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C. Lampert:
"Entscheidungshilfen für die Bewirtschaftung biogener Materialien nach ressourcenschonenden und umweltverträglichen Aspekten";
Betreuer/in(nen), Begutachter/in(nen): P.H. Brunner; Institut für Wassergüte und Abfallwirtschaft, 2001.

Biogene Abfälle und Abwässer enthalten begrenzt vorkommende Ressourcen - Nährstoffe - die genutzt werden sollen. Zusätzlich finden sich jedoch in diesen Gütern unter­schiedliche Mengen an Schadstoffen, die langfristig zu Schadstoffanreicherungen in den Böden führen können.

Derzeit verwendete Methoden zur Beurteilung von Komposten, Klärschlämmen, Wirtschaftdün­ger, etc. orientieren sich vor allem an den Schadstoff- oder den Nährstoffgehalten bzw. Kombina­tionen daraus. Die in dieser Arbeit entwickelte Methode verknüpft die in den Ausgangsmaterialien dieser Güter enthaltenen Ressourcen - die Nährstoffe - mit den enthaltenen Schadstoffen.

Durch den in der vorliegenden Arbeit definierten Nährstoffnutzungsgrad (NNG) wird (i) die Anreicherung (potentieller) Schadstoffe im Boden (Umweltverträglichkeit), (ii) die Nutzung der in den Ausgangsmaterialien enthaltenen Nährstoffe (Ressourcennutzung) sowie (iii) der spezifische Nähr­stoffbedarf der angebauten Kultur(en) berücksichtigt.

Dabei wird die Schadstoffanreicherung im Boden aufbauend auf Stoffbilanzen rechnerisch bestimmt. Es wird berücksichtigt, dass durch das Aufbringen von Gütern auf den Boden auch lang­fristig stabile Bestandteile (stabile Matrix) in den Boden eingetragen werden, die nicht anreicherungswirksam sind. Ebenso wird berücksichtigt, dass die Stoffausträge aus dem Boden bei Zunahme der Stoffkonzentration im Boden zunehmen. Unter diesen Annahmen verläuft die Schadstoffanreicherung im Boden nicht linear sondern strebt langfristig einem "steady state" Zustand zu.

Die Beurteilung der Ressourcennutzung erfolgt über die Nährstoffverluste während der Behand­lung, der Lagerung und der Ausbringung des jeweiligen Gutes. Ebenso werden Nährstoffe die in Komposten, Klärschlämmen oder Wirtschaftsdüngern enthalten sind aber nicht in die Landwirtschaft rückgeführt werden, als Nährstoffverluste betrachtet. Dazu ist eine regionale Betrachtung notwendig, denn die Möglichkeiten Nährstoffe zurückzuführen, werden durch die regional verfügbaren Flächen sowie durch gesetzlichen Vorgaben/Empfehlungen beeinflusst.

Der spezifische Nährstoffbedarf der angebauten Kulturen orientiert sich an der Nährstoffversor­gung der Böden und entsprechenden Düngeempfehlungen.

Mit Hilfe des Nährstoffnutzungsgrades können regional optimierte Konzepte zur ressourcen­schonenden Nährstoffbewirtschaftung erstellt werden. Voraussetzung dafür ist festzulegen, welche Zunahme des Bodenlagers innerhalb welchen Zeitraumes tolerierbar ist. Letztendlich wird ein auf solider wissenschaftlicher Basis aufgebautes regionales Nährstoffbewirtschaftungskonzept nur dann Erfolg haben, wenn es von den betroffenen Akteuren aus privaten Haushaltungen, Landwirtschaft, Abfallwirtschaft, Verwaltung und Wirtschaft akzeptiert und regional umgesetzt wird. Dazu ist es notwendig, den Gedanken der langfristigen Ressourcenschonung und Umweltverträglichkeit bei allen beteiligten Akteuren zu verankern und entsprechendes Gewicht zu verleihen.

Nutrients are a limited resource and call for sustainable management. In order to assess the extent of waste derived nutrients in an environmentally compatible way, a method to measure the "nutrient conservation efficiency" (NCE) has been developed. This method takes into account (i) how nutrients contained in the primary material are utilised, (ii) the enrichment of pollutants in the soils, and (iii) the area specific nutrient demand of the crops.

The NCE considers, that products applied on soils also contain stable substances, and as a conse­quence the accumulation of pollutants diminishes. Additionally, it is considered, that increasing substance concentrations in the soil will lead to an increase of substance flows out of the soil by percolation, plantremoval and erosion.

Based on the NCE, nutrient management concepts on a regional level can be established. As a prerequisite the acceptable level of pollutant accumulation in the soil and the corresponding period of time have to be defined. This has to be done in cooperation with all stakeholders.