StabilOrg
Anpassung der Landnutzung an zukünftige klimatische Veränderungen durch innovative Bodenverbesserungsmittel aus Kompost, Ton und Eisenhydroxidschlämmen.
Alle Fotos: Lydia Pohl / BTU
- Lydia Pohl
- Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Lehrstuhl Bodenschutz und Rekultivierung
- Tel.: +49 (0) 355 69 46 28
- Mail: lydia.pohl@b-tu.de
- Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Lehrstuhl Bodenschutz und Rekultivierung, Cottbus
Koordiniert das Gesamtvorhaben, betreut gemeinsam mit den Unternehmenspartnern die Herstellung der Bodenhilfsstoffe und ist für die Durchführung der bodenkundlichen Analysen verantwortlich. - KERATON Kies- und Tongruben GmbH, Plessa
Ist für die Bereitstellung der Tone und der Herstellung der Bodenhilfsstoffe zuständig. - Produktions- und Umweltservice GmbH P.U.S., Lauta
Ist für die Bereitstellung der Eisenhydroxidschlämme und Herstellung der Bodenhilfsstoffe zuständig.
Kurzbeschreibung und Ziele
Primäres Ziel des StabilOrg-Projektes ist die Erhöhung des Humusgehaltes und damit die Steigerung der Nährstoff- und Wasserhaltekapazität trockener und nährstoffarmer Böden. Das Wertschöpfungspotenzial dieser ertragsschwachen Böden wird dadurch erhöht und ein wirtschaftlicher Anbau von nachwachsenden Rohstoffen wird ermöglicht. Um all dies zu erreichen, sollen im Rahmen dieses LIL-Projektes organische und mineralische Substanzen zu einem leicht aufzubringenden Bodenhilfsstoff vermischt werden.
Als stabilisierende Ausgangsstoffe für die organo-mineralischen Komplexe werden Eisenhydroxidschlämme sowie regional verfügbare Tone eingesetzt. Eisenhydroxidschlämme fallen in der Lausitz als Folge der Tagebauaktivitäten sowie als Reststoffe in der Trink- und Grubenwasseraufbereitung, an. Bisher können sie nur in relativ geringen Mengen industriell genutzt werden, zum Beispiel dienen sie hierzulande als Bindemittel für Schwefelwasserstoffe in Biogasanlagen. Hier wird das Material nach dem Einsatz auf ackerbaulichen Flächen ausgebracht, allerdings nur in Verbindung mit einer großen Gärschlammmenge. Der Großteil der Eisenhydroxidschlämme wird jedoch als Abfallstoff verkippt oder aufwändig in eigens angelegten Deponien gelagert.
Je nach Herkunft weisen die Eisenhydroxidschlämme zudem einen erhöhten Gehalt an organischem Material auf, beispielsweise Wurzeln, Detritus (zerfallene organische Substanzen) etc. Bei den bisherigen wirtschaftlichen Verwertungswegen wird dieses organische Material oftmals als Störfaktor angesehen. Aus bodenkundlicher Sicht stellt dieses jedoch eine wertvolle Ressource dar und bietet als Bodenhilfsstoff zwei entscheidende Vorteile:
- Es werden Eisen(hydro)oxide eingebracht, die natürlicherweise bereits in Böden vorkommen und die zur langfristigen Stabilisierung von Kohlenstoff und Nährstoffen beitragen.
- Gleichzeitig wird organisches Material eingebracht, das sich positiv auf die Nährstoffverfügbarkeit und die Wasserhaltekapazität auswirkt.
Im Projekt wurden zunächst die Ausgangsmaterialien und ihre Eigenschaften untersucht. Daraufhin erfolgten Experimente mit unterschiedlichen Mischungen der Ausgangsstoffe. Wichtig war hier nicht nur herauszufinden, was rein technisch funktioniert, sondern auch was inhaltlich sinnvoll ist. So wurde beispielweise in enger Zusammenarbeit von Forschenden und Praxispartnern entschieden, die Ausbringung der Bodenhilfsstoffe in Form von Pellets zu realisieren. Pellets benötigen für die Herstellung zwar Energie und sind damit etwas teurer, haben aber immense Vorteile: sie sind einfach zu transportieren und auf den Feldern auszubringen, sie stauben nicht und lassen sich gut lagern. Da durch die Pellets mineralische Bestandteile ausgebracht werden, die natürlicherweise in Böden vorkommen und eher langfristig abgebaut werden, kann zudem von einer langandauernden Wirkung der Bodenhilfsstoffe über mehrere Vegetationsperioden hinweg ausgegangen werden. Ein jährliches Ausbringen entfällt also.
Eisenhydroxidschlämme als hauptsächlicher Grundstoff der Pellets werden momentan meist ungenutzt als Reststoff verkippt. Mit dem Projekt sollen nicht nur die bisher nötigen Entsorgungskosten für die Firmen entfallen können, sondern das Material kann auch dem Rohstoffkreislauf zurückgegeben werden.
StabilOrg entwickelt Technologien zur Steigerung der Wasser- und Nährstoffkapazität trockenheitsgefährdeter Böden und trägt damit zur Klimaanpassung der Landnutzung bei – eines der wesentlichen Entwicklungsziele von Land-Innovation-Lausitz.
Insbesondere die Lausitz zählt in Deutschland zu den Regionen, die großflächig durch eher sandige, häufig humusarme Böden geprägt sind. Diese können nur wenig Wasser speichern und weisen zudem nur ein geringes Speichervermögen für Nährstoffe auf. Durch die Anwendung der Bodenhilfsstoffe sollen beide Faktoren gesteigert werden, so dass sich diese vor allem für den Einsatz auf marginalen Standorten in der Lausitz eignen. Das bodenverbessernde Substrat entsteht zudem in Zusammenarbeit mit zwei regionalen Industriepartnern und verwendet ausschließlich Ausgangsstoffe, die ebenfalls aus der Lausitz stammen.
Die Nutzung der Eisenhydroxidschlämme ermöglicht eine kreislaufwirtschaftliche Nutzung von vermeintlichen Abfallprodukten auf regionaler Ebene. Zudem trägt dies potenziell zur Aufwertung der Böden bei und hilft so, den landesweiten Flächendruck zu mindern. Dank des Einsatzes des neuartigen Bodenverbesserers können künftig vermutlich auch Grenzertragsstandorte in die Produktion biogener Rohstoffe eingebunden werden.
Ergebnisse
Im Rahmen der Untersuchungen konnte die regionale Verfügbarkeit der Tone und der Eisenhydroxidschlämme sicher bestätigt werden. Die Industriepartner haben erste Mischungsversuche der nötigen anorganischen und organischen Komponenten erfolgreich durchgeführt. Der entwickelte Bodenhilfsstoff konnte so aufgearbeitet werden, dass er mit einfacher Agrartechnik, beispielsweise mit Düngemittelstreuern, auf den Feldern ausgebracht werden kann.
Ausblick
Aktuell werden noch Untersuchungen zum Einfluss der Substrate auf bodenchemische Parameter, wie beispielweise den Nährstoffrückhalt, durchgeführt. Wünschenswert wäre, diese vielversprechenden Forschungen auch nach Projektende fortsetzen zu können. So sind im beantragten, auf StabilOrg aufbauenden Projekt BodenOrg Untersuchungen zur Quantifizierung der Auswirkungen auf Pflanzenwachstum und Biomasseproduktion geplant. Im Rahmen von BodenOrg soll ebenso überprüft werden, ob sich die positiven Effekte aus dem Labor in der Praxis bestätigen und ob sich diese Ergebnisse auch für Landwirte und Landwirtinnen positiv auswirken.
