Als innermotorische Maßnahme zur Reduktion der Partikel- und Stickoxidemission von Dieselmotoren befinden sich mehrere alternative Dieselbrennverfahren in Entwicklung. Dabei sollen im Brennraum Zonen mit kraftstoffreichem Gemisch und hohen Temperaturen vermieden werden. Dies wird durch Homogenisierung der Zylinderladung und hohe Abgas u.s.w.
Der Fokus des Projekts liegt auf der Verringerung der N2O- und NH3-Emissionen sowie der N-Auswaschung durch eine vorausschauende, informierte und standortangepasste Bewirtschaftung im Pflanzenbau. Die für die Beprobung und Information der Modellierung ausgewählten Langzeitversuche decken die wichtigsten Managementmaßnahmen Fruchtfolgeplanung inkl. Zwischenfruchtanbau, Bodenbearbeitung inkl. Umbruch von Kulturen, die hohe N-Mengen hinterlassen, sowie mineralische und eine große Spannbreite organischer Düngungsmaßnahmen ab. Die konsequente Fokussierung des Projekts auf die Modellierung unter Nutzung der umfangreichen schon vorhandenen Datensätze aus den Langzeitversuchen für die Validierung der Modelle stellt sicher, dass das ambitionierte Ziel einer modellbasierten und damit übergreifenden Auswertung gelingt. Aus dieser Auswertung sollen ferner innerhalb der Projektlaufzeit fundierte Aussagen über die Einflüsse der verschiedenen Bewirtschaftungssysteme, Fruchtfolgen, Bodenbearbeitungs- und Düngungsereignisse angepasst auf den jeweiligen Standort sowie das jeweilige Bewirtschaftungssystem abgeleitet, auf das Bundesgebiet regionalisiert und für die landwirtschaftliche Praxis und Beratung aufgearbeitet werden.
Die Antragsteller sind durch erfolgreiche, jahrelange Forschungsarbeit Experten für das Thema N-Kreislauf, N-Verluste und Modellierung und möchten ihre Kompetenz sowie schon vorhandene eigene Versuchsdaten und -ergebnisse im verwenden, um den N-Kreislauf einschließlich der N-Emissionen zu simulieren. Hierfür werden wir ausgewählte Varianten von fünf Feldversuchen untersuchen, für die schon für Zeiträume zwischen vier und 116 Jahren relevante Daten z.B. zur N-Aufnahme, Gehalte des organischen Kohlenstoffs und des Gesamtstickstoffs, oder Klimagasmessungen zur Verfügung stehen. Die Versuche wurden an unterschiedlichen Standorten in ganz Deutschland angelegt und decken verschiedenste Bodencharakteristika und Klimata ab. Durch die Verwendung schon vorhandener Daten und die erweiterte eigene Beprobung kann ein viele Jahrzehnte umfassender Datensatz (Pflanze x Management x Umwelt-Interaktionen) an verschiedenen Standorten modellbasiert und damit kostengünstig ausgewertet werden. In dem vorgestellten Projekt soll die prozessbasierte dynamische open-source-Modellplattform SIMPLACE eingesetzt werden. SIMPLACE berechnet u.a. den täglichen Nährstoffumsatz im Boden, den Nitrataustrag, die N2O-Emissionen abhängig von den Bodencharakteristika sowie das Pflanzenwachstum. Die Ziele des vorgestellten Projekts sind 1) den C-/N-Kreislauf und die Verluste besser zu verstehen, 2) die vielen Daten der unterschiedlichen Standorte zu verwenden, um das Modell robust zu kalibrieren und validieren, 3) Managementszenarien (Fruchtfolgen, Zwischenfrüchte, organische und anorganische Düngung) und deren Auswirkungen auf N-Verluste zu messen und zu simulieren, um die Wirksamkeit von Maßnahmen standortdifferenziert und unter verschiedenen Wetterbedingungen zu quantifizieren, sowie 4) Emissionsminderungspotentiale unterschiedlicher Bodenmanagementstrategien aufzuzeigen, um modellgestützte deutschlandweite Handlungsempfehlungen für ein klimaschonendes Stickstoffmanagement zu ermöglichen.
Die Antragsteller sind durch erfolgreiche, jahrelange Forschungsarbeit Experten für das Thema N-Kreislauf, N-Verluste und Modellierung und möchten die vorhandene Kompetenz sowie schon vorhandene eigene Versuchsdaten und -ergebnisse verwenden, um den N-Kreislauf einschließlich der N-Emissionen zu simulieren. Hierfür werden wir ausgewählte Varianten von fünf Feldversuchen untersuchen, für die schon für Zeiträume zwischen vier und 116 Jahren relevante Daten z.B. zur N-Aufnahme, Gehalte des organischen Kohlenstoffs und des Gesamtstickstoffs, oder Klimagasmessungen zur Verfügung stehen. Die Versuche wurden an unterschiedlichen Standorten in ganz Deutschland angelegt und decken verschiedenste Bodencharakteristika und Klimata ab. Durch die Verwendung schon vorhandener Daten und die erweiterte eigene Beprobung kann ein viele Jahrzehnte umfassender Datensatz (Pflanze x Management x Umwelt-Interaktionen) an verschiedenen Standorten modellbasiert und damit kostengünstig ausgewertet werden. In dem vorgestellten Projekt soll die prozessbasierte dynamische open-source-Modellplattform SIMPLACE eingesetzt werden. SIMPLACE berechnet u.a. den täglichen Nährstoffumsatz im Boden, den Nitrataustrag, die N2O-Emissionen abhängig von den Bodencharakteristika sowie das Pflanzenwachstum. Die Ziele des vorgestellten Projekts sind 1) den C-/N-Kreislauf und die Verluste besser zu verstehen, 2) die vielen Daten der unterschiedlichen Standorte zu verwenden, um das Modell robust zu kalibrieren und validieren, 3) Managementszenarien (Fruchtfolgen, Zwischenfrüchte, organische und anorganische Düngung) und deren Auswirkungen auf N-Verluste zu messen und zu simulieren, um die Wirksamkeit von Maßnahmen standortdifferenziert und unter verschiedenen Wetterbedingungen zu quantifizieren, sowie 4) Emissionsminderungspotentiale unterschiedlicher Bodenmanagementstrategien aufzuzeigen, um modellgestützte deutschlandweite Handlungsempfehlungen für ein klimaschonendes Stickstoffmanagement zu ermöglichen.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Optionen und Bausteinen für eine nationales Maßnahmenprogramm, welches die Einhaltung der neuen nationalen Stickstoffobergrenze sicherstellt. Das Programm soll Stickstoffminderungsmaßnahmen aus allen Verursacherbereichen umfassen. Neue und innovative Maßnahmenoptionen sind zu recherchieren. Dabei sind auch die positiven und negativen Erfahrungen, die in den Niederlanden mit dem Programmatischen Aanpak Stikstoff gemacht wurden, einzubeziehen und auf Deutschland zu übertragen. Zu diesem Zweck müssen die Optionen für rechtliche Anknüpfungspunkte in Deutschland geprüft werden. Daran anschließend soll ein Vorschlag für ein umsetzungsreifes, integriertes rechtliches System erarbeitet werden, mit dem alle Stickstoffemissionen erfasst, bewertet und gemindert werden können.Um ein möglichst effizientes Programm aufstellen zu können, sollte jede Maßnahme des Katalogs Bewertungen hinsichtlich verschiedener Kriterien, wie Minderungspotenzial, Kosten sowie politisch, juristische und technische Durchsetzbarkeit aufweisen. Da Stickstoff nicht an den Grenzen Halt macht, sollen auch die Auswirkungen der Maßnahmen auf die Stickstoffminderung im Ausland zu untersuchen. Da sich Emissionssituation und Sensitivität der Schutzgüter in Deutschland jeweils regional voneinander unterscheiden, sollen für den Maßnahmenkatalog auch Informationen über regionale Umsetzbarkeit und Effektivität erarbeitet werden. Nicht zuletzt sind bekannte (und neue) Maßnahmen dringend vor dem Hintergrund der geänderten geopolitischen Situation neu zu bewerten. Aktuelle Marktveränderungen wie zum Beispiel die Preisentwicklung bei Mineraldünger und Rohstoffen, wirken sich auf nahezu alle Maßnahmen aus und müssen in der (Neu-)Bewertung Berücksichtigung finden.
Das Verbundvorhaben adressiert die Themen der Minderung der Lachgasemission und Verbesserung der Stickstoffeffizienz durch Modellierung, der Bewertung möglicher Minderungsmaßnahmen und der standortdifferenzierenden Bewertung der Denitrifikation. Gasförmige Emissionen aus der Denitrifikation verursachen pflanzenbaulich relevante N-Verluste und verursachen direkte N2O-Emissionen des Pflanzenbaus. Pflanzenbauliche Klimaschutzmaßnahmen im Bereich der Düngung, Bodenbearbeitung, Fruchtfolge sind im Hinblick auf die Rolle der Denitrifikation kaum erforscht. Ein pflanzenbauliches Management welches N-Effizienz optimiert und gleichzeitig N-Emissionen minimiert ist daher bisher nicht verlässlich definiert. Übergeordnetes Ziel des vorliegenden Antrags ist es, pflanzenbaulich praktikable Minderungsmaßnahmen im Hinblick auf N2 und N2O-Emissionen der Denitrifikation für Ackerbausysteme in Deutschland zu identifizieren, indem der Kenntnisstand zu denitrifikativen N-Verlusten durch Feld- und Laborstudien verbessert und zur Parametrisierung, Validierung und Anwendung von Simulationsmodellen eingesetzt wird. Unsere Teilziele sind wie folgt: 1. Regionalisierung der N-Verluste durch Denitrifikation in Deutschland auf Basis vorhandener Modelle 2. Bestimmung der Wirkung von pflanzenbaulichen Klimaschutzmaßnahmen auf N2- und N2OVerluste 3. Prüfung von Minderungsoptionen auf der Modell-, Labor- und Feldskala unter Berücksichtigung des Oberbodens und des durchwurzelten Unterbodens für verschiedene Böden 4. Weiterentwicklung von Denitrifikationsmodellen, um die Abbildung von Minderungsmaßnahmen zu verbessern anhand vorhandener und neuer Messdaten 5. Prüfung der Minderungsoptionen für Deutschland anhand der verbesserten Modelle unter Berücksichtigung von Ertrag, Wirtschaftlichkeit, Technologiebedarf, N2O-Emission, N-Effizienz, Düngerbedarf, NH3-Emisissionen und Nitratauswaschung.
Das Verbundvorhaben adressiert die Themen der Minderung der Lachgasemission und Verbesserung der Stickstoffeffizienz durch Modellierung, der Bewertung möglicher Minderungsmaßnahmen und der standortdifferenzierenden Bewertung der Denitrifikation. Gasförmige Emissionen aus der Denitrifikation verursachen pflanzenbaulich relevante N-Verluste und verursachen direkte N2O-Emissionen des Pflanzenbaus. Pflanzenbauliche Klimaschutzmaßnahmen im Bereich der Düngung, Bodenbearbeitung, Fruchtfolge sind im Hinblick auf die Rolle der Denitrifikation kaum erforscht. Ein pflanzenbauliches Management welches N-Effizienz optimiert und gleichzeitig N-Emissionen minimiert ist daher bisher nicht verlässlich definiert. Übergeordnetes Ziel des vorliegenden Antrags ist es, pflanzenbaulich praktikable Minderungsmaßnahmen im Hinblick auf N2 und N2O-Emissionen der Denitrifikation für Ackerbausysteme in Deutschland zu identifizieren, indem der Kenntnisstand zu denitrifikativen N-Verlusten durch Feld- und Laborstudien verbessert und zur Parametrisierung, Validierung und Anwendung von Simulationsmodellen eingesetzt wird. Unsere Teilziele sind wie folgt: 1. Regionalisierung der N-Verluste durch Denitrifikation in Deutschland auf Basis vorhandener Modelle 2. Bestimmung der Wirkung von pflanzenbaulichen Klimaschutzmaßnahmen auf N2- und N2O-Verluste 3. Prüfung von Minderungsoptionen auf der Modell-, Labor- und Feldskala unter Berücksichtigung des Oberbodens und des durchwurzelten Unterbodens für verschiedene Böden 4. Weiterentwicklung von Denitrifikationsmodellen, um die Abbildung von Minderungsmaßnahmen zu verbessern anhand vorhandener und neuer Messdaten 5. Prüfung der Minderungsoptionen für Deutschland anhand der verbesserten Modelle unter Berücksichtigung von Ertrag, Wirtschaftlichkeit, Technologiebedarf, N2O-Emission, N-Effizienz, Düngerbedarf, NH3-Emisissionen und Nitratauswaschung.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 423 |
| Europa | 14 |
| Kommune | 20 |
| Land | 23 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 140 |
| Zivilgesellschaft | 28 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 380 |
| Text | 29 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 17 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 37 |
| Offen | 387 |
| Unbekannt | 4 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 387 |
| Englisch | 116 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 5 |
| Bild | 6 |
| Datei | 9 |
| Dokument | 27 |
| Keine | 268 |
| Webseite | 147 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 428 |
| Lebewesen und Lebensräume | 428 |
| Luft | 428 |
| Mensch und Umwelt | 428 |
| Wasser | 428 |
| Weitere | 422 |