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Düngemittel – nützlich oder Killer der Natur?

Kaum ein Produkt entzweit Landwirte, Bauern, Verbraucher oder Naturschützer so, wie der Einsatz von Düngemitteln auf den Äckern in Deutschland.

„Schon lange warnen die Experten vor einer Überbelastung des Grundwassers durch die im Dünger enthaltenen Nitrate.“    

Schon seit Jahrtausenden verwendet die Landwirtschaft Dünger um die Erntemenge zu erhöhen. Natürlicher Dünger, also tierische Ausscheidungen, haben die Fruchtbarkeit des Bodens verbessert. Die Pflanzen entziehen dem Boden beim Wachstum Nährstoffe und Mineralien, darunter Stickstoff, Phosphor, Kalium und Calcium. Wenn die Pflanzen nicht geerntet werden, zerfallen die Reste und die Mineralien gelangen wieder zurück in den Boden.

Mit der Landwirtschaft wird dieser Kreislauf unterbrochen. Die über viele Jahrhunderte natürliche Düngung glich diese Verluste aus. Doch durch eine wachsende Bevölkerung und immer größere Anbauflächen reichten die natürlichen Düngestoffe nicht mehr aus. Mitte des 19. Jahrhunderts versuchten Chemiker die ersten Kunstdünger herzustellen. Erst 1913 konnte man Ammoniak, die Vorstufe für den Stickstoffdünger, industriell herstellen. Noch heute macht die Verwendung von Stickstoffdünger weltweit mehr als die Hälfte aller verbrauchten Düngemittel aus.

In Deutschland wird der Einsatz von Düngemittel durch die Düngeverordnung (DüV) geregelt. Seit dem 02. Juni 2017 ist die neue Verordnung in Kraft. Dort sind die Mengen an Stickstoff und Phosphat, die ausgebracht werden dürfen, streng limitiert. Die Bauern müssen jedes Ausbringen von Dünger, ob organisch oder mineralisch, dokumentieren. Strenge Grenzwerte regeln, wie hoch die Nitratbelastung pro Hektar für die unterschiedlichen Saaten und Früchte sein darf. Laut dem Konzernatlas der Weltbank lag der durchschnittliche Düngeverbrauch 2013 in Deutschland bei 204 kg pro Hektar. In den USA sind es nur 140 kg. Dafür verwendet die chinesische Landwirtschaft 557 kg Dünger pro Hektar Ackerfläche. 

Doch auch diese Menge ist für Deutschland eigentlich zu viel. Schon lange warnen die Experten vor einer Überbelastung des Grundwassers durch die im Dünger enthaltenen Nitrate. Laut Umweltbundesamt waren im Jahr 2017 circa 27 Prozent der etwa 1.000 Grundwasserkörper in Deutschland wegen einer zu hohen Belastung mit Nitraten, nach der EU Wasserrichtlinie, nicht mehr in einem guten Zustand. 4.2 Millionen Tonnen reaktiver Stickstoff gelangen jedes Jahr zusätzlich in den Kreislauf (50 kg pro Kopf). Das, so viele Umweltschützer, wird sich mittelfristig auf die Trinkwasserversorgung auswirken. Die Wasserwerke müssten das Trinkwasser aufwendig reinigen, der Wasserpreis würde steigen. Laut dem Umweltbundesamt kann das, im schlimmsten Fall, bis zu einem Euro pro Kubikmeter Grundwasser kosten. Damit würde ein Zweipersonenhaushalt mit einem Verbrauch von 80 m³ nicht durchschnittlich 95 Euro pro Jahr, sondern eher 140 Euro für das Wasser zahlen. Und zahlen müssen die Versorger und die Verbraucher, nicht die Verursacher.

Mit Hilfe der Digitalisierung soll in Zukunft der Einsatz der Düngemittel wesentlich effektiver gestaltet werden. Eine genaue Abstimmung ist beim Düngen besonders wichtig. Viel hilft leider in diesem Fall nicht viel. Mit Hilfe von GPS-Empfängern auf den neuesten Traktoren können die Landwirte inzwischen bis auf das Gramm pro Quadratmeter genau den Dünger ausbringen. Auf einem Bildschirm im Cockpit kann der Bauer erkennen, wo er schon gedüngt hat. Der Düngerstreuer ist mit einem Datenkabel mit dem Traktor und dem GPS verbunden. Schon vor der Düngung kann der Bauer die Menge, die er brauchen wird, berechnen. Das ist stark abhängig von der Frucht des Vorjahres, dem Vorrat an Stickstoff im Boden und dem Ertrag aus dem letzten Jahr. Ein Programm berechnet dann die exakte Menge. Hier macht die High-Tech Landwirtschaft richtig Sinn. „Von rund 275.000 Landwirten in Deutschland sind nach unserer Einschätzung mindestens 200.000 von der Düngeverordnung betroffen", sagte Baywa-Vorstandschef Klaus Josef Lutz in München in einem dpa-Interview. Das Unternehmen erwartet deshalb eine „deutliche Belebung“ der Nachfrage nach sogenannten Digital-Farming-Lösungen für die Düngung. 

Durch den Einsatz von optischen N-Sensoren am Traktor können die Landwirte zusätzlichen Dünger einsparen. Diese Sensoren erkennen, ob die Pflanzen überhaupt noch zusätzlichen Dünger für das Wachstum benötigen. Bis zu 14 Prozent weniger Dünger sind möglich, sagt der westfälische Hersteller der Sensoren, die Firma Yara. Leisten können sich das nur Großbetriebe mit einer Fläche von mehr 100 ha, ein Sensor kostet etwa 26.000 Euro. Das lohnt sich bei kleinen Flächen nicht mehr.

Inzwischen testen Landwirte in den Niederlanden schon den neuen Mobilfunkstandard 5G auf einigen Feldern. Durch die jetzt möglichen großen Datenmengen können weitere digitale Anwendungen quasi in Echtzeit eingesetzt werden. Drohnen mit Multispektralkameras liefern präzise Bilder. Dank dieser lassen sich Veränderungen bei den Pflanzen und im Boden sofort feststellen und der Bauer kann sofort reagieren. So bekommen die Landwirte eine direkte Kontrolle über ihre Pflanzen und Feldfrüchte. Dieser Test in den Niederlanden ist ein Teil von vier unterschiedlichen Feldlaboren für 5G.

Davon können die deutschen Landwirte nur träumen. Bis sie flächendeckend schnelle Internetverbindungen auf dem Land nutzen können, werden noch viele Jahre vergehen. Aber dann wird sich der Einsatz von Düngemittel und auch Herbiziden noch weiter dosieren und verfeinern lassen – zum Wohle der ganzen Bevölkerung, die dann mit weniger Nitraten im Grundwasser belastet wird.

Fakten

Verschärfte Umweltvorschriften für die Düngung werden nach Einschätzung von Experten den Trend zur Hightech-Landwirtschaft auf Deutschlands Bauernhöfen beschleunigen – mit positiven Folgen für das Grundwasser.

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Journalist

Jörg Wernien

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