Beitragsserien: Stoffstromanalysen landwirtschaftlich-industrielle

Zusammenfassung

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DOI: http://dx.doi.org/10.1065/uwsf2000.10.031
--- In der Diskussion über eine umweltgerechte
Landbewirtschaftung bieten sich zur Quantifizierung von ackerbaulich
bedingten Umwelteffekten methodische Verfahren an,
die ursprünglich nicht in landwirtschaftlichen Zusammenhängen
entstanden. So entwickelte sich die Methodik der Stoffstromanalysen
bis zu ihrem heutigen Stand überwiegend aus Analysen
industrieller Produktlinien und Produktionsketten. Bei der
Durchführung von Stoffstromanalysen in der Landwirtschaft
werden die durch landwirtschaftliche Tätigkeiten ausgelösten
Stoffflüsse möglichst umfassend analysiert, ihnen bestimmte Umweltwirkungen
zugewiesen und eine anschließende Bewertung
dieser Wirkungen vorgenommen.
Die Bilanzierung der landwirtschaftlichen Produktionsverfahren
reicht im Lebenswegabschnitt der Bereitstellung von Betriebsmitteln
zurück bis zur Förderung von Energieträgern und mineralischen
Rohstoffen aus den Lagerstätten. Die Bestandesdynamik der
untersuchten Ackerfrüchte (Getreide, Zuckerrüben, Raps) wird in
Abhängigkeit der Nährstoffe Stickstoff, Phosphor, Kalium und
Calcium beschrieben. Der Stickstoff-Fluss im System Pflanze, Boden
und Atmosphäre wird dabei in seiner zeitlichen Dynamik erfasst.
Im Rahmen dieses Beitrages werden ausgewählte Umwelteffekte
landwirtschaftlicher Produktionsverfahren am Beispiel des Winterweizens
bis zum Übergang der Erntegüter in die weiterverarbeitende
Industrie unter Berücksichtigung verschiedener Standortbedingungen
berechnet und durch Szenariensimulationen ergänzt.
Parallel werden Grundzüge der Struktur des für die Berechnungen
implementierten Stoffstromnetzes erläutert, das vollständig
oder modulweise für weitergehende Studien eingesetzt werden
kann. Anhand ausgewählter Wirkungskategorien werden die ökologischen
Optimierungspotentiale von Variationen des landwirtschaftlichen
Betriebsmitteleinsatzes und Produktionsverfahrens im
Gesamtzusammenhang der Bereitstellung abgeschätzt. Exemplarisch
werden die Effekte eines reduzierten Düngereinsatzes, eines
Wechsels der Düngerform und der Herkunftsregion des N-Düngers
sowie Variationen im Bereich der maschinellen Feldarbeit
für den Winterweizenanbau skizziert.

Abstract

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When discussing strategies for realising an environmental
friendly agricultural production, there are methods for quantifying
environmental effects which do not originate in agricultural
contexts. For instance, the methodology of Life Cycle
Assessment is mainly developed from analyses of industrial
production lines and products.
Substance flow analyses in agriculture contain a complete analysis
of agriculturally caused substance and energy flows, to which
certain environmental effects are assigned, and also an assessment
of these effects. For the provision of production means, balancing
agricultural production procedures includes the extrac-tion
of energy sources and mineral resources from their reservoirs.
The growth phase of the crops regarded (cereals, sugar beet,
rape) is described depending on the nutrients nitrogen, phos-phor,
potassium and calcium. The nitrogen flux within the sys-tem
plant-soil-atmosphere is recorded referring to its tempo-ral
dynamic.
In the framework of this study, selected environmental effects
of agricultural production procedures of winter wheat are cal-culated
regarding different conditions of locations and are sup-plemented
by declining scenario simulations.
Essential features of the structure of the substance flow net,
which is implemented for the calculation and which can be
used completely or as for single modules for further studies,
are explained.
Basing on selected categories of effectiveness, ecological
optimisation potentials of varying agricultural provision of pro-duction
means and procedures are estimated within the whole
context of provision. Thereby, the effects of a reduced employ-ment
of fertilisers, of a change as for the kind of fertiliser and of
the region of origin of the N-fertiliser, as well as variations con-cerning