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Nr. 93, 27.01.2018  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE 

Resteverwertung

Bauern und Bäuerinnen nutzen Überreste aus Biogasanlagen gern zur Düngung ihrer Felder, obwohl die Auswirkungen auf den Boden unklar sind. Eine Gruppe an der Kieler Uni sucht nun nach Antworten darauf, wie dieser Trend den Acker beeinflusst.


Wie Gülle kommen auch Gärreste aus Biogasanlagen auf die Felder. Was das für die langfristige Boden­fruchtbarkeit bedeutet, wird in einem Kieler Forschungsprojekt untersucht. Foto: Thinkstock

Biogasanlagen sind beeindruckende Gerätschaften: Die gewaltigen Kuppeln dominieren heute das Land­schaftsbild in zahlreichen Dörfern. Relativ einfach zu verstehen sind sie auch: Man füttert sie beispiels­weise mit Gülle oder pflanzlichen Substraten wie Mais oder Zuckerrübe und lässt Bakterien ihre Arbeit machen. Diese zersetzen das organische Material in einem komplexen Vergärungsprozess und erzeu­gen dabei Gas, vor allem Methan, das dann gesammelt, verstromt oder ins Erdgasnetz einge­speist werden kann. So einfach entsteht Energie.

Was bei dem Prozess aber auch entsteht, ist Abfall. Beziehungsweise Überreste der fermentierten Substrate. Darin stecken Nährstoffe, die auf dem Feld mehr benötigt werden als im Abfalleimer. Ganz ähnlich wie schon seit Jahrhunderten Gülle und Mist, können diese Reste als Dünger benutzt werden. Bauern tun das gern, immerhin bietet es eine Verwendung für sonst verschwendete Ressourcen. »Wir begleiten diese neue Praxis und überprüfen, was das mit dem Boden macht«, erklärt Dr. Susanne Billmann-Born vom Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik, »um positive Effekte zu dokumen­tieren und bei eventuellen negativen Auswirkungen rechtzeitig gegenzusteuern.«

Risiken gibt es viele: Die Gärreste könnten zum Beispiel die natürlich im Boden lebenden Bakterien stören oder dafür sorgen, dass der Acker schneller erodiert.

Das Forschungsprojekt »InterDigSoil«, das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft über die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe gefördert wird, ist in drei Teile gegliedert. Am Anfang des interdisziplinären Projekts steht Biologin Dr. Susanne Ohl. Sie erzeugt in ihrem Labor, als Forschungsobjekt für die weiteren Forschenden, Gärreste. In Reihenversuchen überprüft sie, wie Mais und Co. als Gasproduzenten abschneiden, bei verschiedenen Temperaturen, in verschiedenen Mischungen und mit verschiedenen Inokula, also mikrobiellen Kulturen, die für die Vergärung sorgen. Der beste Gasproduzent? »Kombinationen mit Zuckerrübe. Durch den hohen Anteil an einfach verfügbaren Kohlenhydraten startet die Gaserzeugung da sehr schnell«, schildert sie. Die Gärreste, die bei ihren Versuchen entstehen, werden dann im Labor und im Feld weiterverwendet.

Dr. Susanne Billmann-Born überprüft damit, wie die in den Gärresten lebenden Bakterien sich auf Ackerböden auswirken. Konkurrieren sie mit den natürlich dort lebenden Mikroorganismen?

»Dank neuer Techniken können wir einen ersten Trend erkennen, der auf ein Nein hindeutet«, sagt sie. Das liegt wohl vor allem daran, dass die Biogasanlagen einerseits beheizt und andererseits sauerstofflos sind. Bakterien, die dort leben, machen auf einer eher kalten und sauerstoffreichen Ackerkrume keine Freudensprünge – und sterben schnell ab. Das Projekt läuft aber noch bis 2018, und bis dahin kann sich an diesen ersten Erkenntnissen noch einiges ändern.

Im dritten Teil des Projekts kommt Dr. Iris Zimmermann zum Einsatz. Sie ist Bodenkundlerin und überprüft, ob sich der Acker nach dem Einsatz von Gärreste-Düngung physikalisch verändert. Und auch wenn die Versuche noch nicht abgeschlossen sind, kann man hier deutlich »ja« sagen. Zum Beispiel können sich die Biogas-Abfälle wie ein Film über den Boden legen und verhindern, dass Wasser aufgenommen wird. »Wie bei einer Zimmerpflanze, die man lange nicht gegossen hat«, erklärt die Wissenschaftlerin. »Das Wasser fließt überall hin, aber nicht in den Boden.« Durch die Zerstörung der Bodenstruktur und die damit einhergehende Austrocknung und schlechte Belüftung können Erosionseffekte verstärkt werden. Am Ende könnte der Film aus Gärresten sogar für keimende Pflanzen ein Problem werden, wenn sie diesen nicht durchbrechen können.

Wie stark oder bedenklich solche Effekte wirklich sind, wird bis Ende 2018 nicht nur im Labor, sondern auch direkt auf dem Feld getestet: Auf den Versuchsgütern der Universität Kiel in Hohenschulen und in Karkendamm haben die Forschenden zahlreiche Versuchsparzellen angelegt. Die Ergebnisse der Forschungen kommen am Ende direkt den Landwirtinnen und Landwirten zu Gute, aber auch der Politik, die dadurch genauere Regelungen erarbeiten kann.

Bereits reglementiert ist das Düngen mit Gärresten: Seit Juli 2017 müssen in Felder eingebrachte Gärreste bei der Berechnung der gesetzlich maximal erlaubten Stickstoffmenge berücksichtigt werden. Denn wie Gülle haben sie hohe Nitratgehalte, die ins Grund- und Oberflächenwasser übergehen können.

Sebastian Maas
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