Bioabfälle sollen die städtische Landwirtschaft fördern

Ein Projekt des Instituts für Agrarwissenschaften (ICA-CSIC) analysiert die Produktivität und Nachhaltigkeit der Dachlandwirtschaft in Madrid, um zur Entwicklung der Kreislaufwirtschaft beizutragen. Zu diesem Zweck wurde das Dach des Instituts jahrelang in ein „Gründach“ umgewandelt, auf dem Substrate aus Kompost und anderen biologisch abbaubaren organischen Abfällen, wie Lebensmittelnebenprodukten und Algen, für den Gemüseanbau verwendet werden. Die in Urban Forestry & Urban Greening veröffentlichten Ergebnisse zeigen eine Steigerung der Produktion von Dachgemüse sowie ein Qualitäts- und Nährwertprofil, das dem von Feldfrüchten ähnelt.

Drei Jahre lang wurde im Rahmen des MadreenRoof-Projekts am ICA-CSIC in der zentralen Calle Serrano in Madrid ein Anbauexperiment durchgeführt. Ziel war es, die Ökosystemleistungen eines intensiven Gründachs zu bewerten, wie beispielsweise Gemüseanbau, Kohlenstoffbindung sowie die Speicherung von Nährstoffen und Schadstoffen. Dazu bepflanzte das Forschungsteam das Dach des Instituts mit Kompostierungsnebenprodukten, um Substrate zu erzeugen und den Anbau von Nutzpflanzen auf einem unwirtlichen und wenig genutzten Raum zu ermöglichen. „Nach mehr als vier Jahren verfügen wir über ausreichend Daten, um das Potenzial von Dachkulturen aus agronomischer Sicht zu bewerten“, sagt Marco Panettieri, der die Studie am ICA-CSIC leitet.

Dieses Ergebnis ist das Ergebnis der Entwicklung von Anbausubstraten aus Bioabfällen: invasive Algen von den Atlantikküsten und Lebensmittelabfälle wie Kaffeesatz und -schalen, kompostiert mit Schnittresten und Biokohle (einem kohlenstoffreichen Nebenprodukt aus der Pyrolyse von Biomasse). „Diese Substrate stellen eine ökologische und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen torfbasierten Substraten dar (ein organisches Material, das aus der teilweisen Zersetzung von Pflanzenresten in feuchten Umgebungen entsteht), deren Verwendung hohe Umweltauswirkungen hat“, erklärt Giuseppe Picca, Postdoktorand an der Universität Bologna (Italien), der seine Doktorarbeit am ICA-CSIC verfasste.

Dieses Wachstumsmaterial wurde verwendet, um in Zusammenarbeit mit dem Madrider Institut für ländliche, landwirtschaftliche und Lebensmittelforschung und -entwicklung (IMIDRA) die Produktion von Salat und Mangold im Herbst sowie der Tomatensorte Moruno de Aranjuez im Sommer zu bewerten. Ertrag und Qualität des in kompostbasierten Substraten angebauten Gemüses wurden mit herkömmlichem Bodenanbau und mit in kommerziellen torfbasierten Substraten angebautem Gemüse verglichen. Die Ergebnisse zeigten nicht nur eine bis zu 70-prozentige Produktionssteigerung von Dachtomaten im Vergleich zu auf dem Feld angebauten Tomaten, sondern auch, dass ihre Qualität mit der von unter Freilandbedingungen angebauten Tomaten vergleichbar war. „Diese signifikante prozentuale Produktionssteigerung der in der Autonomen Gemeinschaft Madrid heimischen Tomate Moruno de Aranjuez variierte je nach Kompostmischung und Anbaujahr“, erklären die Forscher.

Eine neue Studie, die derzeit in der Fachzeitschrift Ecotoxicology and Environmental Safety besprochen wird, weist darauf hin, dass das produzierte Gemüse sicher und für den menschlichen Verzehr geeignet ist. Diese zweite Studie, das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen dem Institut für natürliche Ressourcen und Agrobiologie Sevilla (IRNAS-CSIC), der Autonomen Universität Madrid, der Université Gustave Eiffel in Nantes (Frankreich) und dem ICA-CSIC, überwachte drei Jahre lang den Gehalt an Schwermetallen und Halbmetallen in Wachstumsmedien, pflanzlicher Biomasse und Sickerwasser, um die potenziellen Risiken zu bewerten, die von den Medieninhalten, ihrer Mobilität und Phytoverfügbarkeit sowie den Auswirkungen der atmosphärischen Ablagerung von Feinstaub ausgehen.

„Die Zugabe von Biokohle verbesserte die Struktur und Haltbarkeit des Substrats deutlich und steigerte seine Effizienz bei der Wasser- und Nährstoffspeicherung“, ergänzt Laura Lozano de Sosa Miralles, Forscherin am IRNAS-CSIC und Leiterin dieser zweiten Studie. Obwohl ein leichter Anstieg der Spurenelemente durch atmosphärische Ablagerungen festgestellt wurde, liegen die beobachteten Werte deutlich unter den gesetzlichen Grenzwerten. Durch einfaches Waschen des Gemüses ließe sich der Gehalt weiter reduzieren, fügen die Forscher hinzu.

Diese Ergebnisse unterstützen den Einsatz der am ICA entwickelten Substrate als effektive Strategie zur Optimierung der Dachlandwirtschaft und ermöglichen die Nutzung ungenutzter städtischer Flächen für die nachhaltige Lebensmittelproduktion. Darüber hinaus stellt diese Studie einen wichtigen Fortschritt bei der Förderung der Kreislaufwirtschaft und eines effizienteren Abfallmanagements dar und bietet eine vielversprechende Perspektive für die Integration nachhaltiger Technologien in die städtische Landwirtschaft, die zur Entwicklung grünerer und autarkerer Städte beiträgt.

„Derzeit werden im Rahmen des MadreenRoof-Projekts weitere Ökosystemleistungen evaluiert, wie etwa die Auswirkungen auf die städtische Biodiversität, die Dämmfähigkeit von Dächern, die Kohlenstoffbindung und der Hochwasserschutz dank der Wasserrückhaltekapazität von Dachpflanzen“, so das Fazit der Forscher.