Umfassende Analyse des Potenzials biobasierter Düngemittel
Die Weltbevölkerung wächst, und gleichzeitig ist der Nahrungsmittelanbau aufgrund des Klimawandels durch schwerere und häufigere Wetterereignisse und weitere Bedrohungen gefährdet. Die Produktion konventioneller Düngemittel zur Steigerung der Pflanzenproduktivität bildet eine Quelle von Treibhausgasemissionen und ist schädlich für die Umwelt. Rohstoffe zur Herstellung alternativer Düngemittel sind in großen Mengen vorhanden. Stickstoff und Phosphor, die für die pflanzliche Erzeugung grundlegend wichtig sind, finden sich in Gülle und Dung, Klärschlamm, Bioabfall und tierischen Nebenprodukten. Die Wiederverwendung dieser Elemente in Form von biobasierten Düngemitteln fördert die Kreislaufwirtschaft in der europäischen Nahrungsmittelerzeugung. Biobasierte Düngemittel können auch die Bodengesundheit verbessern, die Auswirkungen auf die Umwelt verringern und die Abhängigkeit Europas von importierten Phosphordüngern auf Apatitbasis und fossilen, energieintensiven mineralischen Stickstoffdüngern reduzieren. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts LEX4BIO bestand darin nachzuweisen, dass biobasierte Düngemittel Mineraldünger ersetzen und gleichzeitig die Auswirkungen auf die Umwelt minimieren sowie die Lebens- und Futtermittelsicherheit und die menschliche Gesundheit gewährleisten können.
Wissensbasis über biobasierte Düngemittel erarbeiten
Das Team von LEX4BIO bewertete etwa achtzig biobasierte Düngemittel und übertraf damit bei weitem die Ziele der Finanzhilfevereinbarung. „Umfangreiche Feldversuche zu ihrer agronomischen Wirksamkeit an verschiedenen europäischen Standorten haben ergeben, dass die meisten der getesteten biobasierten Düngemittel die Kulturpflanzen genauso gut wie Mineraldünger mit Phosphor und Stickstoff versorgen können, während andere langfristige Vorteile wie etwa die Erhaltung der Bodenqualität zu bieten haben“, erklärt Projektkoordinator Kari Ylivainio vom Institut für Naturressourcen Finnland. Eine hohe Wasserlöslichkeit von Phosphor gilt im Allgemeinen als Voraussetzung für hochwertige Düngemittel. „Wir haben bewiesen, dass dies bei biobasierten Düngemitteln nicht der Fall ist und dass eine geringe Löslichkeit sogar vorteilhaft sein kann, um durch Auswaschung verursachte Phosphorverluste zu verringern“, so Ylivainio. Maßgeschneiderte Düngestrategien (Ausbringungsrate, -dauer und -methode) auf der Grundlage von Boden, Kultur und Typ des biobasierten Düngemittels gewährleisten, dass der standortspezifische Nährstoffbedarf gedeckt und die Umweltemissionen minimiert werden.
Die Themen Umwelt, Sicherheit und Gesundheit im Fokus
Veröffentlichte Forschungsarbeiten haben die Aufmerksamkeit auf potenzielle Probleme im Zusammenhang mit biobasierten Düngemitteln wie beispielsweise die Einbringung von Schadstoffen und Krankheitserregern in den Boden gelenkt. Bei der Durchführung umfangreicher, projektintern entwickelter Umweltprüfungen und -bewertungen ergab sich jedoch, dass „die Schadstoffgehalte in den untersuchten biobasierten Düngemitteln unter den EU-Referenzwerten blieben, ohne dass ein signifikantes Risiko der Anreicherung gefährlicher Stoffe im Boden oder einer Zunahme von Antibiotikaresistenzen bestand“, sagt Ylivainio. Das Team von LEX4BIO hat ein Protokoll zur Durchführung von Lebenszyklusanalysen für Düngemittelprodukte entwickelt. Es wird harmonisierte Bewertungen ermöglichen, die den Verantwortlichen der Politik und Interessengruppen Unterstützung bei der Bewertung der ökologischen und umweltbezogenen Auswirkungen der Einführung biobasierter Düngemittel bieten. „Am wichtigsten ist, dass sich die erprobten biobasierten Düngemittel aus Sicht der Lebens- und Futtermittelsicherheit und der menschlichen Gesundheit als sicher erwiesen haben“, betont Ylivainio.
Gesellschaftliche und politische Faktoren ganzheitlich berücksichtigen
Das Team von LEX4BIO überprüfte gleichermaßen die Triebkräfte und Hindernisse in Hinsicht auf die Ersetzung konventioneller durch biobasierte Düngemittel entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Im Rahmen des Projekts wurden Unterschiede festgestellt, etwa in der Einstellung der landwirtschaftlichen Betriebe sowie der Verbraucherinnen und Verbraucher zur Abfallaufbereitung. Anhand der Identifizierung von Hindernissen, die der gesellschaftlichen Akzeptanz im Wege stehen, wird deutlich, dass ganzheitliche Anstrengungen einschließlich Sensibilisierungskampagnen und Gesetzesänderungen erforderlich sind, um eine weit verbreitete Nutzung biobasierter Düngemittel zu erleichtern. Die innerhalb von LEX4BIO durchgeführten umfangreichen Tests und Analysen haben bereits siebzehn Veröffentlichungen nach sich gezogen, wobei viele weitere in Vorbereitung sind und die Wissensbasis erweitern werden. Obwohl organische Düngemittel in die europäische Düngemittelverordnung (EU) 2019/1009 aufgenommen wurden, „wird der Übergang von synthetischen zu organischen Düngemitteln ein komplexer Prozess sein, der von wirtschaftlichen, technologischen und sozialen Faktoren abhängt. Es muss weiter geforscht werden, um den sicheren und nachhaltigen Einsatz von biobasierten Düngemitteln unter verschiedenen Anbaubedingungen zu optimieren, und damit Europa einer Kreislaufwirtschaft und der Selbstversorgung mit Lebensmitteln anzunähern“, schließt Ylivainio.
Schlüsselbegriffe
LEX4BIO, Düngemittel, biobasierte Düngemittel, agronomische Wirksamkeit, organische Düngemittel, Bodenqualität, Bioabfall, Klimawandel, ökotoxikologisch
