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Zwar ist es der Kerngedanke des Ökolandbaus, durch eine nachhaltige Wirtschaftsweise Ressourcen zu schonen und betriebsinterne Nährstoffkreisläufe zu stärken, doch insbesondere bei stark spezialisierten Betrieben verlassen mit dem Verkauf von erzeugten Produkten Nährstoffe den Betrieb und gehen der Landwirtschaft über die menschliche Ernährung verloren.
Gerade Phosphor wird zunehmend zu einem limitierenden Faktor im Ökolandbau. Die Möglichkeiten, diese Defizite auszugleichen, sind hier beschränkt. Neben organischen Düngemitteln stehen den Landwirten noch die mineralischen Rohphosphate zur Verfügung. Diese geraten allerdings zunehmend in die Kritik: weite Transportwege aus kritischen Herkunftsländern, Verunreinigungen durch hohe Schwermetallgehalte sowie eine oftmals geringe Pflanzenverfügbarkeit und Düngewirksamkeit in der Praxis.
Nicht zuletzt ist Phosphor ein endlicher Rohstoff, der aufgrund seiner ökonomischen Bedeutung in der Landwirtschaft und der zeitgleich zunehmenden unsicheren Verfügbarkeit durch die EU bereits 2014 als „kritischer Rohstoff“ eingestuft wurde.
Phosphor aus dem Abwasser
Ein vielversprechender Ansatz, um Nährstoffkreisläufe regional zu schließen und alternative P-Quellen zu nutzen, ist die Rückgewinnung von Phosphor in der Abwasseraufbereitung. Um dies zu unterstützen und eine Kreislaufwirtschaft anzuregen, hat die Bundesregierung 2017 mit der Überarbeitung der Klärschlammverordnung (AbfKlärV) eine Recyclingpflicht für Kläranlagen eingeführt. So müssen ab 2029 beziehungsweise 2032 Maßnahmen vorgenommen werden, um Phosphor aus dem Abwasser rückzugewinnen. Dementsprechend wird seitdem intensive Forschung zum Thema Phosphorrecycling betrieben und eine Vielzahl an Technologien und Verfahren entwickelt und erprobt. Auch die Ökobilanz dieser recycelten Phosphordünger ist für einige Verfahren besser als der konventionelle Abbau von Phosphor in Minen. Mehr Infos dazu finden sich auf der Internetseite des Umweltbundesamtes.
Darüber hinaus gilt es außerdem, die daraus entstehenden P-Rezyklate zu untersuchen: Wie sind diese düngemittelrechtlich einzuordnen? Welche Anforderungen müssen sie erfüllen und wie düngewirksam sind diese neuen Produkte in der Praxis?
Hierzu schalteten sich vergangene Woche knapp 100 Interessenten zu einer digitalen Veranstaltung der Landwirtschaftskammer NRW zusammen, um neben den rechtlichen Anforderungen des nationalen und europäischen Düngemittelrechts an die neuen Rezyklate auch Einblicke in verschiedene Forschungsprojekte zur Düngewirksamkeit von P-Rezyklaten in Gefäß- und Feldversuchen der TH Bingen, des LLH und der Landwirtschaftskammer NRW zu erhalten.
Öko-P: Feldversuche unter Praxisbedingungen
Der Fachbereich für Ökologischen Land- und Gartenbau der Landwirtschaftskammer NRW hat in den letzten drei Jahren ein Projekt im Rahmen des Förderprogrammes der europäischen Innovationspartnerschaften durchgeführt. Unter dem Titel „Alternative Phosphordünger (P-Rezyklate) zur Ertragssteigerung von Leguminosen und Getreide im Ökologischen Landbau“ – kurz Öko-P – wurden gemeinsam mit drei ökologischen Praxisbetrieben fünf verschiedene P-Rezyklate aus verschiedenen Herstellungspfaden unter den Bedingungen des Ökolandbaus erprobt.
Die Ergebnisse der zweijährigen Feldversuche deuten darauf hin, dass zumindest eine Produktgruppe eine wirksame und nachhaltige Alternative zu den herkömmlichen Düngeprodukten darstellen könnte: Struvite, oder auch Magnesium-Ammonium-Phosphate, werden durch die Zugabe von einem Magnesiumsalz, wie zum Beispiel Magnesiumchlorid, direkt in den Kläranlagen gefällt. Dadurch entsteht ein schadstoffarmes Produkt, das granuliert und pelletiert oder auch direkt als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden kann.
In den Feldversuchen mit Mais und Kleegras konnte gezeigt werden, dass die pflanzenverfügbaren P-Fraktionen im Boden unter anderem durch Struvit - und auch durch ein Klärschlammasche-basiertes Produkt - aufgefüllt und die P-Aufnahme der Pflanzen signifikant erhöht werden konnten. Auch in der Jugendentwicklung zeigten die mit Struvit gedüngten Maispflanzen eine bessere Entwicklung, zum Beispiel ersichtlich an Stängeldurchmesser und Pflanzenlänge. Zum Zeitpunkt der Ernte waren diese Unterschiede allerdings nicht mehr nachweisbar. Die Ergebnisse zeigen somit, dass der Phosphor aus den Struviten zwar für die Pflanzen verfügbar war, eine Düngewirkung auf den Ertrag von Mais konnte allerdings nicht nachgewiesen werden. Durch einen gezielten Einsatz zu bedürftigen Kulturen könnte somit unter erschwerten Bedingungen zumindest eine Ertragssicherung erzielt werden.
Diese Effekte konnten bei den anderen Rezyklaten, wie thermisch behandelten Klärschlammaschen, Klärschlammkarbonisat, Knochenkohle, nicht nachgewiesen werden. Allerdings sollen die Versuchsflächen über die nächsten Jahre weiterhin beprobt werden, um den Langzeitdüngeeffekt weiterhin zu untersuchen.
Zulassung in Teilen
Mit der Überarbeitung der Düngeverordnung im Juli 2022 und der EU-Öko-Verordnung im Januar 2023 haben die Rezyklate nun teilweise eine Zulassung für den Einsatz als Düngemittel erhalten. Demnach sind in der konventionellen Landwirtschaft nun Phosphatsalze - Struvite - sowie Produkte aus Klärschlammaschen zugelassen. Im Ökolandbau wurden vorerst nur die Struvite zugelassen.
Die Zulassung dieser Produkte ist ein wichtiger Schritt in Richtung Kreislaufwirtschaft. Zeitgleich sollten allerdings weitere Maßnahmen und Bemühungen unternommen werden, um Ressourcen zu schonen und einem P-Mangel auf landwirtschaftlichen Flächen entgegenzuwirken. Dazu zählen die Mobilisierung vorhandener P-Reserven im Boden durch eine gute Fruchtfolgegestaltung, pH-Wert Anpassung sowie angepasste Pflanzenarten oder auch eine optimierte P-Nutzungseffizienz von Pflanzen durch gezielte Züchtungen.
Phosphorrecycling aus Abwasser ist hierbei nur ein Stoffstrom und möglicher Ansatz, um Nährstoffe regional rückzuführen und Ressourcen zu schonen. Um die neuen P-Rezyklate in der Praxis anzuwenden, muss in Zukunft untersucht werden, wie diese neuen Produkte konfektioniert werden müssen, damit sie mit der vorhandenen Technik kompatibel sind und für die Pflanzen gut platziert werden können.
Hannah Fischer,
Landwirtschaftskammer NRW
Weitere Informationen
Einen Überblick über das Projekt "Öko-P" sowie den Kontakt zu den Projektpartnern finden Sie hier.
