Superabsorber können große Mengen Wasser aufnehmen und im Boden speichern. Damit gelten sie als mögliche Hilfe gegen Trockenstress in der Landwirtschaft. Doch welche Folgen haben die synthetischen Polymere langfristig für die Bodenfruchtbarkeit und das Bodenleben? Ein neues Forschungsprojekt am Oberrhein soll diese Fragen klären. Über 20 Partner aus Deutschland, Frankreich und der Schweiz untersuchen dabei auch biologisch abbaubare Alternativen.
Das Projekt mit dem Namen SOPLAS wird von der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) geleitet. Über einen Zeitraum von drei Jahren wollen die beteiligten Forschungseinrichtungen, landwirtschaftlichen Betriebe und Behörden untersuchen, wie sich wasserbindende Polymere in unterschiedlich bewirtschafteten Böden verhalten.
Superabsorber sollen Wasser im Boden speichern
Besonders in Regionen mit häufigen Trockenperioden stellt die Wasserversorgung landwirtschaftlicher Kulturen ein Problem dar. Das Oberrheingebiet gehört zu den wärmsten und trockensten Regionen Mitteleuropas. Gleichzeitig können Starkregenereignisse den Wasserhaushalt der Böden zusätzlich beeinflussen.
Eine Möglichkeit, Wasser länger im Wurzelraum verfügbar zu halten, bieten sogenannte Superabsorber-Polymere (SAP). Dabei handelt es sich um künstlich hergestellte Materialien, die große Wassermengen aufnehmen und bei veränderten Feuchtigkeitsbedingungen wieder abgeben können.
Solche Polymere werden bereits in verschiedenen land- und forstwirtschaftlichen Anwendungen eingesetzt. Dazu zählen Saatgutbeschichtungen, Pflanzsubstrate, Bewässerungsgranulate und bestimmte Düngemittel. Auch in Erosionsschutzmatten können sie enthalten sein.
Durch ihre hohe Wasseraufnahmefähigkeit sollen Superabsorber die Wasserversorgung von Pflanzen während trockener Phasen unterstützen. Wie gut dies unter unterschiedlichen Boden- und Bewirtschaftungsbedingungen funktioniert, ist jedoch eine der Fragen, denen das Forschungsprojekt nachgeht.
Welche Folgen haben Kunststoffpolymere für den Boden?
Während die wasserbindenden Eigenschaften von Superabsorbern bekannt sind, fehlen bislang ausreichende Erkenntnisse über ihr langfristiges Verhalten unter natürlichen Bodenbedingungen.
Unklar ist insbesondere, wie sich die synthetischen Materialien im Laufe der Zeit verändern und welche Rückstände nach längerer Nutzung im Boden verbleiben.
Die Wissenschaftler wollen deshalb untersuchen, ob und in welchem Umfang Superabsorber die Bodenstruktur, den Wasserhaushalt und wichtige Bodenfunktionen beeinflussen. Auch mögliche Auswirkungen auf Bodenorganismen werden berücksichtigt.
Dabei geht es nicht allein um die unmittelbare Wirkung nach der Ausbringung. Das Projekt soll ebenfalls klären, welche Folgen eine längerfristige Anreicherung von Polymerresten haben könnte.
Ob von den eingesetzten Materialien tatsächlich Umweltbelastungen ausgehen und unter welchen Bedingungen diese auftreten, ist noch Gegenstand der Forschung. Belastbare Ergebnisse liegen dazu nach Angaben der Projektverantwortlichen bislang nur begrenzt vor.
Feldversuche in Deutschland, Frankreich und der Schweiz
Um das Verhalten der Superabsorber unter Praxisbedingungen beurteilen zu können, richten die Projektpartner ein grenzüberschreitendes Netz von Untersuchungsflächen ein.
Die Versuche finden auf land- und forstwirtschaftlich genutzten Böden im Oberrheingebiet statt. Dabei werden unterschiedliche Standortbedingungen und Bewirtschaftungsverfahren berücksichtigt.
Durch den Vergleich verschiedener Flächen soll untersucht werden, wie sich die eingesetzten Materialien unter realen Bedingungen verhalten. Die Ergebnisse sollen außerdem zeigen, welche Anwendungsmöglichkeiten für bestimmte Standorte infrage kommen.
Geleitet wird SOPLAS von Christian Buchmann und der Umwelt- und Bodenchemikerin Janina Neff von der RPTU. Nach Einschätzung der Projektleitung ermöglicht die Zusammenarbeit über die Landesgrenzen hinweg, unterschiedliche Böden und Bewirtschaftungsformen systematisch miteinander zu vergleichen.
An den Untersuchungen sind unter anderem die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg, Landesforsten Rheinland-Pfalz, das Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL) und die Université de Strasbourg beteiligt. Hinzu kommen Behörden und weitere Partner aus der Schweiz.
Biologisch abbaubare Alternativen werden untersucht
Ein weiterer Teil des Projekts beschäftigt sich mit möglichen Ersatzstoffen für synthetische Superabsorber.
Die Wissenschaftler wollen biologisch abbaubare Materialien untersuchen und ihre Eigenschaften mit denen herkömmlicher wasserbindender Polymere vergleichen.
Dabei ist insbesondere von Interesse, ob alternative Materialien eine vergleichbare Wasserspeicherfunktion erfüllen können und wie sie sich unter natürlichen Bedingungen im Boden abbauen.
Zusätzlich arbeiten die Forschungspartner an Verfahren, mit denen mögliche Polymerrückstände aus belasteten Böden entfernt werden könnten.
Dafür sollen sowohl technische Methoden als auch biologische Verfahren erprobt werden. Letztere nutzen unter anderem Mikroorganismen und Pilze, um Rückstände zu behandeln.
Welche Ansätze sich für einen praktischen Einsatz eignen, soll sich im Verlauf der Untersuchungen zeigen.
Ergebnisse sollen landwirtschaftlichen Betrieben helfen
Die gewonnenen Erkenntnisse sollen später unmittelbar für land- und forstwirtschaftliche Betriebe sowie die Beratung nutzbar sein.
Dafür planen die Projektpartner einheitliche Untersuchungs- und Analyseverfahren. Diese sollen es ermöglichen, Superabsorber und mögliche Rückstände unter vergleichbaren Bedingungen zu erfassen und zu bewerten.
Außerdem ist ein geografisches Informationssystem (GIS) vorgesehen, das bei der Beurteilung von Einsatzmöglichkeiten und Umweltrisiken unterstützen soll.
Praxisleitfäden, Schulungen und eine frei zugängliche Datenbank sollen die Forschungsergebnisse für Betriebe, Berater und Behörden verfügbar machen.
Für landwirtschaftliche Anwender könnten diese Informationen vor allem bei der Entscheidung hilfreich sein, ob wasserbindende Bodenhilfsstoffe auf bestimmten Standorten sinnvoll eingesetzt werden können und welche möglichen Auswirkungen dabei berücksichtigt werden müssen.
Konkrete Empfehlungen zu Einsatzmengen, geeigneten Kulturen oder wirtschaftlichen Vorteilen enthält die Projektankündigung noch nicht.
EU und Schweiz fördern Forschung mit 1,05 Millionen Euro
SOPLAS ist auf drei Jahre angelegt und wird im Rahmen des Programms Interreg Oberrhein gefördert.
Die Europäische Union stellt dafür rund 950.000 Euro bereit. Weitere etwa 100.000 Euro kommen von Schweizer Seite. Insgesamt beläuft sich die genannte Förderung damit auf rund 1,05 Millionen Euro.
Die Untersuchungen sollen eine Grundlage dafür schaffen, wasserbindende Bodenhilfsstoffe künftig unter Berücksichtigung ihrer langfristigen Umweltwirkungen zu bewerten.
Dabei sollen sowohl der mögliche Nutzen für die Wasserversorgung land- und forstwirtschaftlicher Kulturen als auch die Auswirkungen synthetischer Polymere auf den Boden untersucht werden. Wann erste Versuchsergebnisse veröffentlicht werden, geht aus der Projektankündigung vom 6. Oktober 2026 nicht hervor.
Quelle
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