit beobachtet werden. 


Als Methode wurde die Isoelektrische Fokussierung der Albumine und Prolamine gewählt. 

Untersucht wurden 63 Sorten und Erbkomponenten aus dem an der LUFA Augustenberg 

geprüften Maissortiment der Jahre 1977 bis 2004. Darunter fanden sich 35 Einfachhybriden, 

26 Dreiwegehybriden und 2 Doppelhybriden aus 15 Züchterhäusern. 

Die besonders im Endosperm enthalten Vorratsproteine sind in ihrer Zusammensetzung 

artspezifisch und in ihrer Ausprägung unabhängig von äußeren Einflüssen, weshalb sie als 

Marker für eine Sortenbestimmung geeignet sind. 

Die Verwendung unterschiedlicher Extraktionsmittel ermöglicht es die Proteine, entsprechend 

ihrer Löslichkeit in unterschiedliche Gruppen einzuteilen und gezielt zu untersuchen. 

So lösen sich im wässrigen Medium vornehmlich die Albumine, in alkoholischen Lösungen 

die Prolamine, in leicht sauren oder basischen Lösungen die Gluteline und in verdünnten 

Salzlösungen die Globuline. 

580


Die IEF nutzt das Prinzip der Wanderung geladener Teilchen in einem elektrischen Feld 

und ermöglicht es amphoteren Proteinmolekülen sich im pH Gradienten des Elektrophoresegels 

genau an ihrem isoelektrischen Punkt anzusammeln. 

Für die vorliegenden Untersuchungen wurden Mehrkornmuster aus 10 Karyopsen erstellt 

und sodann die Albumine und die Prolamine zur Charakterisierung herangezogen. Neben 

den Sorten wurden die entsprechenden Elternlinien sowie ein pI-Marker und eine 

Referenz-Maissorte aufgetragen (Abbildung ), sodass es auch bei verschiedenen Gelen 

möglich ist, die einzelnen Proteine exakt zu identifizieren und zur Bildung von Sortengruppen 

heranzuziehen, wodurch es möglich ist, die Proteinbanden exakt zu identifizieren 

und zu klassifizieren. 

Mutter Vater Sorte pI Ref 

Abbildung 1. Gel mit je drei Albumin-Extrakten Mutterlinie, Vaterlinie, Sorte, pI- Marker und Referenzsorte 

Ergebnisse 

Beim Vergleich der Sorten wurde zum einen die Anzahl der Proteinbanden erfasst und 

zum anderen der zur Sortenbestimmung entscheidende pH-Bereich mit Hilfe der pI-Marker 

(Abbildung ) festgelegt. Dadurch konnte eine klare Typisierung des Untersuchungsmaterials 

getroffen werden. 

Wie in Abbildung zu erkennen, liegt der für eine Sortenbestimmung relevante Bereich bei 

den allermeisten Sorten zwischen pH Wert 7,35 und pH 8,45. Im stärker alkalischen- und 

besonders im mehr sauren Bereich des Gels finden sich zwar zahlreiche Banden, die 

jedoch bei den meisten Maissorten gleichermaßen auftreten und daher nicht zur Sortenbestimmung 

geeignet sind. Insgesamt wurden über alle Sorten zwischen 26 und 45 

Proteinbanden festgestellt. Alle 63 Sorten konnten anhand ihrer Prolamine und Albumine 

eindeutig voneinander unterschieden werden. 

581


pI = 7,35 

pI = 8,45 

Amyloglucosidase ( pI 3,50) 

Trypsin - Inhibitor ( pI 4,55) 

ß - Lactoglobin A ( pI 5,20) 

Carbonische Anhydrase B ( pI 5,85)) 

Carbonische Anhydrase C ( pI 6,55) 

Myoglobin , sauer ( pI 6,85) 

Myoglobin , basisch ( pI 7,35) 

Lectin : saures Band ( pI 8,15) 

Lectin : mittleres Band ( pI 8,45)) 

Lectin : basisches Band ( pI 8,65) 

Abbildung 2. pH Werte der Banden des pI 

Abbildung 3. Sortenunterscheidung mittels IEF im relevanten pH Bereich von pH 7,35 bis 8,45 

Gruppentypische Bandenmuster 

Aufgrund der vorliegenden Untersuchungen lässt sich feststellen, dass es Vorratsproteine 

gibt, deren Gene über viele Jahre hinweg unverändert erhalten blieben und durch ihre 

Dominanz ein typisches „Grundmuster“ in den daraus entstandenen Sorten bewirken, was 

die Bildung von Gruppen ermöglicht und eine nähere verwandtschaftliche Beziehung der 

Sorten anzeigt. 

Innerhalb der Gruppen finden sich sowohl gemeinsame Bandenmuster aber auch 

individuelle Proteinbanden, welche die Identifizierung der einzelnen Sorten ermöglichen. 

. 

582


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 

Abbildung 4. Beispiele von Gelen mit den Mustern der Albumine der sechzehn Gruppen (nur Gruppen mit 

mehr als einer Sorte) 

Alle Sorten konnten in 16 Gruppen mit 1 bis 11 Mitgliedern sortiert werden (Abbildung ). 

Abbildung 5. Gruppeneinteilung aufgrund spezifischer Proteinbandenmuster im Elektrophoresegel 

Dazu werden, wie in Abbildung 5 gezeigt, insgesamt 13 verschiedene Banden-positionen 

unter zu Hilfenahme des pI-Markers und einer Referenzsorte herangezogen. Die Anzahl 

der gruppentypischen Bandenzahlen variiert und liegt zwischen 3 und 10. 

So finden sich in der Gruppe 1 vier Proteinbanden, die in allen zehn Sorten auftreten. 

Innerhalb dieser Gruppe ist demnach von einem nahen verwandtschaftlichen Verhältnis 

auszugehen. Darüber hinaus findet sich eine ausreichende Zahl von Banden innerhalb der 

Gruppe, die durch ihre Variabilität eine klare Sortenunterscheidung ermöglichen 


583


Abbildung 6. Elektropherogramme der elf Sorten der Gruppe 1 

Die Leistungsfähigkeit der IEF bei der Sortenunterscheidung unterstreicht das Beispiel 

von 6 Geschwister-Sorten, die aus derselben Mutterlinie, jedoch unterschiedlichen 

Vaterlinien hervorgegangen sind und daher einen hohen Verwandtschaftsgrad aufweisen. 

Sie entstammen zwei verschiedenen Züchterhäusern und haben in den Jahren 1994 bis 

1999 die Zulassung in Deutschland erhalten (Tabelle ). Trotz des geschwisterlichen 

Verhältnisses dieser Sorten zeigt sich eine deutlich unterschiedliche Ausprägung des 

Bandenmusters, die sogar zur Einordnung einiger Sorten in andere Gruppen führt 


Sortennummer 33 32 48 37 38 42 

Gruppe 1 2 2 4 4 4 

Hybridtyp S T S T S S 

Zulassungsjahr 1994 1994 1999 1995 1996 1997 

Tabelle 1 Charakteristika von 6 Geschwistersorten 

33 32 48 37 38 42 

Sorte 33 32 48 37 38 42 

Gruppe 1 1 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 

Abbildung 7. Elektropherogramme von sechs Geschwister-Sorten, sortiert nach ihrer 

Gruppenzugehörigkeit 

584


Extraktionsmittel 

Grundsätzlich wiesen die Albumine eine höhere Zahl an Proteinen auf als die Prolamine. 

So fanden sich bei den 9 Sorten der Gruppe 2 insgesamt 37 Albumine und 29 Prolamine 

und bei Betrachtung des pH-Bereichs von 7,35 bis 8,45 immerhin noch 15 Albumine und 

12 Prolamine. 

Anzahl Banden 

50 

40 

30 

20 

10 

Albumine gesamt 

Prolamine gesamt 

Albumine pH 7,35 - 8,45 

Prolamine pH 7,35 - 8,45 

0 

Probe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

Abbildung 8. Anzahl von Albumin- und Prolamin-Banden 

Bei Sorten, die anhand ihrer Albumine nicht eindeutig unterscheidbar waren, wurden 

ergänzend die Prolamine untersucht. Am Beispiel von Abbildung 8 ist mittels der Albumine 

wohl eine Bestimmung der Hybridqualität (Selbstbestäubung und Fremdbestäubung) doch 

keine eindeutige Sortenunterscheidung möglich. Demgegenüber gelang es mittels alkohollöslichen 

Fraktion sieben sortencharakteristische Prolaminbanden zu finden, die eine 

Unterscheidung erlauben. 

585


Abbildung 9. Elektropherogramme der Maishybride Nr. 63 und Nr. 55; links: Albumine; rechts: Prolamine; 

M = Mutterlinie, V = Vaterlinie, S = Hybridsorte; Marker zur Hybridbestimmung; Marker zur 

Sortenbestimmung 

Einfluss des Hybridtyps 

Es stellte sich die Frage, ob sich Einflüsse des Hybridtyps auf die Vorratsproteine erkennen 

lassen. So wurde erwartet, dass Dreiwegehybride aufgrund ihres Aufbaus eine 

zumindest tendenziell höhere Zahl an Vorratsproteinen aufweisen. Hierzu wurden die 

Albumine ausgewertet. Es zeigt sich, dass die Zahl der Proteinbanden bei den Einfachhybriden 

zwischen 27 und 45, bei Dreiwege-hybriden zwischen 26 und 44 liegt. Von 

Doppelhybriden wurden lediglich 3 Proben untersucht, die 31-32 Banden aufwiesen. 

Somit lässt der Hybridtyp keinen Einfluss auf die Bandenzahlen erkennen. Auch die 

Zugehörigkeit der verschiedenen Bandenmuster zeigt hier keinen Zusammenhang. 

Anzahl Hybriden 

Gruppe Single Dreiwege Doppel 

1 8 4 0 

2 4 5 0 

3 5 4 0 

4 5 2 0 

5 3 3 0 

6 0 4 2 

7 5 1 0 

8 2 1 0 

9 1 2 0 

10 1 0 1 

Tabelle 2. Anzahl Hybridtypen in den 10 Sorten-Gruppen 

Beide Hybridtypen verteilen sich gleichmäßig auf die Gruppen, sodass eine Abhängigkeit 

vom Hybridtypus aus den vorliegenden Daten nicht abgeleitet werden kann. 

Veränderungen im Bandenmuster der Albumine 

Eine zahlenmäßige Auswertung der Albuminbanden über die Sorten zeigt, dass deren 

Anzahl über den Beobachtungszeitraum zunimmt, was einer zunehmenden 

Diversifizierung im Sortenspektrum entspricht. Insgesamt kamen fünf Banden in 27 Jahren 

hinzu, was im Durchschnitt einer neu hinzukommenden Bande innerhalb jeweils fünf 

Jahren entspricht (Abbildung 10). 

Anzahl Banden 

45 

40 

35 

30 

Anzahl Banden 

25 

Jahr 

Anz. 1 1 1 7 5 4 4 2 4 4 6 3 3 3 4 2 3 3 3 3 2 

Sorten 

1977 

1980 

1985 

1987 

1988 

1989 

1990 

1991 

1992 

1993 

1994 

1995 

1996 

1997 

1998 

1999 

2000 

2001 

2002 

2003 

2004 

Anzahl Banden 

Jahr 

42 

40 

38 

36 

34 

32 

30 

1985 

5 Jahres-Durchschnitt Bandenzahl 

1990 

1995 

2000 

586 

2004


Abbildung 10. links: Anzahl der Albumine aller 63 Sorten, extrahiert mit destilliertem 

Wasser. Anzahl im jeweiligen Jahr zugelassener Sorten; rechts: fünfjähriger Durchschnitt 

der Zahl der Albumine 


Mit Hilfe der isoelektrischen Fokussierung der Vorratsproteine ist es möglich Sorten von 

Mais zu unterscheiden und eine Bestimmung der Hybridqualität vorzunehmen. 

Markerbanden der Albumine und Prolamine ermöglichten es bei 63 Hybridmaissorten, die 

in den vergangenen 27 Jahren zugelassen wurden, eine Typisierung vorzunehmen. Alle 

Sorten waren klar voneinander zu unterscheiden, sie konnten in 16 Gruppen eingeordnet 

werden. Dabei spielte sowohl das Bandenbild als auch die Bandenzahl, die von Sorte zu 

Sorte differiert und bis zu 45 betrug, eine Rolle. Die gruppentypischen Bandenmuster 

wurden vorgestellt. Die Elternlinien und Sorten lassen in allen Fällen Marker für 

Selbstbefruchtung oder Fremdbestäubung erkennen. 

Die Bandenzahl erwies sich als unabhängig vom Hybridtyp. 

Eine aufgrund der züchterischen Bearbeitung der Hybridmaissorten zu erwartende immer 

stärkere Ähnlichkeit der Proteinbandenmuster wurde nicht gefunden. Im Gegenteil konnte 

sogar gezeigt werden, dass bei neueren Sorten zusätzliche Proteinbanden auftraten und 

insbesondere die Zahl der Albumine im Untersuchungszeitraum um durchschnittlich eine 

Bande innerhalb von fünf Jahren zunahm. Die Bandenmuster spiegeln also die 

zunehmende Diversifizierung des Sortenspektrums wider. Dabei erwiesen sich die Elektropherogramme 

der Albumine stets als aussagekräftiger als die der Prolamine. 

Mit der Isoelektrischen Fokussierung steht somit auch zur Untersuchung der modernen 

Hybridmaissorten eine geeignete Methode für eine sichere Sortenidentifizierung und 

Hybridbestimmung zur Verfügung. 

587

Öffentliche Sitzung: „Saatgut“ Poster 

Unterschiede in der Anthocyanfärbung der Koleoptilen als Hilfsmittel zur 

Abgrenzung von xTriticosecale 

Müller, Günter (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft): 

Ziel der Untersuchungen 

Die Karyopsen von xTriticosecale unterscheiden sich morphologisch nur unwesentlich von 

Triticum aestivum und Secale cereale. Daher kommt es bei der Reinheitsuntersuchung 

und der zahlenmäßigen Bestimmung von Samen anderer Arten häufig zu Problemen bei 

der sachgemäßen Klassifizierung der Arten. Eine zusätzliche Unterscheidungsmöglichkeit, 

die bisher bei der Beschaffenheitsprüfung von Saatgut nicht in Erwägung gezogen wurde, 

bietet die Anthocyanfärbung der Koleoptilen, die sowohl zwischen den Sorten als auch 

zwischen den drei Arten unterschiedlich stark ausgeprägt sein kann. 

Die UPOV-Richtlinien für die Durchführung der Prüfung auf Unterscheidbarkeit, 

Homogenität und Beständigkeit bei Getreide legt 9 Stufen, von 1 (fehlende Ausprägung) 

bis 9 (sehr starke Ausprägung der Anthocyanfärbung der Keimscheiden) fest (UPOV 

1994). 

Dass sich besonders Weizen in der Anthocyanfärbung von Triticale unterscheidet, ist der 

Abbildung 1 zu entnehmen. Knapp die Hälfte aller Weizensorten gehören den 

Boniturklassen 1 bis 3 an, das heißt sie besitzen keine oder eine schwach ausgeprägte 

Koleoptilenfärbung. Triticale beginnt mit der Boniturnote 4, gering bis mittel, und hat wie 

der Roggen den höchsten Anteil von Sorten mit der stark ausgeprägten 

Anthocyanfärbungen (Boniturnote 7). Der Boniturschlüssel ist in Tabelle 1 dargestellt. 

Anzahl Sorten (%) 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

1 2 3 4 5 6 7 8 

Boniturnote 

9 

Weizen Triticale Roggen 

Abbildung 1: Verteilung der Anthocyanfärbung der Koleoptilen zwischen Weizen, Triticale 

und Roggen 

588

Öffentliche Sitzung: „Saatgut“ Poster 

Tabelle 1: Boniturschlüssel für die Anthocyanfärbung der Koleoptilen 

Boniturnote Ausprägung der Anthocyanfärbung der Koleoptilen 

1 fehlend oder sehr gering 

2 sehr gering bis gering 

3 gering 

4 gering bis mittel 

5 mittel 

6 mittel bis stark 

7 stark 

8 stark bis sehr stark 

9 sehr stark 

Versuchsdurchführung: 

Die unterschiedliche Anthocyanfärbung der Koleoptilen kann im Rahmen der 

Beschaffenheitsprüfung herangezogen werden, wenn bei Karyopsen zwar der Verdacht 

besteht, dass es sich um eine andere Getreideart handelt, die endgültige Sicherheit jedoch 

noch fehlt. 

In diesen Fällen sollten die fraglichen Karyosen zusammen mit 30 Karyopsen der 

betreffenden Probe auf einem feuchten Filterpapierstreifen ausgelegt, der Streifen zur 

Keimrolle geformt und diese bei 20°C im Keimschrank 4 Tage lang aufgestellt werden. Ist 

Dormanz vorhanden, so ist diese vorher mit den üblichen ISTA Methoden zu brechen. 

Nach vier Tagen sind die Keimlinge soweit entwickelt, dass die Färbung der Koleoptilen 

mit Sicherheit bestimmt werden kann. Als von der angegebenen Art abweichend gelten 

alle Samen: 

die morphologisch eindeutig einer anderen Art zugehören, 

die nicht sicher bestimmt werden können und einen Keimling mit abweichender 

Anthocyanfärbung der Koleoptile hervorbringen. 

Als von der angegebenen Art nicht abweichend haben alle Samen zu gelten, die zwar 

nicht sicher bestimmt werden können, bei denen sich jedoch die Keimlinge nicht 

unterscheiden. 

Auch die Vorschriften der ISTA Kapitel 8.9.1 erlauben die Verwendung der 

Koleoptilenfärbung bei Getreide zur Sortenbestimmung, die zwischen grün und violett 

variieren kann. Zur Intensivierung empfehlen die Vorschriften, das Filterpapier mit 1%iger 

NaCl- oder HCl-Lösung zu benetzen oder die Keimlinge 1 bis 2 Stunden mit ultraviolettem 

Licht zu bestrahlen (ISTA 2006). 

Literatur 

ISTA (2006): International Rules for Seed Testing. 

UPOV (1994): International Union for the Protection of new Varieties of Plants. Guidelines 

for the Conduct of Tests for Distinctness, Uniformity and Stability. Geneve. 

589

Öffentliche Sitzung: „Düngemittel“ Vorträge 

Düngewirkung von Triplesuperphosphat, organischen Handelsdüngern und 

Silikatdüngern auf alkalischen Lössböden 

Deubel, Annette (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg); Merbach, Wolfgang: 

Einleitung 

Bedingt durch negative P-Bilanzen weist ein zunehmender Flächenanteil in Sachsen- 

Anhalt erheblichen P-Düngebedarf auf. Ein Anstieg der Boden-pH-Werte und damit 

verbundene P-Festlegung verschärfen das Problem (VON WULFFEN 2001; VON WULFFEN 

2004). In der Praxis besteht daher erhebliches Interesse an preiswerten Alternativen zu 

einer hohen Superphosphatdüngung sowie an Möglichkeiten, die P-Verfügbarkeit auf 

solchen Flächen zu erhöhen. Untersucht werden sollte daher die P-Düngewirkung auch für 

viehlose Betriebe verfügbarer organischer Handelsdünger. In Dauerdüngungsversuchen 

wurde bei organischer Düngung im Vergleich zu Mineraldüngung häufig ein stärkerer 

Anstieg pflanzenverfügbarer P-Gehalte nachgewiesen (ALBERT and LIPPOLD 2002; EICHLER 

2002). Ursache ist - neben der Nährstoffzufuhr - die Blockierung von P-Sorptionsstellen im 

Boden durch organische Verbindungen (SINGH et al. 2001). Braschi et al. (2003) fanden 

auf einem kalkhaltigen Boden eine verlangsamte Umsetzung von Düngerphosphat in 

unlösliche Calciumphosphate durch Zugabe organischen Materials. Allerdings haben 

organische Dünger oft eine erhebliche Kalkwirkung, was auf alkalischen Böden negativ zu 

bewerten ist, und es fehlen Erfahrungen, wie schnell das der mit solchen Substanzen 

zugeführte Phosphor unter den konkreten Bodenbedingungen pflanzenverfügbar wird. 

Zusätzlich bietet der Handel verschiedene Düngemittel oder Bodenhilfsstoffe auf 

Silikatbasis an, welche ebenfalls zur Verbesserung der P-Verfügbarkeit im Boden 

beitragen sollen. Da unabhängige Untersuchungen auf alkalischen Böden fehlen, wurden 

auch Silikat-Varianten in die Untersuchung aufgenommen. 


In Kunststoffröhren (∅ 9 cm, Höhe 18 cm, Volumen 1,1 l) wurde ein Gefäßversuch mit drei 

alkalischen Lössböden (pH-Werte, Kalkgehalte und verfügbare P-Gehalte vgl. Tab. 1), 

acht Düngungsvarianten und fünf Wiederholungen angelegt. Als Fruchtart wurde 

Deutsches Weidelgras (Lolium perenne) der Sorte Baristra gewählt, um durch 

regelmäßige Schnitte zu verfolgen, wann P verfügbar wird. Die Gefäße standen tagsüber 

in einer Vegetationshalle unter Freilandbedingungen, nachts und bei Regen unter einem 

Dach. 

Varianten: 

0 ohne P-Düngung 

35 TSP 35 kg P ha -1 als Triplesuperphosphat (500 dt Frischmasse × 0,07kg P dt -1 → 

105 mg TSP / Gefäß) 

60 TSP 60 kg P ha -1 als Triplesuperphosphat (35 kg + 25 kg Zuschlag Gehaltsklasse 

B → 180 mg / Gefäß) 

HTK 60 kg P ha -1 als Hühnertrockenkot (35 kg P bei MDÄ 0,6 im ersten Jahr 

wirksam, 2951 mg /Gefäß) 

RTD 60 kg P ha -1 als Rindertrockendung (3158 mg / Gefäß) 

590


KG 300 kg ha -1 Kieselgur (gemahlen, Calciumsilikat mit Beimengungen; 180 mg / 

Gefäß) 

KG + P 300 kg ha -1 Kieselgur + 35 kg P ha -1 als TSP 

AKRA 300 kg ha -1 AKRA Start (Ca-Mg-Silikat mit 1,1 % P als Rohphosphat und 

Zusatz von Azotobacter) 

Tab. 1: Analyse der Versuchsböden: 

Herkunft pH % CaCO3 mg P / 100 g Boden 

DL-Extrakt CAL-Extrakt H2O-Extrakt 

Dahlenwarsleben 7,63 2,28 4,93 B* 3,21 B** 0,32 

Cochstedt 7,29 4,04 6,59 C* 3,45 B** 0,74 

Johannashall 7,63 11,87 2,36 B* 3,65 B** 0,43 

* Gehaltsklasse Sachsen-Anhalt 

** Gehaltsklasse Thüringen/ Sachsen 

Die Düngemittel wurden vor Aussaat ca. 5 cm eingearbeitet. Zusätzlich wurden je Gefäß 

160 mg N (als NH4NO3 in 3 Gaben) und 91 mg K (als K2SO4) gedüngt, abzüglich der N- 

und K-Zufuhr der organischen Dünger in den Varianten 4 und 5. Täglich wurde mit 

deionisiertem Wasser auf 60 % der maximalen Wasserkapazität gegossen. Innerhalb von 

6 Monaten erfolgten acht Schnitte auf jeweils 6 cm, wobei Trockenmasseertrag und P- 

Gehalte im Spross (GERICKE and KURMIES 1952) bestimmt wurden. Nach Versuchsende 

(Oktober) wurden Trockenmasse und P-Gehalte der Ernte- und Wurzelrückstände sowie 

im Boden (Mischprobe des gesamten Gefäßes) pH-Werte, P-Gehalte im DL-Extrakt 

(HOFFMANN 1991) sowie P-Nachlieferungsvermögen (FLOßMANN and RICHTER 1982) 

gemessen. 


Eine am geplanten Pflanzenentzug orientierte Düngung mit Triplesuperphosphat (TSP) 

führte in der Gesamtauswertung zu Ertragssteigerungen zwischen 22 und 51% (vgl. Abb. 

1 und 2). Weitere Zuschläge wurden nur auf dem Boden aus Dahlenwarsleben (Abb. 1) 

ertragswirksam. Während Hühnertrockenkot (HTK) eine vergleichbare Düngewirkung 

hatte, wirkte der untersuchte Rindertrockendung lediglich auf dem Boden aus 

Dahlenwarsleben geringfügig ertragssteigernd (27 % im Vgl. zu 51 % mit 35 kg TSP). 

Auf zwei der drei Versuchsböden (Dahlenwarsleben und Cochstedt) erzielte auch die 

Zugabe von Silikaten positive Ertragseffekte, welche allerdings bei weitem nicht an die 

einer bedarfsgerechten P-Zufuhr heranreichten. Reines Kieselgur steigerte den Ertrag um 

20 bzw. 14 %, AKRA Start trotz Rohphosphatanteil nur um 9 bzw. 6 %. Eine Kombination 

von Silikat und TSP war jedoch stets ungünstiger als TSP allein. Die Erträge auf dem 

Boden Johannashall (nicht dargestellt) entsprachen in den TSP- und organisch gedüngten 

Varianten denen von Cochstedt. Allerdings hatte Silikatdüngung auf diesem kalkreichen 

Boden keine positiven Effekte. 

591


g/Gefäß 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

0 35 TSP 60 TSP HTK RTD KG KG+P AKRA 

t/ha 

15 

10 

5 

0 

8. Schnitt 

7. Schnitt 

6. Schnitt 

5. Schnitt 

4. Schnitt 

3. Schnitt 

2. Schnitt 

1. Schnitt 

Abb. 1: Trockenmasseerträge Deutsches Weidelgras in acht Schnitten auf dem Boden Dahlenwarsleben 

g/Gefäß 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

0 35 TSP 60 TSP HTK RTD KG KG+P AKRA 

t/ha 

15 

10 

5 

0 

8. Schnitt 

7. Schnitt 

6. Schnitt 

5. Schnitt 

4. Schnitt 

3. Schnitt 

2. Schnitt 

1. Schnitt 

Abb. 2: Trockenmasseerträge Deutsches Weidelgras in acht Schnitten auf dem Boden Cochstedt 

Die P-Konzentrationen in der Trockensubstanz (Abb. 3 und 4) stiegen deutlich mit 

zunehmender P-Zufuhr. Die Entwicklung zeigt, wann P aus den organischen Düngemitteln 

verfügbar wird. HTK erzielte auf den Böden Cochstedt und Dahlenwarsleben ab der 

zweiten Ernte (6 Wochen nach Aussaat) die höchsten P-Konzentrationen. Eine 

Düngeranalyse ergab hier höhere P-Gehalte als vom Handel angegeben und bei der 

Düngebemessung berücksichtigt wurden. Trotzdem ist auch von einer zügigen 

Verwertbarkeit auszugehen. Die P-Konzentrationen in den Rindertrockendung-Varianten 

stieg auf allen Böden in der 7. und 8. Ernte (5 bzw. 6 Monate nach Aussaat) deutlich an, d. 

h. erst nach dieser Zeit wurden nennenswerte Mengen P durch Mineralisation freigesetzt 

Die P-Konzentrationen in den Silikatvarianten lag nicht höher als in den ungedüngten. Ein 

leichter Wachstumseffekt ist somit nicht auf P-Mobilisierung zurückzuführen. Auch 

Kieselgur + 35 kg TSP lag unter 35 kg TSP allein. Obwohl Silikate durchaus P- 

Sorptionsstellen im Boden besetzen können (SCHILLING 2000), kommt hier primär zum 

Tragen, dass Calciumsilikate eine mit Karbonatkalken vergleichbare alkalische Wirkung 

haben und zu einer schnelleren Ausfällung frischer Düngerphosphate mit Calcium führen. 

592


mg kg -1 

3,5 

3,0 

2,5 

2,0 

1,5 

1,0 

1. Schnitt 2. Schnitt 3. Schnitt 4. Schnitt 5. Schnitt 6.Schnitt 7. Schnitt 8. Schnitt 

0 

35 TSP 

60 TSP 

Abb. 3: P-Gehalte in der Spross-Trockenmasse von Deutschem Weidelgras in acht Schnitten auf dem 

Boden Dahlenwarsleben 

mg kg -1 

3,5 

3,0 

2,5 

2,0 

1,5 

1,0 

1. Schnitt 2. Schnitt 3. Schnitt 4. Schnitt 5. Schnitt 6.Schnitt 7. Schnitt 8. Schnitt 

HTK 

RTD 

KG 

KG+P 

AKRA 

0 

35 TSP 

60 TSP 

Abb. 4: P-Gehalte in der Spross-Trockenmasse von Deutschem Weidelgras in acht Schnitten auf dem 

Boden Cochstedt 

Durch gleichzeitige Ertragssteigerung und Erhöhung der P-Konzentration durch P- 

Düngung sind die Unterschiede im P-Entzug zwischen ungedüngten und gedüngten 

Varianten (Tab. 2) weit größer als die Ertragsunterschiede. Das wird besonders beim 

Vergleich der 35 und 60 kg P-Varianten deutlich. Mit Zuschlag wurden auf dem 

Cochstedter Boden umgerechnet 9 kg P ha -1 mehr entzogen, ohne dass der Zuschlag eine 

Ertragssteigerung brachte. Die „innere“ P-Effizienz der Pflanzen, d.h. der Ertrag pro kg 

aufgenommenem Phosphat sinkt mit zunehmender P-Versorgung deutlich. 

HTK 

RTD 

KG 

KG+P 

AKRA 

593


Tab. 2: Einfluss der Düngung auf die P-Aufnahme der Pflanzen (umgerechnet auf kg je 

ha) sowie den P-Versorgungszustand des Bodens zu Versuchsende 

Dahlenwarsleben 

Cochstedt 

Variante 

P-Entzug 

kg ha -1 

P in EWR* 

kg ha -1 

Gesamt-P- 

Aufnahme 

kg ha -1 

pH 

DL-P V10-Wert** 

mg / 100 g µg P kg -1 min -1 

0 11 8 19 7,82 2,37 99 

35 22 14 36 7,80 2,64 143 

60 29 14 42 7,75 2,91 198 

HTK 35 18 53 7,75 2,76 200 

RTD 19 12 31 7,82 2,69 203 

KG 15 7 22 7,84 2,38 129 

KG+P 20 10 30 7,84 2,46 132 

AKRA 12 7 20 7,87 2,09 110 

0 21 14 34 7,77 4,00 182 

35 33 17 50 7,69 4,45 209 

60 42 17 58 7,67 4,57 257 

HTK 45 29 74 7,71 4,85 245 

RTD 24 22 46 7,66 4,72 214 

KG 26 13 39 7,81 4,20 175 

KG+P 30 17 48 7,70 4,52 202 

AKRA 24 14 38 7,77 3,92 159 

* Ernte- und Wurzelrückstände 

** P-Nachlieferung in wasserlösliche Form innerhalb von 10 min bei wiederholter Wasserextraktion 

Obwohl die Frischmasseerträge durch achtmaliges Schneiden meist deutlich über dem 

Ertragsziel von 500 dt ha -1 lagen, wurde der geplante P-Entzug von 35 kg ha -1 mit der 

Ernte häufig nicht erreicht, da die Pflanzen bei limitierter P-Versorgung deutlich niedrigere 

P-Gehalte aufwiesen. Selbst die höchstgedüngten Varianten erreichten lediglich 

durchschnittliche P-Gehalte (Richtwert: 3 mg/kg Trockensubstanz). Allerdings waren zu 

Versuchsende auch erhebliche P-Mengen in den Ernte- und Wurzelrückständen 

gebunden, so dass die Gesamtaufnahme der Pflanzen zwischen 19 und 74 kg P ha -1 lag. 

Besonders hohe P-Mengen waren in den Ernte- und Wurzelrückständen der organisch 

gedüngten Varianten gebunden, was auf eine höhere Wurzelmassebildung und bei HTK 

auch auf hohe P-Konzentrationen in der Wurzeltrockenmasse zurückging. Da bei diesem 

Material mit einer zügigen Mineralisierung gerechnet werden kann, stellt P aus Ernte- und 

Wurzelrückständen eine zu beachtende P-Reserve für die Nachfrucht dar. 

In allen Varianten waren die Boden-pH-Werte zu Versuchsende höher als vor 

Versuchsbeginn. Ursachen könnten in einer bevorzugten Nitrataufnahme (im Austausch 

gegen HCO3 - ) liegen. Die N-Düngung erfolgte als NH4NO3. Möglicherweise werden durch 

das mit der Wurzelatmung abgegebene CO2 aber auch bodeneigene Kalkvorräte stärker 

gelöst. Eine Auswaschung war durch die gleichmäßige Bewässerung ausgeschlossen. 

Eine Alkalisierung durch organische Düngung war jedoch nicht nachweisbar. 

Bedingt durch den P-Entzug und die höheren pH-Werte lagen die DL-P-Gehalte insgesamt 

niedriger als vor Versuchsbeginn. Die Düngungsunterschiede waren 6 Monate nach der 

Düngung noch deutlich erkennbar, obwohl bei höherer P-Düngung auch höhere Entzüge 

gemessen wurden. Interessanterweise ist auch der P-Versorgungszustand der 

Rindertrockendung-Varianten vergleichsweise gut, was die einsetzende Mineralisierung 

594


gegen Ende des Versuches bestätigt. Bei beiden organischen Düngern kommt ein 

erheblicher Teil der P-Zufuhr erst der Nachfrucht zugute. Sowohl die beiden organischen 

Düngevarianten als auch die erhöhte TSP-Düngung wirkten sich positiv auf das P- 

Nachlieferungsvermögen (Tab. 2) des Bodens aus. 

Tab. 3: Kosten und Rentabilität der Düngungsvarianten 

Dahlenwarsl. 

Cochstedt 

Variante 

Ertragszuwachs 

dt TS 

Ertragszuwachs 

% 

Düngemittel- und 

Ausbringungskosten € ha -1 

gesamt unter 

Berücksichtigu 

ng der N- und 

K-Zufuhr 

Kosten je dt 

TS-Mehrertrag 

€ ha -1 

35 41,01 51,19 46 46 1,12 

60 57,54 71,82 71 71 1,23 

HTK 49,06 61,23 85 11 0,22 

RTD 21,99 27,45 643 507 23,04 

AKRA 9,41 11,74 76 76 8,02 

35 25,80 21,82 46 46 1,78 

60 27,86 23,56 71 71 2,55 

HTK 25,92 21,92 85 11 0,42 

RTD 0,16 0,14 643 507 3101,63 

AKRA 6,44 5,45 76 76 11,72 

Um die Rentabilität der verschiedenen Düngungsvarianten zu prüfen (Tab. 3), wurden die 

Düngungskosten pro Hektar und bezogen auf den Mehrertrag auf Grundlage folgender 

Preise ermittelt: Triplesuperphosphat 200 € t -1 , Hühnertrockenkot 15 € t -1 , 

Rindertrockendung 120 € t -1 , AKRA Start 215 € t -1 , Ausbringung 11 € / ha und Überfahrt. 

Bei HTK und RTD wurden der Wert des Stickstoffs (70 % des Gesamtgehaltes) mit 

0,65 € kg -1 (175 € t -1 KAS mit 27 % N) sowie der Wert des Kaliums mit 0,36 € kg -1 (180 € t - 

1 60er Kali mit 49,8 % K) berücksichtigt. 

Finanziell war eine am Entzug orientierte P-Bemessung in jedem Fall rentabler als eine 

Düngung mit den bei Gehaltsklasse B empfohlenen Zuschlägen. Zuschläge rechnen sich 

kurzfristig nur, wenn dadurch ein entsprechender Mehrertrag erzielt werden kann. Dieser 

dürfte bei weniger P-effizienten Kulturen (z. B. Gerste) oder auch bei ungünstigen 

Witterungsbedingungen höher ausfallen. Insgesamt dienen Zuschläge aber in erster Linie 

einer langfristigen Verbesserung der Fruchtbarkeit unterversorgter Böden und somit der 

Reduzierung von Ertragsschwankungen. 

Hühnertrockenkot ist preislich eine hochinteressante Alternative zu mineralischen P- 

Düngemitteln. Zu beachten sind aber schwankende Nährstoffgehalte und eine mögliche 

unzureichende Sofortwirkung. Der Einsatz organischer Düngemittel sollte der 

Verbesserung der P-Bilanz innerhalb der Fruchtfolge dienen. Ein kurzfristig hoher P- 

Bedarf auf unterversorgten Böden kann besser durch Mineraldüngung abgedeckt werden. 

Getrockneter und pelletierter Rinder- oder auch Hühnerdung ist im Verhältnis zum 

Nährstoffgehalt sehr teuer und damit wesentlich unrentabler als eine vergleichbare 

Mineraldüngung. Die Düngung mit Silikaten ist auf alkalischen Lössböden trotz teilweiser 

Ertragseffekte im Vergleich zu P-Düngung unrentabel. Eine zeitnahe Ausbringung von 

Silikat- und P-Düngern ist zu vermeiden. 

595


Danksagung 

Die Forschungsarbeiten wurden im Rahmen des Projektes „Verbesserung des pH-Wertes 

und der Nährstoffverfügbarkeit auf alkalischen Lössböden Sachsen-Anhalts“ (74 IF) über 

das Hochschul- und Wissenschaftsprogramm (HWP) des Landes Sachsen-Anhalt 

gefördert. 

Literatur 

ALBERT, E.; LIPPOLD, H., 2002: Wirkung einer langjährigen differenzierten mineralischorganischen 

Düngung auf Nährstoffentzüge, Bilanzen und verfügbare 

Bodengehalte an Phosphor und Kalium. Arch. Acker-Pfl. Boden. 48, 459-470. 

BRASCHI, I.; CIAVATTA, C.; GIOVANNINI, C.; GESSA, C., 2003: Combined effect of water and 

organic matter on phosphorus availability in calcareous soil. Nutr. Cycl. 

Agroecosyst. 67, 67-74. 

EICHLER, B., 2002: Untersuchungen zur Auswirkung organischer Düngemittel auf 

ausgewählte Phosphatgehalte im Boden. Ergebnisse eines 2-jährigen ungarischdeutschen 

Forschungsprojektes. VDLUFA-Schriftenreihe 57, 369-373. 

FLOßMANN, R.; RICHTER, D., 1982: Extraktionsmethode zur Charakterisierung der Kinetik 

der Freisetzung von P aus der festen Phase des Bodens in die Bodenlösung. Arch. 

Acker-Pfl. Boden. 26, 703-709. 

GERICKE, S.; KURMIES, B., 1952: Die kolorimetrische Phosphorbestimmung mit Ammonium- 

Vanadat-Molybdat und ihre Anwendung in der Pflanzenanalyse. Z. Pflanzenernähr. 

Bodenk. 59, 235-247. 

HOFFMANN, G., 1991: Die Untersuchung von Böden. VDLUFA-Verlag, Darmstadt, 970 p. 

SCHILLING, G., 2000: Pflanzenernährung und Düngung. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart, S. 

161. 

SINGH, M.; TRIPATHI, A. K.; REDDY, K. S.; SINGH, K. N., 2001: Soil phosphorus dynamics in a 

Vertisol as affected by cattle manure and nitrogen fertilization in soybean-wheat 

system. J. Plant Nutr. Soil Sci. 164, 691-696. 

VON WULFFEN, U., 2001: Auswertung der Bodenuntersuchungen landwirtschaftlich 

genutzter Flächen in den Jahren 1998 bis 2000, LLG Sachsen-Anhalt, Bernburg. 

VON WULFFEN, U., 2004: Auswertung der Bodenuntersuchungen landwirtschaftlich 

genutzter Flächen in den Jahren 2001-2004, LLG Sachsen-Anhalt, Bernburg. 

596


Fleischknochenmehl als Dünger? 

Schröter, Hubert (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft); Zorn, Wilfried: 


Langjährige negative Phosphor-Bilanzen haben in vielen Marktfruchtbetrieben zu einer 

Abnahme der pflanzenverfügbaren P-Gehalte in den Böden geführt. Ausdruck dafür ist die 

erhebliche Zunahme des Flächenanteils mit sehr niedriger und niedriger P-Versorgung 

(Gehaltsklassen A und B) in vielen Ackerbauregionen. So weist zum Beispiel die aktuelle 

Auswertung der Nährstoffversorgung des Thüringer Ackerlandes für die 

Untersuchungsjahre 2001 bis 2004 für 11 % eine sehr niedrige (Gehaltsklasse A) sowie 

für 30 % eine niedrige P-Versorgung (Gehaltsklasse B) aus. Um ein weiteres Absinken der 

P-Versorgung der Böden zu vermindern, kommt deshalb einer bedarfsgerechten P- 

Düngung große Bedeutung zu. 

Zur Deckung des P-Düngebedarfes können neben mineralischen Phosphatdüngern auch 

geeignete phosphathaltige Sekundärrohstoffdünger eingesetzt werden. Letztere schonen 

die begrenzten wirtschaftlich nutzbaren Phosphatreserven der Erde. Neben Kompost und 

dem nicht unumstrittenen kommunalem Klärschlamm wird im zunehmenden Maße 

Fleischknochenmehl als phosphathaltiges Düngemittel angeboten. 

Was ist Fleischknochenmehl? 

Bei der Schlachtung von Nutztieren, deren Zerlegung sowie der Fleischverarbeitung fallen 

in Deutschland ca. 2,1 Millionen Tonnen Schlachtnebenprodukte an. Dabei handelt es sich 

um Fleisch und Knochen von Schlachttieren, die für die menschliche Ernährung gehalten 

wurden. Die Schlachtnebenprodukte wurden lange Zeit zu Tier-, Fleischknochen- und 

Knochenmehl verarbeitet und überwiegend zur Verfütterung eingesetzt. Nach dem EUweiten 

Verfütterungsverbot ab 1. Januar 2001 ist die Verwertung von Tiermehl als 

Futtermittel nicht mehr erlaubt. Im Gegensatz dazu sind Fleischknochenmehl, 

Knochenmehl und Fleischmehl unter bestimmten Bedingungen als Düngemittel 

zugelassen. Die dazu erforderlichen Voraussetzungen schreiben die EG-Verordnung 

1774/2002, die Düngemittelverordnung vom 26.11.2003 sowie die Düngeverordnung vom 

10.01.2006 vor. 

2. Nährstoffgehalt von Fleischknochenmehl 

Für die Düngung sind insbesondere die Nährstoffe Phosphor, Stickstoff und Calcium von 

Interesse (Tabelle 1). 

Tabelle 1: Mittlerer N-, P- und Ca-Gehalt von Fleischknochenmehl (nach Angaben des Verbandes der 

Deutschen Fleischmehlindustrie; www.fleischmehlindustrie.de) 

Nährstoff Fleischknochenmehl 

N % 7,2 

P % 6,1 

Ca % 12,0 

Zur Bewertung der Eignung des Fleischknochenmehls als Düngemittel sind der 

Bindungszustand und Löslichkeit der einzelnen Nährstoffe von Bedeutung. Der relativ 

hohe Stickstoffgehalt liegt in gebundener Form als Eiweiß vor und wird erst nach dessen 

Mineralisierung pflanzenverfügbar. Analog dazu ist die Pflanzenverfügbarkeit des 

Fleischknochenmehlphosphats zu bewerten. Dieses ist an Calcium gebunden und steht 

597


erst nach dessen Auflösung den Pflanzen zur Aufnahme zur Verfügung. Neben dem für 

die Ernährung der Pflanzen bedeutungsvollen Nährstoffen Stickstoff und Phosphor ist 

auch der Cadmium-Gehalt (Cd) von Interesse. Im Gegensatz zu allen mineralischen 

Phosphatdüngern, die aus Rohphosphaten hergestellt werden, sind Fleischknochenmehle 

praktisch cadmiumfrei und führen deshalb auch bei hoher erforderlicher P-Düngung zu 

keiner Erhöhung des Cadmiumgehaltes im Boden. 

Nachfolgend wird über die Ergebnisse der Gefäßversuche zur Untersuchung der N-, P- 

und Kalkdüngewirkung von Fleischknochenmehl berichtet. 

3. Ergebnisse zur Düngewirkung von Fleischknochenmehl 

Hinsichtlich der Verfügbarkeit der im Fleischknochenmehl enthaltenen Nährstoffe liegen 

bisher nur wenige Versuchsergebnisse vor. Deshalb werden seit dem Jahr 2003 in der 

Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Jena Gefäßversuche zur N- und P- 

Düngewirkung durchgeführt. Geprüft werden verschiedene Fleischknochenmehle, die in 

der Thüringer Landwirtschaft als Düngemittel zum Einsatz kamen. Einen Überblick über 

ihre Zusammensetzung gibt Tabelle 2. 

Tabelle 2: Nährstoff- und Cadmium-Gehalt der 3 Fleischknochenmehle (FKM) des Gefäßversuches 

FKM 

N Pgesamt PH2Olösl. 

% 

K Mg Ca Cd 

mg/kg 

I 6,7 7,4 0,10 0,23 0,27 15,2


Fleischknochenmehlproteine schließen, die vor allem im Anwendungsjahr durch Pflanzen 

mit langer Vegetationszeit zur Ertragsbildung genutzt werden kann, während die 

Nachwirkung im zweiten Jahr für die praktische Düngung eine untergeordnete Rolle spielt. 

Tabelle 3: Trockenmasseertrag und N-Aufnahme durch Mais (Ernte in der Milchwachsreife) nach 

Düngung mit Fleischknochenmehl (FKM) im ersten Versuchsjahr im Gefäßversuch 

(Lößboden Wengelsdorf) 

N-Düngung 

g/Gefäß 

Trockenmasseertrag 

relativ 

N- Mehrentzug durch Düngung 

relativ 

Variante 

1. Jahr 1. + 2. Jahr 1. Jahr 1. + 2. Jahr 

ohne N 0 22 24 - - 

NH4NO3 2,5 100 100 100 100 

FKM I 2,5 87 92 62 67 

FKM II 2,5 91 94 60 62 

FKM III 2,5 89 91 58 61 

Mittel FKM I - III 2,5 89 92 60 63 

3.2 P-Wirkung 

g N/Gefäß 

2 

1,5 

1 

0,5 

0 

1. Jahr 2. Jahr 

ohne N 

NH4NO3 

FKM I 

FKM II 

FKM III 

Abbildung 1: N-Entzug von Mais nach Düngung von 2,5 g N/Gefäß als Ammoniumnitrat 

bzw. Fleischknochenmehl im ersten Versuchsjahr 

In den separat durchgeführten Gefäßversuchen zur Untersuchung der P-Verfügbarkeit 

diente Tripelsuperphosphat als Bezugsbasis für die Bewertung der P-Düngewirkung der 

Fleischknochenmehle. Die P- bzw. Fleischknochenmehldüngung erfolgte jeweils zu 

Versuchsbeginn. Versuchspflanze war in jedem Fall Mais, der in der Milchwachsreife 

geerntet wurde. Da auch die Wirkung differenzierter Bodeneigenschaften auf die P- 

Düngewirkung von Fleischknochenmehl erfasst werden sollte, wurden in den 

Gefäßversuchen insgesamt vier verschiedene P-arme Böden mit deutlich 

unterschiedlichen pH-Werten eingesetzt. Einen Überblick über die verwendeten 

Versuchsböden gibt Tabelle 4. 

599


Tabelle 4: Kenndaten der Versuchsböden 

Boden 

Laufzeit 

des 

Versuches 

2003 bis 

geolog. Herkunft 

Ton 

% 

Humus 

% 

pH 

PCAL 

mg/100g 

Miesitz Buntsandstein 5 0,9 5,8 2,2 A 

Wengeldorf 

2005 Lößschwarzerde 22 2,8 6,4 3,7 B 

Wengelsdorf/Quarzsand Gemisch 1:1 11 1,2 6,5 1,1 A 

Milda 2) 

2004 bis 

2006 Muschelkalk 37 3,8 7,3 4,0 B 

1) 

= Gehaltsklasse 

2) 

= 10 % CaCO3 

Tabelle 5 zeigt beispielhaft die Ergebnisse für den Boden Miesitz, der den niedrigsten pH- 

Wert aller vier Versuchsböden aufwies. Im ersten Versuchsjahr betrug die Düngewirkung 

der Fleischknochenmehle gemessen am P-Entzug der Pflanzen im Mittel 27 % von 

Tripelsuperphosphat (TSP), wobei jedoch deutliche und signifikante Unterschiede 

zwischen verschiedenen Herkünften (14 bis 44 %) bestanden. In der Summe aller 3 

Versuchsjahre beträgt der P-Entzug aus Fleischknochenmehl durch drei Maisernten im 

Mittel 53 % von Tripelsuperphosphat. Die P-Düngewirkung der einzelnen 

Fleischknochenmehle weist eine erhebliche Schwankungsbreite von 37 bis 76 % auf. Über 

die Ursachen der differenzierten P-Wirkung der verschiedenen 

Fleischknochenmehlherkünfte sind zurzeit noch keine Aussagen möglich. 

P- 

GK 1) 

Tabelle 5: Trockenmasseertrag und P-Aufnahme durch Mais nach Düngung mit Fleischknochenmehl 

(Gefäßversuch, Boden Miesitz) 

P-Düngung 

g P/Gefäß 

Trockenmasseertrag 

relativ 

P- Mehrentzug (Düngung) 

relativ 

Variante 

1. Jahr 3 Jahre 1. Jahr 3 Jahre 

ohne P 0 78 71 - - 

TSP 0,5 100 100 100 100 

FKM I 0,5 91 98 21 46 

FKM II 0,5 99 103 44 76 

FKM III 0,5 90 95 14 37 

Mittel FKM I bis III 0,5 93 99 27 53 

GD5% (Tukey) 4 5 4 6 

In Tabelle 6 sind die Ergebnisse zur P-Düngewirkung auf den verschiedenen 

Versuchsböden zusammengefasst. 

Tabelle 6: P-Aufnahme durch Mais nach Düngung mit Fleischknochenmehl, Mittelwerte für die FKM 

I/II/III (Gefäßversuch, alle Böden) 

Versuchsboden 

P- Mehrentzug durch TSP- bzw. FKM-Düngung 

relativ (TSP = 100) 

1. Jahr 2 Jahre 3 Jahre 

Miesitz 27 44 53 

Wengelsdorf 36 54 62 

Wengelsdorf/Quarzsand 12 41 58 

Milda 6 23 47 

Mittel alle Böden 20 40 58 

600


P % TM 

0,5 

0,4 

0,3 

0,2 

0,1 

0 

ohne P 

Im Jugendwachstum des Maises waren in den Fleischknochenmehlvarianten zunächst P- 

Mangelsymptome zu beobachten, die auf eine sehr geringe kurzfristige Mobilisierung des 

Fleischknochenmehlphosphates bzw. eine zeitweilige Festlegung von Boden-P hindeuten. 

In einem Gefäßversuch wurde zum Zeitpunkt des Auftretens von sichtbaren P-Mangelsymptomen 

der P-Ernährungszustand der Maispflanzen ermittelt. Wie Abbildung 2 zeigt, 

ist der P-Gehalt der Pflanzen nach Tripelphosphatdüngung im Vergleich zur Kontrolle 

ohne P deutlich gestiegen. Dagegen hat die Düngung aller 3 Fleischknochenmehle den P- 

Ernährungszustand weiter verschlechtert. Im weiteren Verlauf sind die P-Mangelsymptome 

verschwunden, offensichtlich aufgrund der zunehmenden P-Freisetzung aus 

den Fleischknochenmehlen. Fleischknochenmehl ist demnach zum Abdecken eines 

kurzfristigen P-Düngebedarfes nicht geeignet. Hierfür sind aufgeschlossene P-Düngemittel 

zu verwenden. 

Die in 3 Versuchsjahren ermittelten Daten werden zur Bewertung der Verfügbarkeit des 

Fleischknochenmehlphosphats in Abhängigkeit vom pH-Wert des Bodens herangezogen. 

Abbildung 3 ist zu entnehmen, dass die P-Aufnahme aus Fleischknochenmehl mit 

ansteigendem pH-Wert des Bodens zurückgeht. Auf dem Muschelkalkboden Milda mit 10 

% CaCO3 beträgt die P-Wirkung als Summe des 1. bis 3. Versuchsjahres nur 47 % von 

Tripelsuperphosphat, im Vergleich zu 53... 62 % auf den Böden mit pH-Wert 6,5 und 

darunter. Damit überrascht die unerwartet hohe Verfügbarkeit des 

Fleischknochenmehlphosphates auf dem Kalkboden, die eine Überprüfung in weiteren 

Experimenten erforderlich macht. 

Aufgrund der höheren und sicheren P-Ausnutzung sollte Fleischknochenmehl bevorzugt 

auf Böden mit pH-Werten < 6,0... 6,5 zum Einsatz kommen. 

TSP 

FKM I 

FKM II 

FKM III 

Abbildung 2 : P-Gehalt vom Mais (ES 14) nach Düngung von Tripelphosphat und 

Fleischknochenmehl im Gefäßversuch (Boden Wengelsdorf, 2004) 

601


70 

60 

50 

P- 40 

Mehrentzug 

% 30 

20 

10 

3.3 Neutralisationswirkung 

An 2 ausgewählten Fleischknochenmehlen wurde die Neutralisationswirksamkeit 

untersucht. Der Gesamtgehalt an Calcium, angegeben als CaO, beträgt 17,2 bzw. 22,5 %. 

Die Bestimmung des Gehaltes an basisch wirksamen Stoffen weist jedoch nur Werte von 

3,1 bzw. 4,1 % als CaO aus (Tabelle 7). Damit beträgt der potenziell 

neutralisationswirksame Anteil nur etwa 20 % des Gesamt-Ca-Gehaltes. 

Tabelle 7: Calciumgehalt der Fleischknochenmehle des Neutralisationsversuches 


0 

1. Jahr 1. + 2. Jahr 1. - 3. Jahr 

5,8 6,4 6,5 7,3 

pH-Wert des Bodens 

Abbildung 3: P-Mehrentzug von Mais nach Düngung von Fleischknochenmehl in Abhängigkeit 

vom pH-Wert im Boden (Gefäßversuche, Mittelwert von je 3 Fleischknochenmehlen, 

Tripelphosphat = 100) 

CaO-Gehalt (gesamt) 

% 

basisch wirksame Stoffe als % 

CaO 

A 17,2 3,1 

B 22,5 4,1 

Die Bewertung der Neutralisationswirkung beider Fleischknochenmehle erfolgte mit Hilfe 

eines Inkubationsversuches (4 Wiederholungen). Einem stark sauren 

Schieferverwitterungsboden (pH-Wert 4,3) wurden Fleischknochenmehl sowie gefälltes 

CaCO3 zugegeben und bei 50 % der maximalen Wasserkapazität feucht gehalten. Die 

Bemessung der Höhe der Fleischknochenmehlgabe erfolgt auf Basis des Ca- 

Gesamtgehaltes der Fleischknochenmehle. Zu 2 Terminen wurde der pH-Wert der Böden 

bestimmt und daraus Aussagen über die Neutralisationswirkung der Fleischknochenmehle 

abgeleitet (Tabelle 8). 

602


Tabelle 8: pH-Wert im Boden nach Düngung von Fleischknochenmehl und gefälltem CaCO3 

(Schieferverwitterungsboden mit pH 4,3, Versuchsbeginn:31.05.05) 

Variante Kalkdüngung 

pH-Wert 

% des Kalkbedarfes 14.07.05 15.10.05 

ohne Kalk 0 4,3 4,2 

CaCO3 50 5,8 5,8 

CaCO3 100 6,9 7,0 

FKM A 100 1) 

4,6 4,6 

FKM B 100 1) 

4,5 4,4 

1) 

= Fleischknochenmehlgabe auf Basis des Ca-Gesamtgehaltes 

Nach 4,5 Monaten Versuchsdauer erhöhte sich der pH-Wert des Bodens durch die 

CaCO3-Gabe (Kontrollvariante) erheblich. Durch die CaCO3-Düngung in Höhe des vollen 

CaO-Bedarfes stieg der pH-Wert auf 7,0 an. Die vergleichbare CaO-Zufuhr über 

Fleischknochenmehl bewirkte dagegen nur eine sehr geringe pH-Werterhöhung im 

Vergleich zur Kontrolle ohne Kalk um 0,4 bzw. 0,2 pH-Einheiten auf pH 4,6 bzw. 4,4. Das 

Neutralisationsvermögen von Fleischknochenmehl ist demnach als sehr niedrig zu 

bewerten. Als Ursache dafür ist die überwiegende Bindung des Ca als Calciumphosphat, 

das im Gegensatz zu Calciumcarbonat, -oxid und –hydroxid nicht neutralisationswirksam 

ist, anzunehmen. 

4. Fazit 

Die Versuchsergebnisse belegen, dass Fleischknochenmehl als langsam und nachhaltig 

wirkender cadmiumarmer Phosphatdünger anzusehen ist, dessen Einsatzgebiet im 

Bereich der P-Erhaltungsdüngung liegt. Es kann die Aussage getroffen werden, dass die 

Phosphate der Fleischknochenmehle keine kurzfristige hohe Düngewirkung erwarten 

lassen. Zur Absicherung des kurzfristigen P-Düngebedarfes auf Böden mit sehr niedriger 

und niedriger P-Versorgung sind leichtlösliche mineralische P-Dünger zu bevorzugen. Mit 

zunehmendem pH-Wert im Boden nimmt die P-Düngewirkung von Fleischknochenmehl 

stark ab. In Böden mit pH-Wert über 7,0 bzw. freiem CaCO3 ist die Verfügbarkeit des 

Fleischknochenmehlphosphates geringer als auf schwach sauren Böden. 

Fleischknochenmehl sollte deshalb im Interesse einer hohen P-Ausnutzung vorzugsweise 

auf Böden mit pH-Werten unter 6... 6,5 eingesetzt werden. Die mit Fleischknochenmehl 

ausgebrachten N-Mengen werden relativ schnell pflanzenverfügbar und können 

insbesondere beim Anbau von Kulturen mit langer Vegetationszeit effektiv zur N- 

Ernährung der Pflanzen genutzt werden. Der neutralisationswirksame Kalkgehalt der 

Fleischknochenmehle ist aufgrund der Bindung des Ca an Phosphate sehr niedrig und 

kann bei der Düngung vernachlässigt werden. 

Im Interesse der effektiven Nutzung der im Fleischknochenmehl gebundenen Nährstoffe 

sollte die Aufwandmenge am P-Bedarf der Fruchtfolge bemessen und die damit 

ausgebrachte N-Menge bei der Bemessung der mineralischen N-Düngung berücksichtigt 

werden. Beim Einsatz von Fleischknochenmehl als Düngemittel sind die jeweils aktuellen 

düngemittelrechtlichen Regelungen zu berücksichtigen. 

603

Separate Einreichung 

ID: P-006-2005 

Verbreitung unterschiedlicher mikrobieller Phytasen bei der Konzeption von 

Mischfutter 

Grünewald, Karl-Hermann, Dr. (Verein Futtermitteltest 1 ); Staudacher, Walter, Dr; Steuer, 

Georg: 

Einleitung 

In der Produktion tierischer Lebensmittel (Milch, Fleisch, Eier) ist eine hohe Leistung bei 

gleichzeitig guter Produktqualität nötig. Zusätzlich zur ausreichenden Versorgung mit 

Nährstoffen ist auch eine ausreichende Wirkstoffversorgung und die Minimierung der 

Nährstoffe in den Ausscheidungen zu berücksichtigen. Die Versorgung mit dem Nährstoff 

Phosphor und dessen Minimierung in den Ausscheidungen wird seit mehreren Jahren 

wissenschaftlich bearbeitet. Eine Verminderung des Phosphorgehaltes in den 

Ausscheidungen ist erreichbar über: 

- Anpassung der Versorgung an den Bedarf 

- Begrenzung von Übergehalten 

- Phasenfütterung 

- Erhöhung der Verdaulichkeit/Verfügbarkeit 

- Einsatz geeigneter Komponenten 

- Zusatz von mikrobieller Phytase (verschiedene Produkte am Markt) 

Am Mischfuttermarkt hat sich die Konzeption der Futter hinsichtlich der P-Gehalte und des 

Phytasezusatzes verändert. Die Produktangebote der Mischfutterhersteller sind 

diesbezüglich unterschiedlich. Zur Information über den Umfang des Einsatzes 

mikrobieller Phytase im Mischfutter fehlt eine Übersicht, so war eine Auswertung zu 

folgenden Fragen erwünscht: 

Wie hat sich der Zusatz des Enzyms Phytase im Mischfutter etabliert? 

In welchem Umfang kommen verschiedene Phytasen zum Einsatz? 

Werden die deklarierten Zusätze an Phytasen mengenmäßig eingehalten? 


Zur Prüfung des Einsatzumfanges wurde auf vorliegende Deklarationsunterlagen und auf 

Futterproben aus verschiedenen Kontrollsystemen (Verein Futtermitteltest, DLG- 

Gütezeichen) zurückgegriffen. Die beprobten Futter für verschiedene Tierkategorien 

zeigen eine große Spannbreite der aktuellen Mischfutterkonzeption auf. 

Basierend auf den Deklarationsunterlagen der im DLG-Gütezeichen und VFT-Warentest 

geprüften Futter des Jahres 2004 (n= 1052) wurde die Herkunft der Proben, der Anteil der 

Proben mit Phytasezusatz, die Phytase-Quelle und der deklarierte Zusatz erfasst und 

ausgewertet. Weiterhin wurde bei Mineralfutter (nur DLG-Gütezeichen) eine Stichprobe 

(n = 38) auf den Phytasezusatz untersucht und die Einhaltung der Deklaration geprüft. Die 

Aufteilung der Proben auf Futtertypen ist in Tabelle 1 dargestellt. 

Die Analysen wurden im Auftrag bei diversen LUFA-Labors durchgeführt, wobei die 

Verbandsmethode des VDLUFA angewendet wurde. Bei Deklarations-Abweichungen 

erfolgte eine Absicherung des Analysenwertes mit einer zweiten Analyse bei einem 

anderen Labor. Es wurde nur eine Methode für den Nachweis beider Phytasen 

1 Die Prüfung von Mischfutter durch den Verein Futtermitteltest e.V. wird insbesondere durch Zuschüsse des 

Bundesministeriums für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft (BMVEL) gefördert. 

604


vorgesehen, da vergleichbare Aktivitäten vorliegen. Aus diesem Grund werden die 

Einheiten nachfolgend einheitlich mit U statt mit FTU bei der 3- bzw. FYT / kg bei der 6- 

Phytase benannt. 

Tabelle 1: Aufteilung / Herkunft der ausgewerteten Proben 

Nord-D West-D Ost-D Süd-D Polen gesamt 

Alleinfutter 127 133 269 223 752 

Ergänzungsfutter 1 59 9 110 179 

Mineralfutter 21 85 15 121 

gesamt 149 192 278 418 15 1052 

Herkunft: VFT 855 Futter 

Gütezeichen 197 Futter 

Ergebnisse 

Unterschiede nach Futtertyp und Region 

Im Rahmen der ausgewählten Stichprobe zeigte sich ein relativ hoher Anteil der Futter mit 

Phytasezusatz. Für einzelne Futtertypen zeigt dies die Tabelle 2. Viele Firmen nutzen 

diesen Zusatz im Schweine- und auch Geflügelfutter. Der Einsatz von Phytase wurde in 

den letzten Jahren deutlich ausgeweitet, wie jährliche Auswertungen des VFT zeigen 

(Tabelle 3). 

Tabelle 2: Anteil der Futter mit Zusatz an Phytase, unterschiedlicher Herkunft 

Alleinfutter Ergänzungsfutter Mineralfutter gesamt 

Proben (n) 748 183 121 1052 

Anteil mit Phytase, % 59,6 73,8 70,2 63,3 

- davon 3-Phytase, % 50,4 35,6 36,5 45,6 

- davon 6-Phytase, % 49,3 64,4 63,5 54,2 

Tabelle 3: Zeitliche Entwicklung des Anteils an Futter mit Zusatz an Phytase in % (VFT) 

1999 2000 2001 2002 2003 2004 

Schweinefutter 29 33 53 62 66 68 

Die Abbildung 1 zeigt auf, dass die Verbreitung bei den einzelnen Futtertypen 

unterschiedlich ist. Die höchste Verbreitung ist in Ferkel- und Ergänzungsfutter zu finden. 

Bei Ferkelfutter ist dies aus diätetischen Gründen (niedrige Mineralstoffgehalte bei 

höchsten P-Anforderungen) zu erklären. Im Ergänzer ist der Zusatz abhängig vom 

Einsatzbereich (Ferkel, Mast, Sauen, Legehennen) unterschiedlich. Aufgeführt ist der 

jeweilige Anteil mit Zusatz von 3- bzw. 6-Phytase. 

Bei Vergleich der P-Gehalte der Futter für unterschiedliche Tierkategorien in Abhängigkeit 

vom Phytasezusatz ist festzustellen, dass der P-Gehalt bei Futter mit Phytasezusatz im 

Mittel um 0,5 – 1,0 g / kg niedriger eingestellt wird, als bei Futter ohne Phytasezusatz 

(Tabelle 4). 

Tabelle 4: Gehalt an Phosphor im Futter mit bzw. ohne Zusatz an Phytase, g/kg 

Ferkelaufzuc Schweinema Sauenfutter Legehennen- 

htfutter stfutter 

futter 

mit Phytasezusatz 5,5 4,8 5,3 0,53 

ohne Phytasezusatz 6,3 5,2 6,1 0,60 

605


Zwischen den Regionen zeigen sich Unterschiede in der Einsatzhäufigkeit (Abbildung 2). 

Dies ist durch die Tierdichte in den verschiedenen Regionen zu erklären. Während die 

Tierhaltung (Schweine- und Geflügelhaltung) in den Gebieten Nordrhein-Westfalen (West- 

D) Bayern und Baden-Württemberg teils sehr intensiv betrieben wird, ist der Tierbesatz im 

Norden Deutschlands (nordöstlicher Teil Niedersachsens, Schleswig-Holstein) und vor 

allem in den neuen Bundesländern geringer. (Die Angaben für Polen beziehen sich 

lediglich auf einen beprobten Mischfutterhersteller.) Damit ist der Anfall an Nährstoffen / ha 

über Wirtschaftsdünger deutlich geringer. 

Während bei intensiver Tierhaltung Maßnahmen zur Reduzierung des Nährstoffanfalls 

(z.B. Phytaseeinsatz und entsprechende Reduzierung der P-Gehalte im Futter) nötig sind, 

besteht bei extensiver Tierhaltung noch Düngebedarf bezüglich Phosphor. Die 

Unterschiede in der Häufigkeit der 3- bzw. 6-Phytasen ist auch durch die wahlweise 

Verwendung des einen oder anderen Produktes bei den Mischfutterherstellern bedingt. 

Üblicherweise setzt der Mischfutterhersteller nur 1 Produkt ein. 

% der Futter mit 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Ferkelfutter 

Mastfutter 

Sauenfutter 

6-Phytase 

3-Phytase 

Legehenn.futter 

Ergänzer- 

Schweine 

Abb. 1: Anteil Futter mit Phytase - je Futtertyp 

Ergänzer- 

Legeh. 

% der Futter mit 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

6-Phytase 

3-Phytase 

Nord-D West-D Ost-D Süd-D Polen 

Abb. 2: Anteil Futter mit Phytase - nach Regionen 

Höhe der Phytasezusätze 

Zur Erhöhung der Verdaulichkeit wird ein Zusatz von 500 U / kg Futter empfohlen (DLG 

1999, GfE 1997), dies bezieht sich auf eine 3-Phytase. Für 6-Phytase wird eine 

äquivalente Wirkung im Tier bei 750 U / kg angenommen (DLG 2002). Im Mastfutter sind 

Zusätze in unterschiedlicher Höhe vorzufinden, bei Sauen- und Ferkelfutter ist dies 

einheitlicher. Im Ergänzer sind entsprechend des vorgesehenen Mischungsanteils höhere 

Zusätze vorhanden, sodass in der fertigen Mischung ein übliches Niveau erreicht wird (s. 

Tab. 5). Einzelne Hersteller sehen zum Teil für bestimmte Futter eine andere Konzeption 

vor. Im Ergänzer für Legehennen wird ein deutlich niedriger Zusatz (Ø 380 bzw. 520 U / 

kg; bei 3- bzw. 6-Phytase) vorgesehen als im Ergänzer für Schweine. 

Tabelle 5: Höhe des Phytaseeinsatzes (U / kg) 

Ferkel- Mast- Sauen Ergänzer* Legehenfutter 

futter futter 

nenfutter 

3-Phytase Minimum 400 250 300 330 325 

Maximum 750 500 668 840 500 

im Mittel 505 443 499 488 460 

6-Phytase Minimum 250 250 300 85 250 

Maximum 900 900 938 1000 800 

im Mittel 707 668 705 639 570 

* Phytase in der fertigen Mischung (Ergänzer + Getreide) 

606


Zur Einschätzung der Deklarationstreue erfolgte bei 38 Mineralfuttern eine analytische 

Überprüfung der Phytasegehalte. Diese wurden mit dem jeweils deklarierten 

Phytasezusatz verglichen. Die deklarierten Gehalte variierten von 10.000 - 25.000 U / kg, 

die Befunde von 10.460 - 30.580 U / kg. Die Phytasegehalte im Futter können bei 

Vorliegen / Anwesenheit nativer Phytase aus den Komponenten die zugesetzten Mengen 

deutlich überschreiten. Dies ist abhängig von den eingesetzten Komponenten bzw. einer 

technischen Behandlung der Komponenten bzw. des Mischfutters. Während insbesondere 

Getreide, vornehmlich Weizen, üblicherweise hohe native Phytasegehalte aufweist, wird 

durch Hitzeeinwirkung (z.B. Extrusion) der Komponenten die native Phytase weitgehend 

inaktiviert (v.a. im Ferkelaufzuchtfutter). Andererseits ist bei analysierten Gehalten 

unterhalb des deklarierten Zusatzes davon auszugehen, dass die Deklaration nicht erfüllt 

wurde. Bei analysierten Gehalten in Höhe der angegebenen Zusätze ist keine treffende 

Aussage über die Deklarationseinhaltung möglich, da die Analyse nicht zwischen nativer 

und zugesetzter Phytase unterscheidet und der Gehalt an nativer Phytase im Mischfutter 

nicht eingeschätzt werden kann. 

Bei Berücksichtigung des Analysenspielraumes von +/- 25 % (Radewahn u. Czekala 

2004) hielten 95 % der Proben den deklarierten Gehalt gut ein, es gab nur je 1 Probe mit 

Unter- bzw. Übergehalt. 

Einheiten / kg 

30.000 

25.000 

20.000 

15.000 

10.000 

5.000 

Deklaration 

Befund 

0 

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 

Abbildung 3: Deklarationseinhaltung Phytasezusatz 

Bewertung von Analysedaten 

In vielen Futtermitteln (insbesondere im Weizen) ist native Phytase vorhanden. Bei den 

mikrobiellen Phytasen werden 3-Phytasen und 6-Phytasen eingesetzt. Es wird eine 

unterschiedliche Wirksamkeit der nativen und der einzelnen mikrobiellen Phytasen 

angenommen. Bei der Analyse von Phytase in Mischfutter werden die unterschiedlichen 

Phytasen (nativ und mikrobiell) aktuell mit einer Methode geprüft. Damit ist keine 

Unterscheidung von nativer und mikrobieller Phytase oder zwischen den mikrobiellen 

Herkünften möglich. Auch über andere Methoden ist dies zur Zeit nicht prüfbar. 

Da in vielen Futtermitteln (insbesondere im Getreide, v.a. in Weizen) native Phytase 

vorhanden ist, kann das Ergebnis einer Phytaseanalyse in Allein- und auch in vielen 

Ergänzungsfuttern somit nur eine begrenzte Aussage zur Beurteilung des analysierten 

Phytasegehaltes bzw. der Einhaltung des deklarierten Zusatzes ermöglichen. 

Diese Problematik zeigte sich auch im Rahmen einer Mischfutteruntersuchung durch den 

VFT im Jahr 2000 (Tabelle 6). Die erhobenen Phytasegehalte streuten unabhängig vom 

Phytasezusatz sehr stark, so dass keine Aussage zur Einhaltung der Deklaration möglich 

war. Hierbei war von Einflüssen durch folgende Faktoren auszugehen: 

607


Inaktivierung nativer und ggf. auch mikrobieller Phytase durch thermische Behandlung 

(Komponenten oder fertiges Futter, v.a. Ferkelaufzuchtfutter) 

Unterschiede in Gehalten an nativer Phytase (Getreideart, -sorte, Standort) 

Unterschiede in der Höhe des Zusatzes 

Unterschiedliche Deklarationsgenauigkeit bei der Supplementierung. 

Tabelle 6: Ergebnisse einer Phytase-Untersuchung bei Mischfutter im Jahr 2000 

Futtertyp n Phytasezusatz Phytasebedarf 

ja/nein Deklaration Minimum Maximum 

Ferkelaufzuchtfutter 31 - < 50 1815 

Ferkelaufzuchtfutter 20 + 400 - 750 53 1730 

Schweinemastfutter 23 - 491 2557 

Schweinemastfutter 18 + 150 - 700 95 2121 

Eiweißkonzentrat 1 + 1200 1755 

Dies erschwert zum einen eine Überprüfung des deklarierten Zusatzes. Zur Einschätzung 

der Wirksamkeit des Phytase-Zusatzes im Mischfutter ist neben dem Gehalt (Deklaration / 

Befund) auch die Herkunft der mikrobiellen Phytase zu beachten. Zur Überprüfung von 

Versuchsergebnissen und bei Überprüfungen des Phytase-Zusatzes in der Praxis besteht 

somit noch Forschungsbedarf. 

Zusammenfassung und Fazit 

1052 Mischfutter wurden bezüglich Futtertyp, Herkunft und Phytasezusatz ausgewertet. 

Die Höhe des deklarierten Zusatzes wurde bei einer Stichprobe (n=38) geprüft. Der Zusatz 

von Phytase im Futter für Schweine und Legehennen hat sich etabliert. Die 

Einsatzhäufigkeit ist je nach Futtertyp und regional unterschiedlich. Vor allem bei 

Ergänzungsfutter, Ferkelfutter und in Regionen mit intensiver Viehhaltung hat sich ein 

Phytasezusatz durchgesetzt. Die Einsatzhäufigkeit unterschiedlicher Phytasen ist regional 

(herstellerbedingt) verschieden. Die Höhe des Zusatzes ist je nach Herkunft der Phytase 

unterschiedlich (2 Niveaus), wobei die Zusatzhöhe zwischen den Futtermitteln variiert. 

Literatur 

DLG (1999): DLG-Information 1/1999, Schweinefütterung auf der Basis des Verdaulichen 

Phosphors, DLG, Frankfurt am Main 

DLG (2001): DLG-Information 1/2001, Leistungs- und qualitätsgerechte 

Schweinefütterung, Teil A: Mastschweine, DLG, Frankfurt am Main 

GfE (1997) Überarbeitete Empfehlungen zur Versorgung von Schweinen mit Phosphor, 

Proc. Soc. Nutr. Physiol. 6,193-200 

GfE (1999) Empfehlungen zur Energie- und Nährstoffversorgung der Legehennen und 

Masthühner (Broiler), Energie und Nährstoffbedarf landwirtschaftlicher Nutztiere Nr. 7, 

DLG-Verlag, Frankfurt am Main 

Radewahn, P.; Czekala, A. (2004): Futtermittelrechtliche Vorschriften, Anhang/Teil 4, S. 

246-256, Agrimedia-Verlag, Bergen 

Autoren 

Dr. Karl-Hermann Grünewald, Verein Futtermitteltest, Endenicher Allee 60, 53115 Bonn 

Georg Steuer, VFT-Koordinierugnsstelle bei der DLG e.V. , Max-Eyth-Weg 1, 64823 Groß- 

Umstadt 

Dr. Walter Staudacher, DLG e.V., Eschborner Landstraße 122, 60489 Frankfurt 

608


Bestimmung von kurzkettigen freien Fettsäuren in Fermentergülle 

Pfaff, Harald (Landesbetrieb Hessisches Landeslabor); Janßen, Enno; Winkler, Jörg: 

Einleitung 

Die landwirtschaftliche Biogaserzeugung aus Gülle, biogenen Reststoffen sowie 

nachwachsenden Rohstoffen gewinnt in zunehmendem Maße zur Einsparung von fossilen 

Energieträgern an Bedeutung. Um einen hohen Wirkungsgrad der Biogasanlage zu 

gewährleisten, sind stabile mikrobiologische Verhältnisse im Fermenter notwendig. 

Für den Anlagenbetreiber sind daher chemische Parameter zur Beurteilung des 

Fermentationsprozesses gerade in Hinblick auf die Zugabe von Kofermentat von großer 

Bedeutung. Eine hohe Zugabe von Kofermentat in den Fermenter führt zwangsläufig zu 

erhöhten Werten an niedermolekularen organischen Säuren, die während des Abbaus 

gebildet werden. Diese können eine Absenkung des pH-Wertes der Fermentergülle 

bewirken. Eine Versauerung des Reaktors hat eine erhebliche Störung des biologischen 

Abbauprozesses zur Folge. Dabei kann es zum vollständigen Erliegen der 

Biogasproduktion kommen. 

Mit der folgenden GC-Methode können freien Fettsäuren in Fermentergülle sehr schnell 

direkt aus der Fermentergülle ohne aufwändige Aufarbeitung und Derivatisierung bestimmt 

werden. Damit kann die Versauerung des Reaktors exakt ermittelt und kontrolliert werden. 

Neben dem Summenparameter Essigsäureäquivalent können mit einzelnen 

Fettsäuregehalten, insbesondere dem Gehalt an Propionsäure eine Aussage über die 

Prozeßstabilität getroffen werden. Auch das Essigsäure/Propionsäure-Verhältnis kann zur 

Beurteilung des Abbauprozesses herangezogen werden. 

Mit diesen Analysedaten können Empfehlungen für die Zugabe von Kofermentat in den 

Biogasreaktor erfolgen. 


Probenvorbereitung 

20 g homogenisierte Gülle werden in einen 100 ml Meßkolben eingewogen, mit 10 ml 

Ameisensäure p.A. (w(HCOOH)= 96%) versetzt und mit H2Odest. aufgefüllt. Über einen 

Spritzenvorsatzfilter (z.B. Whatman/ Schleicher & Schüll Typ Celtron 30/0,2 CA-GF 92) 

werden ca. 1 ml dieser Lösung in ein 1,5 ml Probenvial filtriert und verschlossen. 

GC-Bedingungen 

Injektor: 

Temperatur: 250°C 

Trägergas: N2 

Gasdruck: 189,1 kPa 

Einspritzvolumen: 1 µl Splitless 

Säule: 

Säule: Phenomenex Zebron ZB-WAX- Plus 30m x 0,25mm x 0,25µm 

Analysendauer: 13 Minuten 

Trägergasstrom: 3 ml/min. 

Temperatur: 75°C bis 130°C Aufheizrate: 10°C/min. 

130°C bis 220°C Aufheizrate: 80°C/min 

220°C Haltezeit: 5,7 min. 

75°C Haltezeit: 0,25 min. 

609


Detektor: 

Detektor: FID 

Temperatur: 300°C 

H2: 40 ml/min. 

LUFT: 440 ml/min 

Makeup: 42 ml/min 

Datenaufnahme: 20 Hz 

Abb.1 Chromatogramm einer Fermentergülle 

610


Zusatz Lösung 

1000 ppm 

Probe 

Zusatz Zusatz gefunden theoretisch Wiederfindung 

[ml] [mg/kg] [mg/kg] [mg/kg] [%] 

Probe + 2,5 

ml 

Probe + 5,0 

ml 

Probe + 7,5 

ml 

Probe + 10,0 

ml 

Essigsäure - 116,1 

Propionsäure - 2,7 

iso-Buttersäure - 16,9 

n-Buttersäure - 43,9 

Essigsäure 125 224,8 241,1 93,2 

Propionsäure 125 128,3 127,7 100,4 

iso-Buttersäure 125 122,8 141,9 86,5 

n-Buttersäure 125 135,1 145,4 92,9 

Essigsäure 250 344,9 366,1 94,2 

Propionsäure 250 250,1 252,7 99,0 


n-Buttersäure 250 292,8 270,4 108,3 

Essigsäure 375 436,8 491,1 88,9 

Propionsäure 375 341,9 377,7 90,5 


n-Buttersäure 375 365,4 395,4 92,4 

Essigsäure 500 562,3 616,1 91,3 

Propionsäure 500 480,9 502,7 95,7 


n-Buttersäure 500 512,2 520,4 98,4 

Harald Pfaff 



36251 Bad Hersfeld 

Dr. Enno Janssen, Dr. Jörg Winkler 



34128 Kassel - Harleshausen 

611


Beitrag mikroskopischer Methoden zur Risikoanalyse von tierischen Bestandteilen 

in Futtermitteln gemäß VO (EG) Nr. 1292/2005 

D. Hormisch und J. Kühl, Speyer 

Seit der BSE-Krise 2001 ist in der EU die Verfütterung von Tierprotein an Wiederkäuer 

verboten. Gemäß VO(EG) Nr. 1292/2005 gilt jedoch seit September 2005, dass „die 

vorgesehenen Verbote nicht gelten für die Verfütterung von Knollen- und Wurzelfrüchten 

sowie Futtermitteln, die solche Erzeugnisse enthalten, an Nutztiere, wenn Knochenspuren 

nachgewiesen wurden; sie kann von den Mitgliedstaaten erlaubt werden, sofern eine 

befürwortende Risikobewertung vorliegt. Bei der Risikobewertung sind zumindest die 

Menge und die mögliche Kontaminationsquelle sowie die endgültige Bestimmung der 

Sendung zu berücksichtigen“ (EU, 2005). 

Mit der amtlichen Methode zur Prüfung von Futtermitteln auf tierische Anteile gemäß 

Richtlinie 2003/126/EG (EU, 2003) können allein aus dem mikroskopischen Bild der 

Tierbestandteile keine Angaben über den Eintragsweg ins Futtermittel abgeleitet werden. 

Im folgenden wird aufgezeigt, wie die mikroskopische Untersuchungsmethode dennoch 

erfolgreich im Rahmen der Risikoanalyse von tierischen Bestandteilen in Futtermitteln 

gemäß VO(EG) Nr. 1292/2005 einsetzbar ist: 

Als Beispiel zur Erläuterung dient der Krisenfall im Herbst 2004, in dem Knochenfragmente 

in Zuckerrübenschnitzeln festgestellt wurden, und der letztlich in der VO(EG) 

Nr. 1292/2005 resultierte. 

1 Ausgangssituation und Krisenfall 

Rübenschnitzel fallen als Nebenprodukte der Zuckergewinnung an und werden in der 

Wiederkäuerernährung eingesetzt. Die Feststellung von Knochenresten in pelletierten 

Rübenschnitzeln im Oktober 2004 resultierte in Sperrungen der betroffenen Futtermittelpartien, 

die für Wiederkäuer vorgesehen waren. 

Der Krisenfall erforderte eine schnelle Analytik: 

Zum einen war im Rahmen der Futtermittelsicherheit die Unbedenklichkeit der 

produzierten Rübenschnitzel-Partien zu prüfen - in Anbetracht einer ausreichenden 

Lebensmittelsicherheit sollte eine mögliche BSE-Infektion für lebensmittelliefernde 

Nutztiere ausgeschlossen werden. 

Zum anderen sollte zeitnah durch eine kritische Kontrolle aller Prozessabläufe die 

Eintragsquelle der Knochenpartikel in das Futtermittel festgestellt werden. Da in der 

Zuckerherstellung grundsätzlich keine tierischen Produkte zum Einsatz kommen, war der 

Eintragsweg zunächst nicht erklärbar. 

Besonders problematisch erwies sich der Krisenfall im Hinblick auf das enge jährliche 

Zeitfenster der Zuckerproduktion: 

Nach der Ernte werden die Zuckerrüben in der Zuckerkampagne zeitnah verarbeitet; für 

die in dieser Zeit in großen Mengen anfallenden Rübenschnitzel bestehen in den Werken 

selbst nur begrenzte Lagermöglichkeiten. Trotz der aufgrund des Krisenfalls notwendigen 

zusätzlichen Analytik sollten die produzierten Rübenschnitzelpellets zeitnah nach 

Herstellung und Klärung der Futtermittelsicherheit verkauft werden, um einen größeren 

Rückstau im Werk zu verhindern. 

2 Futtermittelüberwachung - Analytik im Rahmen der Futtermittelsicherheit 

Der Nachweis tierischer Bestandteile in Futtermitteln erfolgt mit Lichtmikroskopie als 

amtlicher Untersuchungsmethode nach RL 2003/126/EG. Dabei können morphologisch 

charakteristische Tierbestandteile wie beispielsweise Knochenfragmente, Muskelfasern 

und Federbruchstücke in der Futtermittelprobe festgestellt werden (s. Abb. 1). 

612


Abb. 1: Mikroskopischer Nachweis morphologisch charakteristischer Bestandteile in 

Futtermitteln gemäß RL 2003/126/EG: Beispiele tiercharakteristischer Partikel 

Neben einem hoch sensitiven Nachweis in Futtermitteln ermöglicht die Methode auch eine 

gute Anteilschätzung der festgestellten tierischen Bestandteile (Hormisch, 2004; Engling et 

al., 2000). Dies führte im Krisenfall der Rübenschnitzel zum mikroskopischen Nachweis 

von Knochenfragmenten selbst im Spurenbereich. 

3 Möglichkeiten der mikroskopischen Methodik zur Klärung der Kontaminationsquelle 

als Basis für eine Risikobewertung gem. VO (EG) Nr. 1292/2005 

Für eine Risikobewertung nach VO (EG) Nr. 1292/2005 sind die Menge und die mögliche 

Kontaminationsquelle an Knochenspuren zu berücksichtigen (s.o.). Zur Beantwortung 

dieser Fragen kann die Mikroskopie wie folgt herangezogen werden: 

3.1 Klärung von Anteil und Verbreitung der Knochenfragmente im Futtermittel 

Die Untersuchung mehrerer Teilproben einer Partie nach RL 2003/126/EG sowie die 

Untersuchung von Proben verschiedener Partien ermöglicht die Aufklärung der 

Verbreitung der Knochenfragmente im Futtermitteltyp gemäß VO (EG) Nr. 1292/2005: 

Im Falle der Zuckerrübenschnitzel des genannten Krisenfalls enthielten ungefähr 10 % der 

untersuchten Proben (Trockenschnitzel und Pellets, Pressschnitzel und Rübenkleinteile) 

tierische Bestandteile. Nachgewiesen wurden in erster Linie Knochenpartikel, deren 

festgestellter Anteil im Futtermittel meist im Spurenbereich bzw. an der Nachweisgrenze 

lag. Zudem war eine ungleichmäßige regionale Verteilung der Positivbefunde auffallend. 

Diese auf den mikroskopischen Untersuchungen basierende Datenlage ermöglichte eine 

Abschätzung des Umfangs und der Verbreitung eingetragener Tierbestandteile im 

Futtermitteltyp. 

3.2 Klärung der Identität bzw. Herkunft der Tierbestandteile 

Ergänzende Aussagen zu den festgestellten Knochenfragmenten bezüglich des Grades 

der Verarbeitung gemäß VO (EG) Nr. 1774/2002 (EU, 2002), des Grades der Verwitterung 

der Knochenpartikel, über eine Bodenpassage oder über das Alter der Knochenfragmente 

können mit Lichtmikroskopie nicht getroffen werden. 

613


Abb. 2: 

Tierische Bestandteile aus 

der Werksprobe einer Zuckerfabrik. 

(stereomikroskopische Ansicht 

selektierter Knochenpartikel 

> 1 mm) 

In sehr seltenen Fällen ist bei Auffinden größerer Knochenpartikel von kleineren Tierarten 

wie Nagern oder Vögeln im Probenmaterial eine differenzierende Aussage über die 

Größenordnung des Tieres möglich (s. Abb. 2). 

Bedingt durch den hohen Verarbeitungsgrad der Futtermittel (wie der starken 

Zerkleinerung und Pressung der Futtermittelausgangsstoffe zu Pellets) ist aufgrund der 

parallelen Zerkleinerung auch der Tierbestandteile in den meisten Fällen jedoch keine 

derartige Zuordnung bzw. Aussage mehr möglich: Die in prozessierten Futtermittelproben 

lichtmikroskopisch festgestellten Knochenpartikel haben in der Regel eine Größenordnung 

von ca. 200 – 500 µm. 

Die Morphologie der Knochenpartikel ermöglicht eine Unterscheidung zwischen Fisch- und 

Landtierknochen, jedoch keine weitergehende Differenzierung hinsichtlich Tiergruppen 

oder –arten. 

Aus diesen Gründen können allein aus dem mikroskopischen Bild der Landtierknochenpartikel 

im Futtermittel keine Angaben zum Eintragsweg (z. B. als Kleintierkadaver 

über den Boden oder im Werk oder als Proteinquelle dem Futtermittel zugeführt) und 

keine Bewertung bezüglich BSE abgeleitet werden. 

Alternative Untersuchungsmethoden können in Einzelfällen ergänzende Aussagen zur 

Spezifizierung bzw. Identifizierung der Tierart liefern. Im Krisenfall der Knochenfragmente 

in Rübenschnitzeln war durch die Untersuchung auf seltene Erden die Feststellung einer 

Bodenpassage für einzelne Knochenpartikel möglich (Schenkel, 2005) sowie in 

verschiedenen Rübenschnitzelproben mit PCR-Analytik eine Identifizierung von Tierarten 

(BfR, 2005). 

3.3 Klärung der Eintrags- bzw. Kontaminationsquelle 

Die Mikroskopie liefert jedoch auch zur Klärung der Kontaminationsquelle und zum 

Eintragsweg gemäß VO (EG) Nr. 1292/2005 eine Hilfestellung, indem sie die Möglichkeit 

zu einem breit angelegten Untersuchungsscreening bietet. 

Dies wurde im Krisenfall tierischer Bestandteile in Rübenschnitzeln offensichtlich, in dem 

durch die Zuckerfabriken und Überwachungsbehörden eine umfangreiche Ursachenrecherche 

zur Klärung des Eintragswegs erfolgte: 

614


In einem mikroskopischen Screening wurde die gesamte Prozesskette der 

Zuckergewinnung und der Rübenschnitzel-Produktion bis hin zum Rübenanbau auf dem 

Feld überprüft. 

Abb. 3: Herstellungsprozess von Zucker und Zuckerrübenschnitzeln (Quelle: Südzucker) 

Damit auch andere Matrizes als Futtermittel untersucht werden konnten, war dazu eine 

individuelle Modifikation der Probenvorbereitung zur mikroskopischen Untersuchung nötig 


Durch die anschließende matrixunabhängige mikroskopische Nachweismethode war es 

möglich, den im Futtermittel festgestellten Analysenparameter in der gesamten Prozesskette 

zu suchen: im Schwemmwasser, in diversen flüssigen bis festen Werksproben sowie 

Rübenbestandteilen in verschiedenen Verarbeitungsstufen (siehe Tab. 1 und Abb. 3). 

615


Bei der Ankunft im Werk haftet den angelieferten Rüben vom Feld noch Erde an. Neben 

dieser Erde wurden auch Bodenproben von den Feldern des Rübenanbaus untersucht. 

Dazu wurden Felder ausgewählt, auf denen der Rübenanbau mit verschiedenen 

Düngeformen wie Komposten, Klärschlämmen und Fleischknochenmehlen erfolgt war 


Tab. 1: Screening verschiedener Matrizes zur Bestimmung des Eintragswegs tierischer Bestandteile 

in Zuckerrübenschnitzel und die dazu verwendete mikroskopische Analytik 

Probenmaterial Probenvorbereitung Untersuchungsmethode 

Werks- Schwemmwasser getrockner Filterrückstand Richtlinie 2003/126/EG 

proben 

nach Filtration 

Turmentsandung getrocknet IAG-Entwurf (IAG, 2005b) 

Sediment Bruckneranlage getrocknet IAG-Entwurf (IAG, 2005b) 

Pelletstaub getrocknet Richtlinie 2003/126/EG (EU, 2003) 

Carbokalk getrocknet IAG-Entwurf (IAG, 2005b) 

Rübenrohsaft Filterrückstand, getrocknet, 

nach Filtration 

Richtlinie 2003/126/EG 

Melasse nach Gefriertrocknung Richtlinie 2003/126/EG 

Erde, den Rüben anhaftend getrocknet IAG-Entwurf (IAG, 2005b) 

Rübenschnitzel, frisch getrocknet, unzerkleinert und 

nach Zerkleinerung 


Trockenschnitzel getrocknet, unzerkleinert und 

nach Zerkleinerung 


Rübenschnitzelpellets nach Zerkleinerung Richtlinie 2003/126/EG 

Dünge- Klärschlamm getrocknet ; 

IAG-Entwurf (IAG, 2005b) 

mittel 

spezielle Probenvorbereitung 

Kompost getrocknet ; 


IAG-Entwurf (IAG, 2005a) 

Fleischknochenmehl getrocknet Richtlinie 2003/126/EG 

Boden- Rübenanbau mit 

getrocknet ; 

IAG-Entwurf (IAG, 2005b) 

proben verschiedenen 

Düngevarianten 


Als Eintragsquelle kam nach umfangreichen Untersuchungen den Rüben anhaftendes 

Erdmaterial mit Knochenfragmenten aus dem Boden in Frage. 

Untersuchungen der Uni Göttingen zeigten, dass Knochenfragmente im Boden einen 

natürlichen Anteil der Mineralsubstanz ausmachen (Meyer, 2005). Eine Studie der LUFA 

Speyer bestätigte diese Ergebnisse: In Bodenproben des LUFA-Versuchsfeldes, auf dem 

die Auswirkung verschiedener organischer Düngeformen in Langzeitexperimenten 

untersucht wird, wurden Knochenfragmente auch in den Nullparzellen des fast 50jährigen 

Düngeexperimentes festgestellt (Bischoff und Hormisch, 2005). 

Die erfolgreiche Nutzung des mikroskopischen Nachweisverfahrens zur Screening- 

Untersuchung aller betroffenen und involvierten Matrizes lieferte in diesem Krisenfall durch 

die matrixübergreifende Aufklärung der Verbreitung des Knochenmaterials Aussagen 

sowohl zur Kontaminationsquelle als auch zum Eintragsweg. 

Somit erfolgte neben der Feststellung der tierischen Bestandteile in Rübenschnitzeln auch 

die Aufklärung des Kristenfalls auf der Basis mikroskopischer Untersuchungsergebnisse. 

Dies zeigt, dass die Mikroskopie eine bedeutende Analysenmethode auch im Rahmen der 

Risikoanalyse und -bewertung gemäß VO (EG) Nr. 1292/2005 darstellen kann. 

616


4 Literatur 

BfR (2005): Knochenfragmente in Zuckerrübenschnitzeln. Aktualisierte Stellungnahme* 

Nr. 005/2005 des BfR vom 1. Dezember 2004,*aktualisiert am 10. Januar 2005 und am 

27. Januar 2005 

Bischoff, R., Hormisch, D (2005): Tierische Bestandteile in Futtermitteln unvermeidbar? 

Zur Situation in landwirtschaftlichen Böden am Beispiel eines 46 jährigen Feldversuches 

der LUFA Speyer. Frühjahrs-Sitzung 2005 der FG Düngemittel desVDLUFA 

Engling, FP., Jörgensen, JS., Paradies-Severin, I., Hahn, H. (2000): Evidence of Animal 

Meal in Feeds - Nachweis von Tiermehl in Futtermitteln. Kraftfutter/Feed Magazine 1/00, 

12-16 

EU (2002): VO (EG) Nr. 1774/2002 des Europäischen Parlamentes und des Rates vom 3. 

Oktober 2002 mit Hygienevorschriften für nicht für den menschlichen Verzehr bestimmte 

tierische Nebenprodukte. Amtsblatt Nr. L 273, 1 - 95 

EU (2003): Richtlinie 2003/126/EG der Kommission vom 23. Dezember 2003 über die 

Analysenmethode zur Bestimmung der Bestandteile tierischen Ursprungs bei der 

amtlichen Untersuchung von Futtermitteln. 24/12/2003. Amtsblatt Nr. L 339, 78 – 84 

EU (2005): VO (EG) Nr. 1292/2005 der Kommission vom 5. Aufgust 2005 zur Änderung 

von Anhang IV der VO (EG) Nr. 999/2001 des Europäischen Parlaments und des Rates 

hinsichtlich der Tierernährung, Amtsblatt Nr. L 205, 3 – 11 

Hormisch, DE. (2004): Traceability of processed animal proteins with varying texture in 

feed: determination with microscopic and polymerase chain reaction methods. Biotechnol. 

Agron. Soc. Environ. 8 (4), 257-266 

IAG (2005a): Identifizierung und Bestimmung von Bestandteilen in Düngemittel- 

Kultursubstraten: IAG Mikroskopie. Methodenentwurf 

IAG (2005b): Sample preparation for the determination of bone fragments in sewage 

sludge, compost and soil. IAG microscopy. method draft 

Meyer, B. (2005): Knochenbruchstücke und –reste in Ackerkrumen. Ad-hoc Untersuchung 

der Institute für Bodenwissenschaft und Zuckerrübenforschung an der Universität 

Göttingen. Sachverständigengespräch am 10.01.05 im Bundesinstitut für Risikobewertung 

Schenkel, H. (2005): Abschätzung zum Eintrag von Knochenpartikeln aus erdigen 

Verunreinigungen und erste Versuche zum analytischen Nachweis einer Bodenpassage 

der Knochen. Sachverständigengespräch am 10.01.05 im Bundesinstitut für 

Risikobewertung 

617

Anschriften der Referenten 

Vortrags- 

Bzw. Posternummer Seite 

P-047 Dr. Erhard Albert 421 

Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft 

Fachbereich Pflanzliche Erzeugung 

Referat Pflanzenbau 

Gustav-Kühn-Str. 8 

D-04159 Leipzig 

V-008 Dr. Martin Armbruster 110 

LUFA Speyer 

Obere Langgasse 40 

D-67346 Speyer 

V-003 Daniel U. Baumgartner 80 

Agroscope FAL Reckenholz 

Eidg. Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau 

Reckenholzstraße 191 

CH-8046 Zürich 

P-041 Karin Bechtold 401 

LUFA Augustenberg 

IuK 

Neßlerstraße 23 

D-76227 Karlsruhe 

V-012 Dr. agr. Joachim Bischoff 136 

Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau (LLFG) 


Zentrum für Acker- und Pflanzenbau 

Strenzfelder Allee 22 

D-06406 Bernburg 

V-004 Christian Bockstaller 88 

INRA 

Agronomie et Environnement Nancy-Colmar 

28, rue d´Herrlisheim 

F-68021 Colmar Cédex 

P-034 Steffen Both 359 

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 

Institut für Acker- und Pflanzenbau 

Ludwig-Wucherer-Straße 2 

D-06108 Halle/Saale 

V-015 Dr. Berthold Deller 155 




618

V-072 Dr. Annette Deubel 590 

Martin-Luther-Universität 

Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung 

Adam-Kuckhoff-Straße 17b 


V-021 Dipl.-Umweltwiss. Timo Ebenthal 178 

Hochschule Vechta 

Institut für Geo- und Agrarökologie 

Driverstraße 22 

D-49377 Vechta 

V-007 Margarete Finck 102 


Koordinierungsgruppe Wasserschutzgebiete 



P-033 Dr. Holger Flaig 351 


Bodenuntersuchungen uns Stoffhaushalt 



P-058 Prof. Dr. Gerhard Flick 469 

Hochschule Neubrandenburg 

Fachbereich Agrarwirtschaft und Landschafts-architektur 

Brodaer Straße 2 

D-17033 Neubrandenburg 

V-043 Dr. Friedhelm Fritsch 491 

Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum 

Rheinhessen-Nahe-Hunsrück 

Rüdesheimer Straße 68 

D-55545 Bad Kreuznach 

P-051 PD Dr. Jóska Gerendás 438 

Universität Kiel 

Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde 

Olshausentraße 40 

D-24118 Kiel 

P-028 Dr. Katja Gödeke 334 

Thüringer Landesanstalt für Ladwirtschaft 

Pflanzenbau 

Apoldaer Straße 4 

D-07778 Dornburg 

V-029; V-035 Uniz.-Doz. Dr. Leonhard Gruber 226; 244 

HBLFA Raumberg-Grumpenstein 

Institut für Nutztierforschung 

A-8952 Irding 

619

V-025; V-030 Dr. Karl-Hermann Grünewald 209; 240 

Verein Futtermitteltest 

Endenicher Allee 60 

D-53115 Bonn 

V-062 Dipl.-Ing. Christian Hackl 563 

Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft 

Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung 

Saatgutuntersuchung/Saatgutforschung 

Lange Point 6, Labor 2 

D-85354 Freising 

P-013 Gudrun Hanschmann 290 


Gustav-Kühn-Straße 8 


V-024 Sina Hassler 201 


Referat Boden 



P-035 Dr. Lothar Herold 362 

Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft 

Untersuchungswesen 

Naumburger Straße 98 

D-07743 Jena 

P-053 Dipl.-Ing. Hubert Heß 451 


Agrarökologie, Ackerbau und Grünland 


D-07743 Jena 

V-042 Dr. Sabine Heumann 485 

Universität Hannover 

Institut für Bodenkunde 

Herrenhäuser Straße 2 

D-30419 Hannover 

P-022 Dipl.-Ing. agr. Sandra Hoedtke 548 

Universität Rostock 

Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät 

Justus-von-Liebig-Weg 8 

D-18059 Rostock 

620

P-039 Prof. Dr. Othmar Horak 390 

ARC Seibersdorf research 

Umweltforschung 

Bundesstraße 

A-2444 Seibersdorf 

P-006 Dr. Hartmut Horst 270 


Landwirtschaftliches Untersuchungswesen 


D-34128 Kassel 

V-001; V-020; P-037 Dipl.-Ing.agr. Klaus Isermann 62; 169; 375 

Büro für Nachhaltige Land(wirt)schaft und Agrikultur (BNLA) 

Heinrich-von-Kleist-Straße 4 

D-67374 Hanhofen 

P-016 Dr. Thomas Jilg 301 

Bildungs- und Wissenszentrum Aulendorf (LVVG) 

Atzenberger Weg 99 

D-88326 Aulendorf 

P-011 Dr. Ingrid John 289 

Landeslabor Brandenburg 

Templiner Straße 21 

D-14476 Potsdam 

V-068 Dr. Andrea Jonitz 580 




V-046 Stefan Jungert 

TU München 

Lehrstuhl für Pflanzenernährung 

Am Hochanger 2 


P-036 Dr. Petra Kahle 367 

Universität Rostock 

Institut für Landnutzung 

Justus-von-Liebig-Weg 8 


P-050 Dr. Hans-Eberhard Kape 432 

Landwirtschaftliche Fachbehörde 

Graf-Lippe-Straße 1 


621

V-066 Dipl.-Biol. Thomas Kellerer 575 






V-014 Dr. Volkmar König 146 




D-07743 Jena 

PT-004 Aimé Lichtenberger 54 

Siege Maison de lÁgriculture 

Chambre DÁgriculture du Haut-Rhin 

F-68127 Sainte Crois en Plaine 

V-083 Dipl.-Ing. agr. Rocco Lioy 120 

Herdbuchverband Luxemburger Rinder- und Schweinezüchter 

Postfach 3 13 

L-9004 Ettelbrück 

V-049 Prof. Dr. Jakab Loch 520 

Universität Debrecen 

Landwirtschaftliche Fakultät 

Postfach 36 

H-4015 Debrecen 

P-056 Dieter Lohr 462 

FH Weihenstephan 

Institut für Gartenbau 

Pflanzenernährung 

Am Staudengarten 14 


V-013 Dr. Detlef Merkel 142 

LUFA Nord-West 

Institut für Düngemittel und Saatgut 

Finkenborner Weg 1a 

D-31787 Hameln 

V-034 Dr. Markus Mokry 330 


Referat 1.3 



P-004 Dr. habil. Rolf Mönicke 268 


FB Landwirtschaftliches Untersuchungswesen 

G.-Kühn-Straße 8 


622

V-064; P-001 Dr. Günter Müller 568; 588 




D-07743 Jena 

P-038 Dr. Ludwig Nätscher 383 

Bioanalytik Weihenstephan 

Alte Akademie 10 


V-002 Prof. Dr. Rolf Nieder 72 

TU Braunschweig 

Institut für Geoökologie 

Langer Kamp 19c 

D-38106 Braunschweig 

V-011 Dr. Olaf Nitzsche 128 





V-041 Mark Overesch 481 

Hochschule Vechta 

Institut für Geo- und Agrarökologie 

Driverstraße 22 

D-49377 Vechta 

V-050 Günter Pahlow 526 

Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft 

Institut für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft 

Bundesallee 50 

D-38116 Braunschweig 

P-032 Dr. Rainer Paul 346 




D-07743 Jena 

V-027; V-039 Dr. Martin Pries 220 

Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen 

Tierische Erzeugung 

Nevinghoff 40 

D-48147 Münster 

PT-002 Dipl.-Biol. Konrad Raab 45 

Forschungszentrum Karlsruhe 

Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse 

Postfach 36 40 


623

P-019; P-020 Dr. Gerhard Richter 306; 312 


Außenstelle Remderoda 

Tierproduktion 


07743 Jena 

P-023 Dr. Wolfgang Imanuel Friedrich Richter 552 

Landesanstalt für Landwirtschaft 

Qualitätssicherung AQ 5 

Prof.-Zorn-Straße 20c 

D-85586 Poing-Grub 

P-045; P-046 B.sc. Judith Riehle 403; 417 

Universität Hohenheim 

Institut für Pflanzenernährung 330c 

Fruwirthstraße 20 

D-70593 Stuttgart 

P-021 Dr. Guido Riesen 319 

Orffa GmbH 

Augustastraße 12 

D-46483 Wesel 

V-023 Dr. Brigitte Roth 194 




P-008; P-009; P-010 Dr. Karl Rutzmoser 281; 284; 287 

Bayr. Landesanstalt für Landwirtschaft 

Institut für Tierernährung und Futterwirtschaft 

Prof.-Dürrwaechter-Platz 3 


P-048 Dr. Harald Schaaf 429 





P-044 Isabell Schlegel 409 


Institut für Pflanzenernährung 330c 

Fruwirthstraße 20 


P-040 Dr. Wilfried Schliephake 395 


Referat Pflanzenbau 



624

V-026 ; P-007; P-015 Dr. habil. Friedrich Schöne 214; 278; 297 


Ref. Ernährung und Produktinnovation 


D-07743 Jena 

V-032 Martine Schraml 324 

TU München 

Lehrstuhl für Pflanzenernährung 

Am Hochanger 2 


V-022 Brigitte Speck 187 




V-080 Dr. Hubert Spiekers 260 

Bayr. Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) 

Institut für Tierernährung und Futterwirtschaft 

Prof.-Dürrwaechter-Platz 3 


V-006 Ernst Spiess 95 

Agroscope FAL Reckenholz 

Reckenholzstraße 191 

CH-8046 Zürich 

V-047 Dr. Thomas Strumpf 505 

Biologische Bundesanstalt 

Institut für Ökotoxikologie 

Königin-Luise 19 

D-14159 Berlin 

V-057; P-025 Dr. Johannes Thaysen 541; 558 

Landwirtschaftskammer SH 

Pflanzenbau/Landtechnik 

Am Kamp 9 

D-24783 Osterrönfeld 

V-016 Dr. Sabine Tischer 161 

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 

Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung 

Weidenplan 14 


P-060 Dr. Armin Trenkle 475 




625

P-042 Dr. Walter Übelhör 405 


IuK 



P-055 Dipl.-Biol. Kristin Victor 457 

Neugasse 13 

D-07743 Jena 

V-065 Dipl.-Ing. Benno Voit 573 






V-044 Dr. agr. Hans Ulrich von Wulffen 496 

Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau (LLFG) 


Zentrum für Acker- und Pflanzenbau 

Strenzfelder Allee 22 

D-06406 Bernburg 

V-055 Dr. Andrea Wagner 533 

Universität Bonn 

Institut für Landtechnik 

Tierhaltungstechnik 

D- Bonn 

P-052 Dr. Jörg Winkler 446 





PT-001 Prof. Dr. Dr.h.c. Jürgen Zeddis 32 


Institut für Landwirtschaftliche Betriebslehre 


P-030 Walter Zerr 341 


Standort Eichhof 


D-36251 Bad Hersfeld 

V-048 Dr. Wilfried Zorn 512 


Agrarökologie, Ackerbau und Grünland 


D-07743 Jena 

626

N - vdlufa

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?