Züchtungskunde, 92, (4) S. 236-256, 2020, ISSN 0044-5401
© Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Scientific Articles
A life cycle assessment study of dairy farms in Northern Germany – The development of environmental impacts throughout a decade
Julia Drews1* ; Irena Czycholl1 ; J. Krieter1 ; 1 Institute of Animal Breeding and Husbandry, Christian-Albrechts-University, Olshausenstr. 40, D-24098 Kiel, Germany * Email: jdrews@tierzucht.uni-kiel.de
Life Cycle Assessment (LCA) is an internationally accepted and broadly used tool to quantify the environmental impacts (EIs) of food across the whole production chain. So far, studies analyzing farms over a series of consecutive years have not been available, but are necessary to ensure a better representativeness of the results. Therefore, the aim of the current study was to investigate the development of EIs caused by milk production over a decade. Therein, the EIs were analyzed using two different datasets from Northern German farms. Firstly, the maximum number of farms available per year (n = 422–608, total dataset) was applied to document annual fluctuations in structural or rather economic conditions. Secondly, all farms providing data over ten years (n = 113, continuous dataset) were included in order to examine the development of the farms themselves. To investigate the influence of the soil type on the level of EIs, the farms were grouped in the regions sandy heathland (Heath), marshland (Marsh) and eastern hillside region (Hill). A “cradle to farm-gate” LCA was performed for every farm and year from 2004 to 2013, respectively. 1 kg energy-corrected milk yield (ECM) was defined as the functional unit. Climate change (GWP), freshwater eutrophication (FE), terrestrial acidification (TA) and agricultural land occupation (ALO) were chosen as environmental impact categories. The GWP ranged from 1.26 to 1.56 kg CO2 eq., the TA from 0.0240 to 0.0298 kg SO2 eq., the FE from 0.000258 to 0.000334 kg P eq. and the ALO from 0.93 to 1.19 m2/a. There was no general tendency of a consistent increase or decrease in EIs throughout the investigated decade. However, the level of EIs varied more frequently between years than between regions. In the year 2012, in most cases EIs were significantly higher in the Marsh compared to the other two regions.
Life cycle assessment; Environmental impact; Global warming; Time horizon; Dairy farm
Eine Studie zur Ökobilanz von Milchviehbetrieben in Norddeutschland –
Die Entwicklung der Umweltwirkungen während eines Jahrzehnts
Mittels Ökobilanzierung werden die Auswirkungen der Lebensmittelproduktion (entlang der gesamten Produktionskette) auf die Umwelt quantifiziert. Im Zuge der teils emotionalen gesellschaftlichen Debatte um den Klimawandel haben solche Studien an Bedeutung gewonnen. Bisher lagen keine vergleichbaren Studien vor, in denen die Ökobilanzen von Milchviehbetrieben im Verlauf von mehreren aufeinanderfolgenden Jahren analysiert wurden. Diese sind jedoch notwendig, um eine bessere Repräsentativität der Ergebnisse zu gewährleisten und um abschätzen zu können, inwiefern Momentaufnahmen aussagekräftig sind. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, die Entwicklung von Umweltwirkungen auf milchproduzierenden landwirtschaftlichen Betrieben im Verlauf eines Jahrzehnts zu untersuchen. Die Umweltwirkungen wurden anhand von zwei verschiedenen Datensätzen aus norddeutschen Betrieben analysiert. Erstens wurde die maximale Anzahl verfügbarer Betriebe pro Jahr (n = 422–608, Gesamtdatensatz) untersucht, um jährliche Schwankungen der strukturellen beziehungsweise wirtschaftlichen Bedingungen zu dokumentieren. Zweitens wurden alle Betriebe, die Daten über zehn Jahre lieferten (n = 113, fortlaufender Datensatz), einbezogen, um die Entwicklung der Betriebe selbst zu untersuchen. Zusätzlich wurde der Einfluss des Bodentyps auf die Umweltwirkungen untersucht. Dazu wurden die Betriebe entsprechend ihrer regionalen Lage in Schleswig-Holstein eingeteilt in die Kategorien Geest, Marsch, Hügelland. Von 2004 bis 2013 wurde für jeden Betrieb und jedes Jahr eine Ökobilanz über den kompletten Produktionsprozess durchgeführt. Als funktionale Einheit wurde 1 kg energiekorrigierte Milchleistung definiert. Treibhausgaspotential, Eutrophierungspotential, Versauerungspotential und Landnutzung wurden als Umweltwirkungskategorien ausgewählt. Das Treibhausgaspotential lag pro kg Milch im Bereich von 1,26 bis 1,56 kg CO2-Äquivalent, das Versauerungspotential von 0,0240 bis 0,0298 kg SO2-Äquivalent, das Eutrophierungspotential von 0,000258 bis 0,000334 kg P-Äquivalent und die Landnutzung von 0,93 bis 1,19 m2/a. Während des gesamten untersuchten Jahrzehnts gab es keine allgemeine Tendenz zu einer konsistenten Zu- oder Abnahme der Umweltwirkungen. Das Niveau der Umweltwirkungen variierte jedoch zwischen den Jahren häufiger als zwischen den Regionen. Im Jahr 2012 waren die Umweltwirkungen in der Marsch in den meisten Fällen im Vergleich zu den beiden anderen Regionen signifikant höher.
globale Erwärmung; Milchproduktion; Ökobilanzierung; Treibhausgaspotential; Umweltwirkung