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Düngung

Holzasche als Kalkdünger

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Dr. Andreas Weber, Arbeitsgemeinschaft der Berater der Düngerindustrie/LAD Bayern
am Donnerstag, 09.06.2022 - 14:02

Holzasche als Dünger zu verwenden, leistet nicht nur einen Beitrag zum Nährstoffrecycling – sondern kann angesichts der hohen Mineraldüngerpreise auch manch andere Quelle von Kalk, Phosphor und Kalium ersetzen.

Aus Holz wird Wärme, zum Teil auch Strom und dann immer Asche. In Bayern ist das nicht wenig: Circa 118 400 t pro Jahr fallen laut dem letzten Energieholzmarktbericht Bayern und Untersuchungen am Technologie- und Förderzentrum für nachwachsende Rohstoffe (TFZ) in Straubing an.

Nicht jede Asche eignet sich aber als Rohstoff für Düngemittel. Je nach den Bereichen der Feuerungsanlage in denen die Asche anfällt, wird unterschieden in

  • Rostasche bzw. Kesselasche,
  • Zyklonasche
  • und Filterasche. Diese Fraktionen unterscheiden sich mitunter erheblich in ihren Inhaltsstoffen. Die Feuerungsanlagen und ihr Betrieb haben hinsichtlich der Verwertung der Holzasche als Düngemittel besondere Bedeutung. Die Düngemittelverordnung (DüMV) verlangt
  • zum ersten den ausschließlichen Einsatz zulässiger Brennstoffe, idealerweise Waldhackschnitzel,
  • zum zweiten die getrennte Erfassung der Aschefraktionen und
  • zum dritten dürfen die zulässigen Grenzwerte für die Schadstoffe nicht überschritten werden.

Schadstoffe im Blick

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Im Brennraum der Holzfeuerungsanlagen trennen sich Haupt- und Spurenelemente und finden sich anschließend unterschiedlich in den Aschefraktionen wieder. Die leicht flüchtigen Schwermetalle Arsen, Cadmium, Blei, Zink und Quecksilber reichern sich erst in der letzten Filtereinheit an. Filteraschen dürfen deshalb nicht als Düngemittel verwendet werden und müssen getrennt von den übrigen Aschefraktionen erfasst werden. Die Rost- und Kesselasche enthält diese Schadstoffe folglich nicht bzw. nur in äußerst geringen Anteilen.

Die Qualitätssicherung von Aschen und Ascheprodukten spielt wegen möglicher Schadstoffbelastungen aber insbesondere zur Beurteilung des Düngewertes auf Grundlage von Nährstoffgehalten eine wichtige Rolle. Transparenz und Sicherheit bieten hier als Basis der Düngemittel zertifizierte Holzaschen, die zum Beispiel mit RAL-Gütezeichen der Bundesgütegemeinschaft Holzasche ausgezeichnet sind. Wiederkehrende Prüfungen der Feuerungsanlage und inhaltstoffliche Untersuchungen der Aschen sind Grundlage für die Zertifikatszuteilung und bescheinigen die Einhaltung der Vorgaben der einschlägigen Regelwerke.

Nach Berechnungen von TFZ-Forschern stehen unter Berücksichtigung der Vorgaben aus der DüMV in Bayern potenziell jährlich zwischen 30 000 und 60 000 t Holzasche (vor allem Rost- und Kesselasche) zur Herstellung hochwertiger Kalkdüngemittel zur Verfügung. In diese Berechnungen sind jedoch nur Feuerungsanlagen mit einer Leistung von größer als einem Megawatt Leistung einbezogen, sodass die tatsächliche Menge der als Düngemittel geeigneten Holzaschen deutlich höher liegen dürfte. Insbesondere der Einsatz von Waldhackschnitzel mit hohem Anteil an Rinde und Ästen liefert hochwertige Aschen mit hohen Nährstoffgehalten.

Holzasche als Düngemittel

Holzasche ist aufgrund der enthaltenen basisch wirksamen Bestandteile ein hochwertiger Kalkdünger, der zusätzlich zu Calcium und Magnesium auch die Makronährstoffe Kalium und Phosphor sowie zahlreiche Mikronährstoffe enthält. Die inhaltsstoffliche Zusammensetzung der Holzaschen kann je nach

  • eingesetztem Brennstoff,
  • eingesetzter Holzart,
  • Rindenanteil,
  • Wuchsstandort und
  • Verschmutzungsgrad variieren.

 

Holzaschen weisen aufgrund der hohen Anteile basisch wirksamer Bestandteile einen pH-Wert im alkalischen Bereich zwischen pH 11 und pH 13 auf.

Aufgrund der hohen Verbrennungstemperaturen in den Holzfeuerungsanlagen liegt ursprünglich der Kalk in Oxid-Form (CaO = Branntkalk) vor. Bei offener Lagerung befeuchteter Aschen oder bei Anwendung einer Nassentaschung im Heizwerk läuft spontan der Prozess des Ablöschens des Branntkalkes ab, sodass Kalkhydrat (= Löschkalk) entsteht. Bei längerer Lagerung folgt der Prozess der „Aushärtung“ der Aschen durch Carbonatisierung bei Aufnahme von CO2 aus der Luft, sodass Calciumcarbonat entsteht. Je nach Lagerdauer und Lagerbedingungen können folglich die Anteile der verschiedenen Kalkformen Oxid, Hydroxid und Carbonat in der Holzasche schwanken.

Der hohe Kalkwert

Aufgrund der spezifischen Zusammensetzung aus den verschiedenen Kalkformen wird bei der Anwendung Holzasche-Düngemitteln sowohl eine schnelle und deutliche Wirkung auf den pH-Wert als auch eine Verbesserung der Bodenstruktur vergleichbar zu Branntkalk erzielt. Somit entstehen im Boden belastbare Aggregate (Bodenkrümel), wenn die Tonteilchen in geflocktem Zustand vorliegen und mit den Humusteilchen Ton-Humus-Komplexe bilden. Holzaschekalke liefern hierzu die notwendige hohe Calciumkonzentration in der Bodenlösung. Die optimierte Bodenstruktur und der angepasste pH-Wert bilden die Grundlage für eine hohe chemische Verfügbarkeit der Nährstoffe im Boden und eine gute Durchwurzelbarkeit und damit räumliche Erschließung der Nährstoffe durch die Pflanzenwurzel.

Phosphat und Kali

Die in der Holzasche enthaltenen Nährstoffe Phosphat und Kalium sowie die Spurennährstoffe tragen direkt zur Pflanzenernährung bei. In der Fachliteratur wird die Pflanzenverfügbarkeit von Kalium aus Holzaschen als „hoch“ eingestuft. Eigene chemische Untersuchungen von Holzaschen ergaben, dass Phosphor aus Holzaschen gut pflanzenverfügbar ist.

Circa 80 % des gesamten Phosphor in der Holzasche liegt als in zweiprozentiger Zitronensäure lösliches Phosphat vor und kann langfristig von den Pflanzen genutzt werden, circa 45 % des gesamten Phosphat-Gehaltes in der Holzasche liegt als neutral-ammonium-citratlösliches Phosphat vor und ist damit direkt und sofort für die Pflanzen verfügbar. Diese Eigenschaften machen das Phosphat aus der Holzasche zu einer interessanten Phosphatquelle und zur Alternative zum weicherdigen Rohphosphat im Ökologischen Landbau.

Die aktuell als Düngemittel verfügbaren reinen Holzaschen enthalten durchschnittlich circa 1 % Phosphat (P2O5) und 3 % Kalium (K2O), sodass bei einer Ausbringmenge von 4 t/ha im Rahmen der Erhaltungskalkung 40 kg/ha P2O5 und 120 kg/ha K2O in hoch wirksamer Form zur Grunddüngung beitragen.

Ausgebracht werden Holzaschen und Kalk-Holzasche-Gemische in der Regel in angefeuchteter Form wie Feuchtkalke mit Großflächenstreutechnik mit Streutellern (siehe Bild S. 31). Voraussetzung für eine gute Verteilgenauigkeit und Nährstoffwirksamkeit ist eine intensive Bearbeitung der Rohaschen durch Feinvermahlung und Siebung, die bei zertifizierten und spezialisierten Verarbeitungs- und Aufbereitungsbetrieben durchgeführt werden kann.

Asche für Ökobauern

Holzasche als Kalkdünger in reiner Form oder als Mischkomponente mit Kohlensauren (Magnesium)-Kalken liefern neben hoch wirksamen Kalkkomponenten auch die Makronährstoffe Phosphor und Kalium sowie wertvolle Spurenelemente (Eisen, Mangan, Zink, Kupfer, Natrium und Kieselsäure) und leisten somit einen wesentlichen Beitrag zur Pflanzenernährung. Wegen dieser besonderen Zusammensetzung und Eigenschaften eignet sich Holzasche insbesondere auch zur Anwendung in Sonderkulturen.

Holzasche ist als Düngemittel im ökologischen Landbau zugelassen und leistet hier einen wichtigen Beitrag zur Nährstoffversorgung und Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit. Vorausgesetzt ist natürlich auch hier: Es muss die richtige Asche als Dünger im Streuer landen.

Welche Asche zu welchem Dünger werden kann

Gesetzlich macht das Kreislaufwirtschaftsgesetz Asche zum Abfallstoff, für den geprüft werden muss, ob eine hochwertige Verwendung möglich oder eine Entsorgung in einer geeigneten Deponie notwendig ist. Verwertung hat immer Vorrang vor der Beseitigung. Das Landesamt für Umwelt hat im Merkblatt „Verwertung und Beseitigung von Holzaschen“ bereits 2009 festgestellt, dass Holzaschen zur Düngung auf landwirtschaftlich oder gärtnerisch genutzten Böden und zur Verwertung im Wald eingesetzt werden können.

Den rechtlichen Rahmen für den Einsatz von Holzasche als Düngemittel bildet die Düngemittelverordnung (DüMV). Alle Düngemittel – und damit auch die Holzasche – dürfen nur in Verkehr gebracht werden, wenn sie einem zugelassenen Düngemitteltyp entsprechen, vorschriftsmäßig gekennzeichnet sind und die in der DüMV festgelegten Anforderungen erfüllen.

Die DüMV sieht zwei Verwendungsmöglichkeiten vor:

  1. Kohlensaurer Kalk: Mindestgehalt 70 % an CaCO3 bei Zugabe von maximal 30 % Brennraumasche von unbehandelten Pflanzenteilen. Enthält im Wesentlichen Calciumcarbonat, daneben auch Mag-nesiumcarbonat. Das Düngemittel muss gekennzeichnet sein mit dem Hinweis „Enthält basisch wirksame Pflanzenasche“.
  2. Kalkdünger aus der Verbrennung pflanzlicher Stoffe: Mindestgehalt 15 % CaO in der TM bei ausschließlicher Verwendung von Aschen pflanzlicher Herkunft. Enthält im Wesentlichen Oxide, Hydroxide, Silikate oder Carbonate von Calcium und Magnesium. Es dürfen nur Brennraumaschen von naturbelassenen pflanzlichen Ausgangsstoffen (chemisch unbehandelt, ohne Rückstände aus einer vorherigen Verwendung) verwendet sein. Keine Aschen aus dem Rauchgasweg, ausgenommen aus der ersten filternden Einheit (Siebdurchgang: 90 % bei 6,3 mm; 70 % bei 3,15 mm). A.W.