Die Landwirtschaft steht vor einem Dilemma: Einerseits müssen Erträge gesichert werden, andererseits führen große Mengen an Dünger zu erheblichen Umweltproblemen. In Deutschland gelangen jährlich rund 1,5 Millionen Tonnen reaktiver Stickstoff in die Umwelt, mit Folgen für Grundwasser, Böden und Klima. Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) arbeitet an einer Alternative, die dieses Problem grundlegend entschärfen könnte.

Nährstoffe nach Bedarf statt nach Schema

Im vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekt „HanAkku“ entwickelten die Forschenden ein Düngesystem, das Pflanzen nur genau die Nährstoffe liefert, die sie tatsächlich benötigen. Herzstück ist ein neuartiges Speichermaterial aus Hanfschäben, dem holzigen Inneren von Hanfstängeln, das bislang meist als Abfallprodukt anfällt.

Diese Schäben besitzen eine hochporöse Struktur und können ein Vielfaches ihres Eigengewichts an Wasser aufnehmen. Im Labor werden sie gezielt mit Nährstoffen beladen, die zuvor in sogenannten Deep Eutectic Solvents gelöst wurden, umweltfreundlichen Lösungsmitteln. Im Boden geben die Hanfschäben die Nährstoffe anschließend kontrolliert und über längere Zeiträume wieder ab. Das Prinzip ähnelt einem Depot: Statt einer schnellen, oft übermäßigen Nährstofffreisetzung erfolgt die Versorgung kontinuierlich und pflanzenspezifisch. So ließe sich Überdüngung vermeiden, was einen zentralen Vorteil gegenüber konventionellen Mineraldüngern darstellt.

Dünger als wichtiger Baustein einer nachhaltigen und resilienten Landwirtschaft

Der Ansatz geht jedoch über reine Düngung hinaus. Sobald die gespeicherten Nährstoffe freigesetzt sind, fungieren die Hanfschäben weiter als Wasserspeicher im Boden, ein Plus gerade in Trockenperioden. Am Ende zersetzen sie sich vollständig und tragen zur Humusbildung bei. Mikroplastik oder synthetische Rückstände, wie sie bei herkömmlichen Langzeitdüngern entstehen können, fallen nicht an. Damit zeigt HanAkku beispielhaft, wie Reststoffe aus der Landwirtschaft in hochwertige, funktionale Materialien überführt werden können. Die Hanfpflanze selbst benötigt zudem kaum Pestizide, was die ökologische Bilanz weiter verbessert.

Erste Versuche, etwa mit Paprikapflanzen, verliefen erfolgreich. Die Forschenden präsentieren ihren neuartigen Dünger sowie Ergebnisse aus den Versuchsreihen derzeit auf der Hannover Messe Ende April 2026 und geben dort Einblicke in die praktische Anwendung. Parallel arbeiten sie an der Feinabstimmung der Rezeptur, um die Freisetzung noch präziser zu steuern. Gelingt der Transfer in die Praxis, könnte das System nicht nur in der Landwirtschaft, sondern auch im Gartenbau Anwendung finden und einen wichtigen Beitrag zu einer ressourcenschonenden Bioökonomie leisten.

hb