Die Landwirtschaft steht vor einem großen Problem: Viele Böden werden seit Jahren zu stark gedüngt. Zu viel Stickstoff und andere Nährstoffe gelangen auf Felder, in den Boden und schließlich ins Grundwasser. Die Folgen reichen von Nitrat im Trinkwasser bis hin zu geschädigten Pflanzen und einer sinkenden Artenvielfalt.
Biobasierter Dünger aus Hanfschäben: So soll Überdüngung vermieden werden
Forschende des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB arbeiten deshalb an einer neuen Lösung. Im Projekt HanAkku entsteht ein biobasierter Dünger aus Hanfschäben, also aus dem holzigen Inneren des Nutzhanfstängels. Der besondere Ansatz: Die Pflanze soll nur genau die Nährstoffe erhalten, die sie tatsächlich braucht. Nicht mehr und nicht weniger.
Der neue biobasierte Dünger könnte in Zukunft sowohl in der Landwirtschaft als auch im Gartenbau und sogar in privaten Gärten eingesetzt werden. Gleichzeitig soll er vollständig biologisch abbaubar sein und keine schädlichen Rückstände im Boden hinterlassen.
Was ist passiert?
Das Fraunhofer IGB in Straubing entwickelt im Rahmen des Forschungsprojekts HanAkku einen neuen biobasierten Dünger. Die Grundlage bilden Hanfschäben, die bisher meist als Nebenprodukt der Hanfverarbeitung anfallen und oft nur als Einstreu für Tiere genutzt werden.
Diese Hanfschäben werden mit Nährstoffen beladen, die zuvor in speziellen biologisch abbaubaren Lösungsmitteln gelöst werden. Anschließend geben die Hanfschäben diese Nährstoffe langsam und kontrolliert an die Pflanze ab.
- Entwickelt vom Fraunhofer IGB in Straubing
- Basis sind Hanfschäben aus Nutzhanf
- Der Dünger ist biologisch abbaubar
- Er soll Überdüngung verhindern
- Nährstoffe werden langsam und gezielt freigesetzt
- Zusätzlicher Vorteil: Speicherung von Wasser im Boden
Warum Überdüngung ein ernstes Problem ist
In Deutschland werden jedes Jahr rund 1,5 Millionen Tonnen reaktiver Stickstoff freigesetzt. Der größte Teil stammt aus der Landwirtschaft. Vor allem Gülle und klassische Mineraldünger sorgen dafür, dass mehr Stickstoff auf den Feldern landet, als die Pflanzen aufnehmen können.
Viele Landwirte düngen vorsorglich etwas stärker, um möglichst hohe Erträge zu erzielen. Kurzfristig kann das sinnvoll erscheinen. Langfristig entstehen jedoch erhebliche Nachteile für Umwelt, Böden und sogar die Pflanzen selbst.
Folgen für das Grundwasser
Wenn Pflanzen den überschüssigen Stickstoff nicht aufnehmen, gelangt er als Nitrat ins Grundwasser. Dort kann er die Trinkwasserqualität verschlechtern. In vielen Regionen Deutschlands liegen die Nitratwerte bereits deutlich über den empfohlenen Grenzwerten.
Für Wasserwerke bedeutet das hohe Kosten, weil das Wasser aufwendig gereinigt werden muss. Diese Kosten zahlen am Ende meist die Verbraucher.
Schäden für den Boden
Zu viel Dünger verändert den Boden. Er wird saurer, verliert wichtige Mikroorganismen und kann auf Dauer an Fruchtbarkeit einbüßen. Ein gesunder Boden besteht nicht nur aus Erde, sondern aus einem komplexen Zusammenspiel aus Bakterien, Pilzen, Kleinstlebewesen und organischen Stoffen.
Wird dieses Gleichgewicht gestört, wachsen Pflanzen oft schlechter, obwohl eigentlich mehr Nährstoffe vorhanden sind.
Auswirkungen auf Seen und Meere
Ein Teil der überschüssigen Nährstoffe wird durch Regen in Flüsse, Seen und Küstengewässer gespült. Dort fördern Stickstoff und Phosphor ein starkes Algenwachstum.
Diese sogenannten Algenblüten führen dazu, dass im Wasser weniger Sauerstoff vorhanden ist. Fische und andere Wasserlebewesen können dadurch sterben.
Überdüngung betrifft nicht nur Landwirte. Auch Verbraucher, Trinkwasserversorger, Gartenbesitzer und die Umwelt sind betroffen. Der neue biobasierte Dünger könnte helfen, mehrere Probleme gleichzeitig zu lösen.
Warum Hanfschäben für biobasierten Dünger geeignet sind
Hanfschäben entstehen bei der Verarbeitung von Nutzhanf. Sie befinden sich im Inneren des Hanfstängels und bleiben übrig, wenn die Fasern entfernt werden. Bislang werden diese Reste oft nur günstig verkauft oder entsorgt.
Genau hier setzt das Projekt HanAkku an. Die Forschenden wollen aus diesem vermeintlichen Abfallprodukt einen hochwertigen biobasierten Dünger machen.
Die besondere Struktur der Hanfschäben
Hanfschäben besitzen eine hochporöse Struktur. Sie können ungefähr das Vierfache ihres Eigengewichts an Wasser aufnehmen. Dadurch eignen sie sich ideal als Trägermaterial für Nährstoffe.
Die Nährstoffe werden in die feinen Poren eingebracht und später langsam wieder freigesetzt. Das hat mehrere Vorteile:
- Die Pflanze erhält Nährstoffe über einen längeren Zeitraum
- Es geht weniger Dünger verloren
- Das Risiko von Überdüngung sinkt
- Der Boden bleibt länger feucht
Zusätzlicher Wasserspeicher bei Trockenheit
Besonders interessant ist der Effekt auf trockene Böden. Nachdem die Nährstoffe freigesetzt wurden, bleibt die poröse Struktur der Hanfschäben erhalten. Sie kann anschließend Wasser speichern und nach und nach an den Boden abgeben.
Gerade in Zeiten zunehmender Trockenheit und häufiger Dürreperioden könnte das ein wichtiger Vorteil sein.
Für Gartenbesitzer oder Hobbygärtner bedeutet das zum Beispiel, dass Pflanzen weniger häufig gegossen werden müssen. In der Landwirtschaft könnte sich dadurch der Wasserverbrauch reduzieren.
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Wie der biobasierte Dünger funktioniert
Der neue biobasierte Dünger funktioniert anders als klassische Mineraldünger. Statt einfach möglichst viele Nährstoffe in den Boden zu bringen, wird der Bedarf jeder Pflanze genau analysiert.
Schritt 1: Nährstoffbedarf bestimmen
Zunächst ermitteln die Forschenden, welche Nährstoffe eine bestimmte Pflanze wirklich benötigt. Paprika hat beispielsweise andere Ansprüche als Tomaten, Weizen oder Hanf.
Dabei geht es vor allem um:
- Stickstoff
- Phosphor
- Kalium
- Magnesium
- Spurenelemente wie Eisen oder Zink
Schritt 2: Nährstoffe in speziellen Lösungsmitteln lösen
Die Nährstoffe werden anschließend in sogenannten Deep Eutectic Solvents gelöst. Diese Lösungsmittel werden oft mit DES abgekürzt.
DES bestehen aus mehreren festen Stoffen, die durch leichtes Erwärmen flüssig werden. Sie gelten als deutlich umweltfreundlicher als viele herkömmliche chemische Lösungsmittel.
Der große Vorteil: Die Nährstoffe lassen sich darin sehr gut lösen und anschließend gezielt in die Hanfschäben einbringen.
Deep Eutectic Solvents sind spezielle, biologisch abbaubare Lösungsmittel. Sie entstehen, wenn zwei oder mehr feste Stoffe miteinander vermischt und leicht erwärmt werden. Dadurch entsteht eine Flüssigkeit, die als Träger für Nährstoffe genutzt werden kann.
Schritt 3: Langsame Freisetzung im Boden
Nach der Beladung geben die Hanfschäben die Nährstoffe nur langsam an die Pflanze ab. Dieser Prozess ähnelt einem Langzeitdünger, allerdings ohne Kunststoffhülle oder Mikroplastik.
Dadurch wird verhindert, dass große Mengen auf einmal in den Boden gelangen.
Welche Vorteile der biobasierte Dünger gegenüber herkömmlichem Dünger hat
Viele herkömmliche Langzeitdünger enthalten Kunststoffverbindungen oder andere Stoffe, die nur sehr langsam abgebaut werden. Oft bleiben Mikroplastik und chemische Rückstände im Boden zurück.
Der neue biobasierte Dünger soll diese Probleme vermeiden.
Vorteile im Überblick
- Biologisch abbaubar
- Keine Mikroplastik-Rückstände
- Gezielte Nährstoffversorgung
- Weniger Nitrat im Grundwasser
- Bessere Wasserspeicherung im Boden
- Nutzung eines bisherigen Abfallprodukts aus Nutzhanf
- Unterstützung der Humusbildung
Beitrag zur Humusbildung
Nachdem die Hanfschäben ihre Aufgabe erfüllt haben, werden sie im Boden zersetzt. Dabei entsteht organische Substanz, die zur Humusbildung beiträgt.
Humus ist wichtig, weil er Wasser speichert, Nährstoffe bindet und den Boden lockerer macht. Ein humusreicher Boden gilt als besonders fruchtbar.
Wo liegen die Grenzen des neuen Düngers?
So vielversprechend der neue biobasierte Dünger auch ist: Noch handelt es sich um ein Forschungsprojekt. Bis der Dünger im großen Stil eingesetzt werden kann, müssen noch einige Fragen geklärt werden.
Die Langzeitwirkung muss weiter verbessert werden
Herkömmliche Langzeitdünger können oft über bis zu 14 Monate hinweg Nährstoffe freisetzen. Das Fraunhofer-Team arbeitet aktuell daran, eine ähnlich lange und gleichmäßige Wirkung zu erreichen.
Vor allem die Geschwindigkeit der Freisetzung ist entscheidend. Werden die Nährstoffe zu schnell abgegeben, entsteht erneut das Risiko einer Überdüngung. Werden sie zu langsam freigesetzt, fehlt der Pflanze möglicherweise genau dann etwas, wenn sie es braucht.
Wirtschaftlichkeit und Produktion
Außerdem muss geklärt werden, ob sich der biobasierte Dünger später wirtschaftlich herstellen lässt. Im Labor funktionieren viele Entwicklungen gut. Für den breiten Einsatz in Landwirtschaft und Gartenbau müssen sie jedoch auch bezahlbar sein.
Dazu gehören Fragen wie:
- Wie viele Hanfschäben stehen zur Verfügung?
- Wie teuer ist die Herstellung?
- Kann der Dünger in großen Mengen produziert werden?
- Wie hoch ist die Nachfrage in Landwirtschaft und Gartenbau?
Für wen der biobasierte Dünger besonders interessant ist
Der neue biobasierte Dünger könnte in mehreren Bereichen eine Rolle spielen.
Landwirtschaft
Landwirte könnten mit dem Dünger gezielter arbeiten und gleichzeitig gesetzliche Vorgaben zum Gewässerschutz leichter einhalten.
Gerade in Regionen mit hohen Nitratwerten im Grundwasser könnte das ein wichtiger Vorteil sein.
Gartenbau und Gemüseanbau
Auch im professionellen Gartenbau ist eine präzise Nährstoffversorgung wichtig. Pflanzen wie Paprika, Tomaten oder Gurken reagieren empfindlich auf zu viel oder zu wenig Dünger.
Das Fraunhofer-Team konnte bereits erfolgreich Paprika-Pflanzen mit dem neuen biobasierten Dünger kultivieren.
Hobbygärtner
Langfristig könnte der biobasierte Dünger auch für private Gärten interessant werden. Viele Hobbygärtner kennen das Problem: Entweder wird zu wenig gedüngt oder deutlich zu viel.
Ein Dünger, der die Nährstoffe automatisch langsam abgibt, wäre einfacher anzuwenden und könnte Fehler vermeiden.
Wer im Sommer Tomaten auf dem Balkon oder im Garten anbaut, muss oft regelmäßig nachdüngen. Mit einem biobasierten Langzeitdünger aus Hanfschäben könnte eine einmalige Düngung für mehrere Wochen ausreichen.
Rechtliche Einordnung: Darf Nutzhanf für Dünger verwendet werden?
Die Verwendung von Nutzhanf für Dünger ist in Deutschland grundsätzlich erlaubt. Hanfschäben stammen aus zugelassenem Nutzhanf mit sehr geringem THC-Gehalt und haben keine berauschende Wirkung.
Rechtlich handelt es sich dabei um einen landwirtschaftlichen Rohstoff beziehungsweise um ein Nebenprodukt der Hanfverarbeitung.
Wichtig ist, dass die eingesetzten Hanfsorten in der EU zugelassen sind und die geltenden Grenzwerte für THC einhalten.
Der geplante biobasierte Dünger fällt daher nicht unter das Betäubungsmittelrecht. Vielmehr könnte er künftig unter die allgemeinen Vorschriften für Düngemittel und biologische Bodenverbesserer fallen.
Welche Vorschriften später gelten könnten
Bevor ein neuer Dünger verkauft werden darf, muss er verschiedene Anforderungen erfüllen. Dazu gehören unter anderem:
- Nachweis der Wirksamkeit
- Nachweis der biologischen Abbaubarkeit
- Prüfung möglicher Umweltwirkungen
- Zulassung nach Düngemittelrecht
Bedeutung für Nachhaltigkeit und Klimaschutz
Der biobasierte Dünger könnte nicht nur die Landwirtschaft verbessern, sondern auch einen Beitrag zum Klimaschutz leisten.
Bei herkömmlicher Düngung entsteht häufig Lachgas. Dieses Gas ist deutlich klimaschädlicher als Kohlendioxid. Wenn weniger Dünger eingesetzt wird und die Nährstoffe effizienter genutzt werden, könnten auch die Lachgasemissionen sinken.
Zusätzlich werden mit den Hanfschäben vorhandene Reststoffe sinnvoll weiterverwendet. Statt ein Nebenprodukt zu entsorgen, entsteht daraus ein neues Produkt mit zusätzlichem Nutzen.
Nachhaltige Kreislaufwirtschaft
Das Projekt passt gut zur Idee einer Kreislaufwirtschaft. Dabei sollen Rohstoffe möglichst lange genutzt und Abfälle vermieden werden.
Hanfschäben fallen ohnehin bei der Verarbeitung von Nutzhanf an. Wenn daraus ein hochwertiger biobasierter Dünger entsteht, verbessert sich die gesamte Ökobilanz des Hanfanbaus.
Warum das Thema auch für die Zukunft des Nutzhanfs wichtig ist
Der Markt für Nutzhanf wächst seit Jahren. Hanf wird inzwischen für Textilien, Dämmstoffe, Lebensmittel, Kosmetik und Baustoffe verwendet.
Mit einem biobasierten Dünger aus Hanfschäben könnte nun ein weiterer Anwendungsbereich hinzukommen.
Das wäre auch wirtschaftlich interessant. Bislang haben Hanfschäben oft nur einen geringen Wert. Wenn sie künftig als Grundlage für einen modernen Langzeitdünger dienen, könnten Hanfverarbeiter zusätzliche Einnahmen erzielen.
Dadurch würde die gesamte Hanfbranche gestärkt.
Zusammenfassung
Der biobasierte Dünger aus Hanfschäben könnte ein wichtiger Schritt für eine nachhaltigere Landwirtschaft sein. Statt Böden mit zu viel Dünger zu belasten, sollen Pflanzen nur genau die Nährstoffe erhalten, die sie wirklich benötigen.
Die Hanfschäben speichern diese Nährstoffe, geben sie langsam ab und verbessern gleichzeitig die Wasserspeicherung im Boden. Anschließend werden sie biologisch abgebaut und tragen sogar zur Humusbildung bei.
Noch befindet sich das Projekt HanAkku in der Entwicklungsphase. Erste Versuche, etwa mit Paprika-Pflanzen, verlaufen jedoch erfolgreich. Wenn die Forschenden die Langzeitwirkung weiter verbessern können, könnte der biobasierte Dünger künftig in Landwirtschaft, Gartenbau und privaten Gärten eingesetzt werden.
Damit würde aus einem einfachen Reststoff der Hanfverarbeitung eine echte Alternative zu herkömmlichen Düngemitteln entstehen.
Quelle / Infos / Pressemitteilung: https://idw-online.de/de/news868747 und https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2026/april-2026/massgeschneidert-duengen.html
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Autor und Bild: Chad Gregor Paul Thiele
Kein Anspruch / Gewähr auf Aktualität, Vollständigkeit und Richtigkeit der News bzw. Pressemeldung