Prof. Dr. Thomas Raab
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31.12.2020

Im Rahmen des Teilvorhabens "Technologische Produktenwicklung" wurden drei Generationen von Düngeragglomeraten als Funktionsmuster I bis III auf Basis von NawaRo-Gärresten entwickelt und hergestellt. Zu Beginn konnten die Gärreste nur nach Beimengung von mindestens 50% mineralischer Bindemittel agglomeriert werden, da die separierten Gärreste, die aus drei unabhängigen Biogasanlagen bezogen wurden, aufgrund ihrer Korngröße, Kornform und Steifigkeit allein nicht zu agglomerieren waren. Zu dieser Phase war das Ergebnis des Agglomerationsprozesses aufgrund i) des hohen Tonanteils, ii) der vielen Rohfasern und iii) der ungünstigen Korngrößenverteilung im Produkt unbefriedigend. Im Weiteren wurden die Gärreste im Technikumsmaßstab zunächst kompostiert. Dadurch wurden die rohen Gärreste soweit konditioniert, dass sie in der Folge gut und ohne Einsatz von Bindemitteln zu agglomerieren waren. Auch war die Beimengung von Sekundärstoffen zur Anpassung der Nährstoffgehalte möglich. Als Ergebnis dieser Projektphase, konnten fünf Typen von Düngeragglomeraten mit unterschiedlichen Nährstoffgehalten hergestellt und für weiterführende Pflanzenversuche genutzt werden. In der finalen Projektphase wurden auf Basis der chemischen Zielparameter eingeführter Blüh-, Rasen- und Gemüsedünger adaptierte Formulierungen für die zu entwickelnden Düngeragglomerate festgelegt. Im Ergebnis wurden jeweils zwei verschiedene Blüh-, Rasen- und Gemüsedünger durch Agglomeration im EIRICH-Mischer hergestellt. Durch Optimierung des Agglomerationsprozesses, konnte das Korngrößenspektrum der Agglomerate hin zu favorisierten Korngrößen zwischen 1 mm bis 8 mm und das Ausbringen auf bis zu 96% optimiert werden. Die Herstellung folgte einem Standardprotokoll. Die Agglomerate sind kugelförmig, gut dosierbar, schwermetallarm, geruchsarm und mit ca. 90% TS lagerfähig.

Im Rahmen des Gesamtprojekts waren Düngeragglomerate aus separierten landwirtschaftlichen NawaRo-Gärresten, unter Nutzung von Sekundärstoffen zu entwickeln und herzustellen und anschließend im Rahmen pflanzenbaulicher Versuche auf ihre Anwendbarkeit als Blühpflanzen-, Rasen- und Gemüsedünger zu untersuchen. Parallel wurden durch Analyse des Düngemittelmarkts und Kundenbefragungen das Marktpotenzial sowie Präferenzen zu Ausgangs- und Inhaltsstoffen solcher Düngemittel abgeleitet. Übergeordnetes Ziel war die Herstellung von Düngeragglomeraten, die sowohl wirtschaftlich/technisch als auch hinsichtlich der Akzeptanz potenzieller Käufer eine Chance auf dem Düngemittelmarkt haben. Im Rahmen des Teilvorhabens lag der Fokus in der Entwicklung und Herstellung der Düngeragglomerate. Als Verfahren wurde die Aufbau- bzw. Rollagglomeration angewendet. Die generellen Vorteile der Rollagglomeration – z.B. im EIRICH-Mischer – bestehen darin, dass i) eine weitgehende Vortrocknung der Gärreste bis etwa 80% TS entfallen kann, dass ii) theoretisch eine einfache und kontrollierte Beimengung von mehreren Zuschlagstoffen möglich ist und dass iii) bei niedrigen Prozesstemperaturen keine nennenswerten Stickstoffverluste auftreten. Neben der eigentlichen Agglomeration, die zunächst ein granuliertes Düngemittel liefern sollte, welches aufgrund seiner Form und Struktur gut dosierbar und auch lagerfähig ist, sollten im Prozess auch Sekundärstoffe als "Nährstoffträger" eingesetzt werden, um gleichzeitig die Eigenschaften der Düngemittelmischungen gezielt an bestimmte Anwendungsbereiche anzupassen. Dafür kamen Abfälle wie z.B. Tiermehle, Rezyklate aus der Abwasserreinigung und auch Abfälle wie Alt-Feuerlöschpulver in Frage. Kernaufgabe des Teilvorhabens war die Herstellung von stabilen, lagerfähigen Düngeragglomeraten im Korngrößenbereich von ca. 1 mm bis 8 mm, mit definierten Nährstoffgehalten, die entsprechend Anwendungsbereich gut dosierbar sein sollten.