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Titelaufnahme

Titel
Stickstoffmodellierung in Agrarökobilanzen : Auswahl und Vergleich einfacher Modelle für den Ackerbau / vorgelegt von Florian Roidmayr
VerfasserRoidmayr, Florian
Betreuer / BetreuerinGronauer, Andreas ; Piringer, Gerhard
ErschienenWien, am 29. November 2016
UmfangXV, 155 Blätter : Diagramme
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Masterarbeit, 2016
Anmerkung
Zusammenfassung in englischer Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Stickstoffmodellierung Ökobilanz Ackerbau Lachgas Ammoniak Nitrat
Schlagwörter (GND)Landwirtschaft / Stickstoff / Umweltbilanz
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-22946 Persistent Identifier (URN)
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 Das Werk ist frei verfügbar
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Stickstoffmodellierung in Agrarökobilanzen [7.18 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Stickstoff ist einer der drei Hauptnährstoffe für Nutzpflanzen und somit für landwirtschaftliche Betriebe ökonomisch und ökologisch sehr wichtig. N-Verbindungen tragen zu aquatischer sowie terrestrischer Eutrophierung bei, fördern die Versauerung der Böden und sind maßgeblich am anthropogenen Klimawandel beteiligt. Eine Methode, die negativen Umweltauswirkungen von landwirtschaftlichen N-Emissionen zu bewerten, ist die Ökobilanz. Um N-Emissionen zu schätzen, können Stickstoffmodelle verwendet werden, welche die regionalen Einflüsse genauer berücksichtigen als die aktuell meist verwendeten Schätzwerte. Diese Arbeit verfolgt deshalb das Ziel, mögliche Stickstoffmodelle für Ackerflächen zu erheben und dabei zu bewerten, ob die N-Modelle für die einfache Anwendung in einer Ökobilanz tauglich sein können. Durch eine Literaturrecherche wurden 29 Modelle erhoben und mittels eines zweiteiligen Kriterienkataloges, nach Mindest- und nach Qualitätskriterien, beurteilt. Das am besten geeignete Modell wurde teilweise anhand eines Testfeldstückes validiert. Drei der 29 Modelle erreichten die zweite Stufe der Bewertung nach Qualitätskriterien. Keines der drei Modelle erfüllt diese jedoch vollständig, weil zum einen verfügbare Validierungsdaten fehlten und zum anderen nicht alle geforderten Modelloutputs berechnet wurden. Des Weiteren erwies sich die praktische Anwendung als Herausforderung, da es bei der Simulation zum Teil zu Softwarefehlern kam. Es konnte somit nur das Modell STICS einer Validierung der N2O-Emissionen anhand eines Testfeldstückes unterzogen werden. Dabei zeigt sich, dass die Modellergebnisse signifikant niedrigere Emissionen liefern als die Messwerte. Die gewählte Methodik dieser Arbeit erwies sich als zielführend. Jedoch gibt es durchaus Bedarf einzelne Schritte nachzubessern. Dies trifft vor allem auf die Definitionen der einzelnen Kriterien zu, welche zum Teil zu unscharf definiert waren.

Zusammenfassung (Englisch)

Nitrogen is one of the three main nutrients of agricultural crops and therefore economically and ecologically very important for a farm. N-compounds contribute to aquatic as well as terrestrial eutrophication, they enhance the acidification of the soil and they are significantly involved in climatic changes. One method to assess these negative effects on the environment is Life Cycle Assessment (LCA). In current agricultural LCA-studies mostly rough estimations are being made in order to measure N-emissions. There is a large variety of nitrogen models which can be used to consider regional influences more precisely than the estimations do. The aim of this master thesis is to survey possible nitrogen models for an application on arable land and evaluate if these N-models are useful for the application in the LCA. In a literature research 29 models were taken into account and those models were assessed in two stages: minimum criteria and quality criteria. The most appropriate model has been validated with field experimental data. The results of the testing showed, that three out of the 29 models, reached the second stage of the assessment, namely an assessment following quality criteria. Nevertheless, none of the three models meets all of these criteria completely. Moreover, the practical application of the models turned out to be a challenge because software errors prevented further simulations. The only model of the three which could be successfully implemented was STICS, although it too did not meet all the quality criteria completely and it could undergo a validation of the N2O-emissions in the field test. Its estimates were significantly lower than the measured values. The selected methodology turned out to be effective for achieving the study goals, despite a need to improve some individual steps. Especially the definitions of the criteria have to be formulated in greater detail.