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Ammoniak in der Landwirtschaft: Der Motor des Pflanzenwachstums

Etwa 50 Prozent der weltweiten Nahrungsmittelproduktion hängt vom Mineraldüngereinsatz ab. Durch die steigende Weltbevölkerung und einem Anstieg des Fleischkonsums wächst der Düngerverbrauch stetig. Einer der wichtigsten Akteure: Ammoniak. Ammoniak bindet Luftstickstoff und macht damit den wichtigsten Pflanzennährstoff Stickstoff für die Stickstoffdüngerproduktion verfügbar. Als ein wichtiger Grundstoff für Düngemittel trägt Ammoniak somit buchstäblich dazu bei, dass unser Essen auf den Tisch kommt.

Heute werden etwa 80 % des jährlich produzierten Ammoniaks für die Düngemittelproduktion verwendet. Die Düngung verbessert die Pflanzenernährung, fördert das Pflanzenwachstum, verbessert die Qualität der Ernte und steigert letztlich die Bodenfruchtbarkeit.

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Die Basis für die Produktion von grünem Ammoniak: Grüner Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen.

Ammoniak und seine Bedeutung für die Pflanzenernährung

Um stark zu wachsen und Früchte zu tragen, benötigen Pflanzen Nährstoffe wie Stickstoff, Kalium, Phosphor, Magnesium, Schwefel und Kalzium. Genau wie der Mensch sind jedoch alle Pflanzen unterschiedlich und benötigen je nach Art, Standort und Boden, auf dem sie wachsen, bestimmte Mengen an Nährstoffen. Landwirtschaftliche Nutzpflanzen können im Laufe ihrer Entwicklung etwa 20-350 Kilogramm Nährstoffe pro Hektar benötigen. Doch oft fehlen im Boden die notwendigen Nährstoffe aufgrund verschiedener Faktoren:

 1) Entweder sind sie in der Natur nicht in ausreichender Menge vorhanden oder

2) sie werden durch Auswaschung verdrängt oder die Ernte entfernt.

In diesem Fall ermöglicht nur die Zufuhr von Pflanzennährstoffen also Düngung, den Mangel auszugleichen und den zukünftigen Anbau zu gewährleisten.

Mehr ist weniger: Unsere Strategie gegen Überdüngung

Angesichts der wachsenden Weltbevölkerung und der steigenden Nachfrage nach Nahrungsmitteln ist eine Überdüngung des Bodens immer wahrscheinlicher. Die Ausbreitung der Mineraliennutzung und der Stickstoffüberschuss kann sich negativ auf Oberflächengewässer und Grundwasser auswirken. Um dies zu vermeiden, müssen Landwirte ihren ökologischen Fußabdruck so klein wie möglich halten, ohne dabei auf potenzielle Ernteerträge zu verzichten.

Landwirte benötigen einen Dünger, dessen Nährstoffzusammensetzung und Nährstofffreisetzungsprofil im Laufe der Zeit genau auf den Bedarf der Kultur unter den gegebenen Klima- und Bodenbedingungen abgestimmt ist. In der Praxis bedeutet das für den Düngemittelhersteller, Düngemittel zu entwickeln, welche die Pflanzen effizienter ernähren und gleichzeitig geringere Verluste bei der Ausbringung verursachen und den Verbrauch von Rohstoffen reduzieren.

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Pipeline einer Industrieanlage

Durch die kontrollierte Freisetzung von Nährstoffen lässt sich die Abgabe von Nitraten an das Grundwasser reduzieren und der Einsatz von Düngemitteln optimieren. Der Dünger mit dem höchsten Stickstoffgehalt ist Harnstoff mit 46 %. Die Behandlung von Harnstoffdüngern mit Ureaseinhibitoren oder das Umhüllen von Düngern mit Umhüllungsmaterial ermöglicht eine langfristige Abgabe von Nährstoffen über die gesamte Wachstumsperiode der Pflanzen.

Bei den umhüllten Düngemitteln ist die richtige Auswahl des Umhüllungsmaterials entscheidend für die Umwelt. Deshalb bietet thyssenkrupp eine Umhüllung mit PLA (Polymilchsäure) an, welche im Vergleich zu anderen polymerbasierten Umhüllungsmaterialien, die zu erhöhtem Mikroplastik im Boden und Grundwasser führen, den Vorteil hat, dass sie vollständig biologisch abbaubar ist. Außerdem kann PLA aus erneuerbaren Quellen hergestellt werden.

Weniger ist mehr: Ammoniumnitrat reduziert Emissionen

Doch der Umweltschutz spielt nicht nur bei der Anwendung von Düngemitteln eine Rolle, sondern auch bei deren Herstellung. Dabei ist vor allem der der CO2-Ausstoß bei der Produktion ein wichtiger Faktor.

Basierend auf grünem Ammoniak ist der CO2-Fußabdruck von Ammoniumnitrat- oder Kalkammonsalpeterdünger pro Kilogramm Produkt und pro Kilogramm Stickstoff, der an den Boden abgegeben wird, einer der niedrigsten aller verfügbaren Düngerprodukte.

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Ureaproduktion im Rahmen der Düngemittelproduktion

CAN (Calcium Ammonium Nitrat) ist ein Dünger mit einem Stickstoffgehalt von 25 - 28 %, der perfekt für die sauren Böden in Europa und kältere Wetterbedingungen geeignet ist. Um eine Überbeanspruchung des Bodens zu verhindern und die Bedürfnisse der Pflanzen zu erfüllen, ist die Hälfte des Stickstoffs im Ammoniumnitratdünger schnell freisetzender Stickstoff, der den Pflanzen sofort zur Verfügung steht. Die andere Hälfte ist langsam freisetzender Stickstoff, um ein effektives Gleichgewicht in der Pflanzenernährung zu bilden.

Zusätzlich ist Kalzium nützlich für die Pflanze und den Boden. Es erhöht die Pflanzengröße und schützt die Pflanzen vor der Entwicklung deformierter Blätter und Knospen. Ein angenehmer Nebeneffekt: Es hilft Landwirten, ihren Boden zu schützen, da Calcium den pH-Wert des Bodens effektiv reguliert und so das Bodenleben fördert.