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Dränwasser von Stellflächen in Pflanzenkläranlagen reinigen


GB Gärtnerbörse - epaper ⋅ Ausgabe 9/2018 vom 01.09.2018

Am Versuchszentrum Gartenbau der Landwirtschaftskammer NRW in Straelen wird seit acht Jahren in einer Kooperation zwischen dem Versuchszentrum und der Abteilung fur die Wasserrahmenrichtlinie am Thema Wasserschutz gearbeitet. Dabei geht es vor allem um Nahrstoffverluste, um Eintrage von Nahrstoffen und Pflanzenschutzwirkstoffen in das Grundwasser und um Optionen zur Aufbereitung des belasteten Wassers auf Topfpflanzenstellflachen.


Artikelbild für den Artikel "Dränwasser von Stellflächen in Pflanzenkläranlagen reinigen" aus der Ausgabe 9/2018 von GB Gärtnerbörse. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: GB Gärtnerbörse, Ausgabe 9/2018

Eingelassene Auffangbecken fur das Dranwasser – darauf stehen Callunen


Nahrstoffe gehen bei jedem Giesoder Dungevorgang der Topfpflanzen verloren – entweder weil sie aus - ...

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... gewaschen werden oder weil der Flussigdunger flachig gegossen wird. Durch Versickerung gelangen dann die Nahrstoffe und auch Pflanzenschutzmittel in das Grundwasser.

Um Nahrstoffauswaschungen zu verringern, werden am Versuchszentrum in Straelen auf der dranierten Topfpflanzenstellflache im AusenbereichCalluna undHydrangea mit Einsatz unterschiedlicher Depotdungerkonzentrationen kultiviert (Beet 1 bis 10, siehe Abbildung 1). So verbleiben die Nahrstoffe im Topf und die Gabe von Flussigdungern kann verringert werden. Zur Uberprufung der Verluste werden die anfallenden Dranwassermengen sowohl von der gesamten Flache als auch von jeder Dunger - variante gesammelt und erfasst.

Beete mit Auffangbecken

Die Auffangbecken der einzelnen Varianten (Beete) sind in der Flache eingelassen und fassen 2400 Liter, sodass das Dranwasser (Gies- und Regenwasser) von einer Woche gespeichert werden kann (Foto oben). Auf den Becken befinden sich mit Lavagranulat gefullte Wannen, auf denen, wie auf der ubrigen Stellflache,Calluna undHydrangea kultiviert werden. Das Dranwasser fliest durch Locher in der Wanne direkt in die Auffangbecken (linkes Foto Seite 61).

Anschliesend wird das Wasser in einem Labor auf den Stickstoffgehalt und auf Pflanzenschutzmittel untersucht.

Danach wird das Wasser uber eine weitere Probenahmestelle (Kubus) geleitet, in einem Vorratsbehalter (Hochbehalter) gespeichert und von dort aus auf den beiden Pflanzenklaranlagen (PKA) verrieselt. Die Pflanzen und die vorhandenen Bodenorganismen sollen sowohl die Nahrstoffe als auch die Pflanzenschutzmittelruckstande ab- oder umbauen, sodass das Dranwasser anschliesend im gewachsenen Boden versickern kann.

Versickerungsmulde

Die untere Wasserbehorde des Kreises Kleve sieht bei der Nutzung einer dranierten Stellflache eine Versickerungsmulde aus Mutterboden und Graseinsaat von 2,5 Prozent der Flache bei Vorhandensein eines Notuberlaufs in ein oberirdisches Gewasser vor. Sollte es nicht die Moglichkeit eines Notuberlaufs geben, muss die Mulde funf Prozent der angeschlossenen Flache ausmachen (www.kreiskleve. de).

Wasserliebende Pflanzen

Die Pflanzenklaranlage 1 wurde 2010 gebaut und besteht aus Mutterboden, in denTypha ,Carex undIris gepflanzt wurden. Die Nutzung von wasserliebenden Pflanzen anstelle von Gras ermoglicht eine intensivere Beschickung mit Dranwasser.

Die PKA 2 wurde nach dem Vorbild einer richtigen Pflanzenklaranlage, wie man sie auch in Privathaushalten nutzen kann, gebaut. Sie ist nach unten abgedichtet und besteht aus mehreren Kiesschichten unterschiedlicher Kornungen. Das Substrat, in dasPhragmites gepflanzt wurde, enthalt Torf, Stroh, Hackschnitzel und Mutterboden. Dieser durchlassigere Fullkorper sorgt fur einen schnelleren Wasserdurchlauf und eine bessere Beluftung der Wurzelschicht und erhoht somit den Wasserdurchsatz (siehe Abbildung 2). Ausgelegt ist die PKA 2 fur eine Beschickung mit 2000 Litern in 24 Stunden. Die Inbetriebnahme erfolgte im Jahr 2015.

Die Pflanzenklaranlagen sind jeweils 48 Quadratmeter gros und entsprechen damit zusammen sechs Prozent der angeschlossenen Flache. Wahrend der Saison (Kalenderwoche 16 bis 40) werden jeweils 1000 Liter pro Tag (dreimal 333 Liter) auf den An - lagen verrieselt. Von diesem Wasser wird eine Probe genommen, die den Eintrag in die PKA zeigt.

Nachdem das Dranwasser durch die Pflanzenklaranlagen gelaufen ist, wird es erneut beprobt (Rest-Behalter 1 und 2), sodass die Abbauleistung erfasst werden kann. Dann wird es zur Versickerung in eine Rigole geleitet (siehe Abbildung 1).

Zusatzlich zu den Stickstoffgehalten werden die taglichen Niederschlage, Gieswasser- und Dranwassermengen sowie die Salzgehalte von Ein- und Ausgangswassern aufgezeichnet. Die gesamte Anlage ist computersteuerbar und kann somit automatisiert laufen. Das heist, samtliche Auffangbehalter pumpen bei einem einstellbaren Fullstand ab und die Bewasserung der Pflanzenklaranlage erfolgt nach Uhrzeit, Liter oder Bodenfeuchtigkeit.

Abbildung 1: Weg des Dranwassers der Topfpflanzenstellflache im Versuch


Auffangbecken fur das Dranwasser vor dem Einbau


Fotos: Sandra Kirschbaum

PKA 2 (li.) und PKA 1 (re.) vor der Topfpflanzenstellflache


Abbildung 2: Aufbau der Pflanzenklaranlage (PKA) 2 im Versuch


Abbildung 3: Nitratabbau-Vermogen der Pflanzenklaranlagen (PKA) 1 und 2 im Versuch (KW = Kalenderwoche)


Die wochentlichen Untersuchungen der Wasserproben haben ergeben, dass sich der Nitratgehalt im Vergleich zum Eingangswert verringert. Bei der PKA 1 wurde ein Nitratabbau von durchschnittlich 75 Prozent gemessen. Die Eingangskonzentrationen betrugen zwischen 10 und 40 mg NO3 pro Liter. Nach dem Durchlauf waren nur noch 2 bis 15 mg NO3 pro Liter vorhanden. Das Abbauvermogen der PKA 2 lag bei 100 Prozent. Im Sickerwasser war kein Nitrat nachweisbar (siehe Abbildung 3).

Dass die Abbauleistung der PKA 1 etwas schlechter ausfallt, liegt vermutlich am unterschiedlichen Aufbau der beiden Anlagen. Die Pflanzenklaran - lage 1 ist seit acht Jahren in Betrieb und besteht nur aus Mutterboden. Dieser hat sich im Laufe der Zeit verdichtet, die Dranage-Fahigkeit ist geringer geworden und die Boden - organismen sind mangels Beluftung vermutlich nicht mehr so aktiv. Deshalb wurden alle aktuellen Versuche nur noch mit der PKA 2 durchgefuhrt.

Um die volle Belastbarkeit der PKA 2 zu testen, wurde diese bei einem einwochigen Versuch mit 2000 Liter Wasser in 24 Stunden beschickt. Auch diese Ergebnisse zeigten einen vollstandigen Nitratabbau.

Propamocarb-Abbau

Ein Abbau von Pflanzenschutzmittelwirkstoffen konnte ebenfalls beobachtet werden. Getestet wurde dieser mit dem Wirkstoff Propamocarb. Eine Eingangskonzentration von 4,18 μg pro Liter wurde innerhalb von 24 Stunden komplett abgebaut. Die Eingangskonzentration von 1431 μg pro Liter verringerte sich nach dem Durchlauf durch die PKA 2 auf 0,24 μg pro Liter.

Aufgrund der geringen Nitratkonzentration im Zulauf der Pflanzenklaran - lagen (maximal 40 mg pro Liter) lassen sich keine genauen Ruckschlusse auf die tatsachliche Abbauleistung ziehen, denn Wasser mit einer Nitratkonzentration unter 50 mg pro Liter gilt als sauberes Wasser. Die Versuche werden in diesem Jahr mit einer hoheren Konzentration im Zulauf durchgefuhrt.