Was passiert, wenn organische Wirtschaftsdünger angesäuert werden?
In Güllen und Gärresten liegt ein Großteil des Stickstoffs in organisch gebundener Form und als pflanzenverfügbares Ammonium-N (NH4+) vor.
Das Ammonium-N befindet sich in einem Temperatur- und pH-Wert abhängigen Gleichgewicht zum Ammoniak, welches ein flüchtiges Gas ist.
Den Zustand des Gleichgewichts zeigt die linke Waage in Abbildung 1. Um den Verlust des Ammoniaks auszugleichen, wird pflanzenverfügbares Ammonium in Ammoniak umgewandelt. Die Konsequenz: Pflanzenverfügbarer Stickstoff geht verloren.
Gibt man Schwefelsäure (H2SO4) zu dem organischen Wirtschaftsdünger hinzu, senkt sich der pH-Wert des Düngers. Angestrebt wird dabei ein pH-Wert von etwa 6,4. Der Effekt der pH-Wert-Absenkung zeigt die rechte Waage in Abbildung 1. Das Verhältnis verschiebt sich zugunsten des Ammoniums. Es gast weniger Ammoniak aus und es steht mehr pflanzenverfügbarer Stickstoff zur Verfügung. Was genau in der Gülle und dem Gärrest passiert wird deutlich, wenn man sich die chemischen Reaktionsgleichungen anschaut.
2NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4
2NH3 (OH)+ H2SO4 -> 2H2O + (NH4 )2SO4
Was passiert, wenn Ammoniak, bzw. Ammonium mit Schwefelsäure in Berührung kommt? Es entsteht Ammoniumsulfat. Man gewinnt durch die Ansäuerung also nicht nur mehr pflanzenverfügbaren Stickstoff, sondern hat gleichzeitig eine Schwefeldüngung. Pro Liter Schwefelsäure können 0,6kg Sulfat angerechnet werden.
Wie wird dieses Verfahren in der Praxis umgesetzt?
Das SyreN-System säuert den organischen Wirtschaftsdünger während der Ausbringung an. Dafür wird in der Fronthydraulik ein Fronttanksystem mitgeführt. Dieser enthält einen IB-Container mit der Schwefelsäure, 2 Wassertanks und kann optional noch einen weiteren Tank für Additive enthalten.
Zudem ist die vorgeschriebene Schutzausrüstung dort untergebracht. Über säurebeständige Leitungen wird die Schwefelsäure entlang des Fasses zum Verteilgestänge geleitet. Hinter dem Dreiwege-Hahn sitzt die Mischeinheit, welche die Säure in den Düngerstrom injiziert. Ein pH-Sensor am Gestänge misst kontinuierlich den pH-Wert, wodurch die Möglichkeit besteht einen Ziel-pH-Wert des Düngers anzugeben. Das System gibt dann die benötigte Menge Schwefelsäure zu, um diesen zu erreichen. Alternativ kann eine festgelegte Säuremenge pro m3 Gülle bzw. Gärrest eingestellt werden. Je nach Art und Qualität der Güllen und Gärreste, können die benötigten Säuremengen um auf einen pH-Wert von 6,4 zu kommen sehr stark variieren.
