Regional anfallende Reststoffe und nachwachsende Rohstoffe als Torfersatz | Aufbereitung – Verwendung – Bewertung (NWG-Torfersatz)
Es wird ein interdisziplinärer Ansatz verfolgt, um die Herausforderungen der Torfminderung für den Gartenbau zu meistern und wissenschaftliche Nachwuchskräfte für unterschiedliche Aspekte der Torfminderung auszubilden. Das Kernthema dieser Nachwuchsgruppe ist die Erprobung neuer Torfersatzstoffe auf Basis von regional anfallenden Reststoffen und nachwachsenden Rohstoffen sowie die Ausweitung der Verwendungsmöglichkeiten bei bereits genutzten Stoffen.
Zielsetzungen
Die Arbeiten zielen dabei sowohl auf die Erzeugung, Bereitstellung und Aufbereitung von Torfersatzstoffen als auch auf die Herstellung von torfreduzierten bzw. torffreien Blumenerden und Kultursubstraten sowie deren Nachhaltigkeitsbewertung in der gärtnerischen Verwendung. Vorrangig soll neben der Nutzung regionaler Reststoffe (z. B. Hopfenrebenhäcksel) vor allem die Verwendung von Material aus der (Niedermoor-)Paludikultur sowie aus nachhaltig erzeugter Biomasse (u.a. KUP-Holz, Faserhanf) im Mittelpunkt stehen. Begleitet werden diese Arbeiten von Untersuchungen zur Qualität sowie der zur Nachhaltigkeit der geprüften Torfersatzstoffe bzw. der daraus hergestellten Blumenerden und Kultursubstrate. Ein wesentlicher Aspekt im Rahmen der Qualitätsprüfung ist dabei die Entwicklung eines auf der Nah-Infrarotspektroskopie (NIRS) basierenden Verfahrens zum quantitativen Nachweis von Torf in Blumenerden und Kultursubstraten sowie die allgemeine Nutzung der NIRS als innovatives analytisches Werkzeug bei der Qualitätsbeurteilung.
Vorgehensweise
Die Nachwuchsgruppe ist interdisziplinär aufgebaut und soll regional anfallende Reststoffe sowie nachwachsende Rohstoffe hinsichtlich ihrer Eignung als Torfersatzstoff untersuchen. Dies umfasst zum einen die Frage der optimalen Aufbereitung im Hinblick auf den geplanten Einsatzbereich, zum zweiten Fragen der pflanzenbaulichen Eignung bzw. der notwendigen Anpassung von Kulturmaßnahmen und zum dritten soll eine Nachhaltigkeitsbewertung aus ökologischer, ökonomischer und sozialer Sicht erfolgen. Zudem soll ein Verfahren zur Quantifizierung des Torfanteils in Kultursubstraten und Blumenerden mittels der Nah-Infrarotspektroskopie entwickelt werden. Den Schwerpunkt der in Frage kommenden Materialien bilden nachwachsende Rohstoffe aus der nassen Bewirtschaftung von Niedermooren (Paludikulturmaterial). Hinzu kommen weitere potentiell geeignete Rohstoffe wie Faserhanf oder Holz aus Kurzumtriebsplantagen. Ein möglicher regional anfallender Reststoff sind kompostierte Rebenhäcksel aus dem Hopfenanbau. Während der Laufzeit sollen fortlaufend weitere Rest- und Rohstoffe, die entsprechendes Potential bergen, evaluiert werden.
Die Evaluierung erfolgt nach einem standardisierten Verfahren mit mehreren Feedbackschleifen zwischen der Aufbereitung und der pflanzenbaulichen Prüfung. Im ersten Schritt werden die Materialien möglichst einfach aufbereitet und ihre grundlegende Eignung z.B. mit Keimpflanzentests geprüft. Im zweiten Schritt wird die Aufbereitung im Hinblick auf die Verwendung in unterschiedlichen Anbausparten optimiert und die pflanzenbauliche Eignung umfassender untersucht. Im dritten Schritt folgen dann eine Optimierung der Aufbereitung unter Berücksichtigung der Praktikabilität sowie umfangreichere Anbauversuche. Im Rahmen aller Arbeitsschritte werden die notwendigen Daten, z. B. zum Energiebedarf für die Aufbereitung, für eine parallel laufende Nachhaltigkeitsbewertung gesammelt. In diese fließen zudem Informationen u. a. aus Experteninterviews und Datenbanken ein.
Arbeitspakete der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf
Im ersten Arbeitspaket des Teilvorhabens 1 (Institut für Gartenbau) wird die gartenbauliche Eignung unterschiedlicher regional anfallender Reststoffe sowie nachwachsender Rohstoffe geprüft. Dabei wird ein sequentieller Ansatz verfolgt, der eng mit den Arbeiten des zweiten Teilvorhabens an der Technischen Hochschule Rosenheim (THRO) zur Aufbereitung der Materialien verflochten ist. Zu Beginn wird ein breites Sortiment potenziell geeigneter Stoffe auf ihre grundlegende Eignung geprüft. Basierend auf den Ergebnissen wird die Anzahl der Stoffe reduziert und deren Aufbereitung optimiert (Teilvorhaben 2). Es folgen immer umfangreichere pflanzenbauliche Prüfungen, wobei zum Ende hin auch Praxisversuche mit gärtnerischen Betrieben geplant sind.
Das zweite Arbeitspaket des ersten Teilvorhabens (Institut für Gartenbau) beschäftigt sich mit der Quantifizierung des Torfanteils in Blumenerden und Kultursubstraten mittels der Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIRS). Dazu werden im ersten Schritt eine Vielzahl unterschiedlich zusammengesetzter Substrate hergestellt und NIR-Spektren aufgezeichnet. Ziel ist eine praxistaugliche Kalibrierung zur möglichst genauen Quantifizierung des Torfanteils. Im zweiten Schritt soll das Kalibriermodell mit Praxissubstraten, die gezielt mit Torf gespiked werden validiert werden.
Das dritte Arbeitspaket des ersten Teilvorhabens (Professur Marketing und Management Nachwachsender Rohstoffe am Standort Straubing) beschäftigt sich mit der Nachhaltigkeitsbewertung von torfreduzierten und torffreien Kultursubstraten auf Basis regional anfallender Reststoffe und nachwachsender Rohstoffe. Dabei sollen sowohl ökologische, ökonomische und soziale Aspekte umfassend betrachtet werden. Ein wesentlicher Teil der Arbeiten ist die Erhebung von grundlegenden Daten z. B. zum Energieaufwand für die Aufbereitung der alternativen Ausgangsstoffe sowie zu den Konsequenzen in der gärtnerischen Praxis, wie einem erhöhten Düngerbedarf. Diese Datenerhebung soll sowohl begleitend zur Erprobung der Torfersatzstoffe im ersten Arbeitspaket bzw. den Arbeiten zur Aufbereitung im Teilvorhaben 2 erfolgen, schließt aber auch Untersuchungen in der Praxis mit ein.
