Vidensyntese om drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

Transkript

1 Vidensyntese om drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen Martin Nørregaard Hansen, Peter Kai & Torkild S. Birkmose Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

2 Vidensyntese om drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen Af Martin Nørregaard Hansen, Peter Kai & Torkild S. Birkmose, AgroTech Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

3 AgroTech - Institut for Jordbrugs- og FødevareInnovation AgroTech omsætter forskning til forretning gennem vidensbaseret rådgivning, teknologiske services og innovation inden for: / Miljø / Planter / Fødevarer Vi samarbejder med en række forskellige virksomheder: Teknologileverandører, gartnerier, fødevarevirksomheder, storkøkkener, forædlingsvirksomheder og offentlige kunder. Vi arbejder desuden tæt sammen med universiteter for hele tiden at sikre vores kunder nem adgang til den nyeste viden. Vi er i øjeblikket 90 medarbejdere fordelt på vores hovedkontor i Agro Food Park i Skejby og vores afdelinger i Taastrup, på Københavns Universitets campus og i Holeby på Lolland. AgroTech er et af Danmarks ni Godkendte Teknologiske Serviceinstitutter (GTS). AgroTech er ISO 9001 certificeret. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

4 INDHOLD Sammendrag Indledning Identifikation og kvantifikation af relevante drivhusgasser i relation til husdyrproduktion Definition af drivhusgasser Danmarks udledning af drivhusgasser Landbrugets udledning af drivhusgasser Udviklingen i landbrugets samlede udledning af metan og lattergas Dannelse og udledning af relevante drivhusgasser Metan (CH 4 ) Lattergas (N 2 O) Kuldioxid (CO 2 ) Udledning af drivhusgasser fra forskellige staldsystemer Klimaeffekt af forskellige månegrisscenarier Muligheder for at reducere drivhusgasudledningen fra stalde og gødningslagre Fodringstiltag Effekt af management Teknologiske muligheder for at begrænse drivhusgasudledningen Overdækning af faste gødningslagre Synergier og tradeoffs mellem reduktion af drivhusgasser og reduktion af ammoniak, fosfor samt nitratudledning Muligheder for at fastlægge klimaeffekter for BAT teknologier Muligheder for at opgøre drivhusgasudledningen på ejendomsniveau (stalde og gødningslagre) Dokumentation ved måling af drivhusgasudledninger på ejendomsniveau Beregning af drivhusgasudledning ved anvendelse af emissionsfaktorer Muligheder for at samtænke regulering af ammoniakudledning med udbygning af bioafgasning Reguleringsmæssige tiltag, som reducerer udledningen af ammoniak fra landbruget Potentialer og barrierer ved at anvende svovlsyre til forsuring af gylle Belysning af mulighederne for differentiering af miljø- og naturregulering, der har synergi med drivhusgasudledning Beskrivelse af gældende miljøregulering, som også indirekte regulerer drivhusgasudledning Beskrivelse af mulighederne for og nødvendigheden af at differentiere reguleringen, således at udledningen af fx ammoniak er i overensstemmelse med et områdes følsomhed samtidig med, at udledningen af drivhusgasser reguleres effektivt Litteratur Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

5 SAMMENDRAG Landbruget bidrog i 2013 jævnfør Danmarks nationale emissionsopgørelse med ca. 18 % af Danmarks samlede udledning af drivhusgasser. En stor andel af denne udledning er knyttet til husdyrproduktion. Landbruget bidrager kun i begrænset omfang til den nationale udledning af drivhusgassen CO 2, men er den vigtigste sektor hvad angår udledning af drivhusgasserne lattergas (N 2 O) og metan (CH 4 ). Landbrugets udledning af metan er primært relateret til udledningen fra husdyrenes fordøjelsessystem (primært kvæg), samt udledning af metan ved lagring af husdyrgødning, mens udledning af lattergas primært er relateret til tildelingen af kvælstofgødning til landbrugsjord. Set i et historisk perspektiv er landbrugets udledning af drivhusgasserne metan og lattergas er reduceret med 17 % i perioden fra 1990 til Reduktionen er primært forårsaget af et fald i udledningen af lattergas fra landbrugsjord og et fald i udledningen af metan fra husdyrs fordøjelsessystemer. Der eksisterer en række muligheder for at påvirke landbrugets udledning af drivhusgasser. Manipulering af foderets indhold af fedt, nitrat og fiber, samt øget anvendelse af stivelsesholdige fodermidler har således effekt på udledningen af metan fra husdyrs fordøjelsessystemer. Tilsvarende har ændringer i driftspraksis og management såsom hyppigere udmugning af husdyrgødning, forlænget laktationsperiode for malkekøer og genetisk selektion af køer med lav metanproduktion potentiale til at reducere udledningen af metan fra husdyrproduktion. Derudover er der udviklet en række teknologier med henblik på at reducere husdyrproduktionens udledning af ammoniak og lugt. Flere af disse teknologier har tilsvarende en reducerende effekt på udledningen af drivhusgasser. Undersøgelser har således vist, at forsuring af gylle til ph 5,5 kan reducere udledningen af metan fra husdyrgødningslagre med mellem 67 og 87 %, sammenlignet med ikke overdækket gylle. Gyllekøling er en anden teknologi der kan reducere udledningen af metan fra gylle lagret i stald. Effekten er størst i svinestalde og afhænger af, hvor effektivt kølingen gennemføres, men er i et modelstudie fundet at kunne reducere udledningen af metan fra lagre med svinegylle med 21 %. Separering af gylle producerer en væskefraktion og en fast gødningsfraktion. Separeringen reducerer udledningen af metan fra væskefraktionen, mens det øger udledningen af metan og lattergas fra fiberfraktionen. Samlet set er det dog fundet, at separering af gylle reducerer udledningen af drivhusgasser fra gødningslagre. Overdækning af gyllelagre kan opdeles i overdækning med et flydelag, der flyder på gyllens overflade og overdækning med telt eller betonlag, der overdækker gyllelageret (fast overdækning). Overdækning med flydelag er i en enkelt undersøgelse fundet at reducere udledningen af metan med 38 %. Efterfølgende undersøgelser har dog ikke kunnet bekræfte denne reducerende effekt. Overdækning af gylletanke med fast overdækning er i en tidligere udredning vurderet at kunne reducere metanudledningen fra gyllelageret med 15 %. Vurderingen er baseret på en enkelt undersøgelse, som ikke er bekræftet i andre undersøgelser. Der findes metoder til at fastlægge udledningen af drivhusgasser fra husdyrbrug. Der er dog tale om avanceret, kompetencekrævende og dyr instrumentering, som anvendes forskningsmæssigt og ikke rutinemæssigt. Såfremt rutinemæssige emissionsmålinger på de enkelte husdyrbrug ønskes realiseret, vil det være nødvendigt at udvikle robuste målesystemer til en acceptabel pris. Målesystemer skal være robuste for at kunne operere i det relativt korrosive miljø, der findes i stalde. Landmænd kan ikke forventes at besidde måleteknisk kompetence, og det vil derfor være nødvendigt, at målesystemerne har karakter af turnkey-anlæg, som kræver et minimum af overvågning og vedligeholdelse. En sådan egenkontrol/dokumentation vil skulle suppleres med tredjepartskontrol. Alternativet til direkte målinger er estimering af drivhusgasudledningen, fx jf. IPCC fremgangsmåden, som enten benytter dyrespecifikke emissionsfaktorer (Tier 1 metode), eller som beregner udledningerne på grundlag af modeller, hvori der indgår input i form af blandt andet fodersammensætning og Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

6 mængde, staldsystemets udformning, management og brug af relevante miljøteknologier (Tier 2 metode). Generelt er der et spinkelt dokumentationsniveau for fastlæggelse af teknologieffekt og drivhusgasudledninger fra landbrugssektoren. Dette indebærer bl.a., at emissionsfaktorer ofte er baseret på en enkelt eller meget få undersøgelser. Dette kan have betydning for den korrekte fastlægning, da der ofte ses betydelige variationer mellem enkelte undersøgelser. Den manglende dokumentation indebærer bl.a., at eventuelle drivhusgasreducerende teknologieffekter kun i begrænset omfang indregnes i opgørelsen af sektorens drivhusgasudledning. I særlig grad er der store usikkerheder omkring fastlægning af teknologieffekt og emissionsniveau ved lagring og håndtering af husdyrgødning. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

7 1. INDLEDNING Nærværende rapport er udarbejdet af AgroTech på baggrund af en henvendelse fra Energistyrelsen om gennemførsel af et udredningsprojekt om drivhusgasser og emissionsbaseret regulering. Udredningens overordnede formål har været at belyse mulighederne for at opgøre udledningerne af drivhusgasser fra stalde og gødningslagre, samt at beskrive hvordan kendte miljøteknologier og ændret management kan bidrage til reduktion af drivhusgasser fra forskellige stald- og gødningssystemer. I udredningen indgår der desuden en vurdering af mulige synergieffekter mellem miljø- natur- og klimatiltag. Udredningen består af følgende komponenter: Kortlægning af processer mv. som har betydning for udledningen af drivhusgasser, herunder kvantificering af reduktionspotentialer. Vurdering af muligheder og udfordringer ved at opgøre udledninger fra husdyrbrug på anlægsniveau (stalde og gylleopbevaring). Beskrivelse af mulige synergier og trade-offs mellem reduktioner af drivhusgasser, fosfor, ammoniak og nitrat. Beskrivelse af tiltag til regulering af ammoniak, fosfor, lugte etc., som også reducerer drivhusgasser, dvs. hvor drivhusgasser indgår som en synergieffekt. Undersøgelse af mulighederne for at opgøre klimaeffekter for BAT-teknologier. Vurdering af muligheder for at samtænke regulering af ammoniakudledning med udbygning af bioafgasning, herunder belysning at reduktionstiltag for ammoniak, som ikke udgør en barriere for bioafgasning. Belysning af muligheder for differentiering af miljø- og naturregulering, der har synergi med drivhusgasudledning; fx mellem svine- og kvægdominerede områder og mellem områder med sårbar natur. Den årlige nationale opgørelse af Danmarks udledning af drivhusgasser udarbejdes af det Nationale Center for Miljø og Energi (DCE) ved Aarhus Universitet. Opgørelsen er baseret på guidelines, som er fastlagt af FN s klimapanel (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). I perioden 2008 til 2012 har opgørelsen været baseret på de guidelines, der indgår i IPCC s 2. assessment report (IPCC, 1997). Fra og med 2013 overgik emissionsopgørelsen til de guidelines, der er beskrevet i IPCC (2006). Overgangen til et nyt beregningsgrundlag påvirker beregningen af landbrugets drivhusgasudledning. I nærværende rapport benyttes de emissionsopgørelser, der er udarbejdet på grundlag af de gældende retningslinjer (IPCC, 2006; Nielsen et al., 2015). Udredningen er fokuseret på drivhusgasudledningerne fra husdyrproduktionen, mens udledninger fra jord og udnyttelse af kvælstofgødninger kun er berørt perifert. Det såkaldte LULUCF 1 -bidrag er således ikke behandlet i rapporten ud over de nationale opgørelser. Udredningen har ligeledes ikke fokus på eventuelle drivhusgaseffekter som følge af omlægning fra konventionel til økologisk drift. Natur- og Landbrugskommissionen (NLK) anbefaler, at reguleringen af husdyrbrug fremover baseres på udledninger af ammoniak, lugt og på sigt drivhusgasser ved en såkaldt emissionsbaseret anlægsregulering. Udledningerne af drivhusgasser fra husdyrproduktion reguleres ikke på nuværende tidspunkt, og det er heller ikke en del af BAT-kravene. 1 Land Use, Land Use Change, and Forestry, dvs. GHG-emissioner fra jorddyrkning samt skovdrift. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

8 Der er således behov for en faglig udredning, som belyser mulighederne for at beregne udledninger af drivhusgasser fra stalde og gylleopbevaringsanlæg, samt en beskrivelse af, hvordan kendte miljøteknologier og ændret management kan bidrage til reduktion af drivhusgasser fra forskellige stald- og gødningssystemer. I udredningen indgår der en vurdering af mulige synergieffekter mellem miljø-, naturog klimatiltag. Potentialet for at iværksætte omkostningseffektiv regulering, der udnytter disse synergieffekter er vurderet. De centrale udfordringer er, hvordan udledninger kan kvantificeres på anlægsniveau, samt i hvilken grad der kan skabes fleksibilitet for den enkelte landmand i forhold til at samtænke miljø-, natur- og klimatiltag. Rapporten har været i offentlig høring og modtaget høringssvar fra NaturErhvervstyrelsen, Miljøstyrelsen, Kommunernes Landsforening (KL), Danmarks Naturfredningsforening (DN), Økologisk Landsforening (ØL), Nationalt Center for Miljø og Energi (DCE), Nationalt Center for Fødevarer og Jordbrug (DCA) samt Landbrug og Fødevarer (LF). AgroTech vil gerne takke for de mange konstruktive kommentarer, der er indkommet i forbindelse med høringsfasen. 2. IDENTIFIKATION OG KVANTIFIKATION AF RELEVANTE DRIVHUS- GASSER I RELATION TIL HUSDYRPRODUKTION 2.1. Definition af drivhusgasser En drivhusgas er en gas, der har evnen til at opfange og udsende en del af den langbølgede varmestråling, mens den tillader den største del af den kortbølgede varmestråling at passere. Drivhusgasser i atmosfæren kan derfor opfange og tilbagestråle en del af jordens varmeenergi. Dermed bliver jordens atmosfære og overflade varmere, end den ville være uden en atmosfære med drivhusgasser. Der eksisterer en række forskellige drivhusgasser i atmosfæren, hvor de vigtigste er kuldioxid (CO 2 ), metan (CH 4 ), lattergas (N 2 O) og halocarboner som hydroflourkarboner (HFC er), perflourkarboner (PFC er) og svovlhexaflourid (SF 6 ). De vigtigste drivhusgasser Kuldioxid (CO 2 ): Dannes ved forbrænding af organisk materiale. En stor del stammer fra forbrænding af fossile brændsler. Dyrkning af landbrugsjord kan tilsvarende medføre, at en del af jordens kulstofpulje omsættes til CO 2. Metan (CH 4 ): Dannes ved nedbrydning af organiske materialer i iltfattige miljøer: Dannes bl.a. i husdyrs fordøjelsessystem, ved risdyrkning og i moser. Lattergas (N 2 O): Dannes ved nedbrydning og forbrænding af bio-materialer og ved omsætning af kvælstofholdige materialer (bl.a. husdyr- og kunstgødning) i landbrugsjord. Halocarboner etc. (bl.a. freon, HFC, SF 6 og CFC gasser): Menneskeskabte drivhusgasser som bl.a. bruges i forbindelse i køleindustrien og i rengøringsmidler. Disse gasser er kun i begrænset omfang relevante i forbindelse med husdyrproduktion. Klimaeffekten er ikke ens for de enkelte drivhusgasser. Klimaeffekten af lattergas i atmosfæren er eksempelvis væsentligt højere end effekten af CO 2. For at kunne beregne den samlede klimaeffekt af de forskellige gasser i atmosfæren omregnes klimaeffekten af de forskellige drivhusgasser til CO 2 - ækvivalenter. Omregningsfaktoren (global warming potentental, GWP) afhænger af de enkelte gassers levetid i atmosfæren (IPCC, 2007), men i praksis benyttes en gennemsnitlig levetid på 100 år. Omreg- Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

9 ningsfaktorerne ændres løbende på baggrund af opdateringer der udgives i form af IPCC assessment reports. Tabel 1 viser de seneste opgørelser over vægtningen mellem de forskellige drivhusgasser. De nationale emissionsberegninger har i Kyotoprotokollens 1. forpligtigelsesperiode ( ) været baseret på IPCC 2. assessment report (IPCC, 1997). I Kyotoprotokollens 2. forpligtigelsesperiode (2013 til 2020) benytter de nationale emissionsopgørelser IPCC 4. assessment report (IPCC, 2007). De udledninger af drivhusgasser, der indgår i denne rapport, er baseret på gældende beregningsmetoder, der er definerede i IPCC 4. assessment report, dvs. Kyotoprotokollens 2. forpligtigelsesperiode, idet de årlige emissionsopgørelser er genberegnet tilbage til Tabel 1. Global warming potential (GWP) af de mest relevante drivhusgasser i henholdsvis IPCC 2. og 4. assessment reports. GWP benyttes til at beregne den samlede drivhusgas effekt af de forskellige drivhusgasser som CO 2-ækvivalenter. Drivhusgas IPCC 2. assessment report (anvendes under Kyotoprotokollens 1. forpligtigelsesperiode ) IPCC 4. assessment report (anvendes under Kyotoprotokollens 2. forpligtigelsesperiode ). Kuldioxid (CO 2) 1 1 Metan (CH 4) Lattergas (N 2O) Danmarks udledning af drivhusgasser Danmarks samlede udledning af drivhusgasser udgjorde i 2013 knap 57 mio. tons CO 2 -ækvivalenter. Opgørelserne viser, at udledningen af CO 2 er den vigtigste drivhusgas i Danmark. I 2013 bidrog CO 2 således med 77 % af den samlede nationale udledning af CO 2 -ækvivalenter, efterfulgt af metan med 12 % og lattergas med 9 %, mens halocarboner omfattende HFC er, PFC er og SF 6 i 2011 kun udgjorde ca. 1,6 % af de totale udledninger (Nielsen et al., 2015). Hovedparten (72 %) af Danmarks udledning af CO 2 -ækvivalenter stammede fra afbrænding af fossile brændsler i forbindelse med transport og energiproduktion. Derudover bidrog landbruget med ca. 18 %, mens der er et mindre bidrag fra affaldsudnyttelse, industrielle processer og arealanvendelse (LULUCF) (Figur 1). Arealanvendelse, herunder dyrkning af jord og skovdrift, påvirker omsætningen af jordens indhold af organisk stof, hvilket kan føre til øget udledning af CO 2. Dette bidrag kaldes LULUCF (Land Use, Land Use Change, and Forestry), og det beregnes separat i de nationale emissionsopgørelser. Figur 1. Danske drivhusgasudledningers fordeling på hovedsektorer for 2013 (Nielsen et al., 2015). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

10 2.3. Landbrugets udledning af drivhusgasser Ifølge den årlige emissionsopgørelse bidrog landbrugssektoren i 2013 med ca. 18 % af den totale nationale drivhusgasudledning (Nielsen et al., 2015). Landbrugsproduktionen bidrager kun i begrænset omfang til det nationale udledning af CO 2, men er den vigtigste sektor hvad angår udledninger af lattergas og metan. I 2013 bidrog landbrugssektoren således med 88 % af den samlede danske udledning af lattergas og 78 % af den samlede danske udledning af metan. Da landbruget bidrager markant til den samlede udledning af drivhusgasserne metan og lattergas, er disse gasser nærmere beskrevet i det følgende. Landbrugets udledning af lattergas Landbrugets udledning af lattergas er primært relateret til tildelingen af kvælstofgødning til landbrugsjord. I 2013 bidrog landbrugsjorden med 4,514 mio. ton CO2-ækvivalenter svarende til 73 % af den samlede danske lattergasudledning, mens husdyrgødning bidrog med 15 % (Figur 2A) (Nielsen et al., 2015). Landbrugets samlede udledning af lattergas er faldet med 29 % i perioden fra 1990 til 2013 jf. beregningsmetoden i IPCC (2006) (Figur 2B, rød kurve) (Nielsen et al., 2015). Dette skyldes primært et lavere forbrug af handelsgødningskvælstof samt bedre udnyttelse af husdyrgødningen. A B Figur 2. Kilder til udledning af lattergas (N 2O) i Danmark i 2013 (A), samt (B) udvikling i landbrugets udledning af lattergas i perioden fra 1990 til 2013 udarbejdet på grundlag af IPCC 2006 m e- toderne (Nielsen et al., 2015). Landbrugets udledning af metan Landbrugets udledning af metan i 2013 er blevet opgjort til 5,387 mio. ton CO 2 -ækvivalenter svarende til ca. 78 % af den samlede danske udledning af metan (Nielsen et al., 2015). Udledningen var primært relateret til enterisk fermentering, dvs. husdyrenes fordøjelsessystem, samt opbevaring af husdyrgødning i stald og lager (Figur 3A). Samlet set er udledningen af metan fra landbrugssektoren faldet med ca. 3 % fra 1990 til 2013 (Figur 3B). I perioden fra 1990 til 2013 er der sket et svagt fald (9 %) i udledningen af enterisk metan, hvilket primært skyldes et fald i kvægbestanden. Bestanden af malkekvæg er således faldet fra ca køer i 1990 til ca i 2013 (Danmarks Statistik, 2015). Bidraget fra husdyrgødning er imidlertid steget; primært fordi en stigende andel af husdyrgødningen håndteres som gylle, hvilket fremmer metanproduktion sammenliget med håndtering som fast staldgødning eller dybstrøelse. Andelen af gyllebaserede slagtesvinestalde steg eksempelvis fra 74 % til 96 % af alle svinestalde i perioden 1990 til 2013 (Danmarks Statistik, 2015). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

11 A B Figur 3. Kilder til udledning af metan (CH 4) i Danmark i 2013 (A), samt udviklingen i landbrugets udledning af metan i perioden fra 1990 til (B) udarbejdet på grundlag af IPCC 2006 metode r- ne (Nielsen et al., 2015). Udledningen af metan fra husdyrs fordøjelsessystem afhænger markant af dyretypen (Tabel 2). Udledningen per dyr per år er markant højere fra drøvtyggere som kvæg og får end fra enmavede dyr som svin og fjerkræ. Dette skyldes gæringsprocesser i drøvtyggeres fordøjelsessystem, der fremmer dannelsen af metan, samt forskelle i dyrenes størrelse og det dertil hørende foderomsætning. Emissionsfaktoren for metan fra malkekvæg udgjorde således 136 kg metan per ko per år i 2013, mens emissionsfaktoren til sammenligning samme år kun udgjorde 1,1 kg metan per svin per år. Tabel 2. Emissionsfaktorer for metan (CH 4) for forskellige husdyrtypers fordøjelsessystem i peri o- den fra 1990 til Alle opgivelser er givet som kg CH 4 per dyr per år (Nielsen et al., 201 5). Dyregruppe Malkekøer 116,5 118,3 136,3 Andre kvægtyper 33,1 33,9 39,4 Heste 21,8 21,8 21,8 Får 6,71 6,71 6,71 Geder 13,1 13,1 13,1 Rådyr 11,3 11,3 11,3 Svin 1,09 1,11 1,12 Fjerkræ 0,004 0,003 0,003 Pelsdyr Strudse - 0,02 0,02 Fasaner 0,0003 0,0003 0,0003 Emissionsfaktorerne for kvæg og svin beregnes på baggrund af de enkelte dyregruppers aktuelle nationale foderforbrug for dyregruppen (Tier 2 metoden). Da foderforbruget afhænger af dyregruppens ydelse, produktionsforhold og aktuelle fodersammensætning varierer emissionsfaktoren for disse dyregrupper for de enkelte år. Den generelle ydelsesfremgang hos kvæg har således øget udledningen af metan per malkeko, mens den generelle overgang i perioden fra sukkerholdige fodermidler som sukkerroer til mere stivelsesrige fodermidler som græs og majsensilage har haft en reducerende effekt (Nielsen et al., 2013). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

12 For fjerkræ benyttes faste internationale emissionsfaktorer per dyr (Tier 1 metoden) for beregning af udledningen af metan fra fordøjelsessystemer. Emissionsfaktoren afhænger dog af andelen af økologisk produktion, samt af ændringer i antal dage fra indsættelse til slagtning af slagtekyllinger. For de mindre betydende dyregrupper benyttes faste dyrespecifikke emissionsfaktorer for udledningen af metan fra deres fordøjelsessystem. Ved at indregne antallet af dyr i de enkelte dyregrupper kan udledningen af metan fra de enkelte dyregruppers fordøjelsessystem beregnes. I 2013 udgjorde udledningen af enterisk metan således 3,467 mio. ton CO2-ækvivalenter svarende til 64 % af landbrugets samlede udledning af metan (Nielsen et al., 2015). Husdyrgødning udgør en anden vigtig kilde til udledning af metan. I 2013 blev udledningen af metan fra husdyrgødning opgjort til 1,918 mio. ton CO 2 -ækvivalenter svarende til 36 % af landbrugets samlede udledning af metan og 28 % af den samlede danske metanudledning (Nielsen et al., 2015). Kvæg bidrog med 48 % af udledningen fra husdyrgødning, svin med 45 %, mens resten (7 %) primært stammer fra pelsdyr og fjerkræ. Samlet set har der i perioden fra 1990 til 2013 været en stigning i udledningen af metan fra husdyrgødning, hvilket skyldes en stigning i antallet af svin og en stigning i andelen af dyr der befinder sig i stalde, hvor gødningen håndteres som gylle. Tabel 3. Udvikling i udledningen af metan fra husdyrgødning fra forskellige husdyrgrupper i perioden fra 1990 til 2013, beregnet på grundlag af IPCC 2006 (Nielsen et al., 2015) (1000 ton CH 4/år). Dyregruppe Malkekøer 19,73 21,38 22,97 Andre kvægtyper 13,96 15,26 13,91 Får 0,42 0,51 0,39 Geder 0,03 0,03 0,05 Heste 1,01 1,12 1,12 Svin 31,93 43,07 34,72 Fjerkræ 0,45 0,55 0,47 Pelsdyr 1,62 1,57 3,07 Rådyr Strudse 0 0,04 0 Fasaner Total udledning 69,15 83,56 76,70 Totale CO 2- ækvivalenter Udviklingen i landbrugets samlede udledning af metan og lattergas Landbrugets faldende udledning af lattergas og metan i perioden fra 1990 til 2013 har betydet, at landbrugets samlede årlige udledning af drivhusgasserne metan og lattergas er faldet fra 11,8 til 9,9 mio. tons CO 2 -ækvivalenter, svarende til et fald på 17 % (Figur 4). Landbrugets lavere udledning af drivhusgasser skyldes primært et fald i udledningen af lattergas fra landbrugsjord og et fald i udledningen af metan fra husdyrs fordøjelsessystemer. Udledningen af lattergas (N 2 O) fra landbrugsjord er faldet markant i perioden fra 1990 til 2013, hvilket primært skyldes en reduktion i landbrugets forbrug af handelsgødningskvælstof og bedre udnyttelse af husdyrgødningens kvælstofindhold. Trods faldet er udledningen af lattergas fra landbrugsjord stadig Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

13 den vigtigste kilde til udledning af drivhusgasser fra landbruget og udgjorde 38 % af landbrugets samlede udledning af metan og lattergas i 2013 (Nielsen et al. 2015). Figur 4. De vigtigste kilder til udledning af drivhusgasserne lattergas og metan fra landbrug i perioden fra 1990 til 2013 (Nielsen et al.,2015). Kilderne omfatter enterisk fermentering, husdyrgødning, landbrugsjord og markafbrænding. Udledningen af metan fra husdyrs fordøjelsessystem er samlet set landbrugets næstvigtigste kilde til drivhusgasudledning. Udledningen er faldet med 9 % siden 1990 og udgjorde i 2013 ca. 35 % af landbrugets samlede udledning af metan og lattergas. Den samlede udledning af metan og lattergas fra husdyrgødning udgjorde i ,673 mio. ton CO 2 - ækvivalenter svarende til ca. 27 % af landbrugets samlede udledning af drivhusgasserne metan og lattergas. Udledningen har været stort set uændret i perioden fra 1990 til 2013, hvilket skyldes en stigning i den samlede mængde af husdyrgødning, og at en større andel af husdyrgødningen håndteres i form af gylle, hvilket har medført en stigning i udledningen af metan og et fald i udledningen af lattergas. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

14 3. DANNELSE OG UDLEDNING AF RELEVANTE DRIVHUSGASSER Landbruget bidrager primært med udledning af drivhusgasserne metan, lattergas og kuldioxid. I det følgende gives en kort beskrivelse af dannelsen af disse gasser samt deres udledning til atmosfæren Metan (CH 4 ) Metan dannes ved omsætning af organisk stof uden tilstedeværelse af ilt (anerobe forhold). Processen påvirkes af en række ydre forhold og gennemløber flere led, men er eksemplificeret ved følgende ligning. Organisk stof Acetat + Brint Metan + Kuldioxid + Energi C 6 H 12 O 6 3CH 3 CO 2 + 3H + 3CH 4 + 3CO 2 + Energi De enkelte led i den metanproducerende omsætningsproces er skematiseret i Figur 5. Metan dannes af specialiserede mikroorganismer (metanogener) under iltfrie (anarobe) forhold. Processen er i høj grad afhængig af abiotiske forhold som ph og temperatur. Undersøgelser har således vist, at udledningen af metan fra gyllelagre stiger eksponentielt ved stigende temperaturer (Hansen et al., 2002; Sommer et al., 2000; Khan et al., 1997; Husted, 1994). Dette betyder, at udledningen af metan fra gyllelagre er markant højere i sommer- end i vinterperioder. Variation i temperaturforhold i løbet af året indgår ikke direkte i beregning af metanudledningen fra gødningslagre. Metanudledningen fra gødning beregnes i forhold til mængden af organisk stof (Volatile solids) i udskilt gødning, den maksimale metan producerende kapacitet (B 0 ) og metanomsætningsfaktoren (MCF). Metanomsætningsfaktoren er i høj grad påvirket af lagringstemperaturen. I de nationale beregninger af metanudledningen fra gødningslagre er denne sat til 10 % begrundet i de forholdsvis lavere lagringstemperaturer under skandinaviske forhold (IPCC, 2006). Figur 5. Skematisk fremstilling af dannelsen af metan (CH 4) via anerobe omsætningsprocesser (Ellegaard & Angelidaki, 2009). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

15 Metandannelsen forudsætter som nævnt iltfrie forhold. Dette betyder, at metanproduktionen, alt andet lige, vil være lavere i gødningstyper med en struktur, der tillader luftindtrængning. Metanudledningen er derfor normalt lavere fra faste 2 gødningstyper end fra gylle. Omvendt kan den komposteringsvarme, der dannes ved lagring af faste gødningstyper, i perioder føre til en potentiel højere udledning af metan (Hansen et al., 2006a). Udledningen af metan fra de forskellige gødningstyper er derfor ikke entydig, men i forbindelse med opgørelsen af den nationale udledning af drivhusgasser antages det, at henholdsvis 1 og 10 % af det udskilte kulstof i fast og flydende gødning omdannes til metan (Nielsen et al., 2015). Gyllebaserede gødningssystemer fører derfor beregningsmæssigt til højere udledning af metan end faste gødningssystemer. Dette har betydning for landbrugets udledning af drivhusgasser, da dansk landbrug siden midten af det sidste århundrede gradvis er overgået fra faste husdyrgødningssystemer (fast staldgødning og dybstrøelse) til gyllebaserede systemer. Udledningen af metan fra gyllelagre er som nævnt afhængig af gyllens temperatur og indhold af organisk stof (Volatile Solids; VS). Begge parametre varierer betydeligt i løbet af året, hvilket vanskeliggør en præcis fastlæggelse af metanudledningen fra gyllelagre. Det er således fundet i et pilotskalaforsøg under kontrollerede forhold, at lagret svinegylle udledte mere end 100 gange mere metan under sommerlagring end ved vinterlagring (Petersen et al., 2013). Hansen et al. (2006b) har estimeret, at udledningen af metan fra gyllelagre med afgasset gylle kan bestemmes ved følgende ligning: E CH4 = 0,0004 e 0,159 t hvor E CH4 = metanproduktionen, Nm 3 CH 4 Mg VS -1 h -1 t = temperatur i gyllen Modellen er udarbejdet for gylle, der er afgasset i biogasanlæg, og er derfor ikke nødvendigvis gældende for ikke-afgasset gylle. Sommer et al (2001) har beregnet udledningen af metan i forhold den mængde organisk stof (VS) der udskilles i husdyrgødning. De fandt tilsvarende, at udledningen af metan fra gyllelagre er korreleret med gyllens lagringstemperatur og indhold af letomsætteligt organisk tørstof (VS). Dette har betydning for udledningen af metan fra gyllelagre, da både indholdet af organisk tørstof og lagringstemperatur varierer betydeligt i løbet af et år (Figur 8). Sammenhængen mellem gyllens indhold af organisk tørstof og metanudledning benyttes ved beregning af metanudledningen fra gyllelagre (Nielsen et al. 2013) hvor E CH4 = metanudledningen fra ikke bioforgasset gylle E CH4 = VS x B 0 x MCF x 0,67 VS = Udskilt mængde VS (fastlagt til 80 % af udskilt gødningstørstof) B 0 = Maksimal metanomdannelsesfaktor, m 3 CH 4 per kg VS (IPCC fastlagt til 0,24 og 0,45 for hhv. kvæg og svin) MCF = Metanomdannelsesfaktor (IPCC fastlagt til 10 %) 0,67 = omregningsfaktor ved omregning fra m 3 metan til kg metan gas. 2 Fast gødning er en fagterm der relaterer til husdyrgødning med højt fiberindhold/lavt vandindhold. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

16 3.2. Lattergas (N 2 O) Lattergas er en anden vigtig landbrugsrelateret drivhusgas. Hovedparten af lattergasudledningen sker som nævnt fra landbrugsjord, men der kan også i mindre omfang ske en udledning af lattergas fra gylletanke (Sommer et al., 2000). Tilsvarende kan der ske en betydelig udledning af lattergas fra lagre af fast husdyrgødning (Hellebrand, 1999; Hellebrand et al., 2001; Sommer, 2001; Webb et al., 2001; Chadwick, 2005). Udledningen af lattergas fra landbrugsjord er den største kilde til drivhusgas fra landbruget, og udledning udgør 73 % af Danmarks samlede udledning af lattergas (Figur 2A). Lattergas produceres som et biprodukt i forbindelse med den mikrobielle omsætning af kvælstof i landbrugsjord, og produktionen afhænger af en række abiotiske forhold såsom jordens vandmætning og ph, hvilket betyder, at udledningen varierer betydeligt i rum og tid (Klemedtsson & Klemedtsson, 2002). Den præcise udledning kendes derfor ikke, men i opgørelsesperioden 2013 til 2020 beregnes bidraget af lattergas fra landbrugsjord ved at antage en udledning på 0,01 kg N 2 O-N per kg N tilført landbrugsjorden (IPCC, 2006). Tidligere blev udledningen af lattergas fra landbrugsjord beregnet ved at antage et bidrag på 0,0125 kg N 2 O-N per kg N tilført landbrugsjorden (IPCC, 1997). Regulering af landbrugets forbrug af gødningskvælstof og bedre udnyttelse af husdyrgødningens kvælstofindhold har ført til lavere forbrug af handelsgødningskvælstof, hvilket siden 1990 markant har begrænset udledningen af lattergas fra landbrugsjord (Figur 4). Lattergas produceres i forbindelse med at ammonium (NH 4 + ) oxideres til nitrat (NO 3 ) (nitrifikation). Nitrifikation er en iltkrævende biologisk proces, som kun finder sted under aerobe forhold (Bremner and Blackmer, 1989). Nitrifikationen sker via to forskellige grupper af mikroorganismer henholdsvis nitrosomonas og nitrobacter: NH Nitrosomonas Nitrobacter 4 O2 NO2 O2 NO3 NO (nitrit) er giftigt ved ph lidt under neutralt (Brock & Madigan, 1988). Nitrit nedbrydes af flere 2 grupper af mikroorganismer, hvilket bl.a. fører til dannelse af lattergas. Produktionen af lattergas i forbindelse med nitrifikationsprocessen, finder specielt sted i forbindelse med lave iltkoncentrationer (Poth & Focht, 1985). Denitrifikation af nitrat er en anden proces, der fører til dannelse af lattergas. Ved denitrifikation omdannes nitrat (NO 3 ) til lattergas og frit kvælstof (N 2 ), hvilket kan føre til lattergasudledning (Hüther et al., 1997): NO 3 N2O N2 Denitrifikation er i modsætning til nitrifikation en anarob proces. Dannelsen af lattergas sker derfor ofte i miljøer med et højt kvælstofindhold og et lavt iltindhold, og i miljøer hvor der løbende sker et skifte mellem aerobe og anerobe forhold. Sådanne forhold er eksempelvis til stede ved vandmætning af landbrugsjord, i lagre med fast husdyrgødning og i overfladen af gyllelagre Kuldioxid (CO 2 ) Kuldioxid dannes ved omsætning af organisk stof ved tilstedeværelse af ilt (aerobe forhold). Processen finder eksempelvis sted ved forbrænding af fossile brændsler i forbrændingsmotorer og kraftværker, ved omsætning af organiske forbindelser under aerobe forhold og i forbindelse med organismers stofomsætning. Landbruget bidrager derfor til udledningen af CO 2 i forbindelse med udnyttelse af fossile energikilder til transport, elforbrug, gødningsproduktion og ved udledning af CO 2 fra husdyr og aerob omsætning af organiske produkter som husdyrgødning. Desuden bidrager landbruget til udledning af Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

17 CO 2 i det omfang landbrugsproduktionen medfører, at jordens organiske kulstofindhold omsættes til CO 2. I forbindelse med opgørelse af de nationale emissionsopgørelser opgøres landbrugets CO 2 bidrag ved udnyttelse af fossile energikilder sammen med de øvrige sektorers udledning CO 2 bidrag ved udnyttelse af fossile energikilder, mens udledning af CO 2 fra landbrugsjord som følge af et fald i jordens kulstofindhold, kalkning af landbrugsjord, samt gødskning med urea og andre kulstofholdige gødningsmidler opgøres specifikt for landbruget Udledning af drivhusgasser fra forskellige staldsystemer Udledningen af drivhusgasser fra husdyrproduktioner afhænger af dyretype, gødningssystem og brugen af miljøteknologi. Tabel 4 giver et overblik over den relative udledning af forskellige drivhusgasser ved forskellige dyretyper og gødningshåndteringsteknologier. Indsættelse af miljøteknologier kan give effekter i flere led. Eksempelvis medfører forsuring af gylle i stald en lavere ph i gyllen i gødningslagre og dermed lavere produktion og udledning af drivhusgasser fra både stald og lager samt efter udbringning. For mange miljøteknologier gælder det dog, at teknologien kun påvirker drivhusgasudledningen i det led, den er indsat i. Gyllekøling i stalden vil således eksempelvist kun i meget begrænset omfang påvirke drivhusgasudledningen fra gyllelageret og marken. Omvendt reducerer eksempelvis hyppig udslusning af gylle udledningen af drivhusgasser fra stalden, mens udledningen fra det udendørs gyllelager øges som følge af en længere gennemsnitlig opholdstid. I de tilfælde, hvor den gennemsnitlige lagringstemperatur er lavere i udendørslageret sammenlignet med gyllelagret under stald (svinestalde), vil teknologien dog samlet set føre til en lavere drivhusgasudledning. Tabel 4. Sammenligning af den relative udledning af metan og lattergas fra forskellige dyretyper ved forskellige gødningshåndteringssystemer. Udledningsniveauet er vurderet for henholdsvis husdyrets fordøjelsessystem, og for indendørs og udendørs gødningslager. +++ indikerer et højt niveau, ++ et medium niveau, + et lavt niveau og 0 ingen eller ubetydelig udledning. Dyretype Gødningssystem Fordøjelsessystem Lager, stald Lager, udendørs Metan Lattergas Metan Lattergas Metan Lattergas Kvæg Gylle Kvæg Gylle, forsuret Kvæg Gylle, køling Kvæg Gylle, hyppig udslusning Kvæg Gylle, biogas Kvæg Dybstrøelse Svin Gylle Svin Gylle, forsuret Svin Gylle, køling Svin Gylle, hyppig udslusning Svin Gylle biogas Svin Dybstrøelse Fjerkræ Dybstrøelse Fjerkræ Dybstrøelse, biogas Pelsdyr Gylle Pelsdyr Gylle, biogas Udledningsniveauet vil øges i et vist omfang, da hyppig udmugning øger mængden af gødning på udendørs lager Samlet set bidrager kvægsektoren mest til landbrugets udledning af drivhusgasser. Kvægsektoren bidrog i 2013 med 87 % den samlede udledning af metan fra husdyrs fordøjelsessystemer og 45 % af metanudledningen fra husdyrgødning (Nielsen et al., 2015). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

18 3.5. Klimaeffekt af forskellige månegrisscenarier Månegrisprojektet er et igangværende partnerskab om fremtidens bæredygtige og effektive svinestald. Partnerskabets konkrete mål er at udvikle det teknologiske og reguleringsmæssige grundlag for fremtidens moderne intensive svinestald, med fokus på minimal belastning af miljø, klima og omgivelser, dyrevelfærd og dyresundhed, arbejdsmiljø, samt effektiv udnyttelse af ressourcer. Et væsentligt fokusområde ved månegrisstalden er opbygning af et miljøneutralt staldsystem, hvor der kan ske en dokumentation af husdyrproduktionens miljøpåvirkning ved løbende dokumentation af staldens udledninger. I projektet er der foreslået fire forskellige månegrisscenarier, som alle indeholder en række forskellige miljøteknologier, der har potentiale for at reducere udledningen af drivhusgasser fra svineproduktion. Miljøstalden, med fokus på at reducere miljøpåvirkningen af svineproduktion mest muligt Klimastalden, med fokus på at reducere svineproduktionens klimaeffekt mest muligt V-stalden, med fokus på indsættelse af miljøteknologier med veldokumenterede miljøeffekter Velfærdsstalden, med fokus på opnåelse af størst mulig dyrevelfærd uden unødvendig øgning af miljøeffekt. Et af de fire scenarier (Klimastalden) har som målsætning et staldsystem, som kan sikre en effektiv svineproduktion med lavest mulig klimapåvirkning defineret som lavt energiforbrug og høj energiproduktion fra vedvarende energikilder jf. Tabel 5. Klimapåvirkningen er søgt begrænset ved indsættelse af teknologier som dels reducerer staldens energiforbrug, producerer energi på baggrund af staldens restbiomasse og udnyttelse af solenergi og som kan føre til reduktion af udledningen af drivhusgasser fra den producerede husdyrgødning (Tabel 5). Formålet med udarbejdelsen af de forskellige scenarier har været at danne et sammenlignende overblik over de produktions- og miljømæssige konsekvenser ved de forskellige systemer for derved at kunne udvælge det mest optimale staldsystem. Tabel 5. Oversigt over de forskellige månegrisscenarier og de miljøteknologier der indgår i de fo r- skellige scenarier. Udledningen af drivhusgasser ved indsættelse af de enkelte miljøteknologer er vurderet i forhold til et referencestaldssystem uden miljøteknologier. --- indikerer et højt redukt i- onspotentiale, -- et medium reduktionspotentiale, - et lavt reduktionspotentiale og + en lav forøgelse af drivhusgasudledningen. Scenarie Indsatte miljøteknologier Relativ effekt på udledningen af drivhusgasser Kommentarer Miljøstalden Luftrensning + Øget energiforbrug og potentiel øget lattergasudledning Kildeseparation Gylleforsuring - -- Hyppigere udmugning af gødning Lavere metantab fra gyllelagre Klimastalden Energibesparelse - Reduceret energiforbrug Energiproduktion Gylleseparering - - Substituering af fossile energikilder Lavere metantab fra gødning, øget energiforbrug Bioforgasning -- Energiproduktion og lavere metantab fra gyllelagre V-stalden Luftrensning Hyppig udmugning + - Øget energiforbrug og potentiel øget lattergasudledning Lavere metantab fra gødning i stald Velfærdsstalden Luftrensning Kildeseparation Naturlig ventilering Øget energiforbrug og potentiel øget lattergasudledning Hyppigere udmugning af gødning Lavere energiforbrug til ventilation Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

19 De forskellige månegrisscenarier har forskellige effekter på økonomi, dyrevelfærd og miljøpåvirkning og har tilsvarende forskellige effekter på staldsystemets udledning af drivhusgasser. Tabel 5 giver et overblik over de klimapåvirkende teknologier der indgår i de forskellige scenarier, samt deres vurderede effekt på udledningen af drivhusgasser sammenlignet med et referencestaldsystem. Månegrisprojektet er som nævnt et igangværende projekt. For nuværende pågår der et arbejde med at udvælge det mest effektive og miljøneutrale staldsystem på baggrund af de udarbejdede scenarier. Et af de fremtidige mål med månegrisprojektet er at bidrage til en måleteknisk og metodemæssig udvikling der sikrer, at der kan ske en løbende dokumentation af husdyrproduktionens miljøpåvirkning. 4. MULIGHEDER FOR AT REDUCERE DRIVHUSGASUDLEDNINGEN FRA STALDE OG GØDNINGSLAGRE Der eksisterer en række muligheder for at påvirke udledningen af drivhusgasser fra husdyrproduktionen. Disse muligheder kan groft opdeles i fodringsmæssige tiltag, ændret management og teknologiske tiltag. Flere af disse tiltag påvirker tilsvarende udledningen af andre miljøparametre som ammoniak, lugt og udledning af næringsstoffer. Der er derfor synergier og tradeoffs mellem disse tiltag og reduktionen af de forskellige miljøparametre. Dette er nærmere beskrevet i de følgende afsnit Fodringstiltag Husdyr bidrager til drivhusgasudledningen ved udledning af metan fra fordøjelsessystemet og ved udledning af metan og kvælstofforbindelser, der kan føre til produktion af lattergas og ammoniak i gødningen. Justering af husdyrs fodring, således at så stor en andel som muligt omsættes til produktion (mælk, kød, æg og skind) begrænser derfor husdyrproduktionens drivhusgasudledning. Foderets fordøjelighed, proteinindhold og sammensætning af kulhydrater og fedt påvirker derfor såvel udledningen af drivhusgasser fra fordøjelsessystemet som udledningen fra gødningssystemet. Foderet skal dog stadig have en sammensætning og indhold der sikrer såvel dyrets velfærd som produktion. Ifølge den nationale opgørelse af drivhusgasudledninger udgjorde metanudledningen fra husdyrs fordøjelsessystem 35 % af den totale udledning af metan og lattergas fra landbrug i 2013 og heraf bidrog alene kvæg med 87 % (Nielsen et al., 2015). Ændret fodersammensætning påvirker gødningens sammensætning, og der er derfor en risiko for, at gevinster i form af reducerede udledninger fra malkekøer delvist kompenseres af højere udledninger under lagring af husdyrgødningen (Møller et al., 2012b). Derfor kan fodringstiltag med fordel kombineres med afgasning af gyllen på biogasanlæg, som vil kunne udnytte et eventuelt større potentiale for metanproduktion i gødningen. Alternativt kan fodringstiltag kombineres med gylleforsuring i stalden, idet forsuring nedsætter metanproduktionen i gyllen i såvel stalden som gyllelageret (se også afsnit 4.3). Metanproduktion i flermavede dyr Metan opstår ved forgæring af kulhydrater i vommen, og metanproduktionen kan derfor manipuleres ved ændringer i fodersammensætningen, som påvirker denne omsætning. Køer taber 3-7 % af bruttoenergien i foderet i form af metan. Foder, som ikke bliver fordøjet i vommen, nedsætter således metanproduktionen, fx fedt eller vom-unedbrydelig stivelse. Desuden kan metan reduceres ved at reducere mængden af fiber, der forgæres i vommen (Johannes et al., 2011). Kulhydrater nedbrydes i vommen primært til eddikesyre, propionsyre og smørsyre under ét kaldet flygtige fedtsyrer eller VFA (volatile fatty acids) med dannelse af brint til følge. Weissbjerg et al. (2005) Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

20 Metanproduktion (g/kg fodertørstof) opstillede de væsentligste støkiometriske ligninger af betydning for produktionen af metan ud fra kulhydrat: Eddikesyre: C 6 H 12 O H 2 O 2 CH 3 COOH+ 2 CO H 2 Propionsyre: C 6 H 12 O H 2 2 CH 3 CH 2 COOH + 2 H 2 O Smørsyre: C 6 H 12 O 6 CH 3 CH 2 CH 2 COOH + 2 CO H 2 Brint: CO H 2 CH H 2 O Det bemærkes, at dannelsen af propionsyre finder sted under forbrug af brint, mens dannelsen af eddikesyre og smørsyre fører til dannelse af brint, og at dannelse af eddikesyre fører til dannelse af dobbelt så meget brint som smørsyre. Forholdet mellem de tre VFA er i vommen kan manipuleres ved at ændre kulhydratsammensætningen i foderrationen, idet: en høj fiberandel fremmer dannelse af eddikesyre sukker fremmer dannelse af smørsyre en høj stivelsesandel fremmer dannelse af propionsyre. Fedt i foderet Fedt i foderet nedbrydes ikke i vommen men først i efterfølgende tarmafsnit og giver dermed ikke anledning til metanproduktion i vommen. Endvidere hæmmer fedtet visse mikroorganismer i vommen, hvilket fører til en reduceret metanproduktion, og endelig hæmmes nedbrydningen af fiber i vommen. Fiber i foderrationen bidrager som tidligere nævnt til en øget produktion af eddikesyre i vommen. Foderfedtet kan dog påvirke nedbrydningen af fiber i vommen og føre til en lavere fordøjelighed af cellevægsstoffer 3, idet fiberen kun i mindre grad fordøjes i efterfølgende tarmafsnit. Overordnet set bevirker en øget tildeling af fedt i foderet, at metanproduktionen falder. Ved at analysere resultaterne fra 27 publicerede forsøg fandt Grainger og Beauchemin (2011), at metanproduktionen faldt lineært med tildelingen af foderfedt (Figur 6). Ved kun at indbefatte realistiske fedtniveauer i foderet, dvs. mindre end 80 g fedt per kg fodertørstof, fandtes, at en øgning på 10 g fedt per kg fodertørstof reducerede metanproduktionen fra kvæg med 1 g CH 4 per kg fodertørstof og fra får med 2,6 g CH 4 per kg fodertørstof. Totalt fedtindhold i foderet (g/kg fodertørstof) Figur 6. Sammenhæng mellem foderfedt og metanproduktion hos drøvtyggere ( specifikt malkekvæg, kødkvæg og får). Figuren er baseret på et metastudie af 27 publ icerede forsøg gennemført i enten respirationskamre (chambers) eller ved anvendelse af sporgasteknik (SF 6) (Grainger & Beauchemin, 2011). 3 Cellevægsstoffer omfatter cellulose, hemicellulose og lignin. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

21 Gylle metan-potentiale (L CH4/kg TS) Der er ligeledes lavet en række forsøg med at undersøge effekten af fedtsyresammensætningen; specifikt af kædelængde 4 og grad af mættethed 5 på metanproduktionen vommen. Et metastudie af publicerede forsøg omfattende effekt af fedtsyresammensætning på metanproduktionen fra drøvtyggere har dog ikke kunnet påvise nogen generel effekt (Grainger & Beauchemin, 2011). Som en mulig sideeffekt af øget tilsætning til fedt til foderet kan nævnes et forøget potentiale for metanproduktion i gyllelageret. Møller et al. (2014) fandt således, at der var en negativ korrelation mellem koens enteriske metanproduktion og biogaspotentialet i gyllen og konkluderer, at afgasning i et biogasanlæg er nødvendigt for at undgå forøget efterfølgende metanproduktion i gyllen under lagring. Enterisk metanproduktion (L CH 4/kg TS) Figur 7. Sammenhæng mellem enterisk metanproduktion og biogaspotentiale som følge af tilsætning af fedt til foder. Figuren er baseret på data fra to eksperimenter (Møller et al., 2014). Generelt anbefales det ikke at overskride 6-7 % fedt i foderrationen til malkekøer (Beauchemin et al., 2007). For meget fedt i foderrationen fører til nedsat foderoptagelse, fiberfordøjelighed og mælkeproduktion og kan derfor føre til uændret eller endda højere metanproduktionen per kg produceret mælk. Før en evt. beslutning om implementering af fedt som metanreducerende tiltag vil der være behov for at undersøge mulige sideeffekter af øget anvendelse af fedt i foderet på mælkekvalitet, kødkvalitet og dyrevelfærd. Nitrat i foderet (kvæg) Metan dannes som tidligere nævnt i koens vom ud fra blandt andet brint. Ved tilførsel af nitrat (NO 3 - ) eller sulfat (SO 4 2- ) med foderet vil de metanogene mikroorganismer blive udsat for konkurrence fra andre mikroorganismer om den knappe brintressource. Nitrat har en større affinitet overfor brint end kuldioxid, og det bevirker, at brint fortrinsvis reagerer med nitrat, som først reduceres til nitrit (NO 2 - ) og derefter til ammonium (NH 4 + ), hvorved metanproduktionen hæmmes. Nettoprocessen ser ud som følger: NO H 2 + 2H + NH H 2 O 4 Kædelængden angiver antallet af kulstofatomer i fedtsyren. 5 Udtryk for antallet af dobbeltbindinger i fedtsyrens kulstofkæde, jo flere dobbeltbindinger, desto mere umættet er fedtsyren, jo færre dobbeltbindinger, desto mere mættet er fedtsyren. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

22 Under processen forbruges der syre (H + ), hvilket kan være forbundet med en vomstabiliserende effekt. Ammonium-kvælstoffet, der dannes som slutprodukt ved processen, nyttiggøres, idet vombakterierne kan udnytte dette ved proteinsyntese og skal som følge heraf i givet fald indgå i foderoptimeringen. Tildeling af nitrat til drøvtyggere indebærer dog også en betydelig risiko for uheldige og endog fatale sideeffekter. Som tidligere nævnt dannes der nitrit som led i processen. Nitrit har således den uheldige egenskab, at det kan transporteres over i blodbanen, hvor det reagerer med blodets hæmoglobin, hvis funktion derved hæmmes. Denne tilstand kaldes methæmoglobinanæmi, og den er potentielt letal. Leng (2008) review ede litteraturen og citerer et antal kilder for at foreslå en øvre grænse for indtag på 1 g nitrit per kg legemsvægt. Mikroorganismer, som kan reducere nitrat, er sandsynligvis ikke stærkt repræsenterede i vommiljøet, fordi der normalt kun tilføres små mængder nitrat via foderet. Nitratreducerende mikroorganismer vil dog gradvist adaptere til en øget tilførsel af nitrat til vommiljøet, og koen vil således kunne omsætte større mængder af nitrat. Leng (2008) fandt således indikationer i litteraturen på, at drøvtyggere kan adaptere til niveauer af nitrat op til ca. 10 g nitrat per kg legemsvægt, dvs. ca. 10 gange den tidligere nævnte øvre grænseværdi. I Danmark har forskere ved Aarhus Universitet gennemført forsøg med tildeling af nitrat til malkekøers foderration med henblik på at undersøge effekten på metanproduktionen. Ved et forsøg tildeltes 400 g nitrat per ko per dag, hvorved den enteriske metanproduktion faldt med 19 % (Lund, 2014). Anvendelse af nitrat som foderadditiv med metanreducerende ser således stærkt lovende ud, men som følge af de potentielle negative sideeffekter, er der behov for en betydelig forsknings- og udviklingsindsats, før virkemidlet kan implementeres i praksis. Andre potentielle foderadditiver omfatter metanogenese-inhibitorer, biocider, svampe og enzymer. Additiverne har ved laboratorieforsøg vist store potentialer for metanreduktion ( %). De høje potentialer har desværre ikke kunnet påvises ved forsøg gennemført under praksisnære forhold, idet reduktionseffekterne har været midlertidige eller helt fraværende (Knapp et al., 2014). I forhold til at give et overordnet bud på reduktionspotentialet af fodringstiltag vurderer Olesen et al. (2013), at den enteriske metanproduktion fra kvæg kan reduceres med 10 %. Knapp et al., (2014) konkluderer, at potentialet for at reducere den fodrings- og ernæringsbetingede metanproduktion fra malkekøer er 2,5-15 % opgjort per kg energikorrigeret mælk. Metanproduktion hos enmavede dyr Enmavede dyr såsom grise producerer ligesom flermavede dyr metan, og ligesom hos flermavede dyr er metanproduktionen positivt korreleret med fibermængden i foderet. Hos enmavede dyr foregår fermenteringen i tyktarmen men i langt mindre omfang end hos flermavede dyr. Den enteriske metanproduktion bestemmes primært af foderets fiberindhold samt af tyktarmens fermentative kapacitet. Grise i vækst tildeles højenergifoder med lavt fiberindhold og producerer således kun en minimal mængde metan. For smågrise svarer dette til ca. 0,1 % af foderets bruttoenergi. For slagtesvin har forsøg vist, at der tabes 0,2-0,6 % af foderet bruttoenergi i form af metan (Jørgensen et al., 2011). Dette er mindre end IPCC s (2006) anbefalede emissionsfaktor for grise i vækst på 0,6 % af foderets bruttoenergi (Tabel 6). Drægtige søer tildeles et fyldende fiberrigt lavenergifoder for at undgå, at de bliver for fede i løbet af drægtighedsperioden samt for at undgå afvigende adfærd (stereotypier). Resultatet er en forøget metanproduktion, som kan udgøre mellem 0,6 og 2,7 % af foderets bruttoenergi. Større metanproduktion hos søer generelt kan forklares med større tarmvolumen, lavere relativ foderstyrke, længere opholdstid, større antal og aktivitet af bakterier i tyktarmen (Le Goff, 2002). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

23 Tabel 6. Metanproduktion hos danske grise (Jørgensen et al., 2011). Enterisk metanproduktion, % af tilført bruttoenergi i foderet Smågrise 0,1 Slagtesvin 0,2-0,5 Drægtige søer 0,6-2,7 Diegivende søer 0,6 Som ovenstående tabel indikerer, er det dog muligt at påvirke den enteriske metanproduktion fra søer via valg af fibersammensætning. Uopløselige fibre i fx byghalm er således mindre tilbøjelige end opløselige fibre i fx sukkerroepulp til at blive fermenteret i tyktarmen og således give anledning til metanproduktion (Jørgensen et al., 2011). Foderfedt påvirker isoleret set ikke den enteriske metanproduktion hos enmavede dyr, da det meste fedt fordøjes (typisk 90 % eller mere) og optages i tyndtarmen, mens dannelsen af metan finder sted i tyktarmen Effekt af management Landmænd har mulighed for at benytte en række managementsystemer i den daglige drift, som har indvirkning på husdyrproduktionens drivhusgasudledning. En række af disse systemer og deres indvirkning på udledningen af drivhusgasser er beskrevet i det følgende. Hyppig udmugning Ved hyppig udmugning fjernes husdyrgødningen i stalden med hyppigere intervaller end normalt til udendørslager. Hyppig udmugning sikrer derfor en lavere gødningsmængde i stalden, hvilket begrænser udledningen af drivhusgasser fra staldsystemet. Da lagringstemperaturerne normalt er højere i stalden end i et udendørs lager vil hyppig udmugning kunne reducere den samlede udledning af drivhusgasser fra husdyrgødningslagre. Forskellen mellem lagringstemperaturerne under stald og i udendørs lager er normalt størst i mekanisk ventilerede staldsystemer (svine- og fjerkræstalde), mens forskellene er mindre i naturligt ventilerede stalde (kvæg og pelsdyrstalde) pga. det store luftskifte i disse staldsystemer. Hyppig udmugning vil derfor have størst drivhusbegrænsende effekt i svine- og fjerkræproduktioner. Forskellen mellem temperaturforholdene i gyllelagre under staldsystemet og i udendørslagre er skematiseret af Sommer et al. (2004) for en svinestald (Figur 8). Opbevaring af en større andel af gyllen ved en lavere opbevaringstemperatur i et udendørslager, vil derfor kunne begrænse den samlede udledning af drivhusgasser fra gødningslagringen. Den drivhusgasbegrænsende effekt af hyppig udmugning afhænger af staldsystemet, dyretypen og hyppigheden af udmugningen. Den præcise effekt kendes derfor ikke, men modelberegninger har indikeret, at daglig udslusning af gylle i svinestalde potentielt kan reducere udledningen af metan fra gyllen med ca. 35 % (Sommer et al., 2004). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

24 Figur 8. Skematisk fremstilling af temperaturforhold i gylle under staldsystemet (In -house) og i udendørs lager (Store) over året for en svineproduktion. Forskellen er størst i vinterperioden mens forskellene er begrænset i sommerperioden. (Sommer et al., 2004). Langt hovedparten af danske svinestalde, antageligt mere end 95 %, er indrettet med rørudslusningsanlæg, som kræver, at der er en vis gyllemængde i gyllekummerne/-kanalerne, for at systemet fungerer. Daglig udmugning er således ikke en mulighed i disse stalde. Det er dog ofte muligt at tømme gyllekummerne oftere, end når de er fyldte, fx én gang om ugen i stedet for hver 6. uge (Jonassen, 2011). Dette er således vist at kunne reducere lugtudledningen fra slagtesvinestalde, mens ammoniakudledningen ikke var påvirket af en øget tømningshyppighed. Osada et al., (1998) fandt, at metanudledningen fra en dansk slagtesvinestald blev reduceret med 10 % ved ugentlig tømning af gyllekummerne sammenlignet med tømning efter behov. Guarino et al. (2003) observerede tilsvarende en reduktion på 16 % i Italien. Den større effekt kan skyldes det varmere klima i Italien med deraf følgende højere metanproduktion sammenlignet med Danmark. Med henblik på at reducere ammoniakfordampningen fra svinestalde er der udviklet gyllekanaler med vinklede sider; såkaldte V-formede gyllekanaler, samt koniske gyllekummer, hvor alle fire sider er skrå. Den V-formede facon på gyllekanalerne bevirker, at lagringskapaciteten er betydeligt lavere end traditionelle gyllekanaler. Endvidere er det formodentligt muligt at praktisere daglig udslusning af gyllen, hvilket alt andet lige reducerer metanproduktionen. I stalde med mekanisk udmugning er det normalt, at gødningen fjernes dagligt eller flere gange ugentligt, hvorved potentialet for metanproduktion i stalden reduceres. Der er udviklet mekaniske systemer baseret såkaldte gødningsbånd, som er transportbånd, som placeret under spaltegulvet i svinestier separerer ajle og fast gødning samt muliggør en særdeles kort opholdstid i stalden (Aarnink et al., 2007; Koger et al., 2014). Aarnink et al. (2007) målte en samlet metanudledning (enterisk metan samt metan fra husdyrgødning lagret i stalden) fra en kommerciel slagtesvinestald med gødningsbånd under spaltegulvet på 0,94 kg CH 4 per stiplads per år. Dette er betydeligt lavere end den hollandske standardemissionsfaktor for slagtesvinestalde, som til sammenligning er fastsat til 4,8 kg CH 4 per stiplads per år. Forlænget laktationsperiode (kvæg) Laktationen er den del af køernes produktionscyklus, hvor de producerer mælk, og denne varer fra 13 til 18 måneder. Ved at forlænge malkekøers laktationsperiode kan der opnås en reduktion af metanudledningen per produceret liter mælk. En forlænget laktationsperiode betyder, set over koens levetid, at den samlede tid, hvor koen ikke producerer mælk, bliver kortere, og det har betydning for den samlede udledning af metan. Dokumentationen af tiltaget er dog stadig begrænset. Effekten af tiltaget fremkommer primært ved, at der produceres færre ungdyr per ko per år, idet kælvningsintervallet for- Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

25 længes. Når laktationsperioden forlænges, bliver forbruget til foder til ikke lakterende og dermed uproduktive dyr relativt mindre (Weiske et al., 2006), hvilket vurderes, at reducere udledningerne ved mælkeproduktion med op til 10 % (Olesen et al., 2013). Dertil kommer yderligere et lidt lavere foderforbrug og højere andel af grovfoder til malkekøerne. I beregningen forudsættes det, at mælkeproduktionen per ko per år er uændret, mens der vil være en nedgang i kødproduktionen pga. af en reduktion i antallet af kalve per årsko på anslået 30 % (Olesen et al., 2013). Erstatning af den manglende oksekødsproduktion som evt. skal erstattes fra anden kilde er ikke inkluderet i vurderingen. Genetisk selektion (kvæg) Knapp et al. (2014) peger i deres review på tre metoder, som kan reducere metanudledningen per kg mælk med fokus på den enkelte ko: 1) øget mælkeproduktion per årsko, 2) reduceret kropsvægt samt 3) selektion for residual foderoptagelse (eng.: residual feed intake) eller residual produktion af tørstof i mælken (eng.: residual production). Disse metoder er alle baseret på en antagelse om, at en del af den optagne energi i foderet går tabt til vedligeholdelse, og at dette tab er afhængigt af koens vægt. Da metanproduktionen er proportional med den tilførte energi i foderet, vil en reduktion i koens energiforbrug til vedligeholdelse alt andet lige medføre, at metanproduktionen per kg mælk falder. Gennem de seneste seks årtier har den genetiske selektion været fokuseret på mælkeydelse, mælkefedt og protein (metode 1), med faldende metanproduktion per kg mælk til følge. Effekten er dog marginalt aftagende. Knapp et al. (2014) estimerede således for malkekøer af stor race, at metanproduktionen per kg mælk falder med 7,3 % ved en stigning i mælkeydelsen fra til kg per år, mens metanproduktionen per kg mælk kun falder 3,1 % ved en stigning i i mælkeydelsen fra til kg per år. Forsøg peger på, at størrelsen af metanproduktionen i vommen hos drøvtyggere er omfattet af en vis arvbarhed 6. En dansk undersøgelse har således indikeret en arvbarhed på 0,30 (Lassen et al. 2011), hvilket var markant højere end forventet. Forfatterne pointerer således også, at yderligere undersøgelser er nødvendige for at estimere arvbarheden mere præcist. Ud fra en forudsætning om en arvbarhed på 0,19 vurderer Olesen et al. (2013), at genetisk selektion for lavere metanproduktion hos malkekøer kan reducere den enteriske metanproduktion med 15 % i Der kræves dog en større forskningsindsats for at nå dette mål, idet metanproduktionen fra hver ko skal monitoreres på linje med nuværende registreringer af mælkeydelse og sygdomstilfælde. Dette er på nuværende tidspunkt kun gjort på forsøgsbasis og kræver blandt andet udvikling af et billigt instrument, som kan lave rutinemæssig monitorering i et større antal besætninger. Samtidig skal den genetiske korrelation med andre egenskaber undersøges, så genetisk selektion for andre egenskaber ikke kompromitteres Teknologiske muligheder for at begrænse drivhusgasudledningen I husdyrproduktionen eksisterer der en række teknologier, som har indvirkning på udledningen af drivhusgasser. I det følgende vil nogle af de teknologier som vurderes til at have effekt på udledningen af drivhusgasser blive nærmere beskrevet. Gylleforsuring Ved gylleforsuring sænkes gyllens ph til ca. ph 5,5 med henblik på at begrænse udledningen af ammoniak fra gyllen. Forsuringen foregår normalt ved tilsætning af svovlsyre. Forsuringen kan gennemføres 6 Arvbarheden er den andel af variationen mellem dyr, der kan tilskrives effekten af dyrenes gener. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

26 ved tilsætning af syre til gyllen i stalden (staldforsuring), til gyllen i udendørslageret (lagerforsuring) eller til gyllen i forbindelse med gyllens udbringning (markforsuring). Der foreligger endnu kun begrænsede undersøgelser af den drivhusgasreducerende effekt af gylleforsuring. Ved et laboratorieforsøg fandtes, at en sænkning af gyllens ph til mellem 5,5 og 6,0 ved tilsætning af mælkesyre reducerede drivhusgasudledningen fra gyllelagre med mellem 50 og 77 % (Berg et al., 2006). Petersen et al. (2012) har i et laboratorieforsøg fundet, at forsuring af kvæggylle til ph 5,5 reducerede udledningen af metan med mellem 67 og 87 %. Gyllekøling Køling af gylle er en anden teknologi, som indvirker på udledningen af metan fra gylle. Metan dannes på baggrund af biologiske processer, som påvirkes af miljøets temperatur. Hansen et al. (2002) sammenfatter en række undersøgelser, der viser sammenhængen mellem gyllens temperatur og udledningen af metan fra lageret (Figur 9). Udledningen af metan fra gyllelagre stiger derfor markant ved højere lagringstemperaturer. Denne sammenhæng kan udnyttes til at begrænse udledningen af metan fra gylle ved at køle gyllelagret. Gyllekøling er i dag en udviklet teknologi, som primært benyttes i svinestalde med henblik på at udnytte varmeenergien i staldens gyllelagre og begrænse fordampningen af ammoniak fra staldsystemet. Gyllekøling etableres normalt ved, at køleslanger nedstøbes i bunden af gyllekanalerne. Det er derfor en teknologi, der typisk er relevant i forbindelse med nybygning. Methane production, g CH 4 m -3 h ,5 2 1,5 1 0,5 0 Pig slurry, 94 Cattle slurry, 94 Cattle slurry, 97a Cattle slurry, 96 Cattle slurry, 97b 0 7 Temperature, C Figur 9. Sammenhængen mellem gyllens temperatur o g udledningen af metan fra lageret bestemt i forskellige studier gennemført af Sommer et al. (2000), Khan et al. (1997) og Husted et al. (1994). (Hansen et al., 2002). Sommer et al. (2004) har beregnet, at gyllekøling i svinestalde kan begrænse udledningen af drivhusgasser fra husdyrgødningen med 21 %, men den præcise metanreducerende effekt af gyllekøling afhænger af, hvor effektivt gyllen nedkøles, og i hvor høj grad der sker en nedkøling i perioder, hvor der typisk ikke er behov for udnyttelse af husdyrgødningens varmeenergi. I de perioder, hvor den producerede varme kan nyttiggøres, kan gyllekøling desuden reducere forbruget af fossile energikilder; dog ikke, hvis gyllekøling erstatter halmbaseret varmeproduktion. Gulvprofil i stalden Fordampningen af metan afhænger i modsætning til ammoniak ikke af gyllens overfladeareal, men er en funktion af gyllens indhold af organisk stof. Staldes gulvprofil påvirker derfor ikke udledningen af Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

27 drivhusgasser direkte. En indirekte effekt kan dog påregnes, fordi gødningshåndteringen afhænger af gulvprofilet. I stalde med gyllekumme under spaltegulvet i dyrenes samlede opholdsareal (fulddrænet gulv) kan gyllen opsamles og akkumuleres over længere tid, typisk op til 6 uger under danske forhold, hvor gyllekummer typisk er cm dybe. I andre lande, hvor dybere gyllekummer er tilladte, kan opholdstiden være betydeligt længere (seks måneder eller længere). I stier, hvor en del af gulvarealet består af et impermeabelt gulv (delvis fast gulv), har gyllekummerne en lavere opbevaringskapacitet og kræver således hyppigere tømning, hvorved potentialet for metanproduktion falder. Effekten er yderligere behandlet i ovenstående afsnit omhandlende hyppig udmugning. Separering af gylle Ved gylleseparering opdeles gylle normalt i en fast fiberfraktion og en flydende fraktion. Den flydende fraktion bliver normalt lagret for efterfølgende at blive udnyttet som gødning i planteproduktionen, mens fiberfraktionen normalt enten bliver lagret for efterfølgende at blive udnyttet som en fosforholdig gødning i planteproduktionen eller udnyttet uden længerevarende lagring som biomasse i biogasanlæg. Gyllesepareringen reducerer indholdet af organisk stof i den flydende fraktion. Dette reducerer potentialet for drivhusgasudledning fra den flydende fraktion. Til gengæld sker der en supplerende udledning af drivhusgasser ved lagring af den faste fraktion. Studier har vist, at mellem 0,1 og 1 % af lagerets totale kvælstofindhold kan tabes som lattergas fra lagre af fast husdyrgødning (Sommer & Petersen, 2002). I et andet studie blev det fundet, at 4,8 % af kvælstofindholdet i fiberfraktionen blev tabt som lattergas, mens 1,3 % af fiberens samlede kulstofindhold blev tabt som metan (Hansen et al., 2006a). Der er kun gennemført få studier af den samlede drivhusgaseffekt af gylleseparering. Amon et al. (2006) fandt i et komparativt studie af separering af kvæggylle, at separeringen reducerede den samlede udledning af metan med 42 %, mens den samlede udledning af lattergas steg med 10 %. På den baggrund beregnede de, at separering af kvæggylle samlet set reducerede udledningen af drivhusgasser med 38 % sammenlignet med ingen separering. Effekten af gylleseparation på drivhusgasudledningen afhænger dog i høj grad af, hvordan den faste fraktion lagres og udnyttes. Anvendes fiberfraktionen som biomasse til biogasproduktion vil det dels begrænse udledningen af drivhusgasser fra gødningslageret og dels føre til højere biogasproduktion og dermed potentiel substituering af fossile energikilder. Luftrensning Luftrensning af afkastluften fra husdyrstalde er en teknologi, der primært er udviklet med henblik på at reducere udledningen af ammoniak, støv og lugt fra husdyrproduktioner. Luftrensningsteknologierne kan generelt opdeles i kemiske og biologiske systemer. Der er dog udviklet systemer, der kombinerer de to systemer med henblik på at optimere luftrensningen yderligere. Kemiske luftrensningssystemer Denne type af luftrensning er baseret på en kemisk renseproces, hvor ventilationsluften ledes igennem en filtermatrice, der konstant overrisles med en svovlsyreopløsning. Ved kontakt med svovlsyreopløsningen bindes ammoniak i væsken som ammonium. Teknologien kan føre til en effektiv reduktion af ammoniakudledningen fra stalde (Miljøstyrelsen, 2011a). På grund af metans lave vandopløselighed vurderes teknologien ikke at have effekt på udledningen af metan (Melse et al., 2009). Den lavere udledning af ammoniak til omgivelserne reducerer den indirekte lattergasudledning, som ammoniaknedfaldet ville have medført, forudsat at kvælstoffet optages i planeterne og ikke øger N-udvaskningen, ligesom udnyttelsen af den opsamlede ammoniakkvælstof i planteproduktionen potentielt kan reducere behovet for produktion af handelsgødningskvælstof. Derudover vurderes teknologien ikke at have effekt på udledningen af drivhusgasser (Miljøstyrelsen, 2011a). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

28 Biologiske luftrensningssystemer Denne type af luftrensning er baseret på biologiske rensningsprocesser, hvor udledningen af ammoniak og lugt fra stalde reduceres ved hjælp af biologisk omsætning af luftafkastets indhold af forurenende stoffer. Luften ledes igennem et filtermateriale, som holdes fugtigt, så ammoniak og lugtstoffer absorberes i en vandfilm i biofiltret og efterfølgende nedbrydes af mikroorganismer, der lever på filtermaterialet. Biologiske luftvaskere er konstrueret af filterelementer med høj porøsitet, som løbende overrisles med vand. En del af den absorberede ammoniak omsættes via nitrifikation til nitrit og nitrat. Den akkumulerede ammonium, nitrit og nitrat fjernes med lænsevandet. Biologisk luftrensning vurderes under normale forhold ikke at have effekt på udledningen af metan (Melse et al., 2009). Teknologien reducerer ligesom kemisk luftrensning udledningen af ammoniak til omgivelserne (Miljøstyrelsen, 2011b), hvilket indirekte reducerer den lattergasudledning, som ammoniaknedfaldet i omgivelserne ville have medført. Udnyttes det opsamlede ammoniakkvælstof i planteproduktionen kan det desuden potentielt reducere behovet for og dermed produktionen af handelsgødningskvælstof. Nitrifikationsprocesserne i det biologiske filtermateriale kan dog medføre udledning af drivhusgassen lattergas (Melse et al., 2009). Produktion af lattergas i biologiske luftrensningsanlæg kan minimeres ved at holde filtermaterialets biofilm tynd og undgå ophobninger af store støvmængder (Sørensen, 2006). Overdækning af gylletanke Gylletanke skal i Danmark være overdækket for at begrænse fordampningen af ammoniak. I praksis sker overdækningen enten i form af flydelag som flyder på gyllens overflade, eller ved overdækning af gylletanken med telt eller betonlåg. Flydelag kan bestå af et naturligt flydelag som dannes naturligt af visse gylletyper, eller som kan dannes ved at tilføre gyllelageret snittet halm, LECA-sten, tørv etc. (Miljøstyrelsen, 2009a; Miljøstyrelsen, 2009b). Overdækning med flydelag Overdækning af gylletanke med flydelag kan potentielt føre til lavere udledning af metan, idet der kan ske en oxidering af metan til CO 2 i forbindelse med, at metanen transporteres gennem flydelaget. Sommer et al. (2000) fandt i overensstemmelse hermed, at metanudledningen fra kvæggylle i forbindelse med lagring om sommeren i gennemsnit blev reduceret med 38 %, når gylle var overdækket med et organisk flydelag. Overdækning af gylletanke med afgasset gylle har derimod vist sig ikke at reducere udledningen af metan (Clemens et al., 2006; Berg et al., 2006). Heller ikke i et nyere dansk studie gennemført af Petersen et al. (2013) fandt man, at overdækning af svinegylle med et flydelag bestående af halm førte til lavere udledning af metan. Petersen et al. (2013) vurderer derfor, at det nuværende IPCC-forslag til begrænsning af metanudledningen ved overdækning af gyllelagre er overestimeret. Flydelagsoverdækning af gylletanke kan forøge udledningen af lattergas fra gylletanke sammenlignet med ingen overdækning (Petersen et al., 2013; Sommer et al., 2000; Amon et al., 2006; Berg et al., 2006). Forøgelsen skyldes, at der i flydelaget kan dannes forhold, der fremmer dannelsen af drivhusgassen lattergas. I de gennemførte undersøgelser er det dog metan, der bidrager mest til den samlede udledning af drivhusgasser fra gylletanke. Samlet set tyder de gennemførte undersøgelser på, at overdækning af gylletanke med flydelag ikke reducerer udledningen af drivhusgasser. Overdækning med telt eller betonlåg Fast overdækning af gyllelagre med telt eller låg er i en DCA-rapport antaget at kunne reducere udledningen af metan med 15 %, mens overdækningen ingen effekt har på lattergasudledningen (Olesen et al., 2013). Antagelsen bygger på en enkelt undersøgelse, hvor det blev fundet, at overdækning af pilotskala gylletanke med et trælåg reducerede udledningen af metan med mellem 13 og 29 % (Clemens et Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

29 al., 2006). Der er dog ikke gennemført andre undersøgelser, der kan bekræfte de resultater, der er fundet i den gennemførte undersøgelse. Samtidig er der ikke taget hensyn til, at teltoverdækning kan føre til en højere lagringstemperatur, som isoleret set vil øge udledningen af metan fra lageret. Sommer et al (2000) fandt forøget lattergasudledning fra gylletanke i perioder, hvor udtørringen af overfladelaget var højere end nedbørsmængden. De argumenterede, at årsagen var, at udtørring af overfladelaget dannede forhold, der var fremmende for lattergasdannelsen. Dette forhold kan potentielt medføre større lattergasudledning fra gylletanke, hvor nedbørsmængden på gyllens overfladelag reduceres ved teltoverdækning. Denne effekt af teltoverdækning er dog ikke dokumenteret. Udledninger af drivhusgasser fra forskellige gyllelagringssystemer Der er gennemført en række undersøgelser af udledninger af drivhusgasser fra husdyrgødningslagre. Mange af disse undersøgelser er gennemført under laboratorieforhold, som ikke umiddelbart er sammenlignelige med de forhold, der findes under praktiske forhold. Der er dog gennemført en række studier under forhold, der bedst muligt svarer til praktiske forhold. Resultatet af disse studier er samlet i Tabel 7. Disse studier viser, at der er betydelig variation mellem de målte udledningsniveauer. Forskellene kan primært forklares med forskelle i lagringstemperatur, men der ses også betydelige forskelle mellem de enkelte studier. Tabel 7. Målte udledninger af metan og lattergas samt CO 2-ækvivalenter fra gyllelagre med forskellige former for overdækning og gylletype. Udledningerne er beregnet på baggrund af data af Clemmens et al. (2006), Amon et al. (2006) og Petersen et al. (2013). Studie Gylletype Lagringstid, dage Overdækning Periode eller temperatur Metan Lattergas GHG g/dag/m 3 gylle Kg CO2 eq./dag/m 3 gylle Clemmens et al., 2006 Kvæggylle 100 Naturligt flydelag Vinter 1,64 0,44 0,17 Clemmens et al., 2006 Kvæggylle 100 Trælåg Vinter 1,42 0,38 0,15 Clemmens et al., 2006 Kvæggylle afgasset 100 Ingen Vinter 1,11 0,40 0,15 Clemmens et al., 2006 Kvæggylle afgasset 100 Halmflydelag Vinter 1,11 0,40 0,15 Clemmens et al., 2006 Kvæggylle afgasset 100 Halmflydelag og låg Vinter 0,81 0,41 0,14 Clemmens et al., 2006 Kvæggylle 140 Naturligt flydelag Sommer 25,6 0,35 0,65 Clemmens et al., 2006 Kvæggylle 140 Trælåg Sommer 21,4 0,42 0,58 Clemmens et al., 2006 Kvæggylle afgasset 140 Ingen Sommer 8,24 0,52 0,33 Clemmens et al., 2006 Kvæggylle afgasset 140 Halmflydelag Sommer 8,51 0,54 0,35 Clemmens et al., 2006 Kvæggylle afgasset 140 Halmflydelag og låg Sommer 7,30 0,44 0,29 Amon et al., 2006 Kvæggylle 80 Naturligt flydelag 9,8 50,6 0,25 1,14 Amon et al., 2006 Kvæggylle afgasset 80 Ingen 9,8 16,8 0,36 0,46 Amon et al., 2006 Kvæggylle 80 Halmflydelag 9,8 61,3 0,53 1,45 Pedersen et al., 2013 Svinegylle 45 Halmflydelag Vinter 0,45 Pedersen et al., 2013 Svinegylle 45 Halmflydelag Vinter 0,53 Pedersen et al., 2013 Svinegylle 45 Ingen Vinter 0,63 Pedersen et al., 2013 Svinegylle 45 Ingen Vinter 0,30 Pedersen et al., 2013 Svinegylle 58 Halmflydelag Sommer 43,4 Pedersen et al., 2013 Svinegylle 58 Halmflydelag Sommer 38,3 Pedersen et al., 2013 Svinegylle 58 Ingen Sommer 47,6 Pedersen et al., 2013 Svinegylle 58 Ingen Sommer 47,2 a Udledningen af lattergas er opgjort i forhold til gyllens overfladeareal. Lattergasudledningen er indregnet i den samlede udledning af drivhusgasser (GHG-udledning). a a a a a a a a 0,009 0,016 0,016 0,020 1,25 1,04 1,20 1,28 I de gennemførte studier blev det fundet, at den samlede drivhusgasudledning var mellem 11 og 60 % lavere fra gylle, der forudgående var afgasset i biogasanlæg. Tilsvarende blev det fundet, at gylle med flydelag havde mellem 0 og 19 % højere drivhusgasudledning end gylle, der ikke var overdækket (Clemmens et al., 2006; Pedersen et al., 2013), mens overdækning af gyllelagre med trælåg reducerede den samlede drivhusgasudledning med ca. 10 % sammenlignet med gylle overdækket med et flydelag (Clemmens et al., 2006; Amon et al., 2006) (Tabel 7). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

30 Tabel 7 viser, at der er betydelig variation på såvel udledningen af drivhusgasserne metan og lattergas fra gyllelagre og på den drivhusgasbegrænsende effekt af de undersøgte reduktionsteknologier. Den betydelige variation på effekterne af de forskellige lagringsteknologier sammenholdt med det begrænsede antal gennemførte målinger betyder, at det ikke på det foreliggende grundlag er muligt at fastlægge en specifik reduktionseffekt for de forskellige lagringsteknologier. Overdækning af faste gødningslagre Under lagring af fast gødning tabes der såvel metan som lattergas (Hellebrand, 1999; Hellebrand et al., 2001; Sommer, 2001; Webb et al., 2001; Chadwick, 2005). Drivhusgasserne dannes ved mikrobiologiske processer, der fremmes ved den komposteringsvarme, som ofte dannes under lagring af faste gødningstyper. Varmedannelsen kan begrænses ved lufttæt overdækning af lagre med fast husdyrgødning, hvilket markant begrænser såvel dannelsen som udledningen af lattergas og metan (Hansen et al., 2006a). Gældende lovgivning stiller krav om overdækning af lagre med fast husdyrgødning uden daglig tilførsel af gødning. Dette reducerer drivhusgasudledningen fra staldsystemer med fast husdyrgødning Synergier og tradeoffs mellem reduktion af drivhusgasser og reduktion af ammoniak, fosfor samt nitratudledning Der er udviklet en række teknologier med henblik på at reducere miljøbelastningen af husdyrbrug. De fleste teknologier er typisk udviklet for at begrænse udledningen af ammoniak, mens et mindre antal teknologier er udviklet for at reducere tab af fosfor og nitrat. I det følgende listes en række relevante teknologier, samt hvordan brugen af teknologien påvirker udledningen af drivhusgasser. Effekten på drivhusgasudledningen er sjældent kvantificeret, effekten er derfor vurderet kvalitativt i forhold til en referencesituation uden indsættelse af teknologien (Tabel 8). Tabel 8. Vurdering af forskellige miljøteknologiers indvirkning på udledning af ammoniak, fosfor, nitrat og drivhusgasserne metan og lattergas. Teknologieffekten er vurderet, hvor +++ indikerer et højt reduktionspotentiale, ++ et medium reduktionspotentiale, + et lavt reduktionspotentiale og 0 ingen eller ubetydelig reduktionspotentiale. indikerer risiko for forøget udledning. Effekt i forhold til ingen teknologi Teknologi Metan Lattergas Ammoniak Nitrat Fosfor Fedt i foder, kvæg Nitrat i foder, kvæg Uopløselige fibre i foder, søer Genetisk selektion, køer a Forlænget laktation, køer Forsuring stald Gyllekøling Bioforgasning Gylleseparering ++ b Hyppig udmugning Overdækning af gylletanke Reduktion af gylleoverflade Nitrifikationshæmmere Kemisk luftrensning Forsuring lager Biologisk luftrensning Gyllenedfældning a Selektion for øget foderudnyttelse kan reducere både den enteriske metanproduktion og ammoniakfordampningen per kg EKM. b Effekten af separering på metan afhænger i høj grad af håndteringen og udnyttelsen af den faste fraktion. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

31 4.5. Muligheder for at fastlægge klimaeffekter for BAT teknologier BAT (Best Available Techniques) teknologier er defineret som det mest effektive og avancerede trin i udviklingen af aktiviteter og driftsmetoder, som er udtryk for en given tekniks principielle praktiske egnethed som grundlag for emissionsgrænseværdier med henblik på at forhindre eller, hvor dette ikke er muligt, generelt begrænse udledningerne og indvirkningen på miljøet som helhed (IE-direktivets artikel 3, nr. 10). Miljøstyrelsen har udarbejdet beskrivelser af en række BAT-teknologier. Disse beskrivelser er udarbejdet i form af henholdsvis BAT- og teknologiblade. Udarbejdelsen af BAT- og teknologiblade er gennemført for at fastlægge miljøeffekten og driftssikkerheden af specifikke teknologier med potentiale til at reducere landbrugets miljøpåvirkning. Udarbejdelsen har søgt at beskrive de forskellige teknologiens effekt på udledningen af såvel ammoniak, lugt, støv og andre miljøfremmede stoffer som drivhusgasser, men hovedfokus har været at beskrive og kvantificere teknologiens effekt på udledningen af ammoniak og lugt. For de fleste teknologier indgår der en beskrivelse af teknologiens effekt på udledningen af drivhusgasser. Beskrivelsen er generelt kortfattet og beskriver i kvalitative termer teknologiens effekt som eksempelvis Teknologien vurderes ikke at have effekt på udledningen af drivhusgasser eller Teknologien kan føre til højere udledning af drivhusgassen lattergas med en kortfattet beskrivelse af, hvorfor dette er tilfældet, eller henvisning til undersøgelser, der har vist forøget lattergasudledning ved brug af denne teknologi. Det vurderes muligt at foretage en mere præcis og kvantitativ fastlæggelse af BAT-teknologiers klimaeffekt. Det vurderes dog ikke muligt at opnå samme grad af datasikkerhed og reproducerbarhed, som der kan opnås med hensyn til udledningen af fx ammoniak. Dette er der flere årsager til og som vil blive kort beskrevet i det følgende. Begrænset datagrundlag Gennem de sidste årtier er der gennemført relativt mange undersøgelser af landbrugsteknologiers lugtog ammoniakreducerende effekter, såvel i Danmark som i udlandet. Sammenlignet hermed er der gennemført relativt få undersøgelser af teknologiers effekt på udledningen af drivhusgasser. Dette betyder, at der ofte ikke er et tilstrækkeligt datagrundlag til at fastlægge drivhusgaseffekten for alle BAT teknologier. Da det samtidig er et område, hvor der er betydelig variation mellem de enkelte undersøgelser, øger dette usikkerheden på fastlægningen af drivhusgaseffekten ved brug af de enkelte BAT teknologier. Den øgede politiske og forbrugermæssige fokus på drivhusgassernes klimaeffekt har dog øget intensiteten af drivhusgas bestemmende undersøgelser i de seneste år i såvel Danmark som i udlandet. Variation på empiriske data Drivhusgasserne metan og lattergas dannes på baggrund af biologiske processer. Disse processer er stærkt betinget af ydre variable forhold som fugt, vandmætning, temperatur og iltindhold. Da disse forhold varierer betydeligt i rum og tid varierer også udledningen af drivhusgasudledningen betydeligt mellem og indenfor enkelte undersøgelser. Bestemmelsen af drivhusgasudledningen afhænger således betydeligt af længden og tidspunktet for gennemførslen af drivhusgasbestemmelsen, hvilket fører til betydelige forskelle mellem bestemmelsen af drivhusgasudledningen i forskellige undersøgelser. Multifaktorielle effekter Mens eksempelvis ammoniakeffekten kun afhænger af én faktor, nemlig ammoniak, afhænger den samlede drivhusgaseffekt ofte af flere uafhængige faktorer (metan, lattergas og CO 2 ). De forskellige teknologier har normalt ikke samme effekt på de forskellige faktorer. Gylleseparering vil således normalt føre til lavere udledning af metan og højere udledning af lattergas, men mindre fiberfraktionen afgasses i et biogasanlæg. Gylleseparering vil tilsvarende øge udledningen af CO 2 som følge af et ekstra energifor- Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

32 brug. Disse sammenhænge komplicerer og øger usikkerheden på fastlægningen af teknologiens klimaeffekt. Muligheder for at fastlægge klimaeffekter af BAT-teknologier På trods af ovenstående usikkerhedsfaktorer vurderes det, at der kan opnås en betydelig mere præcis og kvantificerbar fastlæggelse af de forskellige BAT teknologiers drivhusgaseffekt, end det er tilfældet i dag. Fastlæggelsen bør ske ved brug af eksisterende dansk og udenlandsk datagrundlag kvantificere teknologiens effekt på de enkelte drivhusgasser og beregne den samlede drivhusgaseffekt på baggrund af de enkelte drivhusgassers bidrag. 5. MULIGHEDER FOR AT OPGØRE DRIVHUSGASUDLEDNINGEN PÅ EJENDOMSNIVEAU (STALDE OG GØDNINGSLAGRE) Det er muligt at tilvejebringe dokumentation for husdyrbedrifters drivhusgasudledning på to måder: 1. direkte fastlæggelse ved gennemførelse af måling på det enkelte husdyrbrug, eller 2. beregnet ved anvendelse af udledningsfaktorer I forbindelse med Natur- og Landbrugskommissionens arbejde leverede AgroTech et notat om mulighederne for at dokumentere udledningerne på den enkelte husdyr- og plantebedrift (Kai & Birkmose, 2012). Notatet er efterfølgende viderebearbejdet og udbygget i en rapport udarbejdet FødevareErhvervs i forbindelse med AgroTechs leverancer til projektet Månegrisen Partnerskab om fremtidens bæredygtige og effektive svinestald (Kai et al., 2014). I det følgende redegøres der kort for mulighederne for at fastlægge udledningen af drivhusgasser fra husdyrproduktioner, idet der henvises til ovennævnte referencer for uddybning af emnet Dokumentation ved måling af drivhusgasudledninger på ejendomsniveau En udledning af gas udtrykker mængden af gas, der udledes (emitteres) til det eksterne miljø per tidsenhed. For at fastlægge gasformige udledninger fra stalde kræves der samtidig måling af ventilationsydelsen, dvs. mængden af luft, der udledes fra stalden, samt af gaskoncentrationen i ventilationsluften, idet udledningen beregnes som produktet af gaskoncentrationen og ventilationsydelsen: E g = (K g,i -K g,u ) x V hvor E g er emissionen af gassen g i g/s, K g,i er koncentrationen af gassen g i ventilationsluften i g/m 3, K g,u er koncentrationen af gassen g i udeluft i g/m 3 og V er ventilationsydelsen i m 3 /s. Måling af ventilationsydelse I mekanisk ventilerede stalde med veldefinerede luftafkast kan ventilationsydelsen fastlægges forholdsvist præcist og nøjagtigt ved anvendelse af såkaldte målevingesystemer. Målevingesystemer er vingehjulsanemometer, som er fremstillet til in-line måling i luftkanaler. Der eksisterer kommercielle ventilationsanlæg, som har indbygget målevinger for direkte måling af det enkelte ventilationsafkasts ydelse, fx Fancom BV og Veng System. Prisen afhænger af fabrikat og model og koster typisk få tusinde kroner per enhed. Dertil kommer en enhed, der kan omsætte signalerne fra målevingerne til en ventilationsydelse. Målevinger er udsatte for korrosive gasser, støv samt fugt i forbindelse med fx rengøring af stald og ventilationsanlæg og kræver jævnlig kontrol og kalibrering. De må derudover forventes at have en relativt kort levetid. Desuden giver målevinger anledning til forøget modstand i ventilationsafkastet og dermed til øget energiforbrug. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

33 Figur 10. Eksempel på målevinge efter vingehjulsprincippet installeret i et ventilationsafkast. B e- mærk slanger for udtagning af luftprøver til gasanalyse. På mange klimastyringskonsoller kan ventilationsydelsen aflæses som %-ventilation. Dette er dog en nominel værdi, som typisk er forbundet med en relativt stor måleusikkerhed som følge af variationer i driftsbetingelserne såsom varierende tryk i ventilationsrøret som funktion af ventilationsydelse, spjældindstilling og vindpåvirkning. Som udgangspunkt vil denne værdi således ikke kunne danne grundlag for en præcis fastlæggelse af ventilationsydelsen som input til en emissionsberegning. SKOV ventilation A/S har fornyligt udtaget patent på en metode til fastlæggelse af ventilationsydelsen. Metoden er implementeret i et system der hedder Dynamic Air og består af en tryksensor, som måler trykforskellen mellem staldrummet og ventilationsskorstenen. Klimacomputeren beregner ventilationsydelsen i afkastet baseret på denne information i kombination med oplysninger om ventilatorens omdrejningstal. Indtil videre kan Dynamic Air kun fås til SKOV s egne ventilationsafkast. For punktmålinger og korttidsmålinger kan der som alternativ til målevinger anvendes håndbårne anemometre såsom vingehjulsanemometre, varmetrådsanemometre og pitotrør, idet der foretages traverserende målinger på tværs af luftkanalens diameter efter en standardiseret metode. Dette giver dog alt andet lige målinger med ringere præcision og nøjagtighed end tidligere nævnte kalibrerede målevingesystemer. Indirekte fastlæggelse af ventilationsydelse Ved indirekte måling af ventilationsydelsen estimeres luftskiftet i et (stald)rum på grundlag af anvendelse af en sporgas. Der findes flere sporgasmetoder, men i stalde anvendes oftest en metode, hvor sporgassen tilføres i en konstant mængde (constant injection method) til rummet. Som sporgas kan anvendes kunstigt tilførte sporgasser i form af fx freon, eller der kan anvendes kuldioxid, der produceres og udskilles naturligt af dyrene. Det er en grundlæggende forudsætning, at sporgassen fordeles effektivt i staldrummet, hvilket kan være en stor udfordring grundet størrelsen af mange stalde. Indirekte måling af luftskiftet benyttes mest i naturligt ventilerede stalde til hvilke langt hovedparten af de danske pelsdyr- og kvægstalde hører, idet direkte måling af luftskiftet ikke er muligt. Indirekte måling af luftskiftet baseret på sporgas kan også benyttes i mekanisk ventilerede stalde og er således en accepteret metode i henhold til VERA-testprotokollen for stalde ( Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

34 Tabel 9. Måling af ventilationsydelse / luftskifte som grundlag for fastlæggelse af emissioner fra stalde. Direkte måling Indirekte måling Mekanisk ventilerede stalde JA JA Naturligt ventilerede stalde NEJ JA Baseret på et review af litteraturen rapporterede Calvet et al. (2013), at måleusikkerheden ved direkte måling af ventilationsydelse i stalde i bedste fald er 10 % og typisk vil være mellem 10 og 20 %. Indirekte målemetoder giver anledning til større måleusikkerhed end direkte. Størrelsen af usikkerheden er dog ukendt, blandt andet er størrelsen af systematiske fejl (bias) ukendte for dette måleprincip anvendt i naturligt ventilerede stalde. Måling af luftformige stoffer I det følgende gives en oversigt over de mest relevante principper for måling af drivhusgasser som kuldioxid, metan og lattergas i stalde. De beskrevne metoder vist i Tabel 10 er kort beskrevet efterfølgende. Tabel 10. Oversigt over principper for måling af drivhusgaskoncentrationer i stalde og over gødningslagre. Måleprincip CO 2 CH 4 N 2O Kommentarer Non-dispersiv Infrarød spektroskopi (NDIRS) Single og multikomponent-måleudstyr findes. Generelt relativt høje detektionsgrænser. Relativt kompetencekrævende. Photoacoustic Spectroscopy (PAS) Multigasinstrument, som med multipunktsampler kan måle successivt i flere punkter. Dyrt og kompetencekrævende. Fourier Transform Infrarød Spektroskopi (FTIR) Multigasinstrument, punktmåling, kræver multipunktsampler for måling i flere punkter. Dyrt og kompetencekrævende. Gaskromatografi (GC) Gasdetektionsrør Multigasinstrument med stor følsomhed og nøjagtighed, kræver flere detektorer for måling af drivhusgasser, punktmåling, kræver multipunktsampler og autosampler for successiv måling i flere punkter. Dyrt og kompetencekrævende. Manuel, punktmåling, korttidsmåling, billig. Benyttes til kontrolmålinger. NDIRS sensorer Mange gasser, herunder drivhusgasserne kuldioxid, metan og lattergas, absorberer energi i det infrarøde (IR) område. Absorptionen ved forskellige bølgelængder afhænger af molekylets opbygning, specifikt dets kemiske bindinger, og der vil være bølgelængder af lys, som et givent molekyle absorberer særlig kraftigt ved. Dette bruges ved non-dispersiv Infrarød spektroskopi (NDIRS), idet der foran IR-lyskilden i instrumentet indsættes et filter, som kun tillader passage af ønskede bølgelængder. Absorptionen af lysenergien afhænger af målegassens koncentration og af længden af lysvejen, hvilket anvendes ved kvantificering af gassen. Metoden besidder en vis grad af krydsfølsomhed, idet absorptionen ved en given bølgelængde ikke er begrænset til én gas. Nogle instrumenter er dog til en vis grad i stand til at kompensere for krydsfølsomhed (se fx PAS). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

35 Instrumenter, der anvender NDIRS kan i princippet anvendes til måling af gaskoncentrationer i stalde og over gødningslagre. Mange NDIRS sensorer er dog udviklet til brug som alarmsensorer og vil derfor for normalt ikke være tilstrækkeligt følsomme ved måling af gasser i de koncentrationer, som typisk findes i stalde. NDIRS sensorer er dog egnet til måling af kuldioxid i staldluft. Prisen varierer efter fabrikat, model og gastype og koster typisk over kr. Dertil kommer multiplekser og datalogningssystem. Photoacoustic spektroskopi (PAS) PAS er en IR-teknik, hvor en gasserne i et lukket målekammer udsættes for modulerende lys ved en bestemt bølgelængde. Afhængig af gasmolekylernes kemiske sammensætning absorberer de lyset, som bevirker, at molekylerne vibrerer. Den absorberede lysenergi afgives i overvejende grad som varme i takt med modulationsfrekvensen, hvorved der i det lukkede målekammer opstår trykbølger, som måles ved hjælp af en mikrofon. Måleprincippet er forbundet med risiko for krydsfølsomhed for andre stoffer, idet absorptionen af lys ved en given bølgelængde ikke er specifik for den enkelte gas. Der kan således være flere gasser, som absorberer ved samme bølgelængde. Et eksempel på et instrument som benytter sig af PAS er Innova 1412 Photoacoustic Gas-monitor (Lumasense A/S, Ballerup, Danmark). Denne kan semi-kontinuerligt måle koncentrationen af i alt fem gasser. De for svinestalde mest relevante gasser, ammoniak, kuldioxid, metan og lattergas, kan dermed måles med samme instrument, hvilket er en stor fordel. Instrumentet er dog dyrt (ca kr.), kompetencekrævende i anvendelse og vedligeholdelse, og må anses for uegnet til brug for egenkontrol på landbrug. Fourier Transform Infrarød Spektroskopi (FTIR) FTIR baserer sig på såkaldt optisk adsorptions-spektroskopi, idet instrumentet udnytter molekylers evne til at absorbere lys i det infrarøde (IR) område. FTIR spektrometre kan således måle alle for landbrug relevante gasser, dvs. ammoniak, metan, lattergas og kuldioxid. Den bagvedliggende teori er kort beskrevet tidligere i nærværende rapport. Måleprincippet er forbundet med risiko for krydsfølsomhed for andre stoffer, idet absorptionen af lys ved en given bølgelængde afhænger af typerne af molekylære bindinger, hvilket ikke er specifik for det enkelte molekyle. Metoden giver dog større mulighed end PAS for at korrigere herfor. Måleprincippet benyttes såvel forskningsmæssigt (bl.a. emission af gasser fra vulkaner) som til rutinemæssige industrielle måleopgaver (røggasrensning og forbrændingsmotorer). Detektionsgrænse og følsomhed af FTIR spektrometre afhænger helt af det enkelte instruments specifikation, men der findes fabrikater (modeller med multipass celle) med en følsomhed, som er relevant for stalde, mens andre konfigurationer (open-path modeller) giver mulighed for at måle gasser i det eksterne miljø. Sidstnævnte type kan potentielt finde anvendelse i store staldrum, fx naturligt ventilerede stalde og fjerkræstalde. FTIR-instrumenter er relativt dyre i indkøb (mere end kr.). Hvis der skal måles i multiple afkast skal instrumentet suppleres med en multipunktsampler. Instrumentet er kompetencekrævende i anvendelse og vedligeholdelse og må anses for uegnet til brug for egenkontrol på et landbrug. Gaskromatografi (GC) Gaskromatografi er en meget alsidig metode til måling af gasser, herunder kuldioxid, metan og lattergas, hvorimod metoden ikke benyttes til måling af ammoniak. Ved en måling injiceres manuelt udtagne gasprøver i en GC-kolonne, som er et langt, tyndt gasrør indeholdende et porøst medie. Sidstnævnte benyttes ved analyse af metan- og lattergaskoncentrationer. Ved en analyse separeres den injicerede prøve, idet nogle gasser passerer hurtigere gennem kolonnen end andre. Ved anvendelse af en passende elektronisk detektor, kan der foretages kvantitative målinger. Metoden er meget følsom og kan detektere gasser i det lave ppb-område. Metoden anvendes typisk forskningsmæssigt på grund af dens Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

36 følsomhed og alsidighed, men instrumentet er ret kostbart og kræver stor faglig kompetence at anvende og vedligeholde og kan således ikke benyttes rutinemæssigt til egenkontrol på landbrug. Gasdetektionsrør Gasdetektionsrør består af glasrør indeholdende et partikulært materiale, som giver en farvereaktion ved udsættelse for en specifik gas (ammoniak, kuldioxid). Metodens fortrin er den operationelle og funktionelle enkelthed. Målingen foretages meget enkelt ved at bryde glasrøret i begge ender og stikke den ene ende ind i en håndbåret pumpe, som trækker en veldefineret luftmængde gennem glasrøret. Metoden kan kun bruges til punktmålinger og tager ca. 1 minut at udtage. Litteraturen angiver forskellige værdier for præcisionen og nøjagtigheden af forskellige fabrikater, hhv. Dräger, Kitagawa og Gastec, samt typer af detektionsrør (CO 2, N 2 O). Følsomheden er passende i forhold til de hyppigst forekommende koncentrationer af kuldioxid i stalde, men typisk ikke lav nok til måling af lattergaskoncentrationer i stalde samt over gødningslagre. Målestrategi Ved individuel egenkontrol af udledninger fra stalde er det den enkelte husdyrproducent, som via et veltilrettelagt egenkontrolprogram dokumenterer udledningerne. Egenkontrollen vil typisk skulle suppleres med målinger foretaget af en uafhængig instans, såkaldt tredjepartskontrol. Hvis staldene udstyres med teknik som løbende kan bestemme ventilationsydelse i ventilationsafkastene, og der løbende udtages luftprøver til bestemmelse af indgangs og afkastluftens koncentrationer af kuldioxid, metan og lattergas, kan udledningen fra staldene i princippet fastlægges med stor nøjagtighed og præcision, idet usikkerheden vil være begrænset til måleusikkerheden. Husdyrstalde er dog normalt indrettet med et meget stort antal ventilationsafkast, meget stor ventilationskapacitet og har en betydelig tidsmæssig variation på ventilationsydelsen Beregning af drivhusgasudledning ved anvendelse af emissionsfaktorer Ved denne fremgangsmåde fastlægges udledningen fra et staldanlæg som en funktion af antallet af dyr eller stipladser i stalden, idet det antages, at udledningen er direkte proportional med antallet af dyr eller stipladser, dvs.: E g = EF g,h x A h Hvor E g = staldens samlede udledning af gassen g, EF g,h = emissionsfaktoren af gassen g knyttet til husdyrarten h, og A h =antallet af husdyrarten h i stalden. Denne metode til estimering af fx ammoniakudledningen fra stalde til husdyr er meget udbredt og benyttes i en række EU-lande herunder Holland og fungerer endvidere som beregningsgrundlag i BATreferencedokumentet (BREF). Emissionsfaktorer kan have varierende specificitet og fx omfatte en dyreart (fx svin) med alle aldersgrupper og staldsystemer, specifikke i forhold til dyrekategorier indenfor en dyreart (smågrise, slagtesvin, polte, drægtige søer, diegivende søer), eller specifikke i forhold til staldsystemet (fx slagtesvinestald med 2/3 spaltegulv og 1/3 fast betongulv og håndtering af husdyrgødningen som gylle). Generelt kan man sige, at præcisionen stiger med stigende specificitet. De emissionsfaktorer, der benyttes til at estimere ammoniaktab fra stalde ved den årlige beregning af normtal for husdyrgødning, er fx baseret på emissionsfaktorer, der er specifikke på staldniveau. Forslag til IPCC-baseret model for fastlæggelse af drivhusgasudledning på ejendomsniveau I forhold til drivhusgasser foreslås en modelbaseret metode, som læner sig op ad IPCC. Metoden benyttes bl.a. af DCE (Danish Centre for Environment and Energy) ved Aarhus Universitet i forbindelse med Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

37 årlige opgørelse af det nationale drivhusgasbidrag. Ved denne metode kan drivhusgasudledningen fra en given husdyrproduktion beregnes som summen af følgende bidrag, idet bidragene af hhv. metan og lattergas omregnes til CO 2 -ækvivalenter: A. metanudledning forbundet med fordøjelsessystemet (enterisk fermentering), B. metanudledning fra husdyrgødning, samt C. lattergasudledning fra husdyrgødning A. Metanproduktion forbundet med fordøjelsessystemet (enterisk fermentering) For fjerkræ anvendes en fast emissionsfaktor per dyrekategori jf. den såkaldte Tier 1 metode. Metanudledningen beregnes derefter ved multiplikation af metan-emissionsfaktoren med antallet af producerede dyr; dvs.: E CH4,h = EF h x A h Hvor E CH4,h = Udledning af metan fra dyr af kategorien h (g CH4 i perioden (år)), EF h = emissionsfaktoren (g CH 4 per produceret dyr) for husdyrarten h, og A h =antallet af producerede husdyr af arten h i stalden i perioden (år). Den enteriske fermentation for fjerkræ er i den danske nationale opgørelse baseret på et studie af Wang & Huang (2005) (Tabel 11). Emissionsfaktorerne er knyttet til en given husdyrspecifik produktionstid. Ved afvigende produktionstider korrigeres emissionsfaktoren jf. Nielsen et al. (2013), ligesom der skelnes mellem konventionel og økologisk produktionsformer. For at beregne metanemissionen per stiplads per år skal der for husdyrproduktioner med en produktionstid under 365 dage tages højde for tomgangstiden 7 mellem hvert hold. Tabel 11. Estimeret enterisk metanudledning for fjerkræ, kg CH 4 per produceret dyr. Metanemissionsfaktor Slagtekyllinger, 42 dage 15,87 Taiwan landkyllinger, 91 dage 84,82 Hønniker, 140 dage Æglæggende høns, 365 dage Kilde: Wang & Huang (2005) og Nielsen et al. (2013). For øvrige husdyr benyttes i Danmark den såkaldte Tier 2 metode, ifølge hvilken emissionsfaktoren (EF) for enterisk metanproduktion beregnes på grundlag af det forbrugte foders samlede bruttoenergi multipliceret med en metan-konverteringsfaktor (Y m ), som beskriver andelen af bruttoenergi, der omdannes til metan (IPCC, 1997). Beregningsgrundlaget for bruttoenergi-indholdet i foder findes i Nielsen et al. (2013, s. 378). Metan-konverteringsfaktoren (Y m ) for kvæg beregnes i Danmark på grundlag af den såkaldte Karoline-model, som er udviklet af DCA ved Aarhus Universitet. DCE beregner årligt den samlede enteriske metanudledning fra den danske husdyrpopulation baseret på estimerede fodersammensætninger og -mængder for de enkelte husdyrarter. Tabel 12 angiver normerede metanudledninger for udvalgte husdyrarter beregnet på grundlag af nationale produktionsdata fra 2011 (Nielsen et al., 2013). For ejendomsspecifikke beregninger vil der skulle fastlægges en årlig emissionsfaktor for hver enkelt husdyrproducent baseret på dennes faktiske produktionsdata. 7 Tomgangstiden er tiden, der går fra stalden tømmes for dyr, og til den igen fyldes. Tiden bruges til rengøring, tørring, desinfektion og øvrig klargøring af stalden. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

38 Tabel 12. Estimeret enterisk metanudledning for udvalgte dyrearter og kategorier beregnet på grundlag af nationale data fra kg CH 4 per dyr per år Malkekøer 136,91 Kalve, kvier (0-6 mdr.) 150 kg 39,71 Kvier, (6 mdr. til kælvning) 325 kg 50,93 Søer inkl. pattegrise til 7,4 kg 2,88 Smågrise (7,4 32 kg) 0,43 Slagtesvin ( kg) 1,50 Kilde: Nielsen et al. (2013). Metanproduktion fra husdyrgødning Det nationale bidrag af metan fra husdyrgødning beregnes i Danmark på grundlag af IPCC s Tier 2 metode (landespecifik) (Nielsen et al., 2013). Grundlæggende beregnes metanproduktionen fra husdyrgødningen som: E CH4,g,h = VS Stald * MCF * 0,67 * B 0 + VS græsning x MCF x 0,67 x B 0 Hvor E CH4,g = Udledning af metan fra husdyrgødning fra produktionen af dyr af kategorien h (g CH 4 i perioden (år)), VS er husdyrgødningens absolutte indhold af flygtigt organisk materiale (eng. volatile solids), idet stald og græsning henviser til foder tildelt hhv. opstaldede dyr og dyr på græsning, MCF = metan konverteringsfaktor (eng. Methane Conversion Factor) som i Danmark er fastsat til 10 % for gylle og 1 % for fast husdyrgødning (Nielsen et al., 2013). 0,67 = omregningsfaktoren mellem volumen og masse for metan. B 0 = faktor for maksimal metanproduktion, som foreslås fastsat til 0,45 m 3 per kg VS (IPCC, 2006). Phillippe & Nicks (2014) fandt litteraturværdier for B 0 mellem 0,29 og 0,53 m 3 per kg VS. For gylle, der afgasses i biogasanlæg reduceres metanproduktion i den efterfølgende lagringsperiode, hvorfor den ovenfor beregnede metanudledning E CH4,g,h korrigeres, idet E CH4,g for så vidt angår den andel af gyllen, der afgasses, korrigeres med en reduktionsfaktor F biogas, som er 0,77 for kvæggylle og 0,6 for svinegylle. For yderligere uddybning af beregningsgrundlaget for bidraget af metan fra husdyrgødning henvises til Nielsen et al. (2013, s. 385). Lattergasproduktion fra husdyrgødning Beregningen af bidraget af lattergas fra husdyrgødning baseres i henhold til IPCC på indholdet af kvælstof (N) i gødningen og er baseret på standard-emissionsfaktorer jf. Tier 1 metoden. Konkret beregnes lattergasudledningen fra husdyrgødningen som en fast andel af den udskilte mængde kvælstof i husdyrgødningen (N ab dyr). Tabel 13 angiver de vigtigste IPCC standardemissionsfaktorer for lattergas fra håndtering af husdyrgødning. Tabellen viser emissionsfaktorerne anvendt af Nielsen et al. (2013) baseret på IPCC (1997) samt fremtidige standardemissionsfaktorer baseret på IPCC (2006). Værdier for N ab dyr for danske husdyr beregnes årligt og publiceres af DCA og NaturErhvervstyrelsen til brug for landbrugets gødningsplanlægning. Der er tale om nationale normværdier, som ved hjælp af korrektionsformler kan tilpasses det enkelte husdyrbrug, såfremt det afviger fra normen mht. vægt, producerede grise per årsso, fodersammensætning (råprotein), foderforbrug, mælkeydelse, proteinindhold i mælken (malkekvæg) og ægproduktion (fjerkræ) (Poulsen et al., 2001). Usikkerheden på fastlæggelsen af standardemissionsfaktorerne vurderes ifølge IPCC (2006) at være relativt stor (faktor 2). En så ringe præcision vurderes at være kritisk i forhold til at benytte metoden til regulering af drivhusgasudledninger på ejendomsniveau, da denne anvendelse vil være juridisk forpligtende for den enkelte landmand. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

39 Tabel 13. IPCC standard emissionsfaktorer (EF N 2 O) for lattergas fra husdyrgødning. Gylle og ajle 0,001 IPCC 1997 IPCC 2006 Flydende gødning, lagring i stald 0,002 Flydende gødning, lagring udenfor stald 1 0,005 Staldgødning <1 måned 2 0,005 Fjerkræ, fast gødning 0,005 0,001 Anden fast gødning 0,02 Dybstrøelse 0,02 Dybstrøelse, kvæg og svin, lagring i stald 0,01 Dybstrøelse, fjerkræ 0,001 Dybstrøelse, lagring udenfor stald 0,005 1 Lagring i gyllebeholder med naturligt flydelag 2 Staldgødning (eng. farmyard manure, FYM) <1 måned er ekskrementer og urin opblandet med strøelse på gulvet i kvæg- og svinestalde. Nielsen et al. (2013) refererer til studier af Sven G. Sommer, som viser, at bioforgasning reducerer lattergasproduktionen fra udbragt gylle, fordi bioforgasningen reducerer gyllens indhold af letomsætteligt VS, hvilket har betydning for omsætningen af gødningskvælstoffet i jorden efter udbringning af gyllen. Der regnes således med følgende korrektionsfaktorer (K biogas ) på hhv. 0,64 og 0,59 for afgasset kvæg- og svinegylle: E N2O = N ab dyr * EF N20 * K biogas * P + N,ab dyr * EF N20 * 1-P Hvor E N2O = udledningen af lattergas-n, EF N20 = lattergas-emissionsfaktor (kg N 2 O per kg N ab dyr; (se Tabel 13), K biogas = korrektionsfaktor for afgasset gylle og P = andel af den producerede gylle, der bioforgasses (værdi mellem 0 og 1). Ovenstående beregningsgrundlag er indifferent i forhold til, om kvælstofmængden i husdyrgødningen beregnes på grundlag af et antal producerede dyr eller per stiplads, da det baserer sig på den samlede mængde kvælstof i husdyrgødningen. N ab dyr kan således lige såvel beregnes på grundlag af det samlede antal producerede dyr som antallet af stipladser. Biogasanlæg modtager i stigende omfang andre gødningstyper, herunder dybstrøelse og fiberfraktionen fra separeret gylle. Dette påvirker husdyrgødningens potentiale for lattergasproduktion. Eksempelvis medfører anvendelse af majsensilage som biomasse i biogasanlæg, at en del af det ikke-omsatte VS efterfølgende giver anledning til metanproduktion i gyllelageret, hvilket bør indgå i beregningsgrundlaget. Effekten er dog ikke kvantificeret, hvorfor dette forhold ikke er behandlet i nærværende rapport. I forhold til en fremtidig emissionsbaseret regulering, vil det dog være nødvendigt at tilvejebringe viden om ovennævnte konverteringer af gødningstyper. Da gødningstypen og dermed emissionsfaktoren EF N20 som udgangspunkt vil være fastlagt ved etablering af en given stald, vil ovenstående model som grundlag for løbende input af lattergasbidraget til et ejendomsspecifikt drivhusgasregnskab betyde, at husdyrgødningens bidrag til lattergasudledning som udgangspunkt vil ændres med kvælstofudskillelsen fra dyrene (N ab dyr), samt af andelen af gyllen, der afgasses i biogasanlæg. Såfremt der sker en positiv udvikling i husdyrejendommens produktion af kvælstof i gyllen, vil dette medføre, at lattergasbidraget stiger. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

40 Vurdering af mulighederne for fastlæggelse af drivhusgasudledninger på ejendomsniveau For at måle udledninger ved egenkontrol er det nødvendigt at bedriften er indrettet med det rette udstyr, og det er en forudsætning, at ventilationsydelsen og gaskoncentrationerne i staldene kan måles med den fornødne præcision og nøjagtighed. Der findes metoder til at fastlægge udledningen af drivhusgasser fra husdyrbrug. Der er dog tale om avanceret, kompetencekrævende og dyr instrumentering, som anvendes forskningsmæssigt og ikke rutinemæssigt. Såfremt rutinemæssige emissionsmålinger på de enkelte husdyrbrug ønskes realiseret, vil det være nødvendigt at udvikle målesystemer til en acceptabel pris. Målesystemer skal være robuste for at kunne operere i det relativt korrosive miljø, der findes i stalde. Landmænd kan ikke forventes at besidde måleteknisk kompetence, og det vil derfor være nødvendigt, at målesystemerne har karakter af turn-key anlæg, som kræver et minimum af overvågning og vedligeholdelse. En sådan egenkontrol/dokumentation vil skulle suppleres med tredjepartskontrol. På nuværende tidspunkt forekommer dokumentation af udledningerne på et husdyrbrug baseret på en konstant monitering af alle kilder derfor ikke realistisk. Et mere realistisk måleprogram for dokumentation af udledningerne på hvert enkelt husdyrbrug kan baseres på et passende antal stikprøver af udledningen, hver typisk af en varighed på et døgn for at eliminere effekten af døgnvariationer. VERAprotokollen for verifikation af miljøteknologier i stalde kræver som minimum 6 døgnmålinger af ammoniakudledningen fordelt over et år på hver af to besætninger i hhv. en forsøgsstald og en kontrolstald som grundlag for en statistisk funderet analyse af effekten af miljøteknologier. Det nødvendige antal af stikprøver afhænger dog af variationen i udledningerne i den enkelte stald. Det vil derfor være nødvendigt at analysere måledata for drivhusgasser i forskellige stalde for at kunne etablere en robust operationel monitoreringsmodel. Alternativet til direkte målinger er estimering af drivhusgasudledningen jf. IPCC fremgangsmåden, som enten benytter dyrespecifikke emissionsfaktorer (Tier 1 metode) med begrænsede muligheder for at korrigere for variationer mellem besætninger, eller som beregner udledningerne på grundlag af modeller, hvori der indgår input i form af blandt andet fodersammensætning og mængde (Tier 2 eller 3 metode) hvortil der kan benyttes lokale datainput. Såfremt valget falder på denne metode, kræves det, at der udvikles en operationel model, som landmænd eller deres rådgivere vil kunne benytte til beregning af den ejendomsspecifikke drivhusgasudledning og som indeholder mulighed for at korrigere beregnede udledninger ved anvendelse af miljøteknologi og som tager hensyn til eventuel udskudt udledning, dvs. fx foderfedt til drøvtyggere, som reducerer den enteriske metanproduktion, men som øger potentialet for metanproduktion i gyllen. 6. MULIGHEDER FOR AT SAMTÆNKE REGULERING AF AMMONIAKUD- LEDNING MED UDBYGNING AF BIOAFGASNING Både den tidligere VK-regering og den nuværende SR-regering har en ambitiøs plan for udviklingen af biogasanlæg i Danmark. I Grøn Vækst visionen fra 2009 blev det målsat, at op mod 40 % af al husdyrgødning anvendes til energiformål i I 2009 blev kun ca. 5 % anvendt (Grøn Vækst, 2009). Senere er målsætningen øget til 50 %. Det forventes, at hovedparten af den målsatte energiproduktion vil ske i form af biogasproduktion. I Energiforliget fra marts 2012 blev rammevilkårene for produktion af biogas forbedret væsentligt, idet støtten til anlægsetablering blev forbedret, energitilskuddet ved produktion af biogas øget, mulighederne for afsætning af biogas blev forbedret, og der blev nedsat en task force, som løbende skal understøtte udbygningen med nye biogasanlæg (Energiforliget, 2012). På trods af den politiske målsætning og de forbedrede rammevilkår er der fortsat en række barrierer, som forhaler udbygningen. Bl.a. vurderede Birkmose et al. (2013), at kun ca. to tredjedele af den samlede mængde husdyrgødning potentielt kan være til rådighed for biogasproduktion. Den resterende tredjedel vil af forskellige grunde ikke have en tilstrækkelig kvalitet til anvendelse i biogasanlæg. Der er Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

41 således ikke plads til yderligere barrierer for udbygningen. Det er derfor vigtigt, at nye reguleringer af landbrugets miljø- og klimapåvirkninger ikke samtidig påvirker mulighederne for udbygning med biogas Reguleringsmæssige tiltag, som reducerer udledningen af ammoniak fra landbruget I flere årtier har der været fokus på at reducere landbrugets udledning af blandt andet ammoniak, og der er udviklet en lang række teknologier, som har vundet indpas i landbruget. I Tabel 8 er vist en række af disse teknologier, og deres effekt på reduktionen af ammoniak og andre miljø- og klimaparametre er anført. I Tabel 14 er teknologierne vist og sorteret i forhold til effekten på udledningen af ammoniak. I tabellen er det også anført, om teknologien har indvirkning på gødningens værdi som biomasse til biogasanlæg. Den største effekt på ammoniakfordampningen opnås ved forsuring af gyllen i stalden. Den høje effekt opnås bl.a. fordi, der særligt for denne teknologi er reducerede effekt både i stald, lager og efter udbringning. Som det fremgår af Tabel 14 kan staldforsuring imidlertid have en stor negativ effekt på mulighederne for at udnytte gyllen til biogasanlæg. Denne problematik behandles særskilt i afsnit 6.2. Tabel 14. Miljøteknologiers effekt på udledningen af ammoniak og på gødningens værdi som bi o- masse i biogasanlæg. +++ indikerer stor positiv effekt. 0 indikerer ingen effekt. indikerer stor negativ effekt. Teknologi Effekt på udledning af ammoniak Effekt på værdi som biomasse til biogasanlæg Forsuring af gylle i stalden +++ +/ Hyppig udmugning Kildeseparering *) Vurdering af betydningen for at anvende husdyrgødningen til biogasproduktion En lille andel forsuret gylle kan fremme biogasprocessen, men en stor andel hæmmer den. Se særlig uddybning i afsnit 6.2. Luftrensning ++ 0 Ingen effekt Forsuring af gylle i lageret ++ 0 Gyllekøling ++ + Overdækning af gyllebeholdere ++ 0 Minimal nedbrydning af organisk tørstof i stalden giver højt gaspotentiale i gyllen Minimal nedbrydning af organisk tørstof i stalden giver højt gaspotentiale i gyllen Ingen effekt, da forsuringen først sker efter, at gyllen eventuelt er afgasset. Nedsat nedbrydning af organisk tørstof i stalden giver højere gaspotentiale i gyllen Ingen effekt Reduktion af gylleoverflade + 0 Ingen effekt Mekanisk gylleseparering 0 + Tilpasset fodring + + Fiberfraktionen har et højt tørstofindhold og er velegnet til biogasproduktion Tilpasset fodring vil ofte medføre et lavere vandforbrug i stalden og dermed en øget koncentration af tørstof i gyllen. *) Kildeseparering er en særlig form for hyppig udmugning, hvor urin og fæces adskilles i stalden, og hvor urin udsluses kontinuerligt, mens fæces fjernes én til flere gange dagligt. For en del af de øvrige teknologier er der ingen eller en positiv synergi mellem effekten på udledningen af ammoniak og på gyllens værdi som biomasse på biogasanlæg. Det betyder således, at en indsats for at reducere udledningen af ammoniak samtidig vil øge værdien af gyllen til biogas. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

42 Både hyppig udmugning og kildeseparering er en klar fordel for biogaspotentialet i gyllen. Det skyldes, at mens gyllen opbevares midlertidigt i stalden sker der en vis omsætning af gyllens organiske tørstof til metan. I praksis kan man opfatte gyllekældrene under spalterne som et biogasanlæg, hvor afgasningen sker ved lav temperatur. Møller (2013a) vurderede, at mere end 10 % af gyllens organiske tørstof bliver omsat (og dermed tabt for biogasanlæg) ved opbevaring af gyllen i stalden i tre uger. Omsætningen af tørstof under lagring af kvæggylle er derimod betydelige mindre end for svinegylle. Hyppig udmugning eller kildeseparering er derfor vigtigere for svinegylle end for kvæggylle. Gyllekøling har den modsatte effekt på biogasproduktion, som man efterstræber i et biogasanlæg. I et biogasanlæg opvarmes gyllen til C, hvor metanbakterierne har deres temperaturoptimum. Ved gyllekøling sænkes gyllens temperatur for at mindske ammoniakfordampningen, men samtidig sænkes aktiviteten af metanbakterierne, og omsætningshastigheden af tørstoffet falder. Derved sikres et så højt gaspotentiale i gyllen som muligt. Ved mekanisk separering deles gyllen i en tørstoffattig væskefraktion og en tørstofrig fiberfraktion. Fiberfraktionen indeholder derfor hovedparten af gyllens organiske tørstof og dermed biogaspotentiale. Fiberfraktionen er derfor meget velegnet som biomasse til biogasanlæg, mens væskefraktionen er uegnet. Hovedparten af den fiberfraktion, som i 2010 blev produceret på danske husdyrbrug blev derfor anvendt på biogasanlæg (Birkmose & Thygesen, 2010). Mekanisk separering af gylle øger derfor potentialet for bioforgasning. Ved en tilpasset fodring, som kan reducere ammoniakfordampning, vil man typisk som en sidegevinst få reduceret dyrenes udskillelse af urin (Birkmose & Tybirk, 2013). Derved mindskes gyllemængden, mens tørstofmængden bevares. Dette er en stor fordel for biogasanlæg, da omkostningerne til transport og behandling i biogasanlægget reduceres. Beregninger viser, at gyllens værdi for et biogasanlæg samlet set øges med ca. 10 kr. per ton, hvis tørstofprocenten øges med 1 %-enhed (Gregersen, 2013). Samlet set vurderes det, at der er synergi mellem tiltag, som reducerer ammoniakfordampning og potentialet for at anvende husdyrgødning på biogasanlæg, idet langt de fleste tiltag faktisk forbedrer husdyrgødningens kvalitet som biomasse for biogasproduktion. Undtagelse er dog forsuring, som behandles nærmere i afsnit Potentialer og barrierer ved at anvende svovlsyre til forsuring af gylle Som vist i Tabel 14 er der potentielt antagonisme mellem forsuring af gylle i stalden og værdien af gyllen som biomasse til biogasanlæg. Det skyldes, at der i praksis altid anvendes svovlsyre til forsuringen, fordi svovlsyre er en effektiv og billig syrekilde og at gyllens gødningsværdi øges, idet gyllen beriges med svovl. Svovlsyre indeholder sulfat, som mikrobiologisk omdannes til sulfider (herunder svovlbrinte), som kan hæmme de metandannende bakterier (Moset et al., 2012a). Svovlbrinten blandes derudover med biogassen og giver anledning til korrosion på gasmotorer, såfremt svovlbrinten ikke frarenses. Endelig kan en høj koncentration af svovlbrinte i biogassen give kapacitetsproblemer i gasrensningsanlægget. Denne problemstilling har været kendt længe og har berettiget skabt bekymring om, hvorvidt en øget udbredelse af forsuring i stalde vil virke som en barriere for yderligere udbredelse af husdyrgødningsbaserede biogasanlæg i Danmark. I 2013 var der 137 anlæg til forsuring i stalde i drift i Danmark (112 anlæg fra Infarm og 25 anlæg fra Hyldgaard), og tilsammen forsurede de ca. 1,1 mio. ton gylle årligt svarende til ca. 3 % af den samlede danske gyllemængde (Vestergaard, 2013). Aarhus Universitet har i forsøg undersøgt muligheden for at anvende forsuret husdyrgødning i biogasanlæg. I én forsøgsserie blev der blandet stigende mængder svovlsyre i henholdsvis svine- og kvæggylle inden afgasning. Forsøgene viste, at iblanding af 500 mg sulfat per liter gylle, svarende til ca. 0,3 liter koncentreret svovlsyre per ton gylle, faktisk øgede biogasproduktionen. Først ved mg sul- Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

43 fat per liter, svarende til ca. 0,8-1,1 liter koncentreret svovlsyre per ton gylle, indtraf inhibering af biogasproduktionen (Moset et al., 2012a). I praksis anvendes ca. 2,5-3 liter svovlsyre per ton gylle ved staldforsuring (Miljøstyrelsen, 2009c). Også andre forsøg har vist, at en vis mængde forsuret gylle (Moset et al., 2012b) eller forsuret fiberfraktion (Sutaryo, et al., 2012) virker fremmende for biogasproduktionen, mens iblanding af en stor mængde virker hæmmende. Figur 11 viser biogaspotentialet for forskellige blandingsforhold mellem forsuret og ikke-forsuret gylle. Det højeste biogaspotentiale er opnået ved en iblanding af % forsuret gylle (Møller, 2013b). Blandt årsagerne til den fremmende effekt af en vis mængde forsuret gylle nævnes, at forsuringen kan virke som en kemisk forbehandling, som fremmer nedbrydningen af gyllens celluloseindhold. En anden årsag kan være, at forsuret gylle har et højere biogaspotentiale end ikke-forsuret gylle, fordi tabet af metan under lagring i stalden er reduceret. Samlet set kan det konkluderes, at en vis udbredelse af forsuring af gylle i staldene ikke vil være en reel barriere for udbygningen af biogasanlæg i Danmark. Den forsurede gylle kan anvendes på biogasfællesanlæg, hvor den forsurede gylle kan blandes med ikke-forsuret gylle fra andre bedrifter. Forsuret gylle kan derimod ikke umiddelbart anvendes på gårdanlæg, da andelen af forsuret gylle sandsynligvis vil være så høj, at sulfaten vil virke hæmmende for biogasprocessen. Forsøgsresultater tyder endog på, at iblanding af op til % forsuret gylle kan øge gasproduktionen. En yderligere udbredelse af staldforsuring anses derfor ikke som en barriere for udbredelsen af biogasanlæg i Danmark (måske endda en fordel), forudsat at flertallet af et biogasanlæggets leverandører ikke forsurer gyllen. Udover, at forsuring reducerer ammoniakfordampning og udledning af klimagasser i stald, lager og efter udbringning har forsuring bl.a. den positive sideeffekt, at afgrøderne forsynes med tiltrækkelige mængder svovl. En lille ulempe ved forsuring er, at jorden forsures lidt hurtigere end normalt, og at der derfor er behov for at tilføre lidt mere jordbrugskalk end normalt. Figur 11. Metanudbyttet ved afgasning af forskellige blandinger af forsuret og ikke -forsuret kvægog svinegylle (Møller, 2013b). Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

44 Et alternativ til forsuring af gylle inden afgasning i biogasanlæg kunne være forsuring af den afgassede gylle efter afgasningen. Imidlertid viser erfaringen, at afgasset gylle kræver større mængder syre til forsuringen end ubehandlet gylle, fordi afgasningsprocessen producerer store mængder bikarbonat, som efterfølgende skal neutraliseres af syre. Erfaringsvis skal der bruges ca. dobbelt så meget syre til afgasset gylle end til ubehandlet gylle, og det øger omkostningerne markant. Dertil kommer, at effekten af forsuring af den afgassede gylle kun forekommer i lager og efter udbringning. I praksis bliver derfor kun beskedne mængder afgasset gylle forsuret. 7. BELYSNING AF MULIGHEDERNE FOR DIFFERENTIERING AF MILJØ- OG NATURREGULERING, DER HAR SYNERGI MED DRIVHUSGASUD- LEDNING Miljøreguleringen af anlæg til produktion af husdyr (stalde) sker i henhold til Husdyrloven og herunder Husdyrgodkendelsesbekendtgørelsen (2013). Miljøregulering af gødningslagre og for udbringning af husdyrgødning reguleres i henhold til Miljøbeskyttelsesloven og herunder Husdyrgødningsbekendtgørelsen (2013). Disse bekendtgørelser regulerer bl.a. udledningen af ammoniak og lugt. Ingen lovgivning regulerer udledningen af drivhusgasser fra hverken stald, lager eller udbringningsarealer, men der sker en vis indirekte regulering, hvor reguleringen af f.eks. ammoniak har en samtidig effekt på drivhusgasser Beskrivelse af gældende miljøregulering, som også indirekte regulerer drivhusgasudledning Som nævnt finder der ingen direkte regulering af landbrugets udledning af drivhusgasser sted. Imidlertid vil en del af den eksisterende miljølovgivning på andre områder indirekte have en effekt på udledningen af drivhusgasser. I Tabel 15 er vist en oversigt over den mest relevante miljølovgivning og den indirekte effekt på udledningen af drivhusgasser. Tabel 15 viser, at selv om der ikke findes direkte regulering af landbrugets udledning af drivhusgasser, så finder der en betydelig indirekte regulering sted. I takt med, at der løbende er indført stramninger i kravet til især udledningen af ammoniak er der således indirekte sket regulering af udledningen af lattergas. Udledning af ammoniak fra produktionsanlæg er underkastet et såkaldt generelt ammoniakreduktionskrav. For ansøgninger om miljøgodkendelser, som er indsendt efter marts 2011 er det generelle reduktionskrav på 30 % i forhold til det såkaldt bedste staldsystem med hensyn til ammoniakfordampning i 2005/2006 (BEK nr af 08/12/2014). Inden for disse rammer har landmanden en vis frihed til selv at udforme det ønskede staldanlæg, blot det generelle reduktionskrav som minimum overholdes. For at sikre, at kravet overholdes, kan landmanden vælge et staldsystem med lav udledning, og han kan om nødvendigt supplere med forskellige teknologiske og driftsmæssige tiltag (se Tabel 8). Miljøstyrelsen fører en liste over teknologier, som har gennemgået en uvildig test, som har dokumenteret miljøeffektivitet og driftssikkerhed. Listen kaldes Teknologilisten og kan anvendes af landmænd og kommuner som vejledende grundlag for en miljøgodkendelse ( På Teknologilisten er anført den dokumenterede effekt af en række teknologier på reduktionen af udledningen af ammoniak og lugt. Derimod er der ikke anført en eventuel effekt på drivhusgasser. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

45 Tabel 15. Oversigt over relevant miljølovgivning på landbrugsområdet. Lovgivning Vigtigste områder Indirekte regulering af drivhusgasser Husdyrgodkendelsesbekendtgørelsen Husdyrgødningsbekendtgørelsen Bekendtgørelse om anvendelse af gødning delsgødning. Slambekendtgørelsen Ammoniak Lugtgener Produktionens størrelse Udledning af ammoniak og lugt fra gødningslager Udledning af ammoniak og lugt fra udbringningsarealer Udbringningsmængder Loft over mængden af udbragt handelsgødning Udbringningsmængder Som vist i tabel 7 og i afsnit 6.1 er der en betydelig synergi mellem regulering af ammoniak for drivhusgasser. Lugtgener reduceres primært ved krav til afstand mellem produktionsanlæg og beboelser. Afstandskrav har ingen effekt på udledningen af drivhusgasser. I henhold til bekendtgørelsen opnås tilladelse til en vis produktion (et antal dyreenheder) i miljøgodkendelsen. Alt andet lige er udledningen af drivhusgasser proportional med antallet af producerede dyreenheder. Der er krav om flydelag eller overdækning af gyllelagre. Flydelaget har også en vis effekt på udledningen af metan. Der er krav om forsuring eller nedfældning af gylle på visse arealer. Nedfældning kan øge udledningen af lattergas. Udledningen af lattergas fra landbrugsjorden er alt andet lige proportional med mængden af udbragt husdyrgødning. Udledningen af lattergas fra landbrugsjorden er alt andet lige proportional med mængden af udbragt han- Udledningen af lattergas fra landbrugsjorden er alt andet lige proportional med mængden af udbragt affald Beskrivelse af mulighederne for og nødvendigheden af at differentiere reguleringen, således at udledningen af fx ammoniak er i overensstemmelse med et områdes følsomhed samtidig med, at udledningen af drivhusgasser reguleres effektivt Som det fremgår af Tabel 8 er der ofte en vis proportionalitet mellem en teknologis effekt på udledningen af ammoniak og på drivhusgasser, om end sammenhængen ikke gælder for alle teknologier. En mulig model for regulering af drivhusgasser kunne derfor være at regulere drivhusgasserne sammen med ammoniak. Eventuelt kunne man tilskynde landmændene til at investere i teknologi til reduktion af ammoniakfordampning, som samtidig har en effekt på drivhusgasser. F.eks. vil investering i anlæg til staldforsuring af gylle give en stor sidegevinst idet udledningen af metan samtidig også reduceres. En stor del af ammoniakudledningen fra f.eks. stalde afsættes (immission) relativt tæt på kilden (inden for få hundrede meter). Den nødvendige regulering af ammoniak fra produktionsanlæg er derfor til en vis grad bestemt af regionale og lokale forhold, så som tæthed til kvælstoffølsom natur som heder, overdrev og søer. Et produktionsanlæg, som planlægges tæt på sådanne naturtyper, vil som udgangspunkt blive mødt af strengere krav til reduktion af udledning end anlæg, som planlægges i mindre følsomme områder. Det forventes, at dette reguleringsprincip yderligere udbygges, såfremt anbefalingerne i Natur- og Landbrugskommissionens rapport følges (Natur- og Landbrugskommissionen, 2013). En eventuel regulering af udledningen af drivhusgasser vil ikke have samme behov for regional eller lokal differentiering, da problematikken med udledning af drivhusgasser er et globalt fænomen. Fra lokalitet til lokalitet kan der således være forskellige behov for at regulere udledningen af ammoniak, men ens behov for at regulere drivhusgasser. Der kan altså forventes ensartede krav til reduktion af drivhusgasser, men forskellige krav til reduktionen af ammoniak afhængig af lokalitet. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

46 En effektiv regulering af udledningen af drivhusgasser, hvor alle landmænd stilles overfor samme krav om reduktion af drivhusgasser vil således ikke være forenelig med en reguleringsmodel, hvor reguleringen af drivhusgas reguleres proportionalt med reguleringen af ammoniak. Hvis der er behov for særskilt regulering af drivhusgasudledningen, bør den således indføres særskilt. Alternativt kan man regulere drivhusgasser indirekte, idet der sker en vis regulering af drivhusgasser samtidig med, at man regulerer ammoniak. Reguleringen af drivhusgasser bliver derved ikke målrettet, men det er der heller ikke samme behov for, som der er for f.eks. ammoniak, lugt og nitrat, hvor miljøpåvirkningen er lokal. 8. LITTERATUR Aarnink, A.J.A.; J. Huis in t Veld; A. Hol & I. Vermeij Kempfarm vleesvarkensstal: milieuemissies en investeringskosten, Rapport 67. Animal Sciences Group van Wageningen UR, pp. 32. Amon, B.; V. Kryvoruchko; T. Amon & S. Zechmeister-Boltenstern Methane, nitrous oxide and ammonia emissions during storage and after application of dairy cattle slurry and influence of slurry treatment. Agriculture, Ecosystems and Environment 112, Beauchemin, K.A.; M. Kreuzer; F. O Mara & T.A. McAllister Nutritional management for enteric methane abatement: A review. Aust. J Exp Agric 48: doi: /ea Berg, W.; R. Brunsch & I. Pazsiczki Greenhouse gas emissions from covered slurry compared with uncovered during storage. Agriculture, Ecosystems and Environment. 112, Birkmose, T.S. & O. Thygesen Status over anvendelsen af gylleseparering i Danmark, maj LandbrugsInfo, artikel nr Birkmose, T.S.; K.H. Gregersen & K. Stefanek Biomasse til biogasanlæg i Danmark - på kort og langt sigt. Rapport til Energistyrelsen. Birkmose, T.S. & P. Tybirk Svinegyllens sammen-sætning indhold og dokumentation. Agrotech. Rapport til Månegrisen. Brock, T.D. & M.T. Madigan Methane and Methanogenesis. In: Biology of Microorganisms. Editors Brock, T.D., Madigan, M.T. Prentice-Hall, International (UK), London, pp Calvet, S.; R.S. Gates; G.Q. Zhang; F. Estellés; N.W.M. Ogink; S. Pedersen & D. Berckmans Measuring gas emissions from livestock buildings: A review on uncertainty analysis and error sources. Biosystems Engineering 116 (2013): Chadwick, D.R Emissions of ammonia, nitrous oxide and methane from cattle manure heaps: effect of compaction and covering. Atmospheric Environment 39, Clemens, J.; M. Trimborn; P. Weiland & B. Amon Mitigation of greenhouse gas emissions by anaerobic digestion of cattle slurry. Agric Ecosyst Environ 112, Ellegaard, L. & R. Angelidaki Modelstudier vedr. biogasoptimering. Baggrundsartikel vedr. biogas procesforhold. Danmarks Tekniske Universitet, pp l_ pdf Energiforliget SRSF-regeringen. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

47 Energistyrelsen. 2013a. Fakta: Status og fremskrivning for klimaudledninger fordelt på sektorer. Klima-, Energi og Bygningsministeriet. Energistyrelsen. 2013b. Opdateret fremskrivning af drivhusgasudledninger i 2020, august Notat. pp Fødevareministeriet Landbrug og Klima analyse af landbrugets virkemidler til reduktion af drivhusgasser og de økonomiske konsekvenser. Fødevareministeriet December 2008, pp. 75. Gregersen, K.H Referat af workshop om tørstof i gylle til biogasanlæg. Energistyrelsen hjemmeside. Grøn Vækst VK-regeringen. Gyldenkærne, S Senior forsker ved Aarhus Universitet Department of Environmental Science - Emission modeling & enviromental geography. (Pers. com.) Hansen, M.N.; S.G. Sommer &K. Henriksen Methane emission from livestock manure effects of storage conditions and climate. In: DIAS report Plant production No. 81. Greenhouse gas inventories for agriculture in the Nordic contries. Ed. Petersen S.O. and Olesen J.E. pp Hansen, M.N.; K. Henriksen & S.G. Sommer. 2006a. Observations of production and emission of greenhouse gases and ammonia during storage of solids separated from pig slurry effects of covering. Atmospheric Environment 40, Hansen, T.L.; S.G. Sommer; S. Gabriel & T.H. Christensen. 2006b. Methane Production during Storage of Anaerobically Digested Municipal Organic Waste. J. Environ. Qual. 35, Hellebrand, H.J Nitrous oxide emissions in composting. Berichte Uber Landwirtschaft. 77(1), Hellebrand, H.J. & W.D. Kalk Emission of methane, nitrous oxide, and ammonia from dung windrows. Nutrient Cycling in Agroecosystems. 60, Hilhorst, M.A.; R.W. Melse; H.C Willers; C.M Groenestein & G.J. Monteny Effective strategies to reduce methane emissions from livestock. ASAE, Paper no , pp Hulshof, R.B.A.; A. Berndt; W.J.J. Gerrits; J. Dijkstra; S. M. van Zijderveld; J.R. Newbold & H. B. Perdok Dietary nitrate supplementation reduces methane emission in beef cattle fed sugarcanebased diets. J. Anim. Sci., 90, Husdyrgodkendelsesbekendtgørelsen. 2013a. Bekendtgørelse om tilladelse og godkendelse m.v. af husdyrbrug, nr af 8. nov Husdyrgødningsbekendtgørelsen. 2013b. Bekendtgørelse om erhvervsmæssigt dyrehold, husdyrgødning, ensilage m.v. nr. 915 af 27. juni Husted, S Seasonal variation in methane emission from stored slurry and solid manure. Journal of Environmental Quality 23, Hüther, L.; F. Schuchardt & T. Wilke Emissions of ammonia and greenhouse gases during storage and composting of animal manures. In: Ammonia and Odour Control from Animal Production Facilities, (Voermans J.A.M. & Monteney, G.J. Eds.),. Elsevier, Amsterdam. pp Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

48 IPCC Intergovermental Panel on Clima Change (IPCC) second assessment report (1996) IPCC, Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Available at: IPCC, IPCC guidelines for national Greenhouse Gas Inventories. Vol. 4 Agriculture, Forestry and other Land use. IPCC Intergovermental Panel on Clima Change (IPCC) fourth assessment report (2007). Johannes, M.; P. Lund; A.L.F. Helwing & M.R. Weisbjerg Hvad betyder fodring for metanemission? I: Kvæg og Klima. Udledning af klimagasser fra kvægbedriften med fokus på metanemission (Kristensen, T. & P. Lund, Red.). DCA-rapport nr. 001, december 2011, Jonassen, K Reduceret lugtemission fra slagtesvin ved hyppig udslusning af gylle. Meddelelse nr. 899, Videncenter for Svineproduktion, den rullende afprøvning, pp. 13. Jørgensen, H.; P.K. Theil & K.E.B. Knudsen Enteric Methane Emission from Pigs, Planet Earth Global Warming Challenges and Opportunities for Policy and Practice, Prof. Elias Carayannis (Ed.), ISBN: , InTech, Available from: Kai, P. & T.S. Birkmose Måleteknologi i emissionsbaseret regulering af landbrug. Notat udarbejdet for Natur- og Landbrugskommissionen, pp. 25. Kai, P.; T.S. Birkmose; A.G. Hansen & P. Andreasen Måling og dokumentation af emissioner fra svinestalde. Bilag til Workshop om måling og dokumentation af gasser og næringsstoffer fra svinestalde i relation til Månegrisen partnerskab om fremtidens bæredygtige og effektive svinestald. AgroTech A/S. Khan, R.Z; C. Müller & S.G. Sommer Micrometeorological mass balance technique for measuring CH 4 emission from stored cattle slurry. Biology and fertility soils 24, Klemedtsson, Å.; Kasimir & L. Klemedtsson A critical analysis of nitrous oxide emissions from animal manure. In: Greenhouse Gas inventrories for agriculture in the Nordic Contries. Petersen S.O. & Olesen J.E (Eds.) DIAS report No. 81. Oct Ministry of Food, Agriculture and Fisheries, Knapp, J.R.; G.L. Laur; P.A. Vadas; W.P. Weiss & J.M. Tricarico Invited review: Enteric methane in dairy production: Quantifying the opportunities and impacts of reducing emissions. Journal of Dairy Science 97(6): Koger, J.B.; B.K. O Brian; R.P. Burnette; P. Kai; M.H.J.G. van Kempen; E. van Heughten & T.A.T.G. van Kempen Manure belts for harvesting urine and feces separately and improving air quality in swine facilities. Livestock Science 162, Lassen, J.; J. Madsen & P. Løvendahl Selektion for nedsat metanproduktion og forbedret fodereffektivitet hos malkekvæg. I: Kvæg og klima. Udledning af klimagasser fra kvægbedriften med fokus på metanemissionen (Red. T. Kristensen & P. Lund). Videnskabelig rapport nr. 1, Nationalt Center for Fødevarer og Jordbrug, Aarhus Universitet, Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

49 Le Goff, G.; L. Le Groumellec; J. van Milgen; S. Dubois & J. Noblet Influence of dietary fibre level on digestive and metabolic utilisation of energy in adult sows: Influence of addition and origin of dietary fibre. Br. J. Nutr. 87, Leng, R.A The potential of feeding nitrate to reduce enteric methane production in ruminants. A report. The Department of Climate Change, Commonwealth Government of Australia Canberra ACT, Australia, pp Lund, P Emission of enteric methane from ruminants. Presented at the international conference Danish Cattle Powered by Science, held May 1 st 2014 at Research Centre Foulum, Tjele, Denmark. Melse, R.W., N.W.M. Ogink & W.H. Rulkens Air Treatment Techniques for Abatement of Emissions from Intensive Livestock production. The Open Agriculture Journal 3, Miljøstyrelsen. 2009a. Tæt overdækning af gylletanke organiske materialer. Teknologiudredning, Miljøstyrelsen FBD6FD543D8C/0/Udkast_t%C3%A6toverd%C3%A6kning_organiskmateriale.pdf Miljøstyrelsen. 2009b. Tæt overdækning af gylletanke flydebrikker. Teknologiudredning, Miljøstyrelsen. Miljøstyrelsen. 2009c. Teknologiblad, slagtesvin, Staldindretning svovlsyrebehandling af gylle. Miljøstyrelsen. 2011a. Kemisk luftrensning med syre. Teknologiblad. Miljøstyrelsen. pp Miljøstyrelsen. 2011b. Biologisk luftrensning. Teknologiblad. Miljøstyrelsen. pp ECB89F42B8BA/0/Biologiskluftrensningsostalde_version1.pdf Moset, V.; M. Cambia-López & H.B. Møller. 2012a. The inhibition effect of sulfate on thermophiloc anaerobic digestion of cattle and pig waste slurry. Transaction of the ASABE, 55, Moset, V.; A. Cerisuelo & H.B. Møller. 2012b. Process performance of anaerobic co-digestion of raw and acidified pig slurry. Water Research 46, Møller, H.B. 2013a. Referat af workshop om tørstof i gylle til biogasanlæg. Energistyrelsen hjemmeside. Møller, H.B. 2013b. Indlæg ved workshop om tørstof i gylle til biogasanlæg. Energistyrelsen hjemmeside. Møller, H.B.; V. Moset; M. Brask; M.R. Weissbjerg & P. Lund Feces composition and manure derived methane yield from dairy cows: Influence of diet with focus on fat supplement and roughage type. Atmospheric Environment 94 (2014): Natur- og Landbrugskommissionen Kommissionens slutrapport udgivet i april Nielsen, O.-K.; M.S. Plejdrup; M. Winther; M. Nielsen; S. Gyldenkærne; M.H: Mikkelsen; R. Albrektsen; M. Thomsen; K. Hjelgaard; L. Hoffmann; P. Fauser; H.G. Bruun; V.K. Johannsen; T. Nord-Larsen; L. Vesterdal; I.S. Møller; O.H. Caspersen; E. Rasmussen; S.B. Petersen; L. Baunbæk & M.G. Hansen Denmark's National Inventory Report Emission Inventories Submitted under the United Nations Framework Convention on Climate Change and the Kyoto Protocol. Aarhus University, DCE Danish Centre for Environment and Energy, Scientific Report from DCE Danish Centre for Environment and Energy. pp Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

50 Nielsen, O.-K.; M.S. Plejdrup; M. Winther; M. Nielsen; S. Gyldenkærne; M.H. Mikkelsen; R. Albrektsen; M. Thomsen; K. Hjelgaard; P. Fauser; H.G. Bruun; V.K. Johannsen; T. Nord-Larsen; L. Vesterdal; I.S. Møller; E. Schou; K. Suadicani; O.H. Caspersen; E. Rasmussen; S.B. Petersen; L. Baunbæk & M.G. Hansen Denmark's National Inventory Report Emission Inventories Submitted under the United Nations Framework Convention on Climate Change and the Kyoto Protocol. Scientific Report from DCE Danish Centre for Environment and Energy. (under udarbejdelse). Olesen, J.E.; H. Jørgensen; A. Danfær; S. Gyldenkærne; M.H. Mikkelsen; W.A.H. Asman & S.O. Petersen Evaluering af mulige tiltag til reduktion af landbrugets metanemissioner. Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen Nr. 11/2005. pp. 60. Olesen, J.E.; U. Jørgensen; J.E. Hermansen; S.O. Petersen; J. Eriksen & K. Søegaard Effekter af tiltag til reduktion af landbrugets udledninger af drivhusgasser. DCA rapport nr. 27. Aarhus Universitet. pp. 48. Patra, A.K Enteric methane mitigation technologies for ruminant livestock: a synthesis of current research and future directions. Environ. Monit. Assess., 184, Petersen, S.O.; A.J. Andersen &; J. Eriksen Effects of slurry acidification on ammonia and methane emission during storage. J. Environ. Qual. 41, Petersen, S.O.; N. Dorno; S. Lindholst; A. Feilberg & J. Eriksen Emissions of CH 4, N 2 O, NH 3, and odorants from pig slurry during winter and summer storage. Nutr Cycl Agroecosyst (2013) 95, Poth, M. & D.D Focht N kinetic analysis of N 2 O production by Nitrosomonal europaea: an examination of nitrifier denitrificatio, Applied and Environmental Microbiology 49, Sommer, S.G Effect of composting on nutrient loss and nitrogen availability of cattle deep litter. European Journal of Agronomy 14, Sommer, S.G.; S.O. Petersen & H.T. Sogaard Greenhouse gas emissions from stored livestock slurry. Journal of Environmental Quality, 29, Sommer, S.G.; H.B. Møller & S.O. Petersen Reduktion af drivhusgasemission fra gylle og organisk affald ved Biogasbehandling. DJF rapport - Husdyrbrug, 31, pp. 53. (In Danish). Sommer, S.G. & S.O. Petersen Nitrous oxide emissions from manure handling effects of storage conditions and climate. In: DIAS report Plant production No. 81. Greenhouse gas inventories for agriculture in the Nordic contries. (Petersen S.O. & J.E. Olesen, Red.), Sommer, S.G.; S.O. Petersen & H.B. Møller Algorithms for calculating emission of methane and nitrous oxide from manure management. Nutrient Cycling in Agroecosystems 69, Sutaryo, S.; A.J. Ward; H.B. Møller Thermophilic anaerobic co-digestion of separated solids from acidified dairy cow manure. Bioresource Technology 114, Sørensen, K Emission af NO og N2O fra biologiske luftfiltre. Specialerapport, Biologisk Institut, Afdeling for Mikrobiologi, Århus Universitet. Van Zijderveld, S.M.; W.J.J. Gerrits; J.A. Apajalahti; J.R. Newbold; J. Dijkstra; R.A. Leng; H.B. Perdok Nitrate and sulfate: Effective alternative hydrogen sinks for mitigation of ruminal methane production in sheep. J. Dairy Sci. 93, Vestergaard, A.V Videncenter for Landbrug, Upublicerede data. Personlig kommunikation. Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen

51 Wang, S.-Y. & D.-J. Huang Assessment of Greenhouse Gas Emissions from Poultry Enteric Fermentation. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 18(6), Webb J.; D. Chadwick ; S. Ellis Will storing farmyard manure in compact anaerobic heaps be a simple and effective means of reducing ammonia emissions? In: Technology Transfer, (Sangiorgi, F. Ed.). Proceedings of the 9th International RAMIRAN 2000 Workshop, Gargnano, Italy, 6 9 September Cemagref, France, Weiske, A.; A. Vabitsch; J.E. Olesen; K. Schelde; J. Michel; R. Friedrich; M. Kaltschmitt Mitigation of greenhouse gas emissions in European conventional and organic dairy farming. Agriculture, Ecosystems and Environment 112, Drivhusgasser og emissionsbaseret regulering i husdyrproduktionen