ClimZiegel: ClimZiegel - Anwendungspotential von Ziegel-Recycling-Material in der Landwirtschaft
Projektleitung
Direktion Klosterneuburg
Forschungseinrichtung
HBLA und BA für Wein- und Obstbau Klosterneuburg
Projektnummer
101944Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Das Projekt ClimZIEGEL beschäftig sich mit der Anwendung von Recycling-Ziegelsand in der Landwirtschaft als Klimawandelanpassungsmaßnahme. Im Zuge des Klimawandels werden sich die Rahmenbedingungen für die landwirtschaftliche Produktion stark verändern. Die Fähigkeiten des Bodens Wasser einerseits schnell und effizient aufzunehmen und andererseits eine möglichst große Menge pflanzenverfügbar zu speichern, sind Voraussetzungen das Produktionspotential auch unter veränderten Klimabedingungen erhalten zu können. Ziegelrecyclingmaterial kann auf Grund der bekannten positiven Eigenschaften hinsichtlich Bodenwasserhaushalt einen Beitrag zur Klimamoderierung leisten. Unter Aspekten einer Kreislaufwirtschaft wird im Projekt ClimZIEGEL untersucht, ob durch das Einbringen von Recycling-Ziegelsand in den landwirtschaftlichen Produktionszyklus wertvolle Boden- und Wasserressourcen geschützt und effektiv genutzt werden können. Es werden mikro- und mesoskalige Labor- und Feldlaborversuche hinsichtlich Wasserspeichervermögen von Boden-Ziegelgemischen und deren Interaktion mit Pflanzen durchgeführt. Die Ergebnisse werden in weitere Folge für die Planung und Durchführung eines Feldversuches auf Makroebene verwendet. Pflanzenzustand und -wachstum werden dynamisch über einen Jahreszyklus beobachtet und sind die Grundlage für eine regionale Modellierung hinsichtlich Bodenwasserhaushalt, mikroklimatischen Effekten, Erosionsschutz und Ökobilanzierung.
Schlagwörter (deutsch)
Ziegel, Klimawandel, Weinbau, Boden, Kreislaufwirtschaft, Wasserspeicherung
Titel (englisch)
ClimZiegel - application potential of brick recycling material in agriculture
Abstract (englisch)
The ClimZIEGEL project deals with the application of recycled brick sand in agriculture as a climate change adaptation measure. In the course of climate change, the framework conditions for agricultural production will change significantly. The ability of the soil to absorb water quickly and efficiently on the one hand, and to store as much as possible in a plant-available form on the other, are prerequisites for maintaining production potential even under changing climatic conditions. Due to its known positive properties with regard to soil water balance, recycled brick material can contribute to climate moderation. Under aspects of a circular economy, the ClimZIEGEL project investigates whether valuable soil and water resources can be protected and effectively used by introducing recycled brick sand into the agricultural production cycle. Micro- and mesoscale laboratory and field laboratory tests will be conducted regarding water storage capacity of soil-brick mixtures and their interaction with plants. The results will subsequently be used for the design and implementation of a macro-scale field trial. Plant condition and growth will be monitored dynamically over an annual cycle and will be the basis for regional modeling regarding soil water balance, microclimatic effects, erosion control and life cycle assessment.
Schlagwörter (englisch)
Brick, climate change, viticulture, soil, circular economy, water storage
Projektziele
Ziel des Projektes ClimZIEGEL ist es, im Sinne einer regionalen Klimawandelanpassungsstrategie und des Abfallwirtschaftgesetzes Synergieeffekte und das Potential von Ziegelsand zur nachhaltigen Verbesserung der wichtigsten landwirtschaftlichen Produktionsgrundlage, eines fruchtbaren Bodens, unter Berücksichtigung der Kompost- und Düngemittelverordnung zu nutzen. Das Projekt ClimZIEGEL untersucht daher gezielt die Option mit recycelten Ziegelsand landwirtschaftliche Böden hinsichtlich ihrer Wasseraufnahme- und Speicherfähigkeit und somit die Effizienz der Wassernutzung zu verbessern. Dies kann wesentlich zu einer nachhaltigeren Nutzung regionaler Wasserreserven (z.B. für Bewässerung) beitragen. Zusätzlich werden die Einflüsse der Einbringung von Ziegelsand in Böden auf Erosionseigenschaften analysiert. Es soll auch der Einsatz von Ziegelsand großskalig getestet, untersucht und hinsichtlich seiner klimamoderierenden Wirkung (Änderungen in der Energiebilanz der Oberflächen etc.) evaluiert werden. Im Projekt wird nur geprüftes Ziegelmaterial U-A (Produktstatus) verwendet und anschließend in den Boden eingebracht. Die folgende Abb. 2 zeigt einen klassischen Zyklus von "Ziegel-Lebensphasen" beginnend mit der Produktion über den Abbruch und einer nachfolgenden Entsorgung bzw. einem Recycling. Bei der Produktion des Baustoff-Recyclingmaterials Ziegel besteht aktuell die Schwierigkeit, dass beim Brechen ein zu hoher Anteil an Feinteilen anfällt. Dieser beträgt bei der Produktion von Ziegelsplitt ca. 50%, aktuell gibt es nur sehr eingeschränkte Verwertungsmöglichkeiten für dieses Material. Das Projekt ClimZIEGEL setzt beim Recycling an und strebt eine Rückführung in den natürlichen Kreislauf an.
Ziel des Projektes ClimZIEGEL ist es, im Sinne einer regionalen Klimawandelanpassungsstrategie und des Abfallwirtschaftgesetzes Synergieeffekte und das Potential von Ziegelsand zur nachhaltigen Verbesserung der wichtigsten landwirtschaftlichen Produktionsgrundlage, eines fruchtbaren Bodens, unter Berücksichtigung der Kompost- und Düngemittelverordnung zu nutzen. Das Projekt ClimZIEGEL untersucht daher gezielt die Option mit recycelten Ziegelsand landwirtschaftliche Böden hinsichtlich ihrer Wasseraufnahme- und Speicherfähigkeit und somit die Effizienz der Wassernutzung zu verbessern. Dies kann wesentlich zu einer nachhaltigeren Nutzung regionaler Wasserreserven (z.B. für Bewässerung) beitragen. Zusätzlich werden die Einflüsse der Einbringung von Ziegelsand in Böden auf Erosionseigenschaften analysiert. Es soll auch der Einsatz von Ziegelsand großskalig getestet, untersucht und hinsichtlich seiner klimamoderierenden Wirkung (Änderungen in der Energiebilanz der Oberflächen etc.) evaluiert werden. Im Projekt wird nur geprüftes Ziegelmaterial U-A (Produktstatus) verwendet und anschließend in den Boden eingebracht. Die folgende Abb. 2 zeigt einen klassischen Zyklus von "Ziegel-Lebensphasen" beginnend mit der Produktion über den Abbruch und einer nachfolgenden Entsorgung bzw. einem Recycling. Bei der Produktion des Baustoff-Recyclingmaterials Ziegel besteht aktuell die Schwierigkeit, dass beim Brechen ein zu hoher Anteil an Feinteilen anfällt. Dieser beträgt bei der Produktion von Ziegelsplitt ca. 50%, aktuell gibt es nur sehr eingeschränkte Verwertungsmöglichkeiten für dieses Material. Das Projekt ClimZIEGEL setzt beim Recycling an und strebt eine Rückführung in den natürlichen Kreislauf an.
Mit einer Potentialanalyse werden die Herstellung, die Verwendung und der Einsatz des Recyclingmaterials Ziegelsand weiterentwickelt. Ziegel Recycling Materialien werden dann sinnvoll eingesetzt, wenn man das gesamte anfallende Material verwerten kann. Aus diesem Grund liegt bei ClimZIEGEL der Fokus auf den, bei der Produktion von Ziegelsplitt anfallenden, Feinteilen (Recycling Ziegelsand). Es werden neue Möglichkeiten entwickelt und aufgezeigt, wie sich Ziegelsand auf den Bodenwasserhaushalt und das Bodenwasserspeichervermögen, auf den CO2 Haushalt, auf das Mikroklima und auf das Wachstum und die Produktivität von Nutzpflanzen auswirkt. Mit den Ergebnissen auf unterschiedlichem Skalenniveau, unterstützt durch Modellierungen, sollen Empfehlungen abgeleitet werden, wie Ziegelsand zur regionalen Minderung von negativen Klimawandelauswirkungen auf das Mikroklima und wichtige Bodenfunktionen, wie Wasserhaltevermögen und Erosionsrisiko, eingesetzt werden kann.
Praxisrelevanz
Das Projekt ClimZIEGEL ist ein Beispiel für eine regionale Klimawandelanpassung. Es werden Schwachstellen und Verwundbarkeiten gegenüber der Klimaveränderung reduziert und somit klimamoderierende Wirkungen erzielt. Die Widerstandsfähigkeit bzw. Resilienz des Bodensystems wird mit dem Einbringen von Ziegel-Recycling Materialien erhöht, bzw. werden wichtige Bodenfunktionen geschützt oder gestärkt. Mit dem Aufzeigen der positiven Effekte bei der Wiederverwertung von Ziegel-Recycling Material in der Landwirtschaft werden neue Chancen im Sinne einer Kreislaufwirtschaft dargelegt. Im Rahmen des Projektes sollen Vorbereitungen für die Anstrebung eines EU Umweltzeichens verfolgt werden. Der Einfluss auf Pflanzenentwicklung und –zustand wird detailliert auf unterschiedlichen Skalenniveaus gemonitort. Klimawandelanpassung, Klimaschutz, Energiewende und Kreislaufwirtschaft sind globale Herausforderungen. Lösungsmöglichkeiten müssen aber immer regionale Gegebenheiten berücksichtigen bzw. an regionale Rahmenbedingungen angepasst werden. Das Projekt ClimZIEGEL bietet eine nachhaltige regionale Antwort auf den Klimawandel und ist ein niederösterreichisches Beispiel auf die mit dem Klimawandel bereits eingetretenen Herausforderungen. Für das Erreichen der Projektziele sind folgende Aktivitäten erforderlich:
• Analyse des Wasserspeichervermögen von beigemengten Ziegelsand
• Beobachtung von Pflanzenwachstum und –zustand auf kleinen Skalen (Topfrebenversuche im Glashaus), sowie großflächig auf Recycling-Ziegelsand Standorten (Feldversuch)
• Evaluierung hinsichtlich des Potentials von Recycling-Ziegelsand als Erosionsschutz
• Ökobilanzierung in Form einer Lebenszyklusanalyse von Ziegelsand
• Bewertung des Potentials von Ziegelsand zur Klimawandelanpassung in der Landwirtschaft