Umweltschäden: Bremer Forscher sagen Überdüngung den Kampf an

Umweltschäden: Bremer Forscher sagen Überdüngung den Kampf an

von Wolfgang Kempkens

In Deutschland landen jährlich 350.000 Tonnen Nitratdünger zuviel auf den Feldern - eine gigantische Umweltsauerei.

Der Bauer fährt mit dem Traktor über seinen Acker. Ab und zu bleibt er stehen, klettert herunter und gräbt mit einem Löffelchen ein winziges Loch in die Erde. Die Probe landet in einem Behälter, in den er destilliertes Wasser schüttet. Er schüttelt die braune Masse ordentlich durch und gießt sie durch eine Art Kaffefilter. Die leicht trübe Brühe, die herauströpfelt, landet in einem Reagenzglas, das auf einer Platine steht. Schließlich legt er einen Schalter um, die Analyse der Inhaltsstoffe beginnt.

So könnte die Vorarbeit fürs Düngen von Feldern künftig aussehen: Der Landwirt zieht an verschiedenen Stellen auf seinem Acker Proben und analysiert sie gleich vor Ort. Anschließend weiß er – oder genauer gesagt, sein Bordcomputer –, welche Düngemittel und wie viel davon er an jeder einzelnen Stelle seines Ackers ausbringen muss, um die Ernte zu optimieren.

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Damit soll das Überdüngen von Feldern beendet werden, das die Umwelt massiv schädigt. Pro Jahr werden nach Angaben des Umweltbundesamtes pro Hektar mehr als 90 Kilogramm Nitrate mehr ausgebracht, als nötig wäre. Die Überschüsse landen teilweise im Grundwasser, teilweise auch in Flüssen, Seen und letztlich im Meer. Rund zehn Prozent des Nitratdüngers, das sind pro Jahr rund 350.000 Tonnen, schädigen allein in Deutschland die Umwelt.

Präzisions-Ackerbau mit GPS-Steuerung

Mit dem Analyse- und Steuerungssystem, das ein Team um Professor Michael Vellekoop vom Institut für Mikrosensoren, -aktuatoren und –systeme der Universität Bremen entwickelt hat, soll die Überdüngung drastisch reduziert werden. Die Flüssigkeit, die sich am Ende der Probenvorbereitung im Reagenzglas befindet, wird einem elektrischen Feld ausgesetzt.

Das löst eine Wanderung der Inhaltsstoffe aus. Je nach dem, welche Chemikalien es sind, bewegen sie sich schneller oder langsamer. Die Elektronik, die mit dem Reagenzglas verknüpft ist, registriert das Tempo jedes einzelnen Stoffs und bestimmt auch dessen Menge. Daraus errechnet der Bordcomputer den Bedarf an Düngemitteln.

Diese Daten werden beim anschließenden Düngen genutzt, um Bereiche, die mehr brauchen, besser zu versorgen als andere. Die Positionsbestimmung erledigt ein GPS-Empfänger, wie er auch in Navigationsgeräten steckt. Er verknüpft die Bereiche des Ackers, an denen Proben genommen wurden, mit den Analyseergebnissen.

„Das erlaubt eine extrem gezielte Düngung des Ackers. Wir sprechen in dem Zusammenhang von „Precision Farming“, sagt Vellekoop. Das Ausbringen der mit dem Chip ermittelten Düngermenge übernimmt dann eine kombinierte Dünge- und Bewässerungsanlage, die vom ttz Bremerhaven und der Firma Hydro-Air aus Brandenburg entwickelt wurde.

Regierungsziel verfehltSeit 1990 ist die Menge an Nitraten, die überflüssigerweise auf den Feldern verteilt werden, von 145 auf gut 90 Kilogramm pro Hektar gesunken. Damit ist das ursprüngliche Ziel der Bundesregierung, die Überdüngung bis 2010 auf 80 Kilogramm pro Hektar zu drücken, deutlich verfehlt worden. Nitrate stecken überall drin: in industriell hergestelltem Dünger und in Gülle und Mist von Tieren, die auf den Feldern ausgebracht werden.

Vor allem Wasserwerker fürchten die Überdüngung, weil das Nitrat, das ins Grundwasser gelangt, Brunnen verseucht. In der Natur sorgt es für übermäßiges Pflanzenwachstum in allen Gewässern. Wirklich gefährlich wird das, wenn sie absterben und auf den Grund sinken. Mikroorganismen, die sich dort über die Pflanzen hermachen, verbrauchen im Extremfall den gesamten Sauerstoff, sodass für Fische nichts mehr übrig bleibt. Dieser Zusammenhang ist schon lange bekannt - und er ist vermeidbar. Mit der Bremer Entwicklung steht endlich eine Lösung bereit.

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