Forschende des Fraunhofer IGB nutzen Hanfschäben, das Innere des Hanfstängels, als Basis für ein biobasiertes Düngemittel.
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Überdüngung schadet Nutzpflanzen und schwächt die Biodiversität. Lachgas, das bei der Düngung entweicht, fördert die Erderwärmung.
Hanfschäben bilden Basis
Ein Forscherteam des Fraunhofer IGB in Straubing (D) arbeitet an einer Lösung: «Im Projekt HanAkku entwickeln wir ein biobasiertes Düngemittel, das biologisch abbaubar ist und sich ressourcenschonend herstellen lässt», erklärt Chemikerin Melanie Iwanow. «Unser massgeschneiderter Dünger versorgt die Pflanze ausschliesslich mit den notwenigen Nährstoffen und in den Mengen, die sie tatsächlich benötigt», erklärt sie.
Grundlage des neuen Mittels sind Hanfschäben, die das Innere des Nutzhanf-Stängels bilden. Bisher fallen die Schäben in Hanffaserfabriken als Abfallprodukt an und werden nur eingeschränkt als Tierstreu weiterverwendet. Die Forschenden möchten diese Hanfreste in ein hochwertiges, gewinnbringendes Produkt verwandeln: «Hanfschäben können wegen ihrer hochporösen Mikrostruktur und Materialbeschaffenheit etwa das Vierfache ihres Eigengewichts an Wasser aufnehmen. Diese Eigenschaft wollen wir nun auf neue biobasierte Lösungsmittel übertragen und damit die Hanfschäben massgeschneidert ausrüsten», so Melanie Iwanow.
Bedarfsgerecht versorgen
Zunächst identifizieren Melanie Iwanow und ihre Kollegen die Nährstoffe, die eine bestimmte Pflanze benötigt. Diese Stoffe werden im Labor mithilfe von Deep Eutectic Solvents (DESs) gelöst: umweltfreundliche Lösungsmittel also, die durch das Mischen von Feststoffen und einer anschliessenden moderaten Temperaturerhöhung eine Flüssigkeit bilden. Danach beladen die Forschenden die Schäben des Nutzhanfstängels mit den im DES gelösten Nährstoffen. Die absorbierten Stoffe werden später bei der Anwendung kontrolliert freigesetzt. Die jeweilige Pflanze lässt sich so bedarfsgerecht versorgen.
«Sind die Nährstoffe nach einiger Zeit gelöst, steht im Mikroporengerüst der Hanfschäben wieder Platz zur Verfügung, und es kann als Wasserspeicher für den Boden dienen. Gerade während Dürreperioden ist das ein entscheidender Vorteil», so Iwanow. Im letzten Schritt findet die Zersetzung des Düngemittels statt. Dort leistet es zusätzlich einen Beitrag zur Humusbildung.
Transfer in Agrarbereich angestrebt
HanAkku soll eine biobasierte Langzeit-Düngeralternative darstellen. «Herkömmliche Mittel können zwar über einen Zeitraum von etwa 14 Monaten hinweg eine gleichmässige Langzeitdüngewirkung erzielen, aufgrund der Inhaltsstoffe verbleiben jedoch oftmals Mikroplastik und andere schädliche Abbauprodukte im Boden», schreibt das Fraunhofer-Institut. Ziel der neuen Alternative ist es, dass die Düngemittel möglichst vergleichbare Ergebnisse hinsichtlich der Langzeitdüngewirkung liefern, dabei aber biologisch abbaubar sind und somit den Boden nicht belasten.
Das Projekt HanAkku endet dieses Jahr. Die Fraunhofer-Forschenden hoffen auf einen Transfer in den Agrar- und Gartenbausektor. Die Zeichen dazu stehen gut: Das Team hat mit dem neuen Dünger unter anderem erfolgreich Peperoni-Pflänzchen gezogen. «Wir können bereits nachweisen, dass unser Dünger sehr gut funktioniert, gerade feilen wir an der finalen Rezeptur, um unsere Inhaltsstoffe möglichst langsam und kontrolliert freizusetzen», so Melanie Iwanow. Ist dies geglückt, ist der biobasierte Dünger auch für die Hobbygärtnerei denkbar.
