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HaFF - Küstenpflanzen zur Filtration nährstoffbelastetem Wasser

Salzpflanzenkläranlage oder schwimmender Kräutergarten: Die Einsatzorte von Halophyten sind vielfältig, einige schmecken sogar gut. Sie alle können in Salzwasser wachsen, wobei sie effizient Nährstoffe aufnehmen. Das eröffnet neue Perspektiven für die Aquakultur.

Nährstoffüberschüsse nachhaltig verwerten

Zentrale Zielsetzung ist die Nährstoffreduktion in eutrophierten Küstengewässern der Ostsee, in marinen Aquakulturanlagen und in salzigen Abwässern landgestützter Anlagen. Gefäßpflanzen mit unterschiedlicher Salztoleranz werden eingesetzt, um Nährstoffe aufzunehmen, u.a. in einer Salzwasser-Pflanzenkläranlage. Für die produzierte Biomasse werden Nutzungsvorschläge erarbeitet und Verarbeitungswege konzipiert. Halophyten, also Gefäßpflanzenarten, die sonst nur in Salzwiesen und anderen Küstenlebensräumen vorkommen, wie z. B. der Europäische Queller (Salicorna europaea agg.) sowie heilkundlich genutzte Sumpfpflanzen wie Wasserminze (Mentha aquatica) sollen im Lebensmittel- und Naturmedizinbereich die Produktpalette im BaMS-Raum erweitern.

Mit HaFF entstand die erste Freiland-Salzwasser-Pflanzenkläranlage Deutschlands.

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Halophyten

Halophyten, also salztolerante Küstenpflanzen, werden mit Hilfe nährstoffhaltiger Abwässer an vielfältigen Standorten kultiviert und die Biomasse so zum hochwertigen Lebensmittel veredelt. Halophyten, also Gefäßpflanzenarten, wie der Europäische Queller (Salicorna) und Sumpfpflanzen wie die Brunnenkresse (Nasturtium officinale) können auch in der Naturheilkunde sehr gut eingesetzt werden.

Andere Küstenpflanzen wie der Meerkohl (Crambe maritima) sind sogar selten geworden. Früher wurde er als Gemüse sehr geschätzt. Durch den hohen Nährstoffgehalt und guten Geschmack geht er heutzutage ohne weiteres als "Superfood" durch.

Es gibt mehrere Definitionen des Begriffs Salzpflanze bzw. Halophyt. Ein Kriterium ist beispielsweise, dass die Pflanzen auf Salzboden mit mehr als ...

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Beispiele für Halophyten:

Der Europäische Queller oder auch Meeresspargel (Salicornia europaea) zeichnet sich durch einen leicht pfeffrigen Geschmack aus und kann sowohl als Rohkost als auch blanchiert oder als Beilage verwendet werden. Hierbei werden nur die Spitzen des Quellers verarbeitet. Die Asche des Quellers wurde früher zur Seifenherstellung genutzt.

Europäischer Queller oder Meeresspargel (Salicornia euroapea)
Foto: Martina Mühl

Der Meerkohl (Crambe maritima) findet Verwendung als Wildgemüse sowie in der Kosmetikbranche. Hier wird das Blattextrakt entweder für die Hautpflege genutzt, da dieses schützend wirkt und einen Anti-Aging-Effekt erzielen kann sowie in der Haarpflege, da es das Haar geschmeidig und leicht kämmbar macht.

Meerkohl (Crambe maritima)
Foto: Martina Mühl

Die Strandaster (Tripolium pannonicum) schmeckt hingegen leicht salzig und würzig und eignet sich hervorragend als Rohkost oder Gemüse. Diese Pflanze regelt ihren Salzhaushalt über den Abwurf alter Blätter, die überschüssiges Salz enthalten und im Anschluss durch frische und neue Blätter ersetzt werden.

Strandaster (Tripolium pannonicum)
Foto: Martina Mühl

Pflanzenkläranlagen

Landgestützte Aquakulturanlagen mit marinen Arten sind durch den hohen technischen Aufwand bei der Abwasserreinigung bislang aufwendig und kostenintensiv. Die Nutzung von Durchflussanlagen mit Meerwasser oder salzhaltigem Grundwasser setzt die effiziente Reinigung der entstehenden Abwässer voraus, für die es bislang noch keine schlüssigen Konzepte gibt. Die Entwicklung einer Abwasser-Behandlungsanlage für salzhaltige Abwässer auf der Basis von Pflanzenkläranlagen und die Reduzierung von Nährstoffen in Oberflächengewässern sind daher wichtige Bausteine für die nachhaltige Entwicklung der Aquakulturtechnologie.

Ziel der Pflanzenkläranlage ist es, nährstoffreiche und salzhaltige Abwässer zu reinigen und landbasierte Aquakultur unabhängig von Klärwerken zu machen. Dafür wird zunächst das Abwasser aus der Garnelenzucht in einen Wirbelstromseparator geleitet, in dem der Schlamm absinkt und abgepumpt wird. Das zu behandelnde Abwasser ist somit weitestgehend feststofffrei und gelangt in einen Bodenschacht, von wo aus es in die beiden Vertikalfilter gesteuert einfließt und dort von oben nach unten durch das Beet fließt. An dieser Stelle befindet sich die erste Möglichkeit für die Pflanzenwurzeln, Nährstoffe wie Stickstoff dem Abwasser zu entnehmen und im Anschluss zu nitrifizieren.

Im weiteren Verlauf gelangt das Abwasser in einen Horizontalfilter mit natürlichem Gefälle, wobei die Pflanzen hier wieder dem Wasser Nährstoffe entziehen und über bakterielle Prozesse abbauen. Dabei wird in der Denitrifizierung das vorhandene Nitrat zu Stickstoff umgewandelt und kann wieder in die Atmosphäre entweichen. Das nun gereinigte Wasser fließt in einen Ablaufschacht und kann von dort aus wieder zurück in die Ostsee gelangen.

Mit HaFF entstand die erste Freiland-Salzwasser-Pflanzenkläranlage Deutschlands.

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