CO₂-Speicherung und Bodenrekultivierung durch Recycling mineralischer Reststoffe

Wir erforschen, wie man Eisenhydroxidschlämme aus Braunkohletagebauen zur Rekultivierung von Kippenböden nutzen kann.

JTC Team A1 Strukturwandel &<br />
Partizipation: Gruppenbild – Dr. Jan Winkler, Hermine Bär, Cheyenne Wolf, Pia Kahlfuß, nicht abgebildet: Felix Schiedlowski

Braunkohletagebau greift weltweit in natürliche Landschaften ein. Fruchtbare Böden verlieren ihre Funktionen und müssen kostenintensiv rekultiviert werden. Zudem führt saures Grubenwasser häufig zur Bildung von Eisenhydroxidschlämmen (EHS), deren Entsorgung teuer ist. Wir möchten beide Herausforderungen angehen, indem wir EHS zur Rekultivierung von Kippenböden nutzen. Wie soll das funktionieren?

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Die aus Kippsubstraten entstehenden Böden in Bergbaufolgelandschaften zeichnen sich häufig durch hohe Sandgehalte, schlechte Struktur, geringe Wasserhalteeigenschaften sowie eine geringe Speicherkapazität von Nährstoffen und organischer Bodensubstanz (OBS) aus. Dies sind äußerst schlechte Bedingungen für die Bodenbildung und eine produktive Nutzung für Forst oder Landwirtschaft. Eisenhydroxide bieten hingegen reaktive Oberflächen, die OBS effektiv binden und somit die Struktur sowie Wasser- und Nährstoffspeicherfähigkeit der Böden steigern. Eine Nutzung von EHS als „Bodenverbesserer“ birgt sowohl Potenziale als auch Herausforderungen: Während EHS die Kohlenstoffspeicherung und weitere Bodenfunktionen fördern können, besteht das Risiko, dass gebundene potenziell toxische Elemente freigesetzt und/oder Nährstoffe pflanzenunverfügbar gebunden werden.

Unser Ziel ist es, in Labor- und Freilandversuchen die optimale Menge an EHS zu bestimmen, die es ermöglicht, Kohlenstoffspeicherung zu maximieren und die Bodenfunktionen nachhaltig zu verbessern, ohne dabei die Pflanzenernährung oder Grundwasserqualität zu gefährden. Die Ergebnisse werden abschließend in eine Risikobewertung integriert.

Team
Dr. Mathias Stein, Teamleiter
Emma Harlow
Jakob Herrmann