Mikroalgenbiomasse aus der kommunalen Abwasserreinigung als Düngemittel in der Landwirtschaft
| Laufzeit: Juli 2025 – Juni 2029 |
Förderinstitutionen:
Europäische Kommission
Hessisches Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt, Weinbau, Forsten, Jagd und Heimat
Kurzbeschreibung:
Das Forschungsprojekt AGRALGA untersucht, wie Mikroalgen aus der kommunalen Abwasserreinigung als Recyclingdünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden können. Ziel ist es, Nährstoffkreisläufe regional zu schließen, Eutrophierung aquatischer Ökosysteme zu vermeiden und energie- sowie CO₂-sparende Alternativen zu etablierten Verfahren der Abwasserbehandlung zu entwickeln.
Nährstoffe im Kreislauf halten
Wie lassen sich überschüssige Nährstoffe aus kommunalem Abwasser so nutzen, dass Umwelt, Klima und Landwirtschaft gleichermaßen profitieren? Mit dieser Frage befasst sich das hessische Forschungsprojekt AGRALGA. Im Zentrum steht ein innovativer Ansatz: Mikroalgen reinigen Abwasser, binden dabei Stickstoff und Phosphor und werden anschließend selbst zum wertvollen Rohstoff für die landwirtschaftliche Düngung.
Damit greift AGRALGA gleich mehrere aktuelle Herausforderungen auf. Urbane Ökosysteme sind häufig von einem Nährstoffüberschuss geprägt, der über Kläranlagen in Gewässer gelangt und dort Eutrophierung verursachen kann. Gleichzeitig verändert die novellierte Klärschlammverordnung (AbfKlärV) die Nährstoffflüsse in Deutschland grundlegend. Die Praxis steht damit vor der Aufgabe, neue Formen von Recyclingdüngern zu etablieren.
Warum Mikroalgen?
Bisher werden Nährstoffe im Abwasser überwiegend mit energieintensiven technischen Verfahren entfernt und zurückgewonnen. Mikroalgen eröffnen hier neue Perspektiven. Sie wachsen direkt im Abwasser, binden Nährstoffe effizient in ihrer Biomasse und benötigen dafür vergleichsweise wenig Energie. Zudem vermeiden sie die Ausgasung von Stickstoff und können so zur Minderung klimarelevanter Emissionen beitragen.
Erfahrungen mit mikroalgenbasierter Abwasserreinigung stammen bislang vor allem aus wärmeren Regionen. AGRALGA setzt genau hier an und überträgt diesen Ansatz systematisch auf mitteleuropäische Klimabedingungen – mit besonderem Fokus auf Hessen.
Zielsetzung: Vom Abwasser auf den Acker
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Verfahrens zur düngetechnischen Verwertung von Algenbiomasse aus der Abwasserreinigung. Die Mikroalgenbiomasse dient dabei in erster Linie als Nährstoffträger mit hohen Gehalten an organischem Kohlenstoff sowie Stickstoff und Phosphor.
Untersucht wird dabei der gesamte Prozess ganzheitlich:
- Produktion der Algenbiomasse,
- ihre stoffliche Zusammensetzung (inklusive Spurenmetalle und PFAS),
- ihr Mineralisations- und Nährstofffreisetzungsverhalten im Boden,
- sowie rechtliche Rahmenbedingungen für den Einsatz als Dünger.
Damit verfolgt AGRALGA einen konsequent regionalen Kreislaufansatz: Nährstoffe aus dem Abwasser ortsnah wieder in die landwirtschaftliche Primärproduktion zurückzuführen.
Bedeutung für Hessen und darüber hinaus
AGRALGA besitzt Modellcharakter – für Hessen und andere Regionen. Angesichts der sich wandelnden rechtlichen Vorgaben und der wachsenden Bedeutung von Recyclingdüngern leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zum Aufbau von Akzeptanz in konventioneller und ökologischer Landwirtschaft. Gleichzeitig stärkt es den Innovations- und Transfergedanken an der Schnittstelle von Wasserwirtschaft, Umwelttechnik und Agrarökosystemen.
Projektpartner:
- Technische Hochschule Mittelhessen – Kompetenzzentrum für nachhaltiges Engineering und UmweltSysteme (ZEuUS) (Projektkoordination)
- Justus-Liebig-Universität Gießen – Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I
Primärproduzenten:
- Versuchsgut Weilburger Grenze
- Fluck und Schäfer GbR
- Lang Landwirtschaft eGbR
Assoziierte Partner: