Optimierung der Düngewirkung von Reststoffen aus Biomassekonversionsanlagen

Reststoffe aus der Biogas-Produktion oder Biomasse-Aschen sind wertvolle Ressourcen. Nach einer gezielten Aufbereitung werden sie als Düngemittel auf landwirtschaftlichen Flächen aufgebracht und schließen Nährstoffkreisläufe.

Traktoren bringen Teststoffe (in iesem Fall Hackschnitzel) auf einem Feld auf.

© S. Stölzer / R. Klamroth

Ziel des Fördervorhabens

Das Projekt erarbeitete eine Kooperationsstrategie im Bereich Reststoffrecyclings. Ziel ist, ein Netzwerk mit Wissenschaftlern aus der Donau-Region aufzubauen, um gemeinsame Forschungsvorhaben zur Optimierung der Düngewirkung von Reststoffen zu initiieren.

Die Rückführung von Reststoffen aus der energetischen Nutzung von Biomasse auf landwirtschaftlichen Flächen ist notwendig zur Schließung von Nährstoffkreisläufen. Vor allem die Anwendung von Gärresten (aus der Biogasproduktion) und Biomasse-Aschen stehen hier im Fokus. Eine gezielte Aufbereitung und Behandlung dieser Rückstände kann deren Wirkung in der Landwirtschaft optimieren und ihnen einen höheren Mehrwert verleihen.

Langfristiges Ziel des Netzwerks wird die Entwicklung innovativer Produkte zur Bodenverbesserung aus Reststoffen der Bioenergiewirtschaft und der Nahrungsmittelindustrie sein. Damit leistet es einen Beitrag für die nachhaltige Produktion von Biomasse und für ein besseres Umweltmanagement in Deutschland und den Partnerländern.

Einsatz der Ergebnisse

Die langfristigen Netzwerkaktivitäten sind vor dem Hintergrund der stark begrenzten Lagerstätten und steigender Düngemittelpreise besonders für Phosphor relevant. Der globale Bedarf an Phosphor wird in den kommenden Jahren vor allem wegen der Zunahme der Weltbevölkerung weiter steigen. Hinzu kommt ein erhöhter Bedarf durch den Anbau von Pflanzen im Non-Food-Bereich für die Erzeugung von Bioenergie. Das wird sich auf die Produktion und die Preise von Lebensmitteln auswirken.

Die Rückführung von Nährstoffen aus Rückständen der Bioenergieproduktion in den landwirtschaftlichen Nährstoffkreislauf setzt genau hier an, da sie zur Reduzierung des Einsatzes von mineralischen Düngern führt. Notwendig ist dazu jedoch eine Optimierung der Phosphor-Ausnutzung aus diesen Rückständen; diese Art der Aufbereitung scheidet aber aus ökonomischen Gründen im industriellen Maßstab oft aus.

Die Nutzung von organischen Sekundärrohstoffdüngern wie Komposten und Gärresten liefert neben Nährstoffen auch organische Substanz, welche bedeutsam für die Bodenfruchtbarkeit ist. Die entwickelten innovativen Produkte tragen zudem zur Nachhaltigkeit im Pflanzenbau bei, indem Reststoffe in den Nährstoffkreislauf zurückgeführt werden. Durch den wissenschaftlichen Beleg der Wirksamkeit der Recycling-Produkte auf Bodenqualität und Umwelt erhalten die beteiligten Produzenten die Möglichkeit, die Produkte optimal zu bewerben und zu vermarkten.

Neben der nachhaltigen Verwertung von Reststoffen reduziert die Nutzung alternativer Ressourcen auch die Abhängigkeit der Landwirte von mineralischem Dünger. Eine erhöhte Nährstoffausnutzung durch sachgerechte Anwendung ist zudem mit geringeren Nährstoffverlusten in die Umwelt verbunden.

Mehrwert der internationalen Zusammenarbeit

Hackschnitzel als Brennstoff für Biomassekraftwerke.

Hackschnitzel als Brennstoff für Biomassekraftwerke.
© S. Stölzer

Alle Partner des Netzwerks profitieren von der Zusammenarbeit. Sie bilden ein leistungsstarkes Konsortium, welches ein breites Wissensgebiet abdeckt. So ergeben sich für alle Partner erhöhte Chancen, bei der Einwerbung von EU-Fördermitteln erfolgreich zu sein. In einem sich anschließenden EU-Forschungsvorhaben sollen in einem breiten Untersuchungsprogramm anwendungsorientierte Aspekte der Agrarpraxis sowie innovative Untersuchungsmethoden berücksichtigt werden.

Im angezielten EU-Folgeprojekt sollen regionale Wertschöpfungspotenziale untersucht werden, um die Markteinführung nachhaltiger Produkte zur Bodenverbesserung im Donauraum unter besonderer Berücksichtigung der Umweltwirkungen zu gewährleisten. Unter enger Einbindung von Stakeholdern aus Politik und Agrar- und Beratungsverbänden werden Empfehlungen zur Implementierung von Maßnahmen resultieren, die die Verwendung von bodenverbessernden Produkten aus Reststoffen fördern. Langfristige Wirkung des Donauraumnetzwerks ist, die Entwicklung einer grünen Industrie zu unterstützen und somit zum ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Wandel in der Donauregion und Zentraleuropa beizutragen.

Besondere Ergebnisse und Erfolge der Maßnahme

Bei Voruntersuchungen zur Optimierung der Düngewirkung von Recyclingprodukten zeigte sich, dass Biomasse-Asche als Ko-Substrat bei der Kompostierung von Grünschnitt den Düngewert des Kompostes erhöht. Der Grünschnitt-Asche-Kompost verfügte über einen hohen Anteil von mittelfristig pflanzenverfügbarem Phosphor.

Im Projekt wurde darüber hinaus eine umfangreiche Datenbank über die Behandlung von Reststoffen angelegt. Sie enthält Daten über agronomische Eigenschaften von unterschiedlich behandelten Reststoffen wie z.B. Phosphor-Verfügbarkeit, Gehalte weiterer Nährstoffe und Gehalte an Schwermetallen. Sie stellt eine umfangreiche Basis des aktuellen Wissensstandes dar und soll für die Entwicklung neuer Produkte weitergeführt werden.

Ein Folgeprojekt im Interreg-Programm wurde bereits beantragt, ein weiterer Anschlussantrag auf europäischer Ebene mit den Donauraum-Netzwerkpartnern ist in Vorbereitung.

Ansprechpartner/in

DLR Projektträger | Europäische und internationale Zusammenarbeit
Ralf Hagedorn
Tel.: +49 228 3821 1492

Universität Rostock
apl. Prof. Bettina Eichler-Löbermann
Tel.: +49 381 498-3064