Innovationsprojekt Klimaschutz
Klimaschutzprojekte mit besonderer Strahlkraft und besonders hohem Innovations-Niveau wurden und werden vom Land NRW als „Innovationsprojekt Klimschutz“ ausgezeichnet.

Projekte des Monats
Wenn es um Klimaschutz und erneuerbare Energien geht, sind Kommunen, Unternehmen und Bürger in NRW sehr aktiv. Eine Experten-Jury der EnergieAgentur.NRW kürt jeden Monat ein besonderes Klimaschutzprojekt und stellt dieses auf der Website vor.

Projekte aus Kommunen und Unternehmen
Die EnergieAgentur.NRW identifiziert im Zuge ihrer Arbeit für Nordrhein-Westfalen immer wieder vorbildliche Good-Practice Projekte. Die Experten der EnergieAgentur.NRW stehen nahezu täglich in Kontakt Akteuren aus Kommunen, Unternehmen, Ingenieur- oder Architektenbüros und vielen anderen Bereichen.
Ein Teil der Projekte aus dem kommunalen Bereich entstammen dem Projekt „KommEN NRW“, einem Projekt der EnergieAgentur.NRW von Kommunen für Kommunen. Die dargestellten Projekte werden von den Kommunen selbst dargestellt.

Rückschau

Von September 2016 bis März 2019 wurde das EFRE-geförderte Projekt „Zwischenpräsentation der KlimaExpo.NRW – die MitmachExpo“ durchgeführt.

Bochum, Nordrhein-Westfalen - 2016

Nitratsensor: Bochumer Forscher entwickeln Messsystem gegen Überdüngung

Innovationsprojekt Klimaschutz

Viel hilft viel? – Leider nein. Der exzessive Umgang mit Düngemitteln hat katastrophale Folgen für Umwelt, Gesundheit und Klima. Doch es fehlt Landwirten eine Möglichkeit zur genauen Nitratbestimmung, um die Düngemenge genau anzupassen. Dr. Nicolas Plumeré, Elektrochemiker an der Ruhr-Universität Bochum entwickelt mit seinem Team einen Nitratsensor, mit welchem Landwirte bald selbst den Nitratgehalt der Feldpflanzen bestimmen können.

Zurzeit setzen Landwirte bis zu doppelt so viel Dünger ein, wie Nutzpflanzen tatsächlich benötigen. Dadurch gelangt überflüssiges Nitrat in die Böden, das die Umwelt belastet. Auch die Produktion der Stickstoffdünger schadet dem Klima: Jährlich verschlingt sie etwa ein Prozent des globalen Energiebedarfs und zirka 250 Millionen Tonnen CO2 werden dabei emittiert, das ist immerhin ein Drittel des deutschen Gesamtausstoßes. Bislang gab es nur wenige Methoden, um die auf dem Feld vorhandene Nitratmenge zu bestimmen und somit den Düngebedarf zu ermitteln. Da die Verfahren aufwendig und teuer sind, nutzen Landwirte sie nur wenig.

Darüber hinaus werden viele Felder zu zirka 100 Prozent überdüngt – die überschüssige Menge Nitrat wird ausgewaschen und gelangt in Gewässer und Luft. Doch bisher kann die Überdüngung nicht abgestellt werden, denn „es gibt keine einfach handhabbaren Analytikverfahren“, so Plumeré. Sein Ansatz ist daher, die Nitratbestimmung so einfach wie eine Blutzuckerbestimmung zu machen. Dabei verfolgt der französischstämmige Chemiker zwei trickreiche Ansätze.

  • Trick Nr. 1: Es wird nicht der Nitratgehalt des Bodens, sondern der der Pflanze bestimmt. Der ist wetterunabhängig und die optimale Nitratkonzentration ist für fast alle Pflanzen bekannt. Hat der Landwirt also die aktuelle Konzentration ermittelt, kann er dementsprechend gezielt nachdüngen.
  • Trick Nr. 2: Mit Hilfe einer ausgefeilten Kombination von biologischen und elektrochemischen Reaktionen im Sensor wird das Verfahren feldtauglich gemacht.

„Normalerweise führt der Luftsauerstoff, der ja bei der Anwendung auf dem Feld unweigerlich da ist, zu Messverfälschungen. In unserem Sensor wird er aber einfach durch ein Enzym abgefangen, so dass das Ergebnis korrekt dargestellt wird“, sagt Plumeré.

Zurzeit optimiert die Forschergruppe das Messverfahren, damit es robust gegen alle Störeinflüsse auf dem Feld ist. In ein bis zwei Jahren könnte ein funktionstüchtiger Prototyp vorliegen, ein marktreifes Produkt in drei bis fünf Jahren.

Veröffentlichung

Stand: 2016

Standort

Kreis: kreisfrei
Region: Metropolregion Rhein-Ruhr
Reg.-Bez.: Arnsberg

Kontakt

Ruhr-Universität Bochum
Nicolas Plumeré
Tel.: +49 234 3336-324
E-Mail
E-Mail: nicolas.plumere@rub.de

Partner und Förderer

Förderer:
  • EU-Förderung
  • Andere Förderung
  • Andere Förderung

Foto: Gorczany

„Mit der Reduktion der Pflanzendüngung auf das benötigte Maß könnten wir CO2-Emissionen und Energieverbrauch in der Größenordnung eines kleinen Landes einsparen“

Dr. Nicolas Plumeré, Elektrochemiker, Ruhr-Universität Bochum