Regionetzwerk Brandenburg

2. Hintergrund

Um die Nährstoffhaltefähigkeit der sandigen Böden in Brandenburg aufzuwerten und dem Betriebssystem Kohlenstoff zurückzuführen, können Holzhackschnitzel aus Baum- und Strauchschnitt genutzt werden. Diese können mit anderen Substraten wie Rindermist kompostiert werden, um eine Stickstoffsperre im Boden zu verhindern. Im vorliegenden Praxisversuch wurde eine sauerstoffarme Kompostierung in Anlehnung an das Verfahren der Mikrobiellen Carbonisierung (Witte Bio Consult, 2014; ProBio, 2022) untersucht. Hierbei wurde der Kompost aus arbeitswirtschaftlichen Gründen nicht umgesetzt, sondern in der ursprünglichen Miete belassen. Ziel des Versuchs ist es, abzuleiten, wie die Kompostierung von Rindermist mit Holzhackschnitzeln gelingen kann.
Der Praxisversuch ist angelehnt an einen Bericht im Rahmen des Moduls "Forschungsprojekt" an der TUM zur "Überlebensfähigkeit der Samen des Stumpfblättrigen Ampfers (Rumex obtusifolius) bei der betriebseigenen Kompostierung" (Froschmeier, 2023).

3. Versuchsfrage(n)

Wie hoch darf der Anteil an Holzhackschnitzeln in einem Kompost mit Rindermist sein, sodass ein wertvolles Substrat zur Kleegrasdüngung entsteht?
Ist das entstehende Substrat unbedenklich in Bezug auf keimfähige Beikrautsamen, Schwermetalle und Verunreinigung?

4. Versuchsaufbau

* Eine Beschreibung verschiedener Versuchstypen und einiger Grundbegriffe der Versuchsanstellung finden Sie hier (pdf-Datei, 0,4 MB).

6.1    Fragstellung 1 – Beobachtung

Wie kann die Kompostierung von Rindermist mit Holzhackschnitzeln gelingen?
Der Baum- und Strauchschnitt wurde circa 10 Tage vor Versuchsanlage zu Holzhackschnitzel in Größe G50 (5,6 – 31,5 mm, Ø 50 mm²) gehackt. Zur Versuchsanlage wurden Holzhackschnitzel und Rindermist vorgemischt, mit dem Miststreuer zu Mieten abgestreut und anschließend mit dem Frontlader angedrückt. Innerhalb von ca. 3 Stunden wurde so eine Miete mit 20 m Länge und etwa 1,70 m Höhe angelegt. Beim Abstreuen flogen größere Holzteile weiter als der Rest der Mischung und wurden entsprechend nicht eingemischt.
In den ersten 5 Tagen nach dem Aufsetzen war eine starke Dampfentwicklung festzustellen, die auf die Heißrottephase des Komposts hinwies.

Etwa 14 Tage nach Aufsetzen des Komposts bildeten sich an der Oberfläche ein weißer Überzug, wie es für Komposte in der thermophilen Phase der Kompostierung typisch ist. Die stäbchenartigen Aktinomyceten können schwer abbaubare Substanzen wie Cellulose und Chitin verwerten und sind am Auf- und Abbau von Humusstoffen beteiligt.

Nach 100 Tagen Kompostierung waren die Holzhackschnitzel nur zum Teil umgesetzt. Im unteren Teil der Mieten war der Trockensubstanzgehalt unabhängig vom Holzhackschnitzelanteil mit im Mittel 52-60% doppelt so hoch wie 25 cm unter der Oberfläche (25-30%) (Abbildung 1). Die Oberfläche der Miete wurde voraussichtlich durch Regen angefeuchtet, was die Massezunahme in der Originalsubstanz nach 100 Tagen Kompostierung erklären kann. Der Niederschlag reichte jedoch nicht aus, um die gesamte Miete zu durchfeuchten. Im unteren Teil der Miete könnte es durch die geringe Feuchtigkeit zu einer Unterbrechung der Kompostierungsprozesse gekommen sein.

Nach der Bioabfallverordnung (BioAbfV Anhang 2, 2.2.2 und 2.2.3) sollen für die aerobe hygienisierende Behandlung (thermophile Kompostierung) über einen möglichst zusammenhängenden Zeitraum von 14 Tagen Temperaturen von mindestens 55°C erreicht werden, zusätzlich für 6 Tage über 60°C und für 3 Tage über 65°C. Bei der anaeroben hygienisierenden Behandlung (thermophile Vergärung) sollen nach der Bioabfallverordnung über einen zusammenhängenden Zeitraum der Mindestverweilzeit mindestens 50°C auf das gesamte Material einwirken.

Da das Material zwar ohne Umsetzen, aber nicht unter Sauerstoffausschluss kompostiert wurde, handelt es sich bei der vorliegenden Kompostierung um eine aerobe Behandlung. In der Miete wurden insgesamt 12 Temperaturlogger ausgelegt, 3 Stück je Variante etwa 25 cm unter der Oberfläche der Miete und 3 Stück etwa 150 cm tief in der Miete. Obwohl die Logger mit doppelten Plastiktüten geschützt wurden, trat Feuchtigkeit ein, die nach unterschiedlicher Anzahl von Tagen zum Ausfall der Geräte führte. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgelistet, und geben nur einen beschränkten Einblick in die Temperaturentwicklung in den Mieten. Sie weisen jedoch darauf hin, dass die Kompostmieten nicht ausreichend heiß wurden.

In den Faustzahlen für den Ökologischen Landbau (KTBL, 2015) sind mittlere Nährstoffgehalte von Grüngutkomposten wie folgt angegeben:

• Gesamt-N 7.2 kg/t FM
• K₂O 6.4 kg/ t FM
• MgO 4.6 kg/ t FM
• P₂O₅ 3.2 kg/ t FM
• S 1.3 kg/t FM

In Abbildung 4, 5 und 6 sind die Nährstoffgehalte für N, P, K, CaO, Mg, S sowie Na, Mn, Cu, Zn in den untersuchten Komposten aufgeführt. Bis auf einen vergleichsweise geringen Magnesiumgehalt liegen alle Nährstoffe, unabhängig des Mischungsverhältnisses, etwa auf dem Niveau der Faustzahlen des KTBL. Auffällig ist jedoch die Nährstoffverteilung innerhalb der Miete. Besonders Gesamt-N, Kalium (K₂O) und Calcium (CaO) sind im unteren Teil der Miete bei 150 cm um ein Vielfaches höher. Die Tendenzen sind auch für Phosphor, Magnesium und Natrium zu erkennen. Zur Homogenisierung der Nährstoffgehalte kann das Material erneut durchmischt und umgesetzt werden.