Nährstoffanalytik
NIR-Sensoren zur Nährstoffermittlung in der Gülle
Nah-Infrarot-Sensoren (NIRS)
Um die Pflanzen zielgenau zu ernähren und umweltrelevante Nährstoffüberschüsse zu vermeiden, muss, bevor ein Dünger auf Felder und Wiesen gelangt, dessen Nährstoffgehalt bekannt sein. Der Nährstoffgehalt im flüssigen Wirtschaftsdünger kann mittels Nah-Infrarot-Sensoren (NIRS) festgestellt werden.
Anerkennung von NIRS in Bayern
Die NIR-Sensoren haben mittlerweile bei den fachrechtlich relevanten Nährstoffen (Gesamtstickstoff, Ammoniumstickstoff und Phosphor) für mehrere Güllearten eine Zertifizierung der Deutschen Landwirtschaftsgesellschaft (DLG). Auf Basis dieser unabhängigen Prüfung sind die Schätzergebnisse der NIR-Sensoren in Bayern für bestimmte rechtliche Vorgaben anerkannt. Die Anerkennung ist auf Sensoren beschränkt, die von einer unabhängigen Einrichtung geprüft und nach anerkannten Kriterien zertifiziert wurden.
In Deutschland ist aktuell die DLG die einzige unabhängige Einrichtung, die solche Zertifizierungen durchführt. Liegt ein DLG-Prüfzeichen vor, ist der NIRS-Sensor für die bestandenen Prüfkriterien automatisch anerkannt. Die fachrechtliche Anerkennung ist auf die Schätzergebnisse eines Nährstoffs beschränkt, für die das Prüfkriterium bestanden wurde. Können also über die NIRS-Technik einzelne verpflichtend vorgegebene Parameter nicht ermittelt werden (z. B. keine DLG-Anerkennung für Phosphat), ist der fehlende Wert über ein anderes zulässiges Verfahren zu ermitteln.
Des Weiteren ist die NIRS-Anerkennung dahingehend eingeschränkt, dass die gesamten dem Betrieb zur Verfügung stehenden Nährstoffmengen über die Schätzergebnisse abgebildet werden müssen. Das bedeutet, dass die über NIRS erfassten Nährstoffmengen immer mit den Nährstoffmengen abzugleichen sind, die sich aus den Anfallszahlen nach Düngeverordnung und damit der Berechnung der betriebsbezogenen Grenze von 170 kg N/ha ergeben. Eine Übereinstimmung der Nährstoffmengen ist im Falle einer Kontrolle ausschlaggebend.
Güllefass mit NIRS-Technik
Bildschirm zur Kontrolle der Ausbringmenge
Ergebnisse der NIRS-Messung
Verwendung der NIRS-Ergebnisse
Die Schätzergebnisse der NIR-Sensoren können für folgende rechtliche Vorgaben verwendet werden:
- einzelschlagbezogene Ermittlung und Dokumentation der Düngung nach DüV (z. B. Düngebedarfsermittlung, schlagbezogene Grenze 170 kg N/ha auf roten Flächen, 30/60-Düngegabe im Herbst)
- Deklaration des Nährstoffgehalts bei der Abgabe des Wirtschaftsdüngers nach Vorgaben der WDüngV
- Erfüllung der Untersuchungspflicht des mengenmäßig bedeutendsten Wirtschaftsdüngers in roten Gebieten
Für betriebsbezogene Berechnungen wie die betriebsbezogene Grenze 170 kg N/ha oder die Erstellung der Jahreszusammenfassung nach Anlage 5 DüV darf das Schätzergebnis des Sensors nicht verwendet werden.
Bei der Dokumentation ist zusätzlich zum erfassten Schätzergebnis folgendes zu notieren:
- Bezeichnung des Sensors bzw. des Sensortyps
- Seriennummer des Sensors
- Kalibrierungsversion des NIRS-Systems, mit der die Messung durchführt wird
- DLG-Zertifizierungscode
Qualitätssicherung der Messungen
Um die Schätzqualität aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, muss der NIR-Sensor eine regelmäßige Wartung erfahren, die über einen Wartungsvertrag mit z. B. dem Hersteller gewährleistet wird. Der Wartungsnachweis enthält Angaben zur Sensorbezeichnung, Seriennummer, Kalibrierungsversion des NIRS-Systems, Angaben zum DLG-Zertifizierungscode, zu den Betriebsstunden/Wartungsintervallen sowie Angaben zum Ausführungs- oder Verfallsdatum der letzten Wartung. Zugleich muss der Anwender eines NIR-Sensors entsprechend geschult sein, wobei die Schulung z. B. durch den Hersteller im Rahmen einer Betriebseinweisung erfolgen kann und schriftlich zu bescheinigen ist.
Forschungsvorhaben "NIRS-QS"
Zoombild vorhanden
Forschung zur Qualitätssicherung
Die Anforderungen an eine Qualitätssicherung (QS) sollen im derzeit laufenden Forschungsvorhaben "NIRS-QS" definiert werden. Den Anwendern soll ein Werkzeug zur Verfügung gestellt werden, mit dem wissenschaftlich anerkannt die Nährstoffgehalte in flüssigen Wirtschaftsdüngern zu erfassen sind.
