Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wasserwiederverwendung in der Landwirtschaft: Fallstudien zeigen Machbarkeit

07.02.2019

Wetterextreme wie lang anhaltende Trockenheit stellen die Landwirtschaft vor neue Herausforderungen. Gefragt sind wassersparende Bewässerungstechnologien und eine Pflanzenproduktion, die unabhängiger von langen Trockenperioden agieren kann. Hier bietet sich das hydroponische Anbauverfahren an, das mit wenig Wasser auskommt. Im Forschungsprojekt HypoWave wird dieses Verfahren mit speziell aufbereitetem Abwasser erprobt. Die ersten Fallstudien zeigen die Machbarkeit dieser wasser- und nährstoffeffizienten landwirtschaftlichen Produktion.

In Zeiten des Klimawandels, in denen extreme Wetterereignisse wie Trockenperioden auch in Deutschland zunehmen, werden auch in der Landwirtschaft Anpassungsmaßnahmen notwendig: Besonders in wasserarmen Regionen beansprucht die landwirtschaftliche Produktion den Großteil des vorhandenen Wassers.


Blick ins HypoWave Gewächshaus

hypowave

In der hydroponischen Pflanzenproduktion im Gewächshaus werden Setzlinge in Gefäßen über eine Nährstofflösung versorgt. Dabei versickert kein Wasser und es verdunstet deutlich weniger. Zudem kann die Nährstofflösung zirkulieren.

Optimiert werden kann dieses wassersparende Verfahren noch durch den Einsatz von speziell aufbereitetem Abwasser. In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekt HypoWave wird diese optimierte Variante seit Herbst 2016 in einer Pilotanlage auf der Kläranlage Hattorf bei Wolfsburg erprobt.

Das interdisziplinäre Forschungsteam hat mit den ersten beiden Fallstudien nun vielversprechende Ergebnisse veröffentlicht. Sie zeigen beispielhaft an zwei Regionen – dem Landkreis Gifhorn in Niedersachsen und der Gemeinde Raeren in Belgien – wie die angepasste Aufbereitung und Wiederverwendung von kommunalem Abwasser für den hydroponischen Gemüse- und Schnittblumenanbau gelingen kann.

„Für kleinere Gemeinden von 500 bzw. 1.650 Einwohnerwerte kann hier auf 3.600 bzw. 6.000 m² eine wirtschaftliche Produktion erzielt werden“, sagt Marius Mohr, Koordinator der Fallstudien vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB. „Die Praxispartner sind an einer Fortsetzung der Kooperation interessiert.“

HypoWave-Verfahren hat Potenzial als alternative Anbauform

Die umfangreichen Interviews, die das Forschungsteam mit Akteuren in den Beispielregionen geführt hat, zeigen die Potenziale für das HypoWave-Verfahren. Besonders erfreulich sei das Interesse für den Gemüseanbau mit gereinigtem Abwasser in der Region Gifhorn, wo es schon Erfahrung im Bereich der Beregnung gebe.

„Mit dem Interesse zur Zusammenarbeit von Kläranlagenbetreibern und Landwirten wird eine wichtige Hürde für die Wasserwiederverwendung genommen“, sagt Martina Winker, Projektkoordinatorin am ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung. „Das deutet darauf hin, dass die flexible HypoWave-Systemlösung auch in vergleichbaren Regionen das Potenzial als alternative Anbauform hat.“

Voraussetzung dafür ist ein fundiertes Wissen darüber, was bei Planungsprozessen für die technisch wie wirtschaftlich erfolgreiche Umsetzung eines hydroponischen Anbauverfahrens mit Wasserwiederverwendung notwendig ist.

Neben gut koordinierten Partnerschaften zwischen Wasserverbänden, Landwirtschaft und allen weiteren Beteiligten sind geeignete Geschäfts- und Betreibermodelle ganz wesentlich. Das zeigen beide Fallstudien – die zweite skizziert dies nochmals am Beispiel des Wasser- und Nährstoffrecyclings zum Anbau von Schnittblumen.

„Mit Blick auf den großen Absatzmarkt für Schnittblumen im grenzüberschreitenden EUREGIO-Gebiet könnte das modulare HypoWave-Verfahren insbesondere für deren Anbau in Teilen Belgiens interessant sein“, bewertet Projektkoordinatorin Martina Winker die Ergebnisse der Fallstudie für Ostbelgien.

„Wir freuen uns sehr über diese positiven Ergebnisse“, ergänzt Fallstudienleiter Marius Mohr vom IGB, „zeigen sie uns doch, dass die modulare HypoWave-Systemlösung auch im europäischen Kontext attraktiv ist.“

HypoWave-Fallstudien zum Download:

Nutzung des Ablaufs eines Klärteichs zur Gemüseproduktion im Landkreis Gifhorn. Eine HypoWave-Fallstudie. Dr.-Ing. Marius Mohr, Björn Ebert, Dr. Engelbert Schramm, Dr. Jörn Germer, Dr.-Ing. Grit Bürgow (2018)
http://www.hypowave.de/fileadmin/user_upload/Ergebnisse/Broschueren/HypoWave_Bro...

Modulares Wasser- und Nährstoffrecycling zur Schnittblumenproduktion in der Gemeinde Raeren, Belgien. Eine HypoWave-Fallstudie. Michaela Fischer, Marc Beckett, Dr.-Ing. Grit Bürgow, Björn Ebert (2018)
http://www.hypowave.de/fileadmin/user_upload/Ergebnisse/Broschueren/HypoWave_Bro...

Das Forschungsprojekt HypoWave

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das Verbundprojekt „Einsatz hydroponischer Systeme zur ressourceneffizienten landwirtschaftlichen Wasserwiederverwendung (HypoWave)“ als Teil der Fördermaßnahme WavE. Die Projektpartner im Forschungsverbund unter der Leitung der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Siedlungswasserwirtschaft (ISWW), sind das ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung, das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, die Universität Hohenheim (UHOH), das Julius Kühn-Institut (JKI), der Abwasserverband Braunschweig (AVB), WEB – Wolfsburger Entwässerungsbetriebe, ACS-Umwelttechnik GMBH & Co. KG, aquadrat ingenieure (a2i), aquatectura – studios for regenerative landscapes, aquatune – Dr. Gebhardt & Co. GmbH, BIOTEC Biologische Naturverpackungen GmbH und Co. KG sowie Xylem Services GmbH (Xylem). Die dreijährige Laufzeit von HypoWave endet am 31. August 2019.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Projektkoordination
Dr. Martina Winker
ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung
Hamburger Allee 45
60486 Frankfurt am Main
Tel. +49 69 707 69 19-53
Fax +49 69 707 69 19-11
winker(at)isoe.de

www.isoe.de

Weitere Informationen:

http://www.hypowave.de

Melanie Neugart | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Klimaspatz Piaf signalisiert, ob die Luft rein ist
07.02.2019 | Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH

nachricht Neue Technologie-Plattform "CITEPro" wird die Bewertung von Umweltchemikalien effizienter machen
06.02.2019 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Diamanten, die besten Freunde der Quantenwissenschaft - Quantenzustand in Diamanten gemessen

Mithilfe von Kunstdiamanten gelang einem internationalen Forscherteam ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Hightech-Anwendung von Quantentechnologie: Erstmals konnten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen den Quantenzustand eines einzelnen Qubits in Diamanten elektrisch zu messen. Ein Qubit gilt als die Grundeinheit der Quanteninformation. Die Ergebnisse der Studie, die von der Universität Ulm koordiniert wurde, erschienen jüngst in der renommierten Fachzeitschrift Science.

Die Quantentechnologie gilt als die Technologie der Zukunft. Die wesentlichen Bausteine für Quantengeräte sind Qubits, die viel mehr Informationen verarbeiten...

Im Focus: Wasser ist homogener als gedacht

Um die bekannten Anomalien in Wasser zu erklären, gehen manche Forscher davon aus, dass Wasser auch bei Umgebungsbedingungen aus einer Mischung von zwei Phasen besteht. Neue röntgenspektroskopische Analysen an BESSY II, der ESRF und der Swiss Light Source zeigen jedoch, dass dies nicht der Fall ist. Bei Raumtemperatur und normalem Druck bilden die Wassermoleküle ein fluktuierendes Netz mit durchschnittlich je 1,74 ± 2.1% Donator- und Akzeptor-Wasserstoffbrückenbindungen pro Molekül, die eine tetrahedrische Koordination zwischen nächsten Nachbarn ermöglichen.

Wasser ist das „Element“ des Lebens, die meisten biologischen Prozesse sind auf Wasser angewiesen. Dennoch gibt Wasser noch immer Rätsel auf. So dehnt es sich...

Im Focus: Licht von der Rolle – hybride OLED ermöglicht innovative funktionale Lichtoberflächen

Bislang wurden OLEDS ausschließlich als neue Beleuchtungstechnologie für den Einsatz in Leuchten und Lampen verwendet. Dabei bietet die organische Technologie viel mehr: Als Lichtoberfläche, die sich mit den unterschiedlichsten Materialien kombinieren lässt, kann sie Funktionalität und Design unzähliger Produkte verändern und revolutionieren. Beispielhaft für die vielen Anwendungsmöglichkeiten präsentiert das Fraunhofer FEP gemeinsam mit der EMDE development of light GmbH im Rahmen des EU-Projektes PI-SCALE auf der Münchner LOPEC (19. bis 21. März 2019), erstmals in Textildesign integrierte hybride OLEDs.

Als Anbieter von Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der organischen Elektronik setzt sich das Fraunhofer FEP schon lange mit der...

Im Focus: Light from a roll – hybrid OLED creates innovative and functional luminous surfaces

Up to now, OLEDs have been used exclusively as a novel lighting technology for use in luminaires and lamps. However, flexible organic technology can offer much more: as an active lighting surface, it can be combined with a wide variety of materials, not just to modify but to revolutionize the functionality and design of countless existing products. To exemplify this, the Fraunhofer FEP together with the company EMDE development of light GmbH will be presenting hybrid flexible OLEDs integrated into textile designs within the EU-funded project PI-SCALE for the first time at LOPEC (March 19-21, 2019 in Munich, Germany) as examples of some of the many possible applications.

The Fraunhofer FEP, a provider of research and development services in the field of organic electronics, has long been involved in the development of...

Im Focus: Laserverfahren für funktionsintegrierte Composites

Composites vereinen gewinnbringend die Vorteile artungleicher Materialien – und schöpfen damit zum Beispiel Potentiale im Leichtbau aus. Auf der JEC World 2019 im März in Paris präsentieren die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein breites Spektrum an laserbasierten Technologien für die effiziente Herstellung und Bearbeitung von Verbundmaterialien. Einblicke zu Füge- und Trennverfahren sowie zur Oberflächenstrukturierung erhalten Besucher auf dem Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau AZL, Halle 5A/D17.

Experten des Fraunhofer ILT erforschen und entwickeln Laserprozesse für das wirtschaftliche Fügen, Schneiden, Abtragen oder Bohren von Verbundmaterialien –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung rund um zuverlässige Verbindungen

20.02.2019 | Veranstaltungen

LastMileLogistics Conference in Frankfurt befasst sich mit Lieferkonzepten für Ballungsräume

19.02.2019 | Veranstaltungen

Bildung digital und multikulturell: Große Fachtagung GEBF findet an der Uni Köln statt

18.02.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Wie Pflanzen lernten, Wasser zu sparen

21.02.2019 | Biowissenschaften Chemie

Neurodermitis: erhöhte Salzkonzentration in erkrankter Haut

21.02.2019 | Biowissenschaften Chemie

Neues Trocknungsverfahren für Batterieproduktion

21.02.2019 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics