Im Forschungsprojekt ReKorD der Hochschule Hof sollen nährstoffreiche Reststoffe aus der Tierhaltung zu transportfähigen organo-mineralischen Düngerpellets verarbeitet werden. Dadurch könnten Nährstoffe gezielter von Regionen mit hohen Überschüssen in Gebiete mit entsprechendem Bedarf gelangen. Erste Pelletprototypen wurden bereits im Labormaßstab hergestellt. Bis zu einem wirtschaftlich nutzbaren Düngemittel sind jedoch noch weitere Forschungs- und Entwicklungsschritte erforderlich.
Wie werden aus Reststoffen neue Dünger für eine nachhaltige Landwirtschaft?
| Bereich | ReKorD Ansatz | Möglicher Nutzen |
|---|---|---|
| Ausgangsmaterial | Reststoffe aus der Tierhaltung | Vorhandene Nährstoffe werden besser genutzt |
| Verarbeitung | Herstellung organo-mineralischer Pellets | Bessere Lagerung und Handhabung |
| Transport | Kompakte, feste Düngerform | Überregionaler Nährstofftransfer wird erleichtert |
| Düngung | Gezielte Nährstoffversorgung | Nährstoffe können bedarfsgerechter eingesetzt werden |
| Kreislaufwirtschaft | Rückgewinnung landwirtschaftlicher Nährstoffe | Regionale Stoffkreisläufe können besser geschlossen werden |
| Forschungsstand | Erste funktionsfähige Prototypen im Labormaßstab | Technisches Konzept grundsätzlich bestätigt |
Faktenbox: ReKorD auf einen Blick
Meldung: Forschende der Hochschule Hof entwickeln organo-mineralische Düngerpellets auf Basis von Reststoffen aus der Tierhaltung. Erste Prototypen konnten im Labormaßstab hergestellt werden.
Bedeutung: Die Technologie könnte dabei helfen, Nährstoffe aus landwirtschaftlichen Reststoffen effizienter zu nutzen, besser zu transportieren und gezielter dort einzusetzen, wo sie benötigt werden.
Einordnung: Besonders interessant ist das Projekt für Landwirtschaft, Tierhaltung, Düngemittelwirtschaft, Umwelttechnik, Verfahrenstechnik und Regionen mit hohen Nährstoffaufkommen. Noch handelt es sich allerdings um ein Forschungsprojekt und nicht um ein bereits flächendeckend verfügbares Düngesystem.
Warum sind neue Nährstoffkreisläufe in der Landwirtschaft wichtig?
Landwirtschaft funktioniert grundsätzlich in Kreisläufen. Pflanzen nehmen Nährstoffe aus dem Boden auf. Ein Teil der Pflanzen wird zu Lebensmitteln oder Futtermitteln verarbeitet. Nutztiere wiederum scheiden einen erheblichen Teil der aufgenommenen Nährstoffe wieder aus. Diese finden sich anschließend unter anderem in Gülle und Mist.
Das Problem besteht weniger darin, dass diese Nährstoffe grundsätzlich unbrauchbar wären. Im Gegenteil: Wirtschaftsdünger sind seit Jahrhunderten ein wichtiger Bestandteil landwirtschaftlicher Düngung. Eine Herausforderung entsteht vielmehr durch die räumliche Verteilung.
In Regionen mit intensiver Tierhaltung können große Mengen organischer Reststoffe und damit erhebliche Nährstoffmengen anfallen. Andere landwirtschaftlich geprägte Gebiete benötigen gleichzeitig Nährstoffe für den Pflanzenbau. Flüssige oder wenig konzentrierte Wirtschaftsdünger über größere Entfernungen zu transportieren, kann jedoch wirtschaftlich und logistisch schwierig sein.
Genau an dieser Stelle setzt das Forschungsprojekt ReKorD an. Die Grundidee lautet, Nährstoffe aus Reststoffen der Tierhaltung aufzubereiten und in eine kompaktere, lagerfähige und transportierbare Form zu bringen.
Was ist das Forschungsprojekt ReKorD?
ReKorD steht für „Realisierung einer überregionalen Kreislaufwirtschaft durch Entwicklung eines organo-mineralischen, makrogranulierten Düngemittels auf Basis von Reststoffen der Tierhaltung“.
Das Projekt wird am Institut für nachhaltige Wassersysteme, kurz inwa, der Hochschule Hof durchgeführt. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung neuer organo-mineralischer Düngemittel und der dafür erforderlichen Produktionstechnik.
Nach Angaben des Instituts soll insbesondere ein dezentrales Nährstoffrecycling in nährstoffreichen Regionen ermöglicht werden. Die aufbereiteten Nährstoffe könnten anschließend in Gebiete transportiert werden, in denen ein entsprechender Bedarf besteht.
Damit geht das Konzept über die reine Frage hinaus, ob sich aus einem Reststoff ein Dünger herstellen lässt. ReKorD untersucht vielmehr eine mögliche neue Wertschöpfungskette für landwirtschaftliche Nährstoffe.
Weitere Informationen zum Projekt und zur aktuellen Entwicklung findest du in der Mitteilung des Informationsdienstes Wissenschaft unter idw-online.de zur Entwicklung neuer Nährstoffkreisläufe durch ReKorD.
Wer steht hinter dem Forschungsprojekt?
Projektleiter ist Dr. Harvey Harbach. An der Hochschule Hof hat er den Forschungsschwerpunkt „Ressourceneffiziente Lebensmittelproduktion“ als eigenständiges Forschungsprofil aufgebaut. Zudem vertritt er das Institut für nachhaltige Wassersysteme als stellvertretender Institutsleiter.
Seine Arbeit bewegt sich unter anderem an der Schnittstelle von nachhaltiger Lebensmittelproduktion, Wasserwirtschaft, Ressourceneffizienz und Kreislaufwirtschaft. Gerade bei einem Projekt wie ReKorD ist diese Verbindung verschiedener Fachgebiete wichtig.
Denn aus einem landwirtschaftlichen Reststoff einen zuverlässigen Dünger herzustellen, ist keine reine Agrarfrage. Materialwissenschaft, Verfahrenstechnik, Logistik, Umweltwissenschaften und wirtschaftliche Aspekte müssen zusammenspielen.
Wie werden aus Reststoffen transportfähige Düngerpellets?
Im Zentrum von ReKorD stehen sogenannte organo-mineralische Düngerpellets. Der Begriff klingt komplizierter, als das grundlegende Prinzip tatsächlich ist.
„Organo-mineralisch“ bedeutet, dass das Düngemittel sowohl organische Bestandteile als auch mineralische Nährstoffkomponenten enthalten kann. Durch die Kombination sollen Eigenschaften verschiedener Ausgangsstoffe gezielt genutzt werden.
Das Material wird anschließend in eine kompakte Pelletform gebracht. Solche Pellets können gegenüber flüssigen oder wenig verdichteten Ausgangsmaterialien praktische Vorteile bieten.
- Sie benötigen weniger Lagerraum als stark wasserhaltige Materialien.
- Sie lassen sich einfacher dosieren.
- Der Transport kann wirtschaftlicher werden.
- Eine gleichmäßigere Verteilung auf landwirtschaftlichen Flächen wird erleichtert.
- Die Zusammensetzung kann möglicherweise gezielter an den Nährstoffbedarf angepasst werden.
- Die Lagerung kann vereinfacht werden, sofern die erforderliche Stabilität erreicht wird.
Genau diese Eigenschaften sind für eine überregionale Kreislaufwirtschaft entscheidend. Ein nährstoffreicher Reststoff besitzt schließlich nur dann einen wirtschaftlichen Wert, wenn er sich sinnvoll aufbereiten, lagern, transportieren und anwenden lässt.
Warum ist die Pelletform so interessant?
Bei einem flüssigen Wirtschaftsdünger wird zwangsläufig eine große Menge Wasser mittransportiert. Wasser erhöht Gewicht und Transportvolumen, liefert aber selbst keinen Düngewert. Je größer die Entfernung zwischen Entstehungsort und landwirtschaftlicher Nutzfläche ist, desto wichtiger wird deshalb die Nährstoffkonzentration des transportierten Materials.
Eine Aufbereitung zu einem festen und kompakten Produkt kann diese Ausgangslage verändern. Die Nährstoffe werden dadurch nicht automatisch wertvoller, sie können jedoch leichter handelbar und transportierbar werden.
Das ist ein wichtiger Unterschied. Kreislaufwirtschaft funktioniert in der Praxis nur dann dauerhaft, wenn ökologische Vorteile mit technisch und wirtschaftlich tragfähigen Prozessen verbunden werden.
Welchen Meilenstein hat die Hochschule Hof bereits erreicht?
Ein wichtiger Entwicklungsschritt ist inzwischen gelungen. Das Forschungsteam konnte erstmals funktionsfähige Düngerpellets im Labormaßstab herstellen.
Dafür kam eine Hydraulikpresse zum Einsatz. Mit ihr wurden die Ausgangsmaterialien zu ersten Pelletprototypen verarbeitet. Damit konnte gezeigt werden, dass das entwickelte Pelletierungskonzept grundsätzlich technisch funktioniert.
Das ist ein wichtiger Erfolg, darf aber nicht mit einer fertigen Marktlösung verwechselt werden.
Faktenbox: Was bedeutet Proof of Concept?
Ein Proof of Concept, häufig als PoC bezeichnet, ist der praktische Nachweis, dass eine technische Idee grundsätzlich funktionieren kann. Er beantwortet zunächst die Frage: „Ist das Konzept technisch machbar?“ Ein Proof of Concept bedeutet noch nicht, dass das Verfahren bereits wirtschaftlich, industriell skalierbar oder für den regulären Markt verfügbar ist.
Warum ist der Schritt vom Labor zur Praxis so groß?
Ein Pellet, das unter kontrollierten Laborbedingungen erfolgreich hergestellt wurde, ist nur der Anfang. Für den praktischen Einsatz müssen zahlreiche weitere Eigenschaften untersucht und optimiert werden.
Dazu gehören beispielsweise:
- Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien
- Nährstoffgehalt der Pellets
- mechanische Stabilität
- Abriebfestigkeit
- Lagerfähigkeit
- Feuchtigkeitsverhalten
- Dosierbarkeit
- Verhalten bei Transport und Umschlag
- Nährstofffreisetzung im Boden
- Herstellungskosten
- Eignung für landwirtschaftliche Ausbringtechnik
Ein landwirtschaftlicher Dünger muss schließlich deutlich mehr können, als lediglich seine Form zu behalten. Er muss Nährstoffe in einer kalkulierbaren Weise bereitstellen und unter realen Bedingungen zuverlässig funktionieren.
Wie wichtig ist die kontrollierte Freisetzung der Nährstoffe?
Die Nährstofffreisetzung gehört zu den entscheidenden Punkten bei der Entwicklung eines neuen Düngemittels. Pflanzen benötigen Nährstoffe nicht beliebig, sondern abhängig von Kultur, Wachstumsphase, Standort, Boden und Witterung.
Werden beispielsweise größere Stickstoffmengen zu einem Zeitpunkt freigesetzt, an dem Pflanzen sie nicht aufnehmen können, steigt das Risiko von Verlusten. Aus ökologischer und wirtschaftlicher Sicht wäre das unerwünscht.
Ein gutes Düngemittel muss deshalb nicht nur Nährstoffe enthalten. Entscheidend ist auch, wann und in welcher Form diese für Pflanzen verfügbar werden.
Das ReKorD Team untersucht daher unter anderem die kontrollierte Freisetzung der in den Pellets enthaltenen Nährstoffe. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden wesentlich darüber entscheiden, für welche landwirtschaftlichen Anwendungen das Konzept später geeignet sein könnte.
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Kann ReKorD mineralische Düngemittel ersetzen?
Eine vollständige Ablösung mineralischer Düngemittel lässt sich aus dem derzeitigen Forschungsstand nicht ableiten. Sinnvoller ist es, von einer möglichen Ergänzung und einer effizienteren Nutzung bereits vorhandener Nährstoffe zu sprechen.
Mineralische Düngemittel haben in der modernen Landwirtschaft wichtige Funktionen. Sie besitzen definierte Nährstoffgehalte und ermöglichen eine sehr gezielte Versorgung der Pflanzen. Gleichzeitig ist ihre Herstellung teilweise energieintensiv und bei bestimmten Rohstoffen von internationalen Lieferketten abhängig.
Wenn Nährstoffe aus Reststoffen zurückgewonnen und effizienter eingesetzt werden können, könnte der Bedarf an neu erzeugten oder importierten Nährstoffkomponenten in bestimmten Bereichen sinken.
Wie groß dieser Effekt tatsächlich ausfallen kann, hängt allerdings von vielen Faktoren ab. Dazu gehören die verfügbaren Reststoffmengen, die Nährstoffzusammensetzung, Verluste während der Aufbereitung, Transportwege, Energiebedarf, Produktionskosten und die pflanzenbauliche Wirksamkeit der fertigen Pellets.
Welche Vorteile könnten organo-mineralische Dünger bieten?
Das Konzept verbindet zwei unterschiedliche Ansätze. Organische Komponenten bringen zurückgewonnene Stoffe aus biologischen Kreisläufen ein. Mineralische Komponenten können wiederum dazu dienen, Nährstoffverhältnisse gezielt einzustellen.
Daraus könnten mehrere Vorteile entstehen:
- bessere Nutzung bereits vorhandener Nährstoffe
- gezieltere Zusammensetzung des Düngers
- höhere Transportfähigkeit gegenüber stark wasserhaltigen Ausgangsstoffen
- regionale Wertschöpfung
- geringere Abhängigkeit von einzelnen externen Rohstoffquellen
- Verbindung von Kreislaufwirtschaft und moderner Düngestrategie
Allerdings müssen diese potenziellen Vorteile in der weiteren Projektarbeit wissenschaftlich und wirtschaftlich überprüft werden.
Wie könnten Nährstoffüberschüsse regional besser verteilt werden?
Eine der interessantesten Ideen hinter ReKorD ist der überregionale Nährstofftransfer.
Vereinfacht lässt sich das anhand zweier fiktiver Regionen erklären.
Praxisbeispiel: Tierhaltungsregion trifft Ackerbauregion
In Region A befinden sich zahlreiche Tierhaltungsbetriebe. Entsprechend hoch ist dort das Aufkommen an Mist, Gülle und weiteren nährstoffhaltigen Reststoffen. Gleichzeitig stehen nur begrenzte landwirtschaftliche Flächen für deren Nutzung zur Verfügung.
Region B ist dagegen stärker durch Ackerbau geprägt. Dort werden große Mengen Getreide, Mais oder andere Kulturen angebaut und entsprechend Nährstoffe benötigt.
Theoretisch könnten Wirtschaftsdünger aus Region A nach Region B gebracht werden. Bei großen Mengen flüssiger oder wenig konzentrierter Materialien werden längere Transportwege jedoch schnell teuer und ressourcenintensiv.
Werden bestimmte Reststoffströme dagegen aufbereitet und zu konzentrierten Pellets verarbeitet, verändert sich die Logistik. Pro Transporteinheit kann möglicherweise eine größere Menge nutzbarer Nährstoffe bewegt werden.
Damit würde aus einem regional anfallenden Reststoff potenziell ein überregional nutzbares Produkt.
Warum könnte das Projekt die regionale Kreislaufwirtschaft stärken?
Kreislaufwirtschaft wird häufig mit Recycling von Kunststoff, Metall oder Papier verbunden. Das Prinzip ist jedoch wesentlich breiter. Auch Stickstoff, Phosphor, Kalium und organische Substanz sind Ressourcen, die möglichst effizient genutzt werden sollten.
In einer idealen Nährstoffkreislaufwirtschaft gehen möglichst wenige dieser Stoffe verloren. Stattdessen werden sie nach ihrer ersten Nutzung zurückgewonnen, aufbereitet und erneut eingesetzt.
ReKorD könnte an mehreren Stellen einer solchen Kreislaufwirtschaft ansetzen:
- Nährstoffreiche Reststoffe entstehen in der Tierhaltung.
- Geeignete Stoffströme werden erfasst und aufbereitet.
- Die enthaltenen Nährstoffe werden in ein definiertes Düngemittel überführt.
- Das Material wird pelletiert und dadurch besser transportierbar.
- Die Pellets gelangen in Regionen mit entsprechendem Düngebedarf.
- Die enthaltenen Nährstoffe werden wieder für die Pflanzenproduktion eingesetzt.
Dadurch könnte eine zusätzliche regionale Wertschöpfung entstehen. Reststoffe wären dann nicht nur etwas, das gelagert oder entsorgt werden muss, sondern Ausgangsmaterial für ein neues Produkt.
Welche Rolle spielen Energiepreise und geopolitische Risiken?
Die Diskussion über alternative Düngemittel hat auch eine wirtschaftliche und geopolitische Dimension. Landwirtschaftliche Betriebe sind auf eine zuverlässige Versorgung mit Betriebsmitteln angewiesen. Dazu gehören Energie, Futtermittel, Pflanzenschutzmittel und Dünger.
Globale Krisen können zeigen, wie empfindlich internationale Lieferketten reagieren. Gleichzeitig ist insbesondere die Herstellung stickstoffhaltiger Mineraldünger eng mit dem Energie- und Rohstoffmarkt verbunden.
Je besser Nährstoffe innerhalb regionaler und überregionaler Kreisläufe zurückgewonnen werden können, desto größer könnte die Widerstandsfähigkeit landwirtschaftlicher Produktionssysteme werden.
Das bedeutet allerdings nicht, dass regionale Kreisläufe automatisch günstiger sind. Auch Trocknung, Aufbereitung, Pelletierung, Lagerung und Transport benötigen Energie und verursachen Kosten.
Für eine seriöse Bewertung muss deshalb die gesamte Prozesskette betrachtet werden.
Welche ökologischen Vorteile und Grenzen gibt es?
Auf den ersten Blick erscheint die Wiederverwertung von Nährstoffen grundsätzlich nachhaltig. Für eine belastbare ökologische Bewertung reicht dieser Gedanke allein jedoch nicht aus.
Welche Vorteile sind denkbar?
- Rückgewinnung wertvoller Nährstoffe
- weniger ungenutzte Reststoffpotenziale
- Entlastung nährstoffreicher Regionen
- effizienterer Transport durch kompaktere Produkte
- mögliche Einsparung bestimmter mineralischer Düngemittel
- Stärkung regionaler Stoffkreisläufe
- potenziell bessere Planbarkeit der Nährstoffverteilung
Welche Fragen müssen noch beantwortet werden?
- Wie viel Energie benötigt die Aufbereitung?
- Welche Transportentfernungen sind wirtschaftlich sinnvoll?
- Wie stabil bleiben die Pellets während der Lagerung?
- Wie hoch sind die Nährstoffverluste während der Produktion?
- Wie verhalten sich die Pellets unter unterschiedlichen Bodenbedingungen?
- Wie gut können Pflanzen die enthaltenen Nährstoffe nutzen?
- Wie hoch sind die Produktionskosten im industriellen Maßstab?
- Welche Qualitätskontrollen sind erforderlich?
Erst wenn diese Faktoren bekannt sind, lässt sich beurteilen, wie groß der ökologische Vorteil gegenüber bestehenden Verfahren tatsächlich ausfällt.
Faktenbox: Nachhaltig bedeutet nicht automatisch emissionsfrei
Auch Recyclingverfahren benötigen Energie, Maschinen und Transporte. Entscheidend ist deshalb die Gesamtbilanz. Ein Dünger aus Reststoffen ist vor allem dann ökologisch interessant, wenn die zurückgewonnenen Nährstoffe effizient genutzt werden und der Aufwand für Verarbeitung und Transport in einem sinnvollen Verhältnis zum Nutzen steht.
Welche rechtlichen Regeln gelten für Dünger aus Reststoffen?
Ein neues Düngemittel kann in Deutschland nicht allein deshalb eingesetzt oder vermarktet werden, weil es technisch funktioniert. Für Herstellung, Inverkehrbringen und landwirtschaftliche Anwendung gelten umfangreiche rechtliche Anforderungen.
Relevant sind unter anderem das deutsche Düngerecht sowie abhängig von Produkt und Vermarktungsweg weitere nationale und europäische Vorgaben.
Die Düngemittelverordnung definiert beispielsweise Anforderungen an verschiedene Düngemitteltypen. Für organisch-mineralische N-, P-, K- und Mehrnährstoffdünger gelten Vorgaben hinsichtlich Nährstoffgehalten, organischer Substanz, Ausgangsstoffen und Kennzeichnung.
Davon zu unterscheiden ist die Düngeverordnung. Sie regelt insbesondere die Anwendung von Düngemitteln nach den Grundsätzen der guten fachlichen Praxis.
Landwirtschaftliche Betriebe können also auch einen innovativen Recyclingdünger nicht beliebig ausbringen. Der tatsächliche Düngebedarf, Stickstoff und Phosphat, Standortbedingungen, Sperrzeiten und weitere Vorgaben müssen berücksichtigt werden.
Was bedeutet das für organo-mineralische Pellets?
Die Pelletform allein ändert nichts daran, dass die enthaltenen Nährstoffe rechtlich und fachlich berücksichtigt werden müssen. Ein organo-mineralischer Dünger bleibt ein Düngemittel und muss entsprechend eingeordnet werden.
Das ist auch aus Umweltsicht wichtig. Kreislaufwirtschaft darf nicht dazu führen, dass Nährstoffüberschüsse lediglich von einer Form in eine andere überführt werden. Entscheidend ist eine bedarfsgerechte Anwendung.
Warum arbeiten bei ReKorD Wissenschaft und Wirtschaft zusammen?
Bei ReKorD sind insgesamt 13 Konsortialpartner beteiligt. Sie bringen Fachwissen aus unterschiedlichen Bereichen ein, darunter Landwirtschaft, Materialwissenschaft, Verfahrenstechnik und Umwelttechnologien.
Diese Zusammenarbeit ist wichtig, weil zwischen einer erfolgreichen Laborprobe und einem marktfähigen Produkt zahlreiche Entwicklungsschritte liegen.
Wissenschaftliche Einrichtungen können beispielsweise Materialeigenschaften untersuchen und Verfahren optimieren. Landwirtschaftliche Partner kennen dagegen die praktischen Anforderungen auf Betrieben. Unternehmen aus Maschinenbau und Verfahrenstechnik können beurteilen, wie sich ein Laborverfahren auf größere Produktionsmengen übertragen lässt.
Nur wenn diese Perspektiven zusammengeführt werden, besteht eine realistische Chance, aus einer Forschungsinnovation eine praxistaugliche Lösung zu entwickeln.
Was muss für eine industrielle Produktion noch passieren?
Der erfolgreiche Laborversuch ist ein wichtiger Anfang. Für eine industrielle Herstellung müssen die Prozesse jedoch wesentlich größer gedacht werden.
Eine Hydraulikpresse im Labor verarbeitet vergleichsweise kleine Materialmengen. Ein kommerzielles Produktionssystem müsste dagegen kontinuierlich große Mengen landwirtschaftlicher Reststoffe bewältigen können.
Dabei stellen sich Fragen wie:
- Wie werden unterschiedliche Reststoffe vorbehandelt?
- Wie wird eine gleichbleibende Qualität gewährleistet?
- Wie werden Nährstoffgehalte kontrolliert?
- Welche Bindungseigenschaften benötigt das Material?
- Wie hoch muss der Pressdruck sein?
- Wie schnell kann eine Anlage produzieren?
- Wie wird Staubentwicklung verhindert?
- Welche Lagerbedingungen sind erforderlich?
- Wie hoch sind Energieverbrauch und Produktionskosten?
Gerade die Qualitätssicherung dürfte eine zentrale Rolle spielen. Landwirtschaftliche Reststoffe sind natürliche Ausgangsmaterialien und können hinsichtlich Zusammensetzung und Eigenschaften schwanken. Für ein standardisiertes Düngemittel muss trotzdem eine möglichst verlässliche Produktqualität erreicht werden.
Welche Bedeutung hat ReKorD für Landwirte?
Für landwirtschaftliche Betriebe könnte das Projekt langfristig in zwei Richtungen interessant werden.
Tierhaltende Betriebe könnten von neuen Verwertungsmöglichkeiten für nährstoffreiche Reststoffe profitieren. Ackerbaubetriebe könnten wiederum Zugang zu neuen Recyclingdüngern erhalten, deren Nährstoffzusammensetzung und Handhabung stärker standardisiert sind als bei manchen unverarbeiteten Wirtschaftsdüngern.
Ob daraus tatsächlich ein wirtschaftlicher Vorteil entsteht, hängt jedoch vom späteren Preis des Produktes ab.
Ein Recyclingdünger muss sich letztlich nicht nur im Labor, sondern auch auf dem Acker und in der betrieblichen Kalkulation bewähren.
Wie wird das Projekt ReKorD gefördert?
ReKorD wird durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung, kurz EFRE, im Rahmen des Programms „Investitionen in Beschäftigung und Wachstum“ Bayern 2021 bis 2027 gefördert.
Derartige Förderprogramme sollen Forschung, Innovation, regionale Wettbewerbsfähigkeit und nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung unterstützen.
Bei ReKorD treffen diese Ziele unmittelbar aufeinander. Das Projekt verbindet Ressourceneffizienz mit Landwirtschaft, Verfahrenstechnik und regionaler Wertschöpfung.
Besonders interessant ist dabei, dass nicht nur ein neues Produkt entwickelt werden soll. Langfristig könnte eine komplette Wertschöpfungskette entstehen, die von der Erfassung geeigneter Reststoffe über deren Aufbereitung bis zur Herstellung und Vermarktung eines neuen Düngemittels reicht.
Welche Bedeutung hat das Forschungsprojekt über Bayern hinaus?
Die grundlegende Herausforderung ist nicht auf Bayern beschränkt. Landwirtschaftliche Nährstoffströme sind in vielen Regionen Deutschlands und Europas ungleich verteilt.
Wo intensive Tierhaltung konzentriert ist, entstehen große Mengen Wirtschaftsdünger. In anderen Regionen dominiert dagegen der Pflanzenbau. Verfahren, mit denen sich Nährstoffe wirtschaftlich zwischen diesen Regionen bewegen lassen, könnten deshalb überregional relevant werden.
Das erklärt auch den Begriff der „überregionalen Kreislaufwirtschaft“ im Projektnamen.
Der Kreislauf muss nicht zwingend innerhalb weniger Kilometer geschlossen werden. Entscheidend ist vielmehr, dass Nährstoffe aus einem vorhandenen Reststoffstrom wieder in eine produktive Nutzung gelangen.
Welche Herausforderungen entscheiden über den Erfolg?
Bis aus den ersten Prototypen ein breit eingesetztes Düngemittel werden kann, müssen mehrere Voraussetzungen erfüllt sein.
- Technische Stabilität: Die Pellets müssen Produktion, Lagerung und Transport zuverlässig überstehen.
- Nährstoffwirkung: Die enthaltenen Nährstoffe müssen für Pflanzen in geeigneter Form verfügbar sein.
- Produktqualität: Schwankende Ausgangsmaterialien dürfen nicht zu unkontrollierbaren Produkteigenschaften führen.
- Wirtschaftlichkeit: Herstellung und Transport müssen zu wettbewerbsfähigen Kosten möglich sein.
- Umweltbilanz: Energiebedarf und Emissionen der Aufbereitung müssen gegenüber dem Ressourcennutzen betrachtet werden.
- Rechtssicherheit: Das fertige Produkt muss alle einschlägigen düngerechtlichen Anforderungen erfüllen.
- Praxistauglichkeit: Landwirte müssen die Pellets mit vorhandener oder wirtschaftlich vertretbarer Technik lagern und ausbringen können.
Erst das Zusammenspiel dieser Faktoren entscheidet darüber, ob aus einem vielversprechenden Forschungsansatz tatsächlich eine Innovation für die landwirtschaftliche Praxis wird.
Welche Fragen stellen sich zu ReKorD und Dünger aus Reststoffen?
Was ist ReKorD?
ReKorD ist ein Forschungsprojekt unter Beteiligung der Hochschule Hof. Entwickelt wird ein organo-mineralisches, makrogranuliertes Düngemittel auf Basis von Reststoffen aus der Tierhaltung. Ziel ist unter anderem ein besserer überregionaler Transfer landwirtschaftlicher Nährstoffe.
Was sind organo-mineralische Dünger?
Organo-mineralische Düngemittel kombinieren organische Bestandteile mit mineralischen Nährstoffkomponenten. Dadurch können Eigenschaften beider Bereiche miteinander verbunden werden.
Warum werden die Reststoffe pelletiert?
Die Pelletierung soll ein kompakteres, lagerfähiges und besser transportierbares Produkt ermöglichen. Das ist besonders relevant, wenn Nährstoffe über größere Entfernungen von Regionen mit hohem Aufkommen in Regionen mit entsprechendem Bedarf transportiert werden sollen.
Sind die ReKorD Pellets bereits erhältlich?
Nein. Das Projekt befindet sich in der Forschungs- und Entwicklungsphase. Erste funktionsfähige Prototypen wurden im Labormaßstab hergestellt. Daraus lässt sich noch keine allgemeine Marktreife ableiten.
Können solche Pellets Mineraldünger vollständig ersetzen?
Das lässt sich derzeit nicht seriös behaupten. Recyclingdünger können dazu beitragen, vorhandene Nährstoffe besser zu nutzen und möglicherweise einen Teil des Bedarfs an mineralischen Düngemitteln zu reduzieren. Welche Mengen tatsächlich ersetzt werden können, hängt von Zusammensetzung, Pflanzenbedarf, Nährstoffverfügbarkeit und weiteren Faktoren ab.
Warum werden Reststoffe nicht einfach direkt als Dünger eingesetzt?
Das geschieht bereits in großem Umfang. Wirtschaftsdünger wie Mist und Gülle sind wichtige Nährstoffquellen. Problematisch können jedoch Transportentfernungen, Wassergehalt, Lagerung, regionale Überschüsse und unterschiedliche Nährstoffkonzentrationen sein. Eine Aufbereitung kann bestimmte Reststoffströme leichter transportierbar und gezielter nutzbar machen.
Welche Rolle spielt die Düngeverordnung?
Auch Recyclingdünger müssen bedarfsgerecht eingesetzt werden. Die Düngeverordnung enthält unter anderem Vorgaben zur Ermittlung des Düngebedarfs sowie zur Anwendung stickstoff- und phosphathaltiger Düngemittel. Ein Recyclingprodukt hebt diese Regeln nicht auf.
Fazit: Können Düngerpellets aus Reststoffen die Landwirtschaft nachhaltiger machen?
Das Forschungsprojekt ReKorD zeigt einen interessanten Weg, wie Landwirtschaft und Kreislaufwirtschaft stärker miteinander verbunden werden könnten. Statt Nährstoffe in Reststoffen lediglich als regionales Problem zu betrachten, sollen sie aufbereitet und als wertvolle Ressource nutzbar gemacht werden.
Besonders spannend ist die Idee der Pelletierung. Eine kompakte und transportfähige Form könnte dazu beitragen, Nährstoffe aus Regionen mit hohen Aufkommen in landwirtschaftliche Gebiete mit entsprechendem Bedarf zu bringen. Damit würde aus einem lokalen Reststoff potenziell ein überregional nutzbares Düngemittel.
Die ersten erfolgreich hergestellten Prototypen sind deshalb ein wichtiger Meilenstein. Gleichzeitig befindet sich ReKorD weiterhin in einer frühen Entwicklungsphase. Materialzusammensetzung, mechanische Stabilität, Lagerfähigkeit, Nährstofffreisetzung, Produktionsverfahren, Wirtschaftlichkeit und Umweltbilanz müssen weiter untersucht werden.
Auch die rechtlichen Rahmenbedingungen bleiben entscheidend. Neue Recyclingdünger müssen sowohl hinsichtlich ihrer Produktqualität als auch bei ihrer späteren landwirtschaftlichen Anwendung die geltenden Vorgaben erfüllen.
Gelingt der Schritt vom Labor in eine wirtschaftliche Produktion, könnte das Konzept jedoch mehrere Herausforderungen gleichzeitig adressieren: vorhandene Nährstoffe effizienter nutzen, regionale Reststoffströme aufwerten, Transportmöglichkeiten verbessern und die Abhängigkeit von externen Düngemittelrohstoffen zumindest teilweise reduzieren.
ReKorD steht damit beispielhaft für einen Ansatz, der für die Landwirtschaft der Zukunft immer wichtiger werden dürfte: Ressourcen nicht nach einmaliger Nutzung abzuschreiben, sondern Nährstoffe möglichst lange und effizient im Kreislauf zu halten.
Quelle / Infos / Pressemitteilung: https://idw-online.de/de/news875999
Michael Färber beschäftigt sich seit 2018 intensiv mit Cannabis, Hanf und CBD. Er absolvierte den Master of Cannabis Industry sowie die Ausbildung zum ACM-zertifizierten Berater für Medikamente auf Cannabisbasis. Dieser Artikel wurde von ihm redaktionell erstellt und geprüft und basiert auf eigener Recherche, Pressemitteilungen, aktuellen News, wissenschaftlichen Studien, langjähriger Erfahrung sowie modernen Recherche- und Textwerkzeugen. Weitere Informationen findest du hier: Autorenvorstellung von Michael Färber
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