Ammoniakemissionen aus Tierhaltungsanlagen und auftretende Ammoniakimmissionen in der angrenzenden Umgebung




Bearbeiter:
Dr.-Ing. Kristina von Bobrutzki
Forschungsthema 1.3.1  


In der Umgebung von Stallanlagen können Gerüche zu Belästigungen führen und Ammoniak Schäden an empfindlichen Pflanzen und Ökosystemen verursachen. Um hinreichende Kenntnisse über diese Problematik zu erlangen, sind Messungen in und um Stallanlagen notwendig.
Das ATB verfügt über eine umfangreiche Stallklima- und Emissionsmesstechnik, mit der die Ammoniakkonzentrationen und die Volumenströme in Stallanlagen bestimmt werden. Parallel werden die Ammoniakbelastungen der angrenzenden Umgebung (Immission) mit einem NOx-Konverter und Passivsammlern erfasst (in Kooperation mit dem vTI Braunschweig).
Nach Eintritt in die Atmosphäre breitet sich Ammoniak durch turbulente Prozesse in der atmosphärischen Grenzschicht aus. Da diese Prozesse stark von meteorologischen Bedingungen abhängen, wird der vorherrschende Wind zeitlich hoch aufgelöst (10 Hz) registriert.
Im Rahmen der Promotion fanden umfangreiche Untersuchungen in und um einer Hähnchenmastanlage statt.
Es handelt sich um eine Anlage, in der pro Mastzyklus 380.000 Broiler gehalten werden. Das gesamte Gebiet umfasst etwa eine Fläche von 6 ha und ist fast vollständig von Waldflächen umgeben. Messungen fanden innerhalb und in der direkten Umgebung der Anlage statt (Abbildung links).
Die Betreuung des Themas erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet Klimatologie der TU Berlin.

Im institutseigenen Windkanal wurden systematische Untersuchungen zum Ausbreitungsverhalten von Gasen durchgeführt. Die physikalische Modellierung des jeweiligen Untersuchungsgebiets und die zugehörigen Immissionsvorhersagen können in diesem atmosphärischen Grenzschichtwindkanal hinreichend genau untersucht werden. Es werden Konzentrationsverläufe und die Visualisierung von Strömungsvorgängen mittels Rauchbildern realisiert (Abbildung Mitte).

Zurzeit entsteht am Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e. V. (ATB) ein moderner Windkanal, der im Agrarbereich genutzt werden soll. Finanziert wird diese Forschungsinfrastruktur durch Mittel aus dem Bereich der Agrar- und Umweltforschung des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) (Abbildung rechts).

Innerhalb der Promotion werden folgende Fragestellungen untersucht: Welche Prozesse sind entscheidend bei der Ausbreitung von Ammoniak? Welche atmosphärischen Bedingungen führen zu einer stärkeren Belästigung durch Ammoniak in der Umwelt? Welche Messmethoden von Ammoniak führen zu belastbaren Konzentrationswerten? Welche Wirkung besitzt Ammoniak auf angrenzende Ökosysteme? Die Bearbeitung einer landwirtschaftlichen Fragestellung aus meteorologischer Sicht bietet neue Betrachtungsweisen und Erkenntnisgewinne für die Umsetzung emissionsmindernder Maßnahmen, aber auch einer gezielten Verringerung auftretender Immissionen in angrenzender Umgebung.

  Windmast

Rauchbild

Neubau Windkanal

Messpunkt Rauchbild Neubau Windkanal


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