Pflanzenverfügbarkeit von P aus Klärschlammaschen

Kontrollierende Faktoren?

Kriterien für die Bewertung?

H.E. Goldbach Unter Mitwirkung von T. Eichert, K. Leers, U.Arnold, M.Trimborn

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 2 2

Claassen, Steingrobe, Cabeza P. Fkz.: 02WA0786

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 3 3

Keine messbare Düngewirkung auch auf einem P-armen Standort?Wie soll/kann dann eigentlich eine Düngewirkung und

die Pflanzenverfügbarkeit geprüft werden?

Claassen, Steingrobe, Cabeza P. Fkz.: 02WA0786

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit

Bewertung “konventioneller” und “recyclierter”P-Düngemittel

Fragen

• Wie wirken die “neuen” Phosphatdüngemittel aus Aschen?

• Was macht deren Pflanzenverfügbarkeit aus?

• Welche Verfahren zeigen tatsächlich Pflanzenverfügbarkeit an?

• Wie kann Pflanzenverfügbarkeit für neue Recyclingphosphatelangfristig und objektiv bewertet werden?

4

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 5 5

< 1% Mikrobiell geb.Pi

~10%~30%

~60%

P-Dünger aus KS Aschen (?)

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 6 6

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 7

Bewertung der Pflanzenverfügbarkeit?

7

Bsp.: Dauergrünland, 2004-2006

2007

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 8

PHOSPHATFORMEN IN KS-RECYCLATEN

Bewertung der aufbereiteten Phosphate

8

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 9 9

Anm.: 2) = Referenzsubstanzen, nicht Recyclingprodukte!

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 10 10

Kratz et al. 2014

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 11 11

Wie kann die Pflanzenverfügbarkeit beurteilt werden?

Kratz et al. 2014

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 12 12

Wie kann die Pflanzenverfügbarkeit beurteilt werden?

Kratz et al. 2014

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 13 13

Montag, D.; Bastian, D.; Pinnekamp, J. (2016): Gutachten zur Umsetzung einer Phosphorrückgewinnung in Hessen aus dem Abwasser, dem Klärschlamm bzw. der Klärschlammasche. Gerichtet an das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie, HAD-Referenz-Nummer: 4824/8

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit

• Sehr unterschiedliche Löslichkeiten der verschiedenenProdukte

• Chemisch sehr unterschiedliche (z.T. auch nur schlechtkristallographisch beschriebene) Produkte und Substanzgemische

Pflanzenversuche, wie korrelieren sie mit chemischenExtraktionsverfahren?

14

Chemische Bewertung der Recyclingphosphate

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 15

PFLANZENVERFÜGBARKEIT

Recycling-Phosphate im Pflanzenversuch

15

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 16 16

Römer 2013

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 17 17

Römer 2013

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 18 18

Römer 2013

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 19 19

Römer 2013

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 20 20

Römer 2013

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 21 21

Wie kann die Pflanzenverfügbarkeit beurteilt werden?

Kratz et al. 2014

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 22

Wie kann die Pflanzenverfügbarkeit beurteilt werden?

22

Kratz et al. 2014

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 23 23

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 24 24

Kai Leers BSc Thesis 2015

P-Aufnahme von Weidelgras auf einem sauren Versuchsboden

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 25 25

P-Aufnahme von Weidelgras auf einem sauren Versuchsboden

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 26 26

TM – Ertrag von Luzerne auf einem sauren Boden (sL)BSc Thesis Kai Leers 2015

Einfluss der Pflanzenart: Luzerne vs. Weidelgras

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 27 27

Kai Leers BSc Thesis 2015

Einfluss der Pflanzenart: Luzerne vs. Weidelgras

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 28

Was macht dann die Pflanzenverfügbarkeit aus?

28

Kai Leers BSc Thesis 2015

Weidelgras Luzerne

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 29

Pflanzenverfügbarkeit von Recyclingphosphaten?

29

0-Ko.

Roh-P

KS-Asche

Circosil

TSP

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 30 30

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 31 31

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 32 32

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 33

ZUSAMMENFASSUNG

33

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 34 34

Zusammenfassung der bisherigen Untersuchungen

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 35 35

Schlussfolgerungen

- Eine große Variabilität an verschiedenen Produkten unterschiedlicherZusammensetzung, künftig vermutlich noch mehr durch weitere Variation der Aufbereitungsverfahren

- Chemisch sehr unterschiedliche Formen unterschiedlicher Kristallinität

- Phosphor-Düngewirkung der Recyclingprodukte*: TSP = MAP > Mg-P = Sinter-P > Ca-P, (Kupol-Schlacke ) > Klärschlammaschen(KSA) > Tiermehlasche, Eisen-Phosphate (Fe-P)

- Chemische Bewertungsverfahren derzeit überwiegend für Ca-Phosphate, während in KS Aschen derzeit mehr Fe-Phosphate (auch z.T. Al-Phosphate) vorhanden sind

- Zudem: Variation in der Qualität der Ausgangsprodukte: je nach Kläranlage, Jahreszeit

Wie dann die (neuen) Produkte bewerten?

* Römer 2013

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 36 36

- Feldversuche: hohe Standortvariabilität, hohe Variabilität zwischenJahren, Kulturen und Sorten!

- Gefäßversuche: i.d.R. maximale Verfügbarkeit, abhängig von Versuchsdauer langfristige Mobilisierung?

Aber: Standardisierbarkeit? Ergebnisse abhängig von den jeweilsverwendeten Böden; P-Mangelböden sind zunehmend schwierigerverfügbar, wie auf Dauer Vergleichbarkeit sicherstellen?

- Sehr unterschiedliche Rhizosphäreneigenschaften verschiedenerArten: Poales vs. Nicht-Gräser

Wie dann die (neuen) Produkte bewerten?

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 37 37

Vorschlag:

neue Produkte in standardisierbaren Gefäßversuchen testen:bodengleiche standardisierbare mineralische Substratem./o. MO Inokulationzwei kontrastierenden Arten (Weidelgras und Luzerne/Rotklee)

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 38 38

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 39 39

15/06/2016 Recyclingdünger P Verfügbarkeit 40 40