Weiterentwicklung von Methoden zur Erfassung, Modellierung und Beurteilung des Emissionsgeschehens in Nutztierställen (EmiMod)
Im Rahmen des Verbundprojektes "Weiterentwicklung von Methoden zur Erfassung, Modellierung und Beurteilung des Emissionsgeschehens in Nutztierställen" (EmiMod) werden Methoden zur Bestimmung der Emissionen von diffusen Flächenquellen untersucht und weiterentwickelt. Im Fokus des Vorhabens stehen die Emissionen von Ammoniak, klimawirksamen Gasen, Geruch und Bioaerosolen aus der Haltung von Milchkühen und Mastschweinen.
Ziele und Methoden des EmiMod-Projekts
Die Projektpartnerinnen und Projektpartner streben eine Vereinfachung der Untersuchungsmethodik an. Ziel ist es, Kosten zu senken, die Datengrundlage zu erweitern und die Aussagekraft der Emissionsmessungen zu verbessern. Damit soll ein entscheidender Beitrag zum Klimaschutz in der Landwirtschaft geleistet werden. Die Projektbeteiligten entwickeln ein differenziertes Verfahren, mit dem das Emissionsgeschehen beschrieben werden kann. Die Herausforderung liegt darin, das Verfahren an verschiedene Untersuchungszwecke und unterschiedliche Rahmenbedingungen anzupassen.
Am Projektende werden vereinfachte Mess- und Bewertungsmethoden zur Verfügung stehen. Ein Methodenhandbuch wird verschiedene Vorgehensweisen zur Emissionsmessung in Nutztierställen dokumentieren. Die Ergebnisse werden im Fachrepositorium Lebenswissenschaften veröffentlicht und stehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern damit zur Verfügung.
Messen, modellieren und simulieren
In EmiMod werden etablierte Standardmessverfahren mit innovativen, vereinfachten Methoden wie kostengünstigen Sensoren kombiniert. Die Messstrategien werden in einem iterativen Prozess kontinuierlich überarbeitet und durch Messdaten sowie Erkenntnisse aus Modellierungen und Strömungssimulationen optimiert.
Modelle dienen dabei zur Sensorpositionierung und Emissionsprognose. Ziel ist es, Emissionen bei unterschiedlichen Randbedingungen präzise zu berechnen, indem die Modelle mit einfach zu messenden Werten angetrieben werden.
Emissionsforschung – Schritt für Schritt zu neuen Erkenntnissen
Mit der ersten Messkampagne im Oktober 2024 hat EmiMod einen zentralen Forschungsschritt gestartet. Im Versuchsstall der Landwirtschaftskammer Niedersachsen in Wehnen untersuchen sieben Projektpartner gemeinsam das Emissionsgeschehen in einem freigelüfteten Mastschweinestall.
Zur Erhebung der Ammoniak- und Treibhausgasemissionen wird die etablierte Tracer-Ratio-Methode eingesetzt, ergänzt durch innovative Technologien wie einen Offenpfadlaser, Sensor-Systeme (OTICE , LoGas , SAMBa ) und einen Messbaum. Kleinräumige Messungen mit Hauben runden die Untersuchungen ab.
Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Verhaltensanalyse der Tiere. RGB- und Wärmebildkameras erfassen Aufenthaltsbereiche und Verhaltensmuster, die mittels KI automatisiert ausgewertet werden. Zudem wurden Bioaerosolproben an der Schnittstelle zwischen Stall und Umgebung genommen.
Geruchsfeldbegehungen zur Darstellung stallnaher Emissionen sowie der Versuch deren kontinuierlicher Darstellung mit elektronischen Nasen und einer Ionenmobilitätsspektrometrie rundeten die Versuche auf Versuchsbetrieben ab.
Die parallelen Messungen an mehreren Standorten und über mehrere Wochen stellen ein Alleinstellungsmerkmal von EmiMod dar. Die Messkampagnen 2024 und 2025 stellten sicher, dass Daten aus unterschiedlichen Jahreszeiten und Mastabschnitten erfasst werden konnten. Zudem gelang es so, die Datengrundlage für die spätere Modellierung zu erweitern.
Rolle des KTBL
Das KTBL koordiniert das Verbundprojekt EmiMod und stellt die übergreifende Abstimmung der 12 Arbeitspakete sicher. Diese werden von mehreren Verbundpartnern gemeinsam bearbeitet und je nach Schwerpunkt von einzelnen Partnern koordiniert. Die Arbeitspakete sind interaktiv: Messmethoden und Untersuchungsgrößen werden abgestimmt, es wird an verschiedenen Standorten für Milchkühe und Mastschweine untersucht.
| Arbeitspaket (AP) | Thema | Koordination (Beteiligung) |
| AP1 | Projektmanagement | KTBL |
| AP2 | Datenbereitstellung und Wissenstransfer | KTBL |
| AP3 | Analyse und Planung | KTBL (ATB, Uni Hohenheim) |
| AP4 | Vereinfachte Messverfahren | Uni Bonn (ATB, LfL, LUFA, TI) |
| AP5 | Messobjekt "Schweinestall" | Uni Kiel (LUFA) |
| AP6 | Messobjekt "Rinderstall" | ATB (Uni Bonn, LUFA) |
| AP7 | Geruch | Uni Kiel (LUFA) |
| AP8 | Bioaerosole | TI (BAuA) |
| AP9 | Etablierung von KI-Anwendungen | Uni Hohenheim (Uni Kiel, ATBL, Uni Bonn, KTBL) |
| AP10 | Modellierung des Emissionsgeschehens | ATB (TI, Uni Kiel, LUFA) |
| AP11 | Überprüfung der Methoden | KTBL (alle Verbundpartner) |
| AP12 | Gesamtauswertung | KTBL (alle Verbundpartner) |
Partner des KTBL im Projekt
- Diana Andrade, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Freising
- PD Dr. Udo Jäckel, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Berlin
- Prof. Dr. Eberhard Hartung und Dr. Frauke Hagenkamp-Korth, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel
- Lars Broer und Hergen Haase, Landwirtschaftskammer Niedersachsen mit LUFA Nord-West, Oldenburg
- Prof. Dr. Thomas Amon und Dr. David Janke, Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V., Potsdam
- Prof. Dr. Wolfgang Büscher und Dr. Manfred Trimborn, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
- Dr. Marcus Clauß, Thünen-Institut für Agrartechnologie, Braunschweig
- apl. Prof. Dr. Eva Gallmann und Jun.-Prof. Dr. Anthony Stein, Universität Hohenheim, Stuttgart
KTBL-Mitarbeitende
Dr. Ulrike Wolf, Dr. Katrin Wagner, Franziska Christ, Dr. Kathrin Huesmann, Dr. Lineth Contreras, Katharina Rempel, Andreas Rößner, Alexej Smirnov, Dr.-Ing. Carole Urvoy
Förderung
Das Verbundprojekt ist Teil des Forschungs- und Innovationsprogramms "Klimaschutz in der Landwirtschaft". Die Förderung erfolgt aus Mitteln des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages; Projektträger ist die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE). Das Projekt hat das Förderkennzeichen 28N206501-04 und -06 bis -10.
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Änderungsdatum: 18.04.2026