Effizienz von Recyclingdüngern aus ressourcenorientierten Sanitärsystemen im Vergleich zu konventionellen Düngemitteln
Eine aktuelle Untersuchung, veröffentlicht in Frontiers in Environmental Science, belegt, dass Recyclingdünger, die aus ressourcenorientierten Sanitärsystemen (ROS) gewonnen werden, hinsichtlich ihrer Düngewirkung mit herkömmlichen mineralischen Düngemitteln vergleichbar sind. Die Studie fasst erstmals internationale Daten zu verschiedenen Recyclingdüngern auf Produktebene zusammen und hebt hervor, dass insbesondere Ausgangsmaterial, Aufbereitungsmethoden sowie Einsatzbedingungen die Qualität, Sicherheit und Wirksamkeit dieser nachhaltigen Alternativen in der Landwirtschaft bestimmen.
Hintergrund und Bedeutung der Nährstoffversorgung in der Landwirtschaft
Die Landwirtschaft benötigt eine verlässliche Versorgung mit essenziellen Nährstoffen wie Phosphor, Stickstoff und Kalium, um Erträge zu sichern. Da natürliche Vorkommen begrenzt und regional unterschiedlich verteilt sind sowie deren Gewinnung oft energieintensiv erfolgt, gewinnen ressourcenorientierte Sanitärsysteme an Bedeutung. Diese Systeme erfassen nährstoffreiche Stoffströme aus menschlichen Ausscheidungen getrennt und möglichst unverdünnt, um nach entsprechender Aufbereitung die enthaltenen Pflanzennährstoffe wieder nutzbar zu machen.
Methodik und Ergebnisse der Studie
Das Forschungsteam analysierte umfangreiche Daten aus 32 Ländern mit über 450 Datensätzen aus mehr als 200 Quellen. Für 13 Typen von Recyclingdüngern lagen ausreichende Informationen vor, um deren Eigenschaften detailliert zu charakterisieren. Viele dieser Produkte lassen sich hinsichtlich Nährstoffzusammensetzung und Funktion bekannten mineralischen, organischen oder organisch-mineralischen Düngerkategorien zuordnen.
- Die agronomische Wirksamkeit der recycelten Dünger entspricht der konventioneller Produkte.
- Die Düngewirkung wurde mittels Meta-Analyse von 134 Datensätzen aus 68 Quellen untersucht, einschließlich verschiedener Kulturpflanzen und Versuchstypen.
- Es zeigte sich kein systematischer Ertragsnachteil gegenüber mineralischer Düngung; im Vergleich zu ungedüngten Kontrollen waren die Erträge meist deutlich höher.
Qualität, Sicherheit und Einflussfaktoren
Die Qualität der Recyclingdünger hängt maßgeblich vom Ausgangsstoff und der Aufbereitung ab. Physikalisch-chemische Parameter wie pH-Wert, Salzgehalt und organischer Substanzanteil variieren und beeinflussen die Einsatzmöglichkeiten.
Bezüglich Schadstoffe zeigen die Daten überwiegend niedrige Schwermetallkonzentrationen, vergleichbar mit etablierten Düngemitteln. Die hygienische Sicherheit wird vor allem durch Ausgangsmaterial und Behandlung bestimmt. Für organische Schadstoffe wie Arzneimittelrückstände oder PFAS bestehen jedoch noch Wissenslücken, die eine umfassende Bewertung erschweren.
Praxisrelevanz und zukünftige Herausforderungen
Die Studie verschiebt den Fokus von der Machbarkeit der Herstellung hochwertiger Recyclingdünger hin zur praktischen Anwendung. Wesentliche Herausforderungen liegen in der verlässlichen Charakterisierung, Qualitätssicherung und Integration in bestehende landwirtschaftliche und regulatorische Systeme.
Martina Winker vom ISOE betont, dass die technische Funktionalität eines Verfahrens allein nicht ausreiche. Es bedarf vergleichbarer Untersuchungsmethoden, belastbarer Qualitätsstandards und organisatorischer Rahmenbedingungen, die die tatsächlichen Produkteigenschaften berücksichtigen.
Regulatorische Aspekte und Handlungsbedarf
Die Autoren der Studie sehen insbesondere im rechtlichen Umfeld Nachbesserungsbedarf. Während die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm bereits reguliert ist, fehlen für ressourcenorientierte Sanitärsysteme vergleichbare Zulassungs- und Verwertungswege.
Ariane Krause von NetSan fordert, dass der Rechtsrahmen nicht nur die Rückgewinnung am Ende konventioneller Abwassersysteme berücksichtigen dürfe. Recyclingdünger aus ROS sollten unter klar definierten Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen regulär eingesetzt werden können, wobei die Produktqualität und nicht die Herkunft des Ausgangsstoffs entscheidend sein müsse.
Informationen zur Studie und beteiligte Institutionen
Die Studie mit dem Titel „Recycling fertilizers from resource-oriented sanitation systems: product-level characterization and meta-analysis of agronomic performance“ wurde von Corinna Schröder als Erstautorin gemeinsam mit Franziska Häfner, Ariane Krause, Moritz Hallama und Martina Winker verfasst. Beteiligte Einrichtungen sind das Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE), das Netzwerk für nachhaltige Sanitärsysteme (NetSan) e.V., das Leibniz-Institut für Gartenbauwissenschaft (IGZ) e.V., Agroscope in der Schweiz sowie die Universität Girona in Spanien. Die Untersuchung entstand im Rahmen des Projekts MARA, gefördert von der Heidehof Stiftung und in Kooperation mit dem DWA-Fachausschuss KA-1 „NASS – Ressourcenorientierte Sanitärsysteme“.
Über die beteiligten Organisationen
- Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE), Frankfurt am Main: Ein führendes unabhängiges Forschungsinstitut im Bereich Nachhaltigkeitsforschung, das transdisziplinär an Lösungen für globale Herausforderungen wie Wasserknappheit, Klimawandel und Biodiversitätsverlust arbeitet.
- Netzwerk für nachhaltige Sanitärsysteme (NetSan) e.V.: Ein gemeinnütziger Verein, der Akteure aus Wissenschaft, Praxis, Wirtschaft und Verwaltung vernetzt, um die Rückführung von Nährstoffen aus menschlichen Ausscheidungen in den Kreislauf zu fördern und geeignete rechtliche Rahmenbedingungen zu schaffen.
Kontaktinformationen der wissenschaftlichen Ansprechpartner
- Dr. Martina Winker
Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE)
Forschungsfeld Gekoppelte Infrastrukturen
Tel.: +49 69 707 6919-53
E-Mail: martina.winker@isoe.de
www.isoe.de - Dr. Ariane Krause
NetSan e.V.
Wissenschaftliche Referentin
E-Mail: ariane.krause@netsan.org
www.netsan.org
Originalpublikation
Schröder, C., Häfner, F., Krause, A., Hallama, M. & Winker, M. (2026): Recycling fertilizers from resource-oriented sanitation systems: product-level characterization and meta-analysis of agronomic performance. Frontiers in Environmental Science, 14:1843173. https://doi.org/10.3389/fenvs.2026.1843173
