Projekt 04779/01

Entwicklung einer Untersuchungs- und Bewertungsstrategie zur Ableitung von Qualitätskriterien für Komposte

Projektträger

Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie IME
Auf dem Aberg 1
57392 Schmallenberg
Telefon: 02972/302-266

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Qualitätssicherung von Komposten im Hinblick auf Schadstoffgehalte beschränkt sich bislang schwerpunktmäßig auf Schwermetalle. In Abhängigkeit von den Ausgangsmaterialien können Komposte jedoch auch organische Schadstoffe enthalten. Ziel des Vorhabens ist, die bestehenden Untersuchungsstrategien für Komposte im Hinblick auf Schadstoffgehalte zu überprüfen und ggf. ergänzende Vorschläge zu erarbeiten. Hierfür gliedert sich das Vorhaben in zwei experimentell zu bearbeitende Teilvorhaben.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenTeilvorhaben I:
Erarbeitung von Untersuchungsmethoden zur Erfassung des Toxizitätspotentials von Komposten und Charakterisierung verschiedener Kompostausgangsmaterialien und Komposte
Arbeitsschritt 1:
Erfassung der anorganischen und organischen Schadstoffbelastung über Gesamtgehalte von verschiedenen Kompostausgangsmaterialien, von Frischkompost und Fertigkompost
Arbeitsschritt 2:
Erfassung der mobilen Schadstoffgehalte über chemische und ökotoxikologische Analytik
Teilvorhaben II:
Aussagen zur Umweltgefährdung durch organische Schadstoffe in Kompostausgangsmaterialien durch Untersuchungen zum Verhalten und der Wirkung von ausgewählten Kontaminationen während der Kompostierung und anschließenden Kompostnutzung
Arbeitsschritt 1: Simulation der Kompostierung unter Zusatz von 14C-markierten Schadstoffen
Arbeitsschritt 2: Untersuchungen zum Langzeitverhalten (Freilandlysimeter; Reaktoruntersuchungen)
Die Untersuchungen zum Verbleib und Wirkung von organischen Schadstoffen wurden durch chemische und ökotoxikologische Analytik sowie bodenbiologische Untersuchungen begleitet.


Ergebnisse und Diskussion

Arbeitspaket I: Kompostuntersuchungen
Untersucht wurden verschiedene Kompostierungsverfahren sowie einer Vergärung, verschiedene Ausgangsmaterialien (Biotonne aus städtischem bzw. ländlichem Einzugsgebiet, Klärschlamm) sowie verschiedene Rottegrade (Kompostausgangsmaterial, Frischkompost, Fertigkompost).

Die Gesamtgehalte sowohl an Nährstoffen als auch an Schwermetallen lagen in der Mehrzahl der untersuchten Proben im unteren Bereich der im LAGA-Merkblatt 10 angegebenen Spannen. Im Hinblick auf die organischen Schadstoffgehalte wurden als Gesamtkonzentrationen für PAK´s, Phenole, BTEX und KWs Werte bis zum mg/kg-Bereich erhalten. Die Gesamtgehalte für PCB, HCH und Konservierungsstoffe lagen im µg/kg-Bereich. Der Gehalt an chlorierten Benzolen lag unter der Nachweisgrenze von 0,2 µg/kg.
Von den angewandten aquatischen ökotoxikologischen Testsystemen (Daphnien, Algen, Leuchtbakterien) zur Erfassung der mobilen Schadstoffgehalte wies der Daphnientest die geringste Störanfälligkeit auf. Aufgrund der Empfindlichkeit für höhere Salzgehalte erwies sich der terrestrische Ökotox-Test mit dem Kompostwurm Eisenia fetida nur bedingt geeignet.

Arbeitspaket II: Untersuchungen zum Langzeitverhalten organischer Schadstoffe in Freilandlysimetern unter landwirtschaftlicher Praxis sowie in Reaktoruntersuchungen zur Stimulation der mikrobiellen Aktivitäten im Hinblick auf den Abbau bzw. Umbau von organischer Substanz (Humus).

Kompostierung
1. Der Hauptabbau fand in der Heißrotte der Kompostierung statt.
2. Leicht wasserlösliche, abbaubare Kontaminanten waren nach der Kompostierung nicht mehr nachweisbar.
3. Schwerer lösliche, stark sorbierende Stoffe wurden zum Teil während der Kompostierung mineralisiert bzw. festgelegt. Die Ausgangssubstanzen waren noch in Spuren nachweisbar.
4. Schwerer lösliche, stark sorbierende, schwer abbaubare Stoffe wurden nur zu einem geringen Teil während der Kompostierung mineralisiert bzw. festgelegt. Die Ausgangssubstanzen waren noch nachweisbar.
5. Eine signifikante Bildung von wasserlöslichen Abbauprodukten war nicht zu beobachten (keine Grundwassergefährdung).
6. Ein Teil der Schadstoffe wurde als NER (nicht-extrahierbare Rückstände) festgelegt.

Kompostnutzung
7. Der Abbau der verbliebenen Ausgangssubstanzen und die Festlegung schritt weiter fort.
8. Eine erneute Schadstoff-Freisetzung in nennenswertem Ausmaß wurde weder über chemische Analytik noch über ökotoxikologische Testsysteme beobachtet.
9. Eine signifikante Schadstoffaufnahme in Pflanzen fand nicht statt.
10. Eine negative Beeinträchtigung der untersuchten Bodenorganismen wurde nicht festgestellt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse wurden bislang auf verschiedenen nationalen Tagungen durch vier Vorträge und zwei Poster vorgestellt.


Fazit

Die in diesem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, daß organische Schadstoffe in Komposten kein Umweltproblem darstellen, wenn keine Hinweise auf spezifische Kontaminationen der Ausgangsmaterialien bestehen. Eine Ausweitung der geforderten routinemäßig durchzuführenden Schadstoffanalysen wird als nicht notwendig erachtet. Auch die routinemäßige Einbindung von ökotoxikologischen aquatischen Testsystemen zur Erfassung von mobilen Schadstoffgehalten erscheint aufgrund der geringen Schadstoffkonzentrationen als nicht notwendig.

Übersicht

Fördersumme

896.750,74 €

Förderzeitraum

01.02.1995 - 27.07.1999

Internet

Http://www.ime.fraunhofer.de

Bundesland

Nordrhein-Westfalen

Schlagwörter

Klimaschutz
Landnutzung
Ressourcenschonung
Umweltforschung