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Umwelt

Klärschlamm auf den Acker?

Pflanzen sind anspruchsvolle Esser, vor allem bei knappen Nährstoffen wie Phosphor. Ausgerechnet in der Kläranlage stecken neue Ressourcen.

18.02.2020 vonLeo Frühschütz

Pflanzen, die Phosphor in den Boden bringen, gibt es nicht. Der Nährstoff steckt entweder in Rohphosphat, Gülle oder Klärschlamm.

Pflanzen sind anspruchsvolle Esser, vor allem bei knappen Nährstoffen wie Phosphor. Ausgerechnet in der Kläranlage stecken neue Ressourcen.

Tomaten sind hungrig, Salat und Gurken auch. Elf Monate im Jahr muss der Boden in einem Gewächshaus Futter fürs Gemüse liefern. Ohne Stickstoff, Phosphor und Kalium wächst da nichts. Damit dem Boden diese Nährstoffe nicht ausgehen, muss der Gärtner düngen. Am einfachsten funktioniert das mit synthetisch hergestellten Düngern. Doch diese leicht wasserlöslichen Kunstdünger sind im Öko-Landbau verboten. Also muss ein Bio-Gärtner oder Bio-Landwirt Gemüse und Getreide anders füttern, seinen Boden anders mit Nährstoffen versorgen.

Geschlossener Kreislauf

Das Ideal im Bio-Landbau ist ein weitgehend geschlossener Nährstoffkreislauf. Auf den Wiesen und Feldern des Bauern wachsen Pflanzen für die Menschen und Futter fürs Vieh. Die Tiere wiederum liefern Mist und Gülle, die als organischer Dünger zurück auf Wiesen und Felder kommen und die Pflanzen ernähren. „Allerdings sind Nährstoff-Kreisläufe in landwirtschaftlichen Betrieben nie vollkommen geschlossen“, erklärt Landwirtschaftsprofessor Kurt-Jürgen Hülsbergen von der TU München. Mit Gemüse und Getreide, mit Eiern, Milch und Fleisch verlässt ein großer Teil der Nährstoffe den Kreislauf des Betriebs und landet auf unserem Tisch. Wir nehmen die Nährstoffe zu uns und was wir davon nicht brauchen, scheiden wir wieder aus. Sie gelangen aber nicht zurück auf den Acker, sondern in die Kläranlage. Damit ist der Kreislauf unterbrochen. Die Nährstoffe, die mit den Erzeugnissen den Hof verlassen, muss der Bauer irgendwie ersetzen.

Hülsbergen hat zehn Jahre lang Stoffkreisläufe sowie Nährstoff- und Humusgehalte in den Böden von 40 ausgewählten Bio-Betrieben untersucht. Die Ergebnisse waren so unterschiedlich wie die Struktur der Betriebe, doch bei fast allen fehlte es an Phosphor.

Phosphor steckt in Dünger und Kompost

Pflanzen, die das Element in den Boden bringen würden, gibt es keine. Gute Phosphorlieferanten sind tierische Dünger und Kompost, aber sie reichen nicht immer aus. Deshalb muss Phosphat auf die Felder. Diese Phosphorverbindung stammt aus Lagerstätten, die im Tagebau ausgebeutet werden. Dort wird die Phosphaterde mit starken Säuren behandelt und zu konventionellem Dünger verarbeitet. Bio-Landwirte dürfen diesen nicht verwenden, sondern nur das unbehandelte Rohphosphat. Die Nachteile sind in beiden Fällen die gleichen: Der Phosphatabbau zerstört die Umwelt, außerdem kann das dort rausgebuddelte Phosphat mit Schwermetallen wie mit Cadmium oder Uran verunreinigt sein. Kein Wunder, dass Bio-Landwirte intensiv nach einem umweltverträglichen Phosphatdünger suchen.

Dünger aus der Kläranlage?

Optimal schließen ließe sich die Lücke im Phosphatkreislauf, wenn der Klärschlamm aus der Kläranlage auf die Felder käme. Schließlich enthält er die Nährstoffe, die die Menschen wieder von sich geben. Für Bio war dieser Dünger nie erlaubt. Denn leider enthält er auch alles andere, was wir so in Toilette oder Gully kippen: Arzneimittel und Haushaltschemikalien, Industrieabwässer und den von der Straße gewaschenen Reifenabrieb. Zurzeit wird in Deutschland trotzdem noch ein Viertel der anfallenden Klärschlämme auf konventionelle Felder gefahren. Doch auch hier ist die Klärschlammdüngung ein Auslaufmodell. Bis 2032 müssen alle größeren Kläranlagen ihre Schlämme verbrennen, schreibt die Klärschlammverordnung vor. Gleichzeitig legt die Verordnung fest, dass künftig Phosphor aus dem Klärschlamm recycelt werden soll. Denn dieser wichtige Pflanzennährstoff geht langsam aber sicher zur Neige, seit 2014 steht er auf der EU-Liste für kritische Rohstoffe.

Derzeit laufen an vielen deutschen Kläranlagen Pilotversuche, in denen die passende Technik für die Phosphorrückgewinnung erprobt wird. Bei einem Verfahren wird der Phosphor aus dem Schlammwasser mit Hilfe von Magnesiumsalzen zurückgewonnen. Es entsteht eine Verbindung, die sowohl Phosphor als auch Stickstoff enthält und Struvit genannt wird. Der Verband Bioland hat zusammen mit einem Berliner Ingenieurbüro und gefördert von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt untersucht, ob sich Struvit für den Öko-Landbau eignet. „Aus unserer Sicht ist Struvit ein Dünger, der gut zum Öko-Landbau passt“, sagt Ann-Kathrin Bessai, die das Projekt für Bioland betreut hat (siehe Interview). Denn Struvit lässt sich regional gewinnen und bringt die Nährstoffe dahin zurück, wo sie herkommen – auf den Acker. Das würde Betrieben helfen, die viele Nährstoffe brauchen – auch Stickstoff.

Bio-Landbau: Warum es manchmal an Phosphor fehlt

Bio-Mischbetriebe, also solche, die sowohl Ackerbau betreiben als auch Tiere halten, haben in der Regel keine Probleme mit der Stickstoff-Versorgung. Um diesen in den Boden zu bringen, bauen Bio-Landwirte regelmäßig Pflanzen wie Bohnen, Erbsen, Klee oder Luzerne an. Diese Leguminosen können Stickstoff aus der Luft in ihr Wurzelwerk einlagern. Die Wurzeln bleiben bei der Ernte im Boden und versorgen so das Feld mit neuem Stickstoff. Zusammen mit Mist oder Gülle reicht das meist aus.

Zahlreiche Bio-Betriebe haben sich aber auf den Anbau von Getreide oder Gemüse spezialisert und halten keine Tiere mehr, haben also auch keine hofeigene Gülle zum Düngen. Laut Statistischem Bundesamt liegt der Anteil dieser viehlosen Betriebe bei 30 Prozent. Und er wird weiter steigen. Denn bei den konventionellen Betrieben, die jetzt auf Bio umstellen, ist die Spezialisierung weit verbreitet. Bis auf Demeter haben die Bio-Verbände diesen Trend akzeptiert. In deren Weltbild gehören Wiederkäuer, am besten Rinder, zum Hoforganismus dazu; ihre Haltung ist deshalb in den Richtlinien vorgeschrieben. Der Verband hat im April 2019 sogar die bestehende Ausnahme für Gärtnereien enger gefasst. Gartenbaubetriebe mit mehr als zehn Hektar Größe müssen in den nächsten zehn Jahren Tiere anschaffen.

Ohne Vieh kein Phosphor

Viehlose Bio-Betriebe müssen sich anders helfen. Sie kaufen tierischen

Dünger von Bio-Bauern zu, um Phosphor und Stickstoff in den Boden zu

bekommen, oft im Tausch gegen Futtergetreide oder Kleegras. Weit

verbreitet sind diese Futter-Mist-Kooperationen bei norddeutschen

Erzeugern von Bio-Eiern, die den Trockenkot ihrer Hennen an

Ackerbaukollegen abgeben, die wiederum Getreide als Hühnerfutter

anbauen. „Wir müssen das Düngungskonzept im ökologischen Landbau neu

denken – vom betrieblichen zum überbetrieblichen und regionalen

Stoffkreislauf“, erklärt Professor Hülsbergen.

Aus der Bio-Tonne auf den Acker

Dabei ist ein wichtiges Thema, was denn in diesen Kreisläufen fließen soll. Wie konventionell darf der zugekaufte Dünger sein? Die EU-Öko-Verordnung erlaubt den Zukauf von Gülle oder Geflügelmist aus konventioneller, flächengebundener Tierhaltung. Auch dürfen Gärreste aus Biogasanlagen eingesetzt werden. Die Bio-Verbände hingegen haben die Verwendung von konventioneller Gülle und Geflügelmist als Dünger verboten. Auch wenn diese in einer Biogasanlage vergoren werden, dürfen die Reste nicht auf den Bio-Acker. Darüber hinaus haben die Verbände den Zukauf von Dünger mengenmäßig begrenzt. Damit der Kreislauf nicht völlig aus den Fugen gerät.

Laut EU-Öko-Verordnung ist ebenso Kompost aus der Bio-Tonne oder aus anderen pflanzlichen Abfällen zugelassen. Während Brüssel den Einsatz für eine ganze Reihe organischer Abfallstoffe erlaubt, sind die Bio-Verbände auch hier zurückhaltender. Kompost muss strenge Grenzwerte für Schwermetall und andere Schadstoffe einhalten.

Erlaubt sind bei Verbandsbetrieben auch bestimmte Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie, etwa Vinasse aus der Zuckerherstellung, Schlempe aus der Kartoffelverarbeitung oder Hornmehl von geschlachteten Rindern. Denn damit gelangen Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphor oder Kalium aus der Lebensmittelverarbeitung statt in den Abfall wieder auf den Acker – auch ein Kreislauf, wenn auch mit Umwegen. Besonders wichtig sind solche zugekauften Dünger für Gartenbaubetriebe – weil Tomaten, Gurken und Salat so hungrig sind.

Das braucht die Pflanze: Nährstoffe kurz erklärt

Stickstoff (N) ist ein Bestandteil aller Eiweiße und des grünen Farbstoffes Chlorophyll, den die Pflanzen für die Fotosynthese benötigen.

Phosphor (P) ist das Schlüsselelement für die Energieversorgung der Pflanze und ein unverzichtbarer Baustein für Zellwände, Erbgut und einige Eiweiße.

Kalium (K) regelt den Wasserhaushalt der Pflanze, fördert den Transport von Zucker und Stärke und macht die Pflanze widerstandsfähiger gegen Krankheiten.

Zusätzlich brauchen Pflanzen für viele Stoffwechselprozesse auch Magnesium, Calcium und Schwefel sowie Spurenstoffe, etwa Kupfer, Mangan oder Zink.

Mehr zum Thema

www.oekolandbau.de Wer es genauer wissen will, klickt sich auf der Webseite durch: Landwirtschaft > Pflanze > Grundlagen Pflanzenbau > Düngung

Sperl, Ina; Der Boden – Das verborgene Universum zu unseren Füßen. Gräfe und Unzer 2019, ISBN 9783833871306, 192 Seiten, 17,99 €

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