16 juli 2024

Ammoniak- en methaanemissies uit de stal binnen Netwerk Praktijkbedrijven lager dan eerdere metingen

Home Nieuws Ammoniak- en methaanemissies uit de stal binnen Netwerk Praktijkbedrijven lager dan eerdere metingen

Binnen Netwerk Praktijkbedrijven wordt veel data verzameld. Belangrijkste reden is om verschillende onderdelen van de bedrijfsvoering (zoals voer, dier, stal, mest en beweiding) bij elkaar te brengen en de reducties van ammoniak- en methaanemissies in de praktijk hiermee integraal te benaderen. Op 15 onderzoeksbedrijven hangen sensoren in de stal die onder andere concentraties van ammoniak en methaan continu meten. Vanuit deze stalmetingen is nu een wetenschappelijk rapport gepubliceerd door Wageningen Livestock Research (WLR) met de eerste tussenresultaten. De ammoniak- en methaanemissies uit de stal blijken lager te zijn dan bij eerdere stalmetingen, voorafgaand aan Netwerk Praktijkbedrijven. Een opvallende conclusie is dat sturen op ventilatie wel eens een belangrijke stalmanagementmaatregel kan worden om de emissie van ammoniak te verminderen.

Continue en puntmetingen

Om ammoniak- en methaanemissies in de stal in kaart te brengen, vinden op 15 onderzoeksbedrijven* van Netwerk Praktijkbedrijven sinds maart 2021 stalmetingen plaats. Over de volle lengte van de stal hangt een leiding met monsterpunten om de concentraties van ammoniak, methaan en kooldioxide continu te meten met sensoren. Ook buiten de stal worden deze concentraties gemeten, omdat het verschil tussen de binnen- en buitenlucht de emissie vanuit de stal bepaalt. Dit alles gebeurt in een constructieve samenwerking tussen WLR, die continue metingen uitvoert op 10 (inmiddels 9*) bedrijven en CLM Onderzoek en Advies (CLM), die de metingen op 5 bedrijven uitvoert. Naast continue metingen vinden er zesmaal per jaar puntmetingen plaats waarop de continue metingen geijkt worden. Tijdens een puntmeting wordt gedurende 24 uur een luchtmonster genomen van de stallucht en buitenlucht. De luchtmonsters worden vervolgens geanalyseerd in het lab van WLR. In het rapport Emissies van ammoniak en methaan uit melkveestallen in het Netwerk Praktijkbedrijven worden de eerste resultaten gerapporteerd van de stalmetingen op de 15 bedrijven over drie jaar (maart 2021-maart 2024).

*Vanwege een stalaanpassing zijn de metingen op 1 bedrijf (waar gemeten werd door WLR) beëindigd in november 2022.

Grafiek 1: Laagst gemeten, hoogst gemeten (per bedrijf gemiddeld over drie jaar) en gemiddelden van ammoniakemissie (in kg per dierplaats per jaar) gemeten in de stallen van 15 onderzoeksbedrijven van Netwerk Praktijkbedrijven, in de periode maart 2021-maart 2024, op basis van continue metingen en puntmetingen.

Resultaten: gemiddelde ammoniakemissie

De puntmetingen over drie jaar bij de 15 stalmeetbedrijven van Netwerk Praktijkbedrijven komen uit op een gemiddelde van 9,8 kg ammoniak per dierplaats per jaar (zie grafiek 1). Dat is 29% lager dan het resultaat van eerdere stalmetingen, voorafgaand aan Netwerk Praktijkbedrijven. Bij deze eerdere gezamenlijke studie van WLR en CLM, uitgevoerd in 18 melkveestallen (waaronder een deel van de stalmeetbedrijven van het Netwerk), kwam de gemiddelde ammoniakemissie over twee jaar (oktober 2018-oktober 2020) uit op 13,8 kg per dierplaats per jaar. De continue stalmetingen komen op de 15 stalmeetbedrijven uit op een gemiddelde ammoniakemissie van 9,0 kg per dierplaats per jaar. Het rapport laat een grote spreiding zien binnen bedrijven, maar ook tussen bedrijven en tussen jaren. De laagste gemiddelde ammoniakemissie gemeten over 3 jaar was 6,4 kg en de hoogste was 12,9 kg per dierplaats per jaar (zie grafiek 1). Waardoor deze verschillen komen wordt nader geanalyseerd. Een grote spreiding wordt gezien als ruimte voor verbetering. Inzicht in de verschillen gaan hopelijk mogelijkheden geven om in de toekomst te komen tot reductie.

Grafiek 2: Laagst gemeten, hoogst gemeten (per bedrijf gemiddeld over drie jaar) en gemiddelden van methaanemissie (in kg per dierplaats per jaar) gemeten in de stallen van 15 onderzoeksbedrijven van Netwerk Praktijkbedrijven, in de periode maart 2021-maart 2024, op basis van continue metingen en puntmetingen.

Resultaten: gemiddelde methaanemissie

De gemiddelde methaanemissie over drie jaar, gemeten met puntmetingen van de 15 stalmeetbedrijven, komt uit op 160 kg per dierplaats per jaar (zie grafiek 2). Dat is 17% lager dan in de eerdere studie voorafgaand aan Netwerk Praktijkbedrijven, waarin een gemiddelde methaanemissie van 193 kg per dierplaats per jaar werd gerapporteerd. De continue stalmetingen komen op de 15 stalmeetbedrijven uit op een gemiddelde methaanemissie van 153 kg per dierplaats per jaar. Net zoals voor ammoniak, laat het rapport ook voor methaan een spreiding zien. De laagste gemiddelde methaanemissie over drie jaren was 101 kg* en de hoogst gemiddelde was 302 kg per dierplaats per jaar.

*Vanwege een stalaanpassing zijn de metingen op 1 bedrijf beëindigd in november 2022. De gemiddelde methaanemissie van dat bedrijf over de eerste twee jaren was 89 kg per dierplaats per jaar.

Artikel gaat verder onder de groene kaders met achtergrondinformatie

Achtergrondinformatie

Waarom wordt er in de stal gemeten?

De stal is één van de plekken waar ammoniak en methaan op het melkveebedrijf ontstaat. Om de bijdrage van de stal te achterhalen worden stalmetingen verricht op 15 bedrijven. Zoals op afbeelding 1 hieronder (links) is te zien, vormt de stal een deel van de keten, met het rantsoen ervoor en (het uitrijden van) mest erachter. Wanneer de samenstelling van het voer verandert, heeft dat invloed op de methaan- en ammoniakemissies. Dit effect is (hopelijk) terug te zien in de stalmetingen. Hetzelfde geldt voor een verandering in bijvoorbeeld weidegang, mestopslag, type vloer of aantal koeien. Aanpassingen in het uitrijden van mest zijn niet zichtbaar in de stalmetingen want deze vinden plaats buiten de stal.

De Netwerk-aanpak

De 39 onderzoeks- en demonstratiebedrijven van Netwerk Praktijkbedrijven volgen een routeplan om stapsgewijs ammoniak- en methaanemissies te verlagen. Het routeplan bestaat uit managementmaatregelen op verschillende onderdelen, waarbij gestart wordt met rantsoen. Wat de koe niet aan stikstof in gaat, komt er ook niet uit. Het eerste projectjaar (2021) was een inregeljaar waarin de Netwerk-deelnemers nog niet actief aan de slag gingen met managementmaatregelen. In 2022 zijn de deelnemers gestart met de eerste basisstappen: het verlagen van het ruw eiwitgehalte in het rantsoen (vuistregel: 1 g ruw eiwit omlaag = 1% minder ammoniakemissie), het verlagen van het aantal stuks jongvee en het verhogen van de VEM, waarbij de focus ligt op ammoniak (zie afbeelding 2 hieronder (rechts)). In 2023 kwam de focus op methaan erbij, waarbij de deelnemers startten met maatregelen om via het rantsoen methaanemissie te beperken.

Tabel 1: dataverzameling Netwerk Praktijkbedrijven uitgesplitst op type bedrijf (onderzoeksbedrijven, demonstratiebedrijven en ambassadeurs)

Brede dataverzameling

Voor het monitoren van de projectdoelen (-30% ammoniak- en methaanemissies op bedrijfsniveau) maakt Netwerk Praktijkbedrijven gebruik van de KringloopWijzer (KLW) en de Navigator (kwartaalbasis). Van alle Netwerkdeelnemers worden jaarlijks de KLW-cijfers verzameld. De resultaten worden afgezet tegen de cijfers van de KLW 2020 (het referentiejaar, een jaar voordat het project van start ging). De KLW is een rekenkundig model dat met behulp van berekeningen inzichten en verklaringen geeft bij de mineralenstromen van het bedrijf. En daarmee ook over het verloop van reducties. Het benadert als model zoveel mogelijk de werkelijkheid en doordat de KLW het doen van metingen vervangt bespaart het forste kosten.

Naast de KLW, verzamelen en registreren de 18 onderzoeksbedrijven (inmiddels 17) extra data op dagniveau, rondom rantsoen, bemesting, beweiding en oogst. Daarnaast vinden op 15 onderzoeksbedrijven (inmiddels 14) stalmetingen plaats. De onderzoeksbedrijven verzamelen deze extra data om de nauwkeurigheid van bijvoorbeeld de rantsoenen te vergroten. Hoe meer data, hoe nauwkeuriger. Daarom neemt het Netwerk elke 5 weken de exacte samenstelling van het voer en de kuil mee. Zo leren we beter welke factoren effect hebben op ammoniak- en methaanemissies. De KLW wordt jaarlijks geactualiseerd aan de hand van de laatste inzichten. Dit traject vindt buiten het Netwerk plaats.

*Eén van de onderzoeksbedrijven is in april 2024 gestopt met deelname aan Netwerk Praktijkbedrijven. Op één van de onderzoeksbedrijven zijn de stalmetingen beëindigd in november 2022. Dit bedrijf is wel onderzoeksbedrijf gebleven.

Ammoniakemissie in de jaren maart 2021 - maart 2024

Ondanks dat het ruw eiwitgehalte van de 15 stalmeetbedrijven gemiddeld met 1,9% is gedaald, is volgens de continue stalmetingen de ammoniakemissie in de stallen licht toegenomen met 2,7% (in meetjaar 3 ten opzichte van meetjaar 1 (zie tabel 2)). De daling van het ruw eiwitgehalte is bij deze stalrapportage gebaseerd op de meetweekresultaten van de stalmeetbedrijven. Netwerk Praktijkbedrijven communiceert zelf vooral op basis van de cijfers uit de KLW, waarbij resultaten worden vergeleken met het referentiejaar 2020. De stalmetingen zijn gestart in het voorjaar van 2021. Vergelijken is daardoor niet één op één mogelijk. In eerste instantie is daarom het gemeten resultaat niet hetgeen dat je verwacht. Vooral niet gezien de inspanningen van de Netwerk-deelnemers om met managementmaatregelen (ruw eiwit verlagen, jongvee verlagen en VEM verhogen) de ammoniakemissie omlaag te brengen.

Echter, de stalmeetuitkomsten betekenen niet dat de managementmaatregelen niet werken. De werking van elk van deze maatregelen is namelijk aangetoond in onderzoek onder gecontroleerde omstandigheden. De stalmeetbedrijven laten zien wat de invloed van de dagelijkse praktijk betekent. Er kunnen dus nog andere factoren zijn die de daling in ammoniakemissie beïnvloeden. Vervolganalyses aan de hand van meerdere dataverzamelingen binnen Netwerk Praktijkbedrijven zullen nog plaatsvinden.

Tabel 2: Gemiddelde waarden van methaanemissie, ammoniakemissie, ventilatiedebiet, staltemperatuur en ruw eiwitgehalte in het rantsoen van de 15 stalmeetbedrijven per meetjaar, inclusief de procentuele verandering van meetjaar 3 ten opzichte van meetjaar 1.

De invloed van ventilatie en temperatuur op ammoniakemissie

De stalmetingen leveren ook inzichten op die nieuw perspectief bieden. In de metingen is een relatie zichtbaar tussen het ventilatiedebiet en de ammoniakemissie (bij verschillende temperaturen), waarbij de ammoniakemissie stijgt wanneer de ventilatie toeneemt. Ook is er een relatie gevonden tussen de staltemperatuur en ammoniakemissie, waarbij de ammoniakemissie stijgt bij een hogere temperatuur. Erik van Well, onderzoeker bij CLM en mede-auteur van het rapport legt uit wat dit betekent voor de uitkomsten van de stalmetingen: “De weersomstandigheden leidden in meetjaar 3 tot een 4% hogere temperatuur in de stal en een 9,5% hogere ventilatiedebiet ten opzichte van meetjaar 1 (zie tabel 2). Deze stijgingen in temperatuur en ventilatiedebiet kunnen een verklaring zijn voor de licht toegenomen ammoniakemissie in de stallen van de 15 bedrijven. En hierdoor kan het effect van een daling in ruw eiwitgehalte op de ammoniakemissie vertroebeld worden.” Wellicht was de stijging van ventilatie en temperatuur en daarmee de stijging in ammoniakemissie hoger dan het verlagende effect van een lager ruw eiwit (en inspanning op andere managementmaatregelen) op de ammoniakemissie.

De relatie tussen ventilatie en ammoniakemissie biedt perspectief, want dat betekent dat de ammoniakemissie beperkt kan worden door de ventilatie te verminderen. Erik: “In natuurlijk geventileerde stallen wordt over het algemeen meer geventileerd dan nodig is voor de behoefte van de dieren. In deze stallen kan, met automatische regeling van ventilatiegordijnen, het ventilatieniveau en daarmee de ammoniakemissie omlaag gebracht worden.” Sturen op ventilatie kan dus een belangrijke nieuwe managementmaatregel worden in de Netwerk-aanpak. “Inmiddels wordt er op enkele bedrijven geëxperimenteerd met het sturen op ammoniakemissie met behulp van de stalgordijnen” aldus Erik.

Methaanemissie in de jaren maart 2021 – maart 2024

Gemiddeld over de 15 stalmeetbedrijven is de methaanemissie in de stal over de drie meetjaren gelijk gebleven (zie tabel 2). Het aantal dieren is op de 15 stalmeetbedrijven licht toegenomen met 0,5%. Het aantal dieren in de stal heeft invloed op de methaanemissie uit de stal omdat ongeveer 80% van de methaanemissie uit het dier afkomstig is. Dat de methaanemissie over de drie meetjaren gelijk is gebleven is mogelijk te verklaren doordat de Netwerk-deelnemers pas in 2023 gestart zijn met maatregelen om via voermanagement gericht de methaanemissie te verlagen (zie afbeelding 2). Effecten van deze maatregelen op de methaanemissie in de stal worden wellicht in de komende jaren zichtbaar. Het ventilatiedebiet heeft geen invloed op het emissieproces van methaan. De staltemperatuur heeft mogelijk wel invloed op de methaanemissie uit mest in de mestkelder, maar verwacht wordt dat dit zeer beperkt is.

“Binnen Netwerk Praktijkbedrijven wordt op verschillende manieren en vanuit meerdere disciplines data verzameld. We zijn blij met dit rapport over de tussenresultaten van de stalmetingen, gemeten op 15 van de onderzoeksbedrijven van Netwerk Praktijkbedrijven. Toch is het nog te vroeg om de verschillende cijfers en uitkomsten op elkaar te leggen en echt goed met elkaar te kunnen vergelijken. Van belang is dat de trends die uit de verschillende data naar voren komen een zelfde beeld laten zien. In samenhang met de KLW, Navigator, meetweekgegevens en stalmeetgegevens werken we toe naar nadere analyses en vervolgens een diepte-analyse om meer te kunnen zeggen over het effect van ons routeplan, waarbij de nadruk op voer- en diermanagementmaatregelen ligt. Maar net als dat alle betrokken bedrijven allemaal anders in elkaar zitten, zitten ook de meetprotocollen en analyses per wetenschappelijk onderzoeksgebied anders in elkaar. Integraal aanpakken vraagt, net als op het melkveebedrijf, binnen een organisatie als Wageningen University & Research eveneens extra aandacht. In de loop van dit jaar verwachten we nog meer wetenschappelijke rapporten over betrokken projectonderdelen.”

Gerelateerde documentatie

Stalmetingen

Om de stikstof- en koolstofkringloop op melkveebedrijven in kaart te brengen, vinden gedurende vier jaar bij 15 onderzoeksbedrijven van Netwerk Praktijkbedrijven stalmetingen plaats naar ammoniak- en methaanemissies. Een intensief meettraject waarin Wageningen UR en CLM samen optrekken. Wat daarbij komt kijken en wat er wordt gemeten, is in een filmpje bij een van de deelnemers tijdens de installatie van de meetapparatuur in beeld gebracht.

artikel