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.
Zeitungsartikel in den Kieler Nachrichten vom 02.04.2022
Halophyten sind Pflanzen, die an Orten mit hohem Salzgehalt im Boden wachsen können. Das ist vor allem in den Salzwiesen der Küsten der Fall. Salzwiesen gehören zu den gesetzlich geschützten Biotopen, so dass einer Ernte im Freiland in der Regel nicht möglich ist. Die Kultivierung im Rahmen einer marinen Aquakultur ist daher ein guter Weg, Halophyten nutzbar zu machen. Traditionell werden verschiedene Halophyten in der Küche der Norddeutschen Küstenregionen als leckere Beilage verschiedener Gerichte verwendet. Im Projekt gedeihen sie in Gewächshäusern, die mit Ostseewasser bewässert werden, auf schwimmenden Inseln im Brackwasser des Greifswalder Boddens und in einer Pflanzenkläranlage, die mit salz- und nährstoffhaltigem Abwasser einer Garnelenfarm beschickt wird.
Es gibt mehrere Definitionen des Begriffs Salzpflanze bzw. Halophyt. Ein Kriterium ist beispielsweise, dass die Pflanzen auf Salzboden mit mehr als ...
Zum Wikipedia-ArtikelBeispiele für Halophyten:
Der Europäische Queller oder Meerspargel (Salicornia europaea agg.) zeichnet sich durch einen herben, stark salzigen und leicht pfeffrigen Geschmack aus und kann roh oder blanchiert als Gewürz oder Beilage verwendet werden. Je später der Queller geerntet wird, desto salziger schmeckt er, da die Pflanze überschüssiges Salz im sukkulenten Gewebe ablagert.
Europäischer Queller oder Meerspargel (Salicornia euroapea agg.) in der Pflanzenkläranlage (Foto: Martina Mühl).
Die Strandaster (Tripolium pannonicum) schmeckt würzig bis leicht salzig und insgesamt milder als der Queller. Die jungen Blätter eignen sich hervorragend als Rohkost oder Gemüse. In älteren Blättern lagert die Pflanze überschüssiges Salz ab und wirft sie später ab.
Strandaster (Tripolium pannonicum) im Horizontalfilter der Pflanzenkläranlage (Foto: Martina Mühl).
Der Strand-Dreizack oder Röhrkohl (Triglochin maritima) gilt in Norddeutschland als traditionelles Frühjahrsgemüse und wird nur gekocht verwendet. Nur Einheimische dürfen in einem eng begrenzten Zeitfenster Röhrkohl für den eigenen Gebrauch im Freiland ernten. Die Küstenkräuter sind also ein sehr exklusiver Genuss.
Strand-Dreizack oder Röhrkohl (Triglochin maritima) in der Pflanzenkläranlage (Foto: Martina Mühl).
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.
links: Gesamtansicht der Pflanzenkläranlage in Bülk; rechts: Horizontalfilter der Pflanzenkläranlage (Fotos: Martina Mühl).
Zeitungsartikel in den Kieler Nachrichten vom 26.06.2021
Die Kieler Meeresfarm stellt einen Standort dar, an dem verschiedene Halophyten (Queller, Strand-Dreizack, Strandaster) getestet werden. Ziel ist es herauszufinden, unter welchen Bedingungen Halophyten effizient und umweltschonend auf dem Wasser angebaut werden können. Gleichzeitig ist es wichtig, dass diese nicht nur zum Nährstoffentzug, sondern auch für eine weitere Verarbeitung als Lebensmittel geeignet sind. Als Substrat kann der regionale Strandanwurf genutzt werden, da dieser häufig an Stränden nur als Abfallprodukt gilt, viele Nährstoffe enthält und demzufolge dem Queller ein schnelleres Wachstum ermöglichen kann.
links: schwimmende Gewächshäuser; Mitte: blühende Strandaster; rechts: Queller und Strand-Dreizack im Gewächshaus
Fotos: Kieler Meeresfarm
Schwimmende Pflanzeninseln zur Bioremediation von aquatischen Systemen sind in Deutschland bereits etabliert, allerdings sind die Materialien der Inseln auf Basis von künstlichen Polymeren. Ziel in diesem Projekt ist es, schwimmende Pflanzeninseln aus vollständig biologisch abbaubaren Materialien herzustellen, die aus regionaler, nachhaltiger Entwicklung stammen. Zudem bestehen die vorkultivierten Pflanzenmatten bisher aus Kokosfasern, welche hier durch Hanffasern und Rohrkolben ersetzt werden sollen. Dafür testet Hanffaser Uckermark verschiedene Inselmodule. Zusätzlich sollen auf den Matten nicht nur die üblich genutzten Halophyten kultiviert werden, sondern auch weitere Medizinpflanzen. Für die Bepflanzung in der Saison 2022 Jahr werden erstmalig Seegrasmatten als Substrat getestet.
links: Schwimminsel mit vorkultivierter Pflanzenmatte in Born; rechts: Seegrasmatte
