USER II

Umsetzung von Schwermetall-Landfarming zur nachhaltigen Landschaftsgestaltung und Gewinnung erneuerbarer Energien auf radionuklidbelasteten Flächen: Optimierungsstrategien (USER II) 

Projektleitung: Prof. Erika Kothe & Prof. Thorsten Schäfer

Bearbeitung:  Dr. Daniel Mirgorodsky, Sarah Nettemann, K. Lenk, D. Fürst, S. Pietschmann

Laufzeit:  01.07.2019 bis 30.06.2022 

Förderkennzeichen:
Das USER-Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 15S9417 finanziell unterstützt.

Beschreibung:

Nach einer ersten Etablierungsphase (USER) wird im Verlauf des Projektes die Möglichkeit einer mikrobiell gestützten Phytostabilisierung zur Erzeugung von Lignozellulose als nachwachsendem Rohstoff auf mit Schwermetallen und Radionukliden (SM/R) belastetem Substrat aus einem ehemaligen Uranbergbau etabliert. Neben U werden insbesondere Cs und Sr sowie Th und Lanthanoide als natürliche Analoga für dreiwertige Actiniden untersucht. Damit können auf vier etablierten Testflächen die Untersuchungen zur Nutzung verschiedener Baumarten mit einer Unterpflanzung in naturnahen mehrstöckigen Beständen auf vier Testfeldern in der ehemaligen Uranbergbauregion nahe Ronneburg in Ost-Thüringen genutzt werden. 

Auf der ehemaligen Laugungshalde Gessen (Testfeld Gessenwiese) wird die Nachhaltigkeit des Auftrags von 5 oder 20 % Rendzina (kalkhaltiger Oberboden) charakterisiert. Auf dem Testgelände Kanigsberg "Bareground" liegt ein stark belastetes Substrat vor, das besonders durch Ektomycorrhizapilze profitierte; die Speziation in diesen Wässern und speziell die Assoziation mit kolloidalen/nanopartikulären Phasen und deren Austrag bei Erosionsvorgängen sowie die Wechselwirkung mit Wurzelhorizonten und Mikroorganismen ist hier ein Untersuchungsfokus. Die Testflächen Kanigsberg erlauben die Betrachtung des Einflusses der Erosion unter Weiterentwicklung automatisierter Erfassungssysteme (LIDAR) sowie der Etablierung einer Unterpflanzung, die durch die Inokulation und erhöhte Biodiversität (Mikrobiomanalysen) profitiert und so auch das Baumwachstum beeinflusst. Die Quantifizierung der Erträge und des SM/R-Transfers in die Pflanze erlaubt die Einordnung der angewandten Strategien zur Aufforstung mit Kurzumtriebsplantagen. 

Das Ziel der Arbeiten ist damit, nach der Phase der Etablierung der Testfelder die räumliche Entwicklung der Biodiversität unter dem Einfluss der heterogenen Kontamination, die ebenfalls einer Änderung im Transportpfad mit dem Wasser unterliegt, auf die zeitliche Entwicklung einer nachhaltig gesicherten Bodenbehandlung hin weiter zu entwickeln und so zur Etablierung einer nachhaltigen Landschaftsgestaltung unter Berücksichtigung ökonomischer Aspekte beizutragen. Dabei behält die Modulation der Bioverfügbarkeit von Radionukliden zur Stabilisierung ebenso wie optimierte, kombinierte mikrobiologische Inokulation und Bepflanzungsstrategie zur Minimierung des Eintrags von SM/R auch für den Eintrag über das Sickerwasser in das Grundwasser eine hohe Relevanz.