Bei jeder Düngegabe versickert ein Teil des Düngemittels im Boden, das belastet einerseits das Grundwasser und nimmt Einfluss auf die Trinkwasserqualität, andererseits gehen auch wichtige Nährstoffe wie Phosphor, Stickstoff und Kalium verloren. Mit ihnen sollte möglichst nachhaltig umgegangen werden. Die Idee des Projekts BiNäA (Biologischer Nährstofftransfer durch Mikroalgen) ist, mit der Hilfe von Algen ein Kreislaufsystem zu errichten, das wichtige Nährstoffe recycelt und sie wieder als Düngemittel verfügbar macht.
Algen filtern Abwasser
Algen können Phosphor, Stickstoff und Kalium aus Abwässern anreichern, sie nutzen sie, um zu wachsen. Dafür brauchen sie nur Sonnenlicht und CO2 aus der Atmosphäre. Die Wissenschafter der Universität Bielefeld und des Forschungszentrum Jülich versuchen nun Mikroalgen, die bereits im Abwasser vorhanden sind, möglichst effizient zu vermehren und mit Nährstoffen anzureichern. Die gewonnene Algen-Biomasse kann dann getrocknet als Dünger dienen. Der Fokus liegt derzeit auf dem Klärwasser (Abwasser, das die Reinigungsstufen einer Kläranlage durchlaufen hat und bald in den Wasserkreislauf rückgeführt wird), denn es enthält noch viel Phosphor und Stickstoff.
Die Forscher errichteten gemeinsam mit den Stadtwerken Lichtenau eine Versuchsanlage neben der Kläranlage Altenautal in Lichtenau. Dort leiten sie das Wasser über eine geneigte Reaktorfläche auf der ein natürlicher Algenteppich wächst. Die Algen binden atmosphärisches CO2 und geben Sauerstoff an das Wasser ab. Die Anlage produziert also nicht nur Dünger sondern verbessert auch die Wasserqualität.
Einfaches, robustes Verfahren entwickeln
Wissenschafter des Forschungszentrum Jülich beschäftigen sich bereits lange mit dem algenbasierten Nährstoff-Transfer vom Abwasser zur Kulturpflanze. Sie untersuchen im Projekt wie der gewonnene Algendünger im Vergleich abschneiden – zur Zeit an Weizenpflanzen. Erste Ergebnisse zeigten einen zumindest gleich guten Erfolg wie mit Mineraldünger, oft auch besseren. Zusätzlich untersucht man die Nachhaltigkeit des Algendüngers und eventuelle Risiken für Mensch und Umwelt.
Neben den Stadtwerken Lichtenau sind auch mehrere Landwirte in das Projekt eingebunden. In einer weiteren Versuchsanlage testet man ein Verfahren für Abwässer, die im landwirtschaftlichen Betrieb anfallen. Ziel ist, ein möglichst einfaches und robustes Verfahren zu entwickeln, das eine Rückgewinnung auf regionaler Ebene ermöglicht. Projektstart war im März 2020, es läuft noch bis Ende des heurigen Jahres weiter.
Quelle: FZ Jülich, Uni Bielefeld
