Arbeitsgruppe Abfallaufbereitungstechnik und Luftreinhaltung

Ziel:

Das Projekt untersucht, wie sich Lachgas- (N₂O) und Ammoniakemissionen (NH₃) im Feldgemüsebau durch die gezielte Verarbeitung stickstoffreicher Ernterückstände – vor allem aus dem Weißkohlanbau – wirksam senken lassen.

Forschungspartner:

- Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ)

- Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB)

- Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF)

- Hochschule Magdeburg-Stendal (Abfalltechnik)

Projektträger:

Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)

Laufzeit:

01.04.2024 – 31.03.2027

Forschungsansatz:

Die Ernterückstände werden mittels

- Kompostierung

- Silierung

- Anaerober Vergärung

aufgewertet und anschließend auf Feldern ausgebracht. Dabei werden Stickstoffemissionen in allen Prozessstufen erfasst, um ökologische und ökonomische Effekte zu bewerten.

Beitrag der Hochschule Magdeburg-Stendal:

- Entwicklung und Optimierung von Kompostierungsverfahren

- Untersuchung verschiedener Rezepturen und Strukturmaterialien (z. B. Biokohle, Tonmineralien, Stroh)

- Bewertung der Umweltverträglichkeit und Düngewirkung der Komposte

Nutzen:

- Reduktion von Stickstoffverlusten und klimarelevanten Emissionen

- Förderung des Humusaufbaus

- Verringerung des Bedarfs an mineralischen Düngern

- Stärkung nachhaltiger und effizienter Kreisläufe im Gemüsebau

Ziel:

Im Projekt ASAP werden Verfahren entwickelt, um reaktiven Stickstoff gezielt abzutrennen, Emissionen zu vermeiden und Düngemittel herzustellen. Durch die Extraktion von Nährstoffen aus nährstoffreichen Festphasen entsteht hochwertiger Kompost. Das verbleibende nährstoffarme Restwasser kann kostengünstig als Bewässerungswasser genutzt werden.

Projektpartner:

- Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

- SF-Soepenberg GmbH Hünxe

- Hochschule Magdeburg-Stendal (h2)

Fördermittelgeber:

Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)

Forschungsansatz:

- Abtrennung und Rückgewinnung von Stickstoff zur Reduktion von Emissionen und Herstellung von Düngemitteln

- Nährstoffextraktion aus organischen Feststoffen zur Kompostproduktion

- Nutzung des gereinigten Restwassers zur Bewässerung in der Landwirtschaft

Nutzen:

- Verringerung von Stickstoffemissionen

- Produktion nachhaltiger Düngemittel und hochwertigem Kompost

- Ressourcenschonende Nutzung von Wasser in der Landwirtschaf

Ziel  
Das Projekt Sencyme widmet sich der Entwicklung und Optimierung bio-organischer Wachstumsförderer auf Basis von Komposten, die gezielt mit Mikroorganismen – insbesondere Pilzen der Gattung Trichoderma – angereichert werden. Ziel ist es, die Wachstums- und Gesundheitsförderung von Nutzpflanzen durch innovative mikrobiologische Verfahren zu steigern und nachhaltige Alternativen zu konventionellen Düngemitteln zu schaffen.

Industriepartner
- Senzyme GmbH, Troisdorf und Eilsleben

Laufzeit  
01.10.2018 – 31.05.2025

Forschungsansatz  
Im Rahmen von Sencyme werden Pilzstämme der Gattung *Trichoderma* mittels Screening identifiziert, die auf Komposten als Wachstumssubstraten eine besonders hohe Biomasse- und Sporenbildung zeigen. Diese Mikroorganismen werden gezielt eingesetzt, um die Wirkung der Komposte als organische Dünger zu erweitern. Die Untersuchungen umfassen:

- Auswahl und Vermehrung leistungsfähiger *Trichoderma*-Stämme
- Anreicherung von Komposten mit diesen Mikroorganismen
- Analyse der Effekte auf Pflanzenwachstum, Ertrag und Pflanzengesundheit
- Bewertung der Umweltverträglichkeit und Praxistauglichkeit der entwickelten Produkte

Beitrag der Hochschule Magdeburg-Stendal
- Entwicklung und Durchführung von Screening-Verfahren zur Identifikation geeigneter Pilzstämme
- Wissenschaftliche Begleitung der Kompostanreicherung und -anwendung
- Durchführung von Feld- und Laborversuchen zur Wirkung auf verschiedene Nutzpflanzen
- Betreuung von Abschlussarbeiten, z. B. zur Nachrotte von Bioabfällen unter Nutzung von *Trichoderma atroviride*

Vorteile von Trichoderma im Überblick
- Förderung der Wurzelentwicklung und Erschließung nährstoffreicher Bodenzonen
- Erhöhung des Wurzelspeichervermögens für bessere Trockenresistenz
- Verbesserung der Nährstoffaufnahme, Bioverfügbarkeit und des Stoffwechsels
- Stimulation der Photosynthese und Produktion von Wachstumshormonen
- Reduktion des Bedarfs an mineralischen Düngern durch symbiotische Beziehungen im Wurzelbereich

Nutzen
- Steigerung von Wachstum, Ertrag und Gesundheit von Nutzpflanzen
- Beitrag zur nachhaltigen Landwirtschaft durch reduzierte Düngemittelzufuhr
- Förderung der Bodenfruchtbarkeit und Ressourceneffizienz
- Entwicklung praxistauglicher, mikrobiologisch optimierter Kompostprodukte

Ansprechpartner
Prof. Dr. Carsten Cuhls (Abfalltechnik), Dr. Uta Langheinrich (Mikrobiologie), Dr. Gunter Weißbach (Abfalltechnik), Hochschule Magdeburg-Stendal

Bachelorarbeit von Pia Loeffke „Versuche zur Nachrotte von Bioabfällen unter Nutzung des Pilzes Trichoderma atroviride“, 2020

Ziel  
Das Projekt BioKlimaHum hatte die Entwicklung einer Pilot-Version für eine Klimaschutz-Gütesicherung („Gütesiegel“) bei der Herstellung und Anwendung von Bioabfallprodukten nach Kreislaufwirtschafts- und Düngerecht zum Ziel. Damit wurde eine Vorlage geschaffen, die von der Bioabfallwirtschaft als Maßnahme freiwilliger Selbstregulierung genutzt werden kann. Im Fokus stand die Bewertung klimarelevanter Wirkungen entlang des gesamten Lebenswegs von Bioabfällen – von der Anlieferung bei Kompostierungsanlagen bis zur Abgabe an landwirtschaftliche Betriebe.

Forschungspartner
- DBFZ Deutsches Biomasse Forschungszentrum gemeinnützige GmbH, Leipzig
- FVH Förderverband Humus e.V., Zossen

Projektträger  
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), Projektträger des Ministeriums für Landwirtschaft und Ernährung (BMLE)

Laufzeit
01.10.2018 – 31.12.2022

Forschungsansatz  
Im Rahmen von BioKlimaHum wurden die klimarelevanten Wirkungen der Bioabfallbehandlung systematisch analysiert und bewertet. Die wichtigsten Schwerpunkte waren:

- Entwicklung eines Bewertungssystems für die Klimaschutzwirkung von Bioabfallkomposten und -gärprodukten
- Nachweis, dass Bioabfallkomposte und -gärprodukte (aus Biogut und Grüngut) im Vergleich zu anderen organischen Düngern besonders schwer abbaubar sind
- Untersuchung der hygienisierenden und stabilisierenden Behandlung von Bioabfällen unter dem Aspekt: verlustarm, mit geringem Verbrauch an CO₂-Äquivalenten und limitierter Treibhausgasemission
- Zusammenfassung der Ergebnisse in einem Vorschlag für eine Klimaschutz-Gütesicherung der Bioabfallbehandlung

Beitrag der Hochschule Magdeburg-Stendal
- Entwicklung und Validierung von Methoden zur Erfassung und Bewertung von THG-Emissionen, Kohlenstoff- und Nährstoffverlusten sowie CO₂-Äquivalenzverbrauch bei der Bioabfallbehandlung
- Ableitung von messbaren Parametern und Entwicklung von Orientierungswerten zur Bewertung der Klimawirkung
- Wissenschaftliche Begleitung der Pilotierung und Ausarbeitung von Empfehlungen für die Praxis

Nutzen
- Ermöglichung einer klimaschutzorientierten Bewertung von Aufwand und Nutzen bei der Bioabfallbehandlung
- Grundlage für eine anlagenbezogene Klimaschutz-Gütesicherung zur Versorgung der Landwirtschaft mit humusreproduktionsstarken organischen Düngern und Bodenhilfsstoffen
- Beitrag zur Minderung von Treibhausgasemissionen und zur Erhaltung sowie Steigerung der organischen Bodensubstanz
- Förderung der freiwilligen Selbstregulierung und Innovationskraft in der Bioabfallwirtschaft

Ansprechpartner  
Prof. Dr. Carsten Cuhls (Fachgebiet Abfalltechnik), M. Sc. Julian Matlach (Fachgebiet Abfalltechnik), Hochschule Magdeburg-Stendal

Ziel  
Das Projekt ProQKomp verfolgt die Entwicklung eines sensorgestützten Prozess- und Qualitätssicherungssystems, das als Standard zur kontinuierlichen Überwachung von offenen Kompostierungsanlagen etabliert werden soll. Ziel ist es, die Prozessführung und Produktqualität in der Kompostierung durch den Einsatz moderner Sensortechnik und digitaler Auswertung nachhaltig zu verbessern.

Projektpartner
- ESYS GmbH
- Biologische Abfallverwertung GmbH Templin (BAT)
- Frankenförder Forschungsgesellschaft mbH
- Hochschule Magdeburg-Stendal (Fachgebiet Abfalltechnik)

Fördermittelgeber  
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi), ZIM-Netzwerkförderung


Forschungsansatz  
Im Rahmen von ProQKomp werden offene Kompostierungsanlagen mit innovativen Sensoren ausgestattet, die kontinuierlich relevante Prozessparameter wie Temperatur, Feuchte, Sauerstoffgehalt und Emissionen erfassen. Die erhobenen Daten werden in Echtzeit ausgewertet, um Abweichungen frühzeitig zu erkennen und gezielte Steuerungsmaßnahmen einzuleiten. Ziel ist die Entwicklung eines praxistauglichen Systems, das eine lückenlose Prozess- und Qualitätssicherung ermöglicht und als Standard für die Branche dienen kann.

Beitrag der Hochschule Magdeburg-Stendal
- Entwicklung und Integration von Sensorsystemen zur Überwachung der Kompostierungsprozesse
- Analyse und Auswertung der Prozessdaten zur Optimierung der Kompostqualität
- Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für den Betrieb offener Kompostierungsanlagen
- Wissenschaftliche Begleitung und Validierung der Systementwicklung im Praxiseinsatz

Nutzen

- Erhöhung der Prozesssicherheit und Produktqualität in der Kompostierung
- Reduktion von Emissionen und Umweltbelastungen durch gezielte Prozesssteuerung
- Etablierung eines neuen Branchenstandards für die Qualitätssicherung
- Stärkung nachhaltiger und ressourceneffizienter Kreislaufwirtschaft