Der Kreislauf des Steinobstkerns: vom Abfall zum Phosphatfilter und alternativen Düngemittel

Steinobst-Kernschalen werden über den Zwischenschritt der Karbonisierung in ein Verkohlungsprodukt umgewandelt, welches sehr gute Sorptionseigenschaften für Phosphat (PO4) aus flüssigen Medien aufweist. Diese Kernschalen-Kohlen sind somit in der Lage aus phosphatbelasteten Oberflächenwässern, Pflanzenfilteranlagen oder Abwässern PO4 aufnehmen und an ihren Oberflächen zu sorbieren. Die PO4-angereicherten Kohlen sind in weiterer Folge als Düngemittel in der Landwirtschaft geeignet und ersetzen importierte mineralische Phosphordünger. Dadurch werden sowohl Stoffkreisläufe für Kohlenstoff (durch die karbonisierten Kernschalen) und P (durch die sorbierten Nährstoffe) geschlossen, sowie ein neuer Wertstoff aus einem Reststoff der Lebensmittelverarbeitung hergestellt. Die Eignung der phosphatbeladenen Steinkern-Kohlen als P-Düngemittel wird mittels Nährstoffanalysen, PO4-Freisetzungsversuchen und Pflanzenverfügbarkeitstests bestimmt. Wir gehen davon aus, dass der an die Biokohle gebundene PO4 leicht verfügbar ist und im Boden freigesetzt wird. Wir denken weiter, dass der mikrobielle Transfer von P zu der Pflanze eine wichtige aber unterschätzte Rolle spielt. Mit Hilfe der Sauerstoffstabilisotopenverhältnisse (16O/18O) im PO4 können wir den Anteil des mikrobiellen Transfers von P bestimmen, da während einer PO4-Aufnahme und -Umsetzung in Zellen die ursprüngliche Isotopen-Sauerstoffsignatur mit dem Bodenwasser äquilibriert. Dafür wird ein 18O angereichertes PO4 an die Pflanzenkohle gebunden und in den Boden eingebracht. In Folge wird die Veränderungen der Sauerstoffisotopensignatur in Boden und Pflanze aufgezeichnet und somit die Beteiligung von Bodenmikroorganismen an der Desorption, dem Transport und der Pflanzenaufnahme von Phosphat aus organischen Dünger bestimmt.