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WasserFORSCHT Lignin-Basierte Trägersysteme (c) Renate Weiß
Als Hüllstoff vermindert Lignin den Eintrag von Düngemitteln ins Grundwasser. Lignin hat zudem die Fähigkeit zur Wasserspeicherung und kann einen Beitrag zur Reduktion des Wasserverbrauchs in der Landwirtschaft leisten. Dieses Forschungsprojekt trägt mit einer praktikablen Lösung zu einem positiven und nachhaltig gestalteten Miteinander von Landwirtschaft und Gewässerschutz bei.
Hintergrund:
Es besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung neuartiger und nachhaltiger Systeme, die eine kontrollierte Abgabe von Agrochemikalien über lange Zeiträume ermöglichen, sowie an Systemen, die eine Versorgung der Pflanzen mit Wasser ermöglichen, um die negativen Auswirkungen von Trockenheit auf die Ernteerträge zu verhindern. Angesichts der raschen Erschöpfung der Grundwasserreserven, der Ungewissheit von Regenfällen auf der ganzen Welt und des steigenden Nahrungsmittelbedarfs aufgrund des exponentiellen Wachstums der menschlichen Bevölkerung ist die effiziente Nutzung des für Nutzpflanzen verfügbaren Wassers von großer Bedeutung. Da außerdem bis zu 50 % des Stickstoffdüngers verloren gehen und mehr als 95 % der Pestizide und Herbizide in die Umwelt gelangen, müssen Technologien entwickelt werden, die gewährleisten, dass diese Agrochemikalien die Umwelt nicht verschmutzen.
Um diese Probleme zu lösen, kommen derzeit Systeme zur Anwendung, die auf biologisch nicht abbaubaren fossilen Ressourcen basieren, deren Persistenz in der Umwelt bereits zu einer erheblichen Umweltverschmutzung führt. Lignin, das in Bäumen vorhanden ist (40%), wird meist als Abfallmaterial oder Nebenprodukt betrachtet, ist derzeit wenig erforscht und wird hauptsächlich zur Energiegewinnung verbrannt. Das übergeordnete Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Möglichkeit zu untersuchen, ein stabiles, biologisch abbaubares, biobasiertes Trägersystem für Pestizide herzustellen, indem die enzymatische Vernetzung von Lignosulfonaten zur Herstellung von Granulaten genutzt wird.
Jurybegründung:
Dieses interdisziplinäre Dissertationsprojekt von Renate Weiß am Institut für Umweltbiotechnologie (IFA Tulln der BOKU Wien) wird aufgrund seiner Relevanz für den Wasser- und Gewässerschutz von der Jury hervorgehoben. Durch den Einsatz des Holzbestandteils Lignin als umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen (mineralölbasierten) Trägersystemen für Pflanzenschutzmittel sowie Hüllstoffen für Düngemittel können Vorteile sowohl im Grundwasserschutz durch die Reduktion von Düngemitteleinträgen als auch – aufgrund der Fähigkeit von Lignin zur Wasserspeicherung – für die Reduktion des Wasserverbrauchs in der Landwirtschaft erzielt werden. Das Projekt trägt hier mit einer praktikablen Lösung zu einem positiven und nachhaltig gestalteten Miteinander von Landwirtschaft und quantitativem sowie qualitativem Gewässerschutz bei.