Bachelor- / Masterarbeit zum Thema: Quantitative Bestimmung der Umweltauswirkungen zur Herstellung und den Einsatz von Schwarzerde für Grünflächen mit Bäumen und Landwirtschaft

Der Klimawandel führt in Deutschland zu immer häufigeren und längeren Trockenperioden, die sowohl für Grünflächen und Bäume im urbanen Raum als auch für landwirtschaftliche Flächen eine große Gefährdung darstellen, die für den Pflanzenkreislauf notwendigen physikalischen und chemischen Bodeneigenschaften (Nährstoffverfügbarkeit, Wasseraufnahme- und Speicherfähigkeit etc.) zu verlieren. Um Pflanzen und Bäume vor den negativen klimatischen Bedingungen durch den Klimawandel zu schützen, stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, um die Bodeneigenschaften zu verbessern. Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einsatz von Schwarzerde, ein fruchtbarer, anthropogener Boden aus den Bestandteilen Pflanzenkohle, Mineralien, organischen Nährstoffen (Gülle, Mist, Kompost u.a.) und Mikroorganismen, hinsichtlich seiner Ökosystemdienstleistungen zur Verbesserung der Bodeneigenschaften für den Kreislauf von Nutzpflanzen (Getreide u.a.) und Bäumen als auch weiterer positiver Nebeneffekte wie die Vermeidung der Treibhausgasentstehung von Lachgas und Methan im Boden und bei der Pflanzenproduktion untersucht werden. Ebenso soll der stoffliche und energetische Aufwand zur Herstellung und beim Einsatz der Schwarzerde auf verschiedenen Flächen ermittelt werden, um mittels einer Ökobilanz die Umweltauswirkungen über den Lebensweg der Schwarzerde quantitativ bestimmen zu können. Die Arbeit wird in Kooperation mit Dr. Armin Siepe, Büro SchwarzErde Karlsruhe durchgeführt, der relevante Literatur als Grundlage für die eigene Literatur-Recherche zur Verfügung stellt.

Zunächst ist eine Auswertung der vorhandenen Meta-Studien zu den Bodeneigenschaften und Ökosystemdienstleistungen von Schwarzerde beim Einsatz auf Grün- und landwirtschaftlichen Flächen vorzunehmen. Des Weiteren ist der stoffliche und energetische Aufwand zur Herstellung der Schwarzerde zu ermitteln. Hierzu ist insbesondere der Pyrolyseprozess zur Herstellung der Pflanzenkohle anhand von Literaturdaten zu analysieren sowie Daten zum Transport der einzelnen Bestandteile zu erheben. Auf Basis dieser erhobenen Daten ist ein Stoffstrommodell über den gesamten Lebensweg der Herstellung und des Einsatzes von Schwarzerde zu erstellen und eine Analyse der treibhausgasrelevanten Beiträge vorzunehmen. Anhand dieser Analyse sollen Verbesserungsvorschläge zur Reduktion der Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebensweg der Schwarzerde erarbeitet und diskutiert werden.

Studium der Geoökologie, Biologie, Ingenieur-, Umwelt- und Agrarwissenschaften, oder der Chemie (Uni, TH, Hochschule). Interesse an Umwelt- und Klimaschutzthemen, Stoffstromanalyse (Ökobilanz) ist erwünscht.