Systeemanalyse van een Vlaams melkveebedrijf

Deze systeemanalyse is mee tot stand gekomen op basis van de resultaten van de eerste co-creatiesessie met de stakeholders van de melkveesector. Het analyseschema en de oplijsting van processen en praktijken zullen dienen als basis voor de verdere uitwerking van de klimaatscan, en is niet exhaustief.

Om de doeltreffendheid van klimaatmaatregelen op het Vlaamse melkveebedrijf correct te berekenen, wordt een scan afgenomen op basis van een levenscyclusanalyse (LCA) met betrekking tot de geproduceerde melk. Daarvoor is een uitgebreide systeemanalyse vereist die alle processen en praktijken omvat die (kunnen) toegepast worden op het bedrijf en elk een ecologische en economische impact hebben.

De systeemgrenzen van de levenscyclus gaan van ‘cradle-to-gate’ of nog, van de extractie van natuurlijke grondstoffen tot en met productie op de boerderij (melk (en co-producten) klaar om buiten het bedrijf te valoriseren). Voor alle subsystemen worden zoveel mogelijk bedrijfsspecifieke data ingevoerd via o.a. boekhoudkundige gegevens en bevraging, en bijkomend ingeschat met de informatie voor handen (bijvoorbeeld emissies ten gevolge van mesttoediening op het veld). Alle activiteiten buiten de grenzen van het melkveebedrijf, maar noodzakelijk om de melk te produceren, behoren tot het achtergrondsysteem waarvoor data uit databanken zullen gehaald worden (bv. productie van een machine, inclusief de bijhorende afvalverwerking). Het voorgrondsysteem, oftewel het landbouwbedrijf, bestaat uit 7 subsystemen: Voederbeheer, Veebeheer, Melkbeheer, Mestbeheer, Infrastructuur, Energiebeheer, en Waterbeheer.

Voor elk subsysteem bekijken we de processen die er plaatshebben en de bijbehorende input- en outputstromen die zowel materieel als energetisch kunnen zijn. Sommige stromen komen van of gaan naar buiten de boerderijgrenzen, andere stromen lopen tussen (processen van) subsystemen. Elke stroom wordt gekwantificeerd.

1. Voederbeheer

De voornaamste processen bestaan uit: (i) begrazing, (ii) eigen voederproductie (inclusief de gangbare werkgangen op het veld), (iii) externe aankoop en (iv) opslag. Ook het voederen van de dieren zelf valt onder dit subsysteem. Voor eigen gewasproductie bestaan inputstromen enerzijds uit water (beregening, gewasbescherming), dierlijke en kunstmest (inclusief digestaat van de vergister, indien aanwezig en gebruikt) en energie. Daarnaast nemen we ook het machinegebruik en hulpmiddelen (zaad, gewasbeschermingsmiddelen) in rekening. Bij begrazing brengen we op die manier de eigen gewasproductie van het graasland in rekening. Onder externe aankoop vormen de aangekochte voeders of voedercomponenten de inputstromen. Bij opslag worden o.a. silo’s en kuilen in rekening gebracht (afdekzeil, infrastructuur). Outputstromen binnen het subsysteem voederbeheer, zijn onder meer de eventuele verkoop van gewas(zaad), gewasresten die gebruikt worden als strooisel of als input voor de vergister, en emissies ten gevolge van veldbewerkingen (oa door mesttoediening en brandstofverbruik) en het vee op grasland, aangevuld met de indirecte emissies van aangekochte materialen en voeder(componenten). 

2. Veebeheer

Dit omvat alle dierlijke processen verbonden aan de omzet en aanwas van het vee zoals rantsoenering en diergezondheid. Met oog op verschillende specifieke strategieën onderscheiden we 2 subcategorieën, het jongvee (kalf en vaars) en het melkvee (lacterend en droogstaand), al dan niet aangevuld met een fokstier. Belangrijke factoren zoals afkalfleeftijd en vervangingspercentage zullen de productie- efficiëntie en impact mee bepalen. Voornaamste input bestaat uit drinkwater, voedercomponenten en aangekocht fokmateriaal of jongvee. Andere inputstromen zijn bv. geneesmiddelen en zaad voor inseminatie. Outputstromen binnen het subsysteem veebeheer, zijn onder meer de verkochte kalveren en reforme koeien, gestorven dieren, en enterische emissies (methaan). De verkoop van dieren bepaalt mee de verdeelsleutel die gehanteerd wordt (allocatie) om de milieu-impact van het bedrijf te verdelen over melk- en vleesopbrengsten. Zo worden niet alle bedrijfsemissies toegeschreven aan de geproduceerde melk.

3. Melkbeheer

Het melkbeheer spitst zich toe op de melktechniek en –bewaring. De keuze voor een traditioneel melksysteem dan wel een robotinstallatie met telkens de bijbehorende melkopslaginfrastructuur, bepaalt de inputstromen van het proces. Deze inputstromen omvatten de aanwezige machines en technieken, de benodigde energie (voor o.a. melken, koelen, opwarmen van het reinigingswater), en de hoeveelheid reinigingswater voor de melkinstallatie en -koeltank. De voornaamste outputstroom van het subsysteem melkbeheer is de geproduceerde en verkochte melk. Het afvalwater wordt rechtstreeks afgevoerd via het mestbeheer en niet-verkoopbare melk (tgv antibioticagebruik) gaat richting veebeheer voor de kalveren. Bij koeling kan warmte gerecupereerd worden om bv. warm water te leveren voor andere toepassingen (drinkwater, reiniging, …).

4. Mestbeheer

Dit subsysteem focust op de mestbewerking en/of –verwerking van het type mest dat opgeslagen wordt. We onderscheiden drijfmest (in mestput) en vaste stalmest (mest gemengd met strooisel). Inputstromen omvatten het beddingmateriaal van de ligboxen, eventueel afvalmelk, reinigingswater van de melkplaats, melkinstallatie, en stalvloer, en energie vereist voor de mestschuif, mestmixer, mestscheiding, enz. Mest en emissies uit mest vormen de voornaamste outputstromen van het proces mestbeheer. Mest, al dan niet na scheiding, wordt vooral afgezet op eigen landbouwgrond, maar kan ook ingezet worden voor energieopwekking of kan worden afgevoerd buiten het bedrijf. Emissies van ammoniak en methaan hangen voornamelijk af van het opslagsysteem en het type mest.

5. Infrastructuur

De algemene infrastructuur en machines die niet specifiek worden toegekend aan een subsysteem vallen hieronder, met focus op de stalinrichting en materiaalonderhoud. De voornaamste inputstromen van dit proces zijn beddingmateriaal, machines, technieken voor klimatisatie en bijhorend energieverbruik (o.a. ventilatie). Het afvalwater van de stalvloer is de belangrijkste outputstroom van het subsysteem infrastructuur en stroomt heel dikwijls af naar het mestbeheer.

6. Energiebeheer

Het energiebeheer omvat zowel aangekochte energie als eigen geproduceerde energie. Dit proces kan dus zeer beperkt zijn tot eenvoudige installaties en afname van elektriciteit van het net om te voeden aan verschillende deelsystemen, maar kan evengoed bestaan uit eigen productie van elektriciteit en/of warmte via PV-panelen, zonneboiler, pocketvergisting e.d. Inputstromen zijn dus de aangekochte energie voor elektriciteit of warmte en de benodigde infrastructuur. Afhankelijk van de leverancier komt de elektriciteit binnen met een inherente impact dewelke verdeeld wordt over verschillende toepassingen a rato van het verbruik van elke afzonderlijke toepassing. De outputs van het proces energiebeheer zijn –naast de eventueel opgewekte energie- de indirecte energetische emissies.

7. Waterbeheer

Dit omvat de voorziening en behandeling van water bestemd voor en afkomstig van de andere subsystemen. Afhankelijk van het type water (grond-, oppervlakte-, regen- of leidingwater) en de toepassing, bestaat de input van dit subsysteem uit water, chemicaliën, filters, UV-units, enz. De output van het proces waterbeheer is voor- of nabehandeld water inclusief de gerelateerde emissies naar het (aquatisch) milieu.

• Functionele eenheid (FU): standaard wordt de impact berekend en uitgedrukt op bedrijfsniveau (totaal) en per eenheid meetmelk (FPCM). Bijkomende eenheden zoals oppervlakte kunnen afgetoetst worden.
• De eerste analyses vertrekken van de wijdverspreid toegepaste ReCiPe (midpoint) methode en verder wordt de opkomst van de recente Product Environmental Footprint (PEF) methode opgevolgd die de Europese Commissie heeft geïntroduceerd als geharmoniseerde standaardaanpak om de milieu-impact van producten te bepalen
  • Er wordt een basispakket van milieu-impactcategorieën gehanteerd waaronder klimaatverandering, verzuring, eutrofiëring, ruimtebeslag, fossiel grondstoffengebruik en watergebruik. Bijkomend wordt koolstof(opslag) in de bodem apart berekend en kunnen extra categorieën opgenomen worden om bijvoorbeeld  PEFCR-compatibel te zijn.
• Allocatie of de verdeling van de impact bij meerdere in- en outputs, wordt standaard toegepast, meer bepaald:
  • Economisch bij inkomende stromen, bv aangekochte voederproducten uit de databanken
  • Biofysisch bij de outputstromen melk-vlees (een generieke en typische verdeling schrijft 88% van de impact toe aan de geproduceerde melk en 12% aan het vlees dat het bedrijf verlaat)