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Überschüssige Gülle stellt die Landwirtschaft nicht nur seit der neuen, kürzlich in Kraft getretenen Düngeverordnung vor immer größere Herausforderungen. Die Ökosysteme Boden, Wasser und Luft werden durch das Einbringen großer Mengen Gülle und den darin enthaltenen Stickstoff extrem belastet. Um dieses Problem nachhaltig zu vermindern, werden dringend zukunftsfähige Lösungsansätze benötigt.

Das vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin entwickelte C.R.O.P.®-Verfahren (Combined Regenerative Organic food Production) ermöglicht es, Gülle durch eine rein biologische Methode zu einem hochwertigen Dünger aufzubereiten. Durch die konsequente Verwendung dieses Düngers können Nährstoffe gezielt verwertet und Böden und Gewässer so vor einem massiven Stickstoffeintrag geschützt werden.
Das C.R.O.P.®-Verfahren wurde ursprünglich für den Einsatz in geschlossenen Systemen wie Mond- oder Marsstationen konzipiert. Durch Aufbereitung von stickstoffhaltigen Abwässern zu einer direkt pflanzenverfügbaren Düngemittellösung wird hier der Betrieb von erdelosen Gewächshäusern und dadurch die Produktion von Gemüse ermöglicht.

Schema des C.R.O.P.®-Kreislaufs zur Aufbereitung von Abwässern

Dieser Kreislauf ist übertragbar auf die Anwendung in der Landwirtschaft. Die Weiterentwicklung der C.R.O.P.®-Technologie ermöglicht es, flüssige Wirtschaftsdünger wie Gülle aus der Landwirtschaft zu einem höherwertigen Produkt zu verarbeiten. Nach dieser Veredelung liegen überwiegend direkt pflanzenverfügbare Nährstoffe in der Lösung vor. Dieser biologisch hergestellte Dünger reduziert somit die unkontrollierte und überhöhte Stickstoffausbringung in den Boden und in Grundgewässer und verhindert die Emissionen von Umweltgiften (z. B. Ammoniak) aus den Ackerflächen. So entsteht bei dessen Ausbringung auch nicht mehr der übliche Gülle-Geruch, wodurch zusätzlich die gesellschaftliche Akzeptanz des Wirtschaftsdüngers erhöht wird. Nach Behandlung mit dem C.R.O.P.®-Verfahren liegen die im Dünger enthaltenen Nährstoffe in stabilen, nicht flüchtigen Stickstoff-Verbindungen vor, wodurch eine verlustfreie Lagerung des Düngers sowie eine Volumenreduktion ermöglicht wird.

Funktionsweise

Das C.R.O.P.®-Verfahren verzichtet vollständig auf den Einsatz von Chemikalien und Gefahrstoffen, da der Prozess auf natürlichen Stoffwechselvorgängen, die in der Natur vorkommen, beruht. Aufgrund einer einfachen Prozessführung ohne technisch aufwendige Elemente und durch geringen Energieeinsatz ist das Verfahren wartungsarm und kann sich auch nach möglichen Störfällen, wie z. B. einem Pumpen- oder Stromausfall, ohne Verzögerung eigenständig regenerieren. In der Zukunft kann die verarbeitete Gülle auch in geschlossenen Systemen verwendet werden. Statt der Ausbringung auf dem Feld, würde sie in ein erdeloses Gewächshaus direkt am Stall geleitet, wo z. B. eiweißhaltige Algen als Tierfutter gezüchtet werden.

Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung im Agrarsektor

Das vom DLR entwickelte C.R.O.P.®-Verfahren orientiert sich an den Zielen der Vereinten Nationen zur nachhaltigen Entwicklung. Die innovative Aufbereitung stickstoffhaltiger Abwässer aus dem Stall oder einer Biogasanlage reduziert nicht nur die weitgehend unkontrollierte Nitratbelastung, sondern sorgt mit dem Ressourcengewinn aus Abfällen dafür, Nährstoffkreisläufe zu vergrößern und zu nachhaltiger Landwirtschaft beizutragen. Die Nährstoffe werden dem Kreislauf ohne größeren Energieaufwand wieder zugeführt, wodurch energieaufwändige Techniken, wie beispielsweise eine Stickstoffrückgewinnung aus der Luft, eingespart werden können.
Die gezielte Anwendung von C.R.O.P.® in der Landwirtschaft kann durch die Kultivierung von bodenlebenden Mikroorganismen zu einer besseren Biodiversität des Bodens beitragen. Durch diese effiziente Düngung mit biologisch aufbereitetem Wirtschaftsdünger können höhere Erträge in der Landwirtschaft und auch im Pflanzenanbau erreicht und letztlich auch eine Verbesserung der Ernährung erzielt werden.

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Downloads:

C.R.O.P.® Biologische Veredelung von Gülle - Factsheet

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Links:

DLR auf der AGRITECHNICA 2019

Hannover Messe: DLR zeigt Innovationsideen und Möglichkeiten zur Flexibilisierung des Energiesystems

Lebenserhaltungssystem C.R.O.P.® auf der Hannover Messe

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