Auf dem Weg zu einer regionalisierten Stickstoffbilanz

Das neu konzipierte Monitoring des Agrarumweltsystems Schweiz (MAUS) hat zum Ziel, soweit möglich mit bestehenden Daten Umweltwirkungen für Regionen und Betriebstypen zu bestimmen. Der erste Bericht zu MAUS befasst sich mit der regionalisierten Stickstoffbilanz.

Im Auftrag des Bundesamtes für Landwirtschaft (BLW) erfasst Agroscope seit 2009 die Umweltwirkungen der Landwirtschaft für verschiedene Regionen und Betriebstypen mithilfe von Indikatoren. Bis 2023 wurden die Umweltindikatoren anhand der Daten von 300 Betrieben berechnet (Zentrale Auswertung von Agrarumweltindikatoren, ZA-AUI). Seit 2023 heisst das Monitoring MAUS (Monitoring des Agrarumweltsystems Schweiz) und stützt sich nun soweit möglich auf bestehende Datenquellen. Allfällige Datenlücken werden mit spezifischen Erhebungen geschlossen.

Einer der Umweltindikatoren, die im MAUS berechnet werden, ist die Bodenoberflächenbilanz für-Stickstoff (Stickstoffbilanz). Sie bezeichnet die Differenz zwischen der Menge an Stickstoff, die dem Boden zugeführt wird, und der Menge an Stickstoff, die dem Boden in Form von landwirtschaftlichen Produkten entzogen wird. Eine positive Stickstoffbilanz zeigt einen Stickstoffüberschuss, was negative Auswirkungen auf die Umwelt haben kann (z.B. Überdüngung von Ökosystemen, Treibhauseffekt) und auf die Gesundheit der Bevölkerung (z.B. Nitratgehalt im Trinkwasser, Bildung von Feinstaub).

Stickstoffbilanz anhand bestehender Daten berechnet

Um die Methodik zu testen und Verbesserungsbedarf aufzuzeigen, wurden im MAUS die Stickstoff- Bodenoberflächenbilanz für das Jahr 2021 berechnet. Als Basis dienten v.a. Daten aus dem Agrarpolitischen Informationssystem (AGIS), aus dem Programm zu Hofdünger- und Recyclingdüngerverschiebungen (HODUFLU), georeferenzierte Nutzungsdaten der Kantone und Daten verschiedener Branchenorganisationen. Daraus wurden die Stickstoffbilanzen auf Betriebsebene für alle Schweizer Landwirtschaftsbetriebe berechnet, um danach die Resultate auf gewünschter Ebene zu aggregieren (z. B. Regionen, landwirtschaftliche Zonen).

Bei den Resultaten zeigten sich grosse kantonale Unterschiede: In Kantonen mit intensiver Tierhaltung waren die Stickstoffüberschüsse höher, in den Bergregionen tiefer. Generell nahmen die Überschüsse von der Talregion, der Hügelregion, der Bergregion bis zum Sömmerungsgebiet ab.

Vergleich mit anderen Bilanzen

Zur Überprüfung der Methode wurden die Resultate auf nationaler Ebene aggregiert, um sie mit der nationalen Bodenoberflächenbilanz des Bundesamtes für Statistik (BFS) zu vergleichen. Gemäss MAUS resultierte ein mittlerer Stickstoffüberschuss von 40 kg Stickstoff pro Hektar über die gesamte landwirtschaftliche Fläche der Schweiz (landwirtschaftliche Nutzfläche und Sömmerungsgebiet) bzw. 57 kg Stickstoff pro Hektar landwirtschaftliche Nutzfläche (LN) ohne Sömmerungsgebiet. Diese Werte sind deutlich tiefer als jene des BFS (66 kg Stickstoff pro Hektar landwirtschaftliche Fläche, 90 kg Stickstoff pro HektarLN). Der Befund ist derselbe, wenn man die Berechnungen von MAUS mit der nationalen Hoftorbilanz von Agroscope vergleicht.

Parallel zu den Arbeiten von Agroscope hat das BFS ebenfalls regionalisierte Bilanzen berechnet, jedoch mit einem anderen Ansatz: Während Agroscope Werte auf Betriebsebene berechnet und dann auf höherer Ebene (z.B. Kanton, Schweiz) aggregiert hat («bottom up»), hat das BFS die nationalen Zahlen auf die verschiedenen Kantone heruntergebrochen («top down»). Die absoluten Werte unterscheiden sich somit zwischen den beiden Ansätzen, die prozentuale Verteilung der Ein- und Austräge auf die Kantone stimmt jedoch zwischen beiden Ansätzen sehr gut überein.

Mineraldüngereinsatz unterschiedlich berechnet

Die tieferen Werte der MAUS-Berechnungen erklären sich hauptsächlich dadurch, dass das MAUS die Stickstoffeinträge durch mineralische Dünger unterschätzt (27 % tiefere Werte als das BFS). Das MAUS berechnet den Mineraldüngereinsatz, in dem es den Stickstoffeintrag auf Betriebsebene anhand kulturspezifischer Dünger-Mittelwerte berechnet. Das BFS hingegen schätzt den Mineraldüngereinsatz anhand von Importzahlen.

In den nächsten Jahren wird die Methode zur Berechnung der Stickstoffbilanz im MAUS kontinuierlich weiterentwickelt. So werden anhand zusätzlicher Datenerhebungen (Satellitendaten, Daten aus Farm-Management-Informationssystemen, Online-Umfragen) – auch zum Mineraldüngereinsatz – sowohl Datenlücken geschlossen als auch genauere Daten vorliegen. Ziel ist es, in den nächsten Jahren die Gründe für die Differenz zu den nationalen Werten der Ein- und Austräge und die regionalen Unterschiede besser aufzuzeigen und zu verstehen.

Unterschied zwischen einer Hoftorbilanz (a) und einer Bodenoberflächenbilanz (b).