Phytomanagement als Synergie von Phytosanierung und Produktion regenerativer Energiequellen

• Applicant: Dr. Michael Evangelou
• Subject Area: Soil Sciences
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 57935120

Energieversorgung ist durch wachsenden Energiebedarf eine große Herausforderung für die Weltgemeinschaft geworden. Als Alternative zu den bisher verwendeten fossilen Energieträgern wurde die Gewinnung von regenerativer Energie aus Biomasse vorgeschlagen. Die Nutzung von Biomasse als Energiequelle setzt jedoch einen enormen Flächenbedarf für den Anbau geeigneter Energieträger voraus. Dieser Anspruch erscheint vor dem Hintergrund des permanenten Bodenverlustes durch Erosion und chemische Kontamination problematisch. Mit dem Phytomanagement-Verfahren, der Bepflanzung von schwermetall-kontaminierten, für die landwirtschaftliche Nutzung ungeeigneten Flächen mit Hölzern, kann dem Bodenverlust begegnet und gleichzeitig Biomasse zur Erzeugung regenativer Energiequellen bereitgestellt werden. Mit dieser Synergie kann das Problem des ‚Flächenverbrauchs’ vermieden werden, da keine landwirtschaftlich nutzbaren Flächen benötigt sondern vielmehr kontaminierte Flächen saniert werden. Bisher ist es noch weitgehend unklar, wie sich Schwermetalle im Boden nach einer Bepflanzung verhalten. Die Bepflanzung mit tiefwurzelnden Bäumen beeinflusst das Bodengefüge und die Bodenchemie (pH, Redoxpotentials, etc.) und erhöht die Bioverfügbarkeit und damit die Bodenmobilität der Schwermetalle, was Voraussetzung für die Aufnahme der Schwermetalle durch die Pflanzen ist. Andererseits besteht hierdurch die latente Gefahr der Mobilisierung und Auswaschung der Schwermetalle ins Grundwasser. Ziel dieses Vorhabens ist es daher, zum einen verschiedene schnellwachsende Hölzer (Birke, Pappel, Weide) auf ihre Eignung zum Phytomanagement hin zu untersuchen und zum anderen in verschiedenen Verfahren und Ansätzen das Verhalten der Schwermetalle im Gesamtsystem Boden-Pflanze zu untersuchen. Damit ergeben sich die folgenden Forschungsschwerpunkte: • Schicksal der Schwermetalle nach einer Aufnahme durch die Pflanze und nach Degradation der Pflanzenteile (Blätter, Wurzel, Baumrinde). • Einfluss natürlicher bzw. pflanzlicher Substanzen und Abbauprodukte pflanzlicher Biomasse auf die Bioverfügbarkeit der Schwermetalle.Die Ergebnisse des vorgestellten Forschungsvorhabens werden offene Fragen zur Durchführbarkeit des Phytomanagements beantworten und eine Risikoabschätzung ermöglichen, ob aus dem Phytomanagement Gefahren für Mensch und Umwelt erwachsen können.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: Switzerland
• Host: Professor Dr. Rainer Schulin