1.1
Probleme zentraler Abwasserbehandlung ... 1
1.1.1
Ökologische Probleme... 1
1.1.2
... 3
Ökonomische Probleme
1.2
Urinzusammensetzung ... 4
1.3
Nachhaltige Wasserwirtschaft / Projekte... 6
1.4
Projekt Lambertsmühle ... 8
1.5
Qualitäts- und Umweltaspekt ... 11
1.6 Literaturübersicht... 13
1.7
Zielsetzung ... 16
... 17
2.1
Freilandversuche
2.1.1
Standortfaktoren ... 17
2.1.2
Witterungsdaten... 17
2.1.3
... 18
Eigenschaften der Substrate
Ackerland ... 19
Grünland ... 24
2.2
... 27
Gewächshausversuch
2.2.1
... 31
Eigenschaften der Substrate
2.3
... 31
Statistische Versuchsauswertung
3.1
Ackerland ... 32
3.1.1
Ertrag ... 32
3.1.2
Tausendkorngewicht... 33
3.1.3
... 33
Schüttdichte
3.1.4
C/N-Gehalt ... 34
3.2
Grünland ... 37
3.2.1
Ertrag ... 37
3.2.2
C/N-Gehalt ... 38
3.3
Gewächshaus ... 41
3.3.1
Ertrag ... 42
3.3.2 C/N-Gehalt ... 46
3.4 Zusammenfassende
Diskussion... 50
3.5
Qualität ... 51
3.5.1
Ausbringungsempfehlung... 54
Tabelle 1: Altersstruktur der Abwasserkanäle in Deutschland, (Kuhn et al., 2001)
Abbildung 1: Hauptbestandteile des häuslichen Abwassers, (OtterWasser GmbH, 2002)
Abbildung 2: Abwasserkonzept Lambertsmühle, (OtterWasser GmbH, 2002)
Abbildung 3: Stickstoffverluste von Urin-Lambertsmühle in geschlossenen Gefäßen bei pH 3 und pH 9
über einen Beobachtungszeitraum von 3 Monaten; TKN: Gesamtstickstoff, NH -N:
Ammoniumstickstoff, (n=2); (Bornemann, 2002)
4
Tabelle 2: Vergleich der Stickstoffaufnahme von Urin und Mineraldünger in einem Topfversuch zu
iedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unterschiede zu einem Signifik
Gerste bei zwei Düngungsstufen (n=4), (Kirchmann & Pettersson, 1995)
* untersch
anzniveau von 1%
Tabelle 3: Standortfaktoren des Ackerland- und Grünlandversuches im langjährigen Mittel in
Burscheid, (Kolbe, 1987)
Abbildung 4: Niederschlag (Monatssummen) und Lufttemperatur (Monatsmittel) während des
Versuchszeitraums, sowie langjähriges Mittel
Tabelle 4: Urinzusammensetzung Lambertsmühle im Vergleich zu unbehandeltem Urin, [kg/m ],
(Wupperverband, 2001)
3
Abbildung 5: Ackerfläche Freilandversuch Wintergerste bei Burscheid
Versuchsaufbau und -durchführung
Tabelle 5: Physikalische und chemische Bodenparameter des Ackerlandstandortes bei Burscheid,
(Landwirtschaftskammer Rheinland, 2002)
Abbildung 6: Versuchsaufbau Ackerlandversuch, Wintergerste
Düngung und Ernte
Tabelle 6: Zeitpunkt und Aufwandmengen der applizierten NH -N Gaben zur Wintergerste
4
Bestimmte Parameter
Abbildung 7: Ertragsparzellen der Grünlandfläche bei Burscheid
Versuchsaufbau und -durchführung
Abbildung 8: Versuchsaufbau Grünland
Düngung und Ernte
Tabelle 7: Applizierte Düngergaben und Erntetermine der Grünlandparzellen bei Burscheid
Bestimmte Parameter
Lolium
multiflorum/italicum)
Abbildung 9: Versuchsvarianten vor dem 4. Gewächshausschnitt, Kontrolle (ungedüngt); U_pH8 I
(Urinvariante pH 8 mit 1g NH -N); U_pH8 II (Urinvariante pH 8 mit 2g NH -N)
4
4
Versuchsaufbau und -durchführung
Tabelle 8: Bodenchemische und -physikalische Kennwerte Meckenheimer Krume, (Scherer, 2003)
Abbildung 10: Versuchsaufbau Gewächshaus
Bestimmung der Wasserkapazität
Applizierte Düngermenge
Tabelle 9: Applizierte Düngergaben Gewächshaus; I:1g NH -N Gabe, II: 2g NH -N Gabe, K:
Kontrolle, U_4: Urin pH 4, U_8: Urin pH 8, MD: Mineraldünger, KAS: Kalkammon-
salpeter
4
4
Abbildung 11: Kornertrag in [t/ha], Ackerlandversuch Wintergerste; K: Kontrolle, U: Urin, U/G:
Urin/Gülle, M: Mineraldünger; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante
Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
*
Abbildung 12: Tausendkorngewicht (TKG) in [g], Ackerlandversuch Wintergerste; K: Kontrolle, U:
Urin, U/G: Urin/Gülle, M: Mineraldünger; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten
signifikante Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
*
*
Abbildung 13: Schüttdichte in [kg/hl], Ackerlandversuch Wintergerste; K: Kontrolle, U: Urin, U/G:
Urin/Gülle, M: Mineraldünger; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante
Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
Tabelle 10: C/N- Gehalte von Korn und Stroh in [%],Ackerlandversuch Wintergerste
Stickstoffentzug
*
Abbildung 14: N-Entzug des geernteten Korn in Prozent [%], in Relation zur applizierten N -Menge;
Ackerlandversuch, Wintergerste; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante
Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
Diskussion
min
Abbildung 15: N-Entzug des geernteten Korn in Prozent [%], in Relation zur applizierten N
tot
-Menge;
Ackerlandversuch, Wintergerste; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante
Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
*
Abbildung 16: Trockenmasseerträge 1.-3. Schnitt in [g/m ], Grünland; K: Kontrolle, U: Urin, U/G:
Urin/Gülle, G: Gülle; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unter-
schiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
2
*
Tabelle 11: C/N- Gehalte der Trockenmasserträge in [%], Grünland
Abbildung 17: Korrelation der Grünland Trockenmasserträge (1.-3. Schnitt) mit N-Gehalten;
x-Achse: N-Gehalte [%], y-Achse: Ertrag [g/m
2
], R : Bestimmtheitsmaß,
: Kontrolle
2
Stickstoffentzug
*
Abbildung 18: Stickstoffentzüge aus dem Boden, 1. 3. Schnitt in [g/m ], Grünland; K: Kontrolle, U:
Urin, U/G: Urin/Gülle, G: Gülle; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante
Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
2
*
Abbildung 19: N-Entzüge durch Weidelgras in Prozent [%], in Relation zur applizierten N
min
-Menge;
1.- 3. Schnitt, Grünland; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unter-
schiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
Diskussion
*
Abbildung 20: N - Entzüge Weidelgras in Prozent [%], Grünland; *: unterschiedliche Buchstaben
bedeuten signifikante Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
ges
Abbildung 21: Trockenmasseerträge Weidelgras, 1. Schnitt in [g/Topf], Gewächshaus; I:1g NH -N
Gabe, II: 2g NH -N Gabe, K: Kontrolle, U_4: Urin pH 4, U_8: Urin pH 8, MD: Mine-
raldünger, KAS: *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unterschiede zu
einem Signifikanzniveau von 5 %
*
4
4
*
Abbildung 22: Trockenmasseerträge Weidelgras, 2. Schnitt in [g/Topf], Gewächshaus; I:1g NH -N
Gabe, II: 2g NH -N Gabe, K: Kontrolle, U_4: Urin pH 4, U_8: Urin pH 8, MD: Mine-
raldünger, KAS: *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unterschiede zu
einem Signifikanzniveau von 5 %
4
4
*
Abbildung 23: Trockenmasseerträge Weidelgras, 3. Schnitt in [g/Topf], Gewächshaus; I:1g NH
4
-N
Gabe, II: 2g NH -N Gabe, K: Kontrolle, U_4: Urin pH 4, U_8: Urin pH 8, MD: Mine-
raldünger, KAS: *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unterschiede zu
einem Signifikanzniveau von 5 %
4
*
Abbildung 24: Trockenmasseerträge Weidelgras, 4. Schnitt in [g/Topf], Gewächshaus; I:1g NH -N
Gabe, II: 2g NH -N Gabe, K: Kontrolle, U_4: Urin pH 4, U_8: Urin pH 8, MD: Mine-
raldünger, KAS: *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unterschiede zu
einem Signifikanzniveau von 5 %
4
4
Abbildung 25: Ausmaß des Pilzbefalles nach 4. Gewächshausschnitt
*
Abbildung 26: Trockenmasseerträge Weidelgras, 1.- 4. Schnitt in [g/Topf], Gewächshaus; I:1g NH
4
-N
Gabe, II: 2g NH -N Gabe, K: Kontrolle, U_4: Urin pH 4, U_8: Urin pH 8, MD: Mine-
raldünger, KAS: *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unterschiede zu
einem Signifikanzniveau von 5 %
4
Tabelle 12: C/N- Gehalte der Trockenmasseerträge Weidelgras in [%], 1.- 4. Schnitt, Gewächshaus
*
Abbildung 27: Stickstoffentzug aus dem Boden, 1.-4. Schnitt Gewächshaus in [g/Topf]; K: Kontrolle,
U_4: Urin pH 4, U_8: Urin pH 8, MD: Mineraldünger (KAS); I: 1g NH
4
-N Gabe, II: 2g
NH -N Gabe; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unterschiede zu
einem Signifikanzniveau von 5 %
4
Stickstoffentzug
*
Abbildung 28: N- Entzüge durch Weidelgras in Prozent [%], in Relation zur applizierten N -Menge;
Gewächshaus, 1g Varianten; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante
Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
min
*
Abbildung 29: N- Entzüge durch Weidelgras in Prozent [%], in Relation zur applizierten N -Menge;
Gewächshaus, 2g Varianten; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante
Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
min
Diskussion
*
Abbildung 30: N-Entzüge durch Weidelgras in Prozent [%], in Relation zur applizierten N
tot
-Menge;
Gewächshaus, 1g Varianten; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante
Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
*
Abbildung 31: N-Entzüge durch Weidelgras in Prozent [%], in Relation zur applizierten N -Menge;
Gewächshaus, 2g Varianten; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante
Unterschiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
tot
Abbildung 32:Ablauf des Anerkennungsverfahren zur Erlangung der Gütezeichenurkunde
(Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V., 2002)
Vorphase:
Status quo.
Dann: Ziel-
defini-
tion
Agrarökystem
angepasster Dünger
für die
Landwirtschaft
Kontrollierte Abfall-
/Abwasserent-
sorgung
Adäquates
Timing und
Menge
preis-
wert
Umwelt-
schutz
Nachhaltig-
keit
Soziale
Akzeptanz
Hygiene
Landw.
Produkte:
Nährstoff-
bedarf
Boden:
Nährstoffpools,
-verfügbarkeit,
-flüsse
Abwasser & Abfall:
saisonaler Anfall, Art,
Quelle, Menge, Nähr-,
Schadstoffe
Technologien:
Status quo der bish-
erigen Abwasser/Abfall-
entsorgung sowie
Düngung
Sammelsysteme
Entwicklung/Optimierung
von Sammelystemen
z.B. Urintrennung
Akzeptanz
Abwasser/Abfall-
behandlung
Entwicklung/Optimierung
adäquater Technologien
wie Kompostierung,
Vergärung, Trocknung
Produktüber-
prüfung
Analyse der Endsubstrate
auf Nährstoffverfügbar-
keit, Hygiene und
Schadstoffe
Implementierung
Errichten und Optimieren von
Abwasserbehandlungsanlagen,
Schulung der Nutzer, Entwick-
lung und Anwendung von
Düngungsempfehlungen,
Überprüfung der
Akzeptanz
Abbildung 33: Beispiel eines ,,Bottom up approachs" zur Entwicklung einer naturräumlich und
sozioökonomisch angepassten Strategie für die dezentrale Wasserentsorgung, (Clemens,
2002, verändert)
Abbildung 34: Empfehlung für Landwirte zur Lagerung und Ausbringung von Urin aus
Separationstoiletten
Lexikon Landwirtschaft
Schriftenreihe Fachvereinigung Betriebs- und
Regenwassernutzung e.V.
Schriftenreihe
Fachvereinigung Betriebs- und Regenwassernutzung e.V.
Pressemitteilung Hydro vom 07.10.2002
Landwirtschaftliche Fakultät, Institut für Pflanzenernährung
Ecological Sanitation
Water Science Technology
Ansprachen und
Vorträge zur Theodor Brinkmann-Preisverleihung im Rahmen der 52.
Hochschultagung der Landwirtschaftlichen Fakultät der Rheinischen
Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Water Science and
Technology
Water Science Technology
Water Science
Technology
Schriftenreihe Fachvereinigung Betriebs- und Regenwassernutzung e.V.
Schriftenreihe
Fachvereinigung Betriebs- und Regenwassernutzung e.V.
Kungl Teknika Högskolan, Swedish
Institute for Infectious Disease Control
Schriftenreihe Wasserforschung
Qualitätsmanagement von A bis Z
Fertilizer Research
Aktionshandbuch Nachhaltige Wasserwirtschaft und
Lokale Agenda 21
Institutionen
foer Markvetenskap
Abwasser
Water Science Technology
Schriftenreihe Fachvereinigung Betriebs- und Regenwassernutzung e.V.
Ecological Engineering
Aktionshandbuch Nachhaltige
Wasserwirtschaft und Lokale Agenda 21
Water Science
Technology
Institut für
Siedlungswasserwirtschaft
Schriftenreihe Fachvereinigung Betriebs- und
Regenwassernutzung e.V.
Water Science
Technology
Water Science Technology
Düngemittel, Energie und Stoffstrombilanzen
Faustzahlen für Landwirtschaft und Gartenbau
Pflanzenernährung und Düngung
Methodenbuch - Die Untersuchung von Böden
From
nutrient removal to recovery
Institutionen för lantbruksteknik
Schriftenreihe Fachvereinigung
Betriebs- und Regenwassernutzung e.V.
Abbildung 35: Trockenmasseerträge 1. Schnitt in [g/m ], Grünland; K: Kontrolle, U: Urin, U/G:
Urin/Gülle, G: Gülle; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unter-
schiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
*
2
Abbildung 36: Trockenmasseerträge 2. Schnitt in [g/m ], Grünland; K: Kontrolle, U: Urin, U/G:
Urin/Gülle, G: Gülle; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unter-
schiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
*
2
Abbildung 37: Trockenmasseerträge 3. Schnitt in [g/m ], Grünland; K: Kontrolle, U: Urin, U/G:
Urin/Gülle, G: Gülle; *: unterschiedliche Buchstaben bedeuten signifikante Unter-
schiede zu einem Signifikanzniveau von 5 %
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