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Umweltschädliches Abwasser: Landauer forschen in Israels Olivenhainen

Die Gilat-Forschungsstation in Südisrael: Das Foto zeigt eine charakteristische Anbauweise, um eine mechanische Olivenernte zu ermöglichen. Foto: Markus Kurtz Die Gilat-Forschungsstation in Südisrael: Das Foto zeigt eine charakteristische Anbauweise, um eine mechanische Olivenernte zu ermöglichen. Foto: Markus Kurtz

Olivenöl gehört zur Grundausstattung fast jeder Küche. Wie schädlich jedoch das Abwasser sein kann, das bei der Herstellung des Öls entsteht, hat eine Gruppe von Wissenschaftlern um Professorin Gabriele Schaumann vom Institut für Umweltwissenschaften am Campus Landau im Projekt TrilatOliveoil untersucht. Doktorand Markus Kurtz berichtet von der trilateralen Zusammenarbeit mit israelischen und palästinensischen Forschern und erklärt, wie das Olivenölabwasser für die Olivenhaine Israels unschädlich und nutzbar gemacht werden kann.

Die Auswahl an Olivenölen aus unterschiedlichen Regionen der Welt ist groß. In Israel und den palästinensischen Gebieten liegt die Bewirtschaftung von Olivenhainen fast ausschließlich in familiärer Hand. Sowohl in der trockenen Vegetation im Süden des Landes als auch im bergigen Felsland im Westjordanland wachsen die Sträucher mit den beliebten Früchten. Das Abwasser, das bei der Produktion des Öls entsteht, stellt für die Bauern jedoch eine große Herausforderung dar. Mangels fehlender Infrastruktur für eine umweltgerechte Entsorgung wird es häufig in schädlich großen Mengen auf den Feldern ausgebracht oder illegal in Flüsse eingeleitet.

Die Arbeitsgruppe Umwelt- und Bodenchemie der Universität Koblenz-Landau hat sich dieser Problematik angenommen und im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten trilateralen Projekts gemeinsam mit der Agricultural Research Organization (ARO) aus Israel und der al-Quds-Universität in Ost-Jerusalem, Palästina, Untersuchungen in verschiedenen Feldern in Israel durchgeführt. Markus Kurtz, Doktorand im Projekt Trilat-Oliveoil, berichtet von den Analysen, die die Forscher über fünf Jahre hinweg in zwei für das Land repräsentativen Olivenhainen durchgeführt haben. Während ARO eine Forschungsstation in Süd-Israel, westlich der Stadt Be’er Sheva, eingerichtet hat, haben ein Forscher und ein Mitarbeiter der palästinensischen al-Quds-Universität ein privates Feld in Palästina, 30 Kilometer nördlich von Jerusalem, zur Verfügung gestellt. In beiden Teilen des Landes haben die Landwirte mit der Abwasser-Problematik zu kämpfen. 

In einer Olivenmühle im Westjordanland: Links kommt in dünnem Strahl das Olivenöl heraus, rechts in dunklem, dickem Strahl das Olivenölabwasser. Foto: Markus Kurtz

Olivenmühle im Westjordanland: Links kommt in dünnem Strahl das Olivenöl heraus, rechts in dunklem, dickem Strahl das Olivenölabwasser. Foto: Markus Kurtz

Das Problem: Schadstoffe durch Olivenöl-Abwasser

Kurtz war inzwischen fünf Mal vor Ort und hat sich mit der Lage vertraut gemacht. Die Forscher haben durch Experimente herausgefunden, wie sich das Abwasser auf verschiedenen Böden verhält und wie es die israelischen Bauern besser für ihre Haine nutzen können. „Bei der Gewinnung von einem Liter Olivenöl entstehen mehr als drei Liter Abwasser”, erklärt der Doktorand den Produktionsprozess. „Man nehme ein Kilo Oliven, zerkleinere sie und presse sie mit speziellen Maschinen aus. Damit die Maschine nicht verstopft, muss Wasser zugeführt werden. Am Ende des Prozesses werden die Phasen durch eine Zentrifuge getrennt. Es entsteht die ölige Phase – das Olivenöl, die feste Phase – die Abfallreste der Oliven, und eine wässrige Phase – das Olivenöl-Abwasser.“

Da jedes Jahr viele Tonnen Oliven geerntet werden, werden tausende Liter des genannten Abwassers produziert. Die dunkle, trübe Flüssigkeit, reich an organischem Kohlenstoff, kann nicht wie in Deutschland in einer Kläranlage gereinigt werden. Kurtz erläutert den Unterschied: „Unsere Abfälle werden in einer solchen Anlage geklärt, das heißt, der Anteil organischer Stoffe wird durch mikrobielle Aktivität zersetzt. Dabei wird Sauerstoff verbraucht. Da das Abwasser in Israel so hochorganisch ist, würde entweder so viel Sauerstoff verbraucht, dass das gesamte Klärsystem umkippen würde. Oder aber man müsste es verdünnen, was bedeuten würde, noch mehr Wasser zuführen zu müssen. Das kann bei der Wasserknappheit in Israel einfach nicht gewährleistet werden.“ Erschwerend kommt hinzu, dass sich die Erntesaison der Oliven auf Oktober bis Dezember beschränkt, und das gesamte Abwasser so innerhalb weniger Monate zusammenkommt.

Mischverhältnis: Zu 100 g Oliven müssen 70 ml Wasser zugegeben werden. So entstehen 20 ml Öl und 90 ml Olivenölabwasser. Foto: Benjamin Peikert

Mischverhältnis: Zu 100 g Oliven müssen 70 ml Wasser zugegeben werden. So entstehen 20 ml Öl und 90 ml Olivenölabwasser. Foto: Benjamin Peikert

Die Lösung: Boden als Klärwerk

Ein Lösungsansatz der Wissenschaftler ist, den Erdboden als natürliches Klärwerk zu nutzen und das Abwasser kontrolliert darauf auszubringen. Da im Winter die Böden jedoch kalt und nass sind und die mikrobielle Aktivität in dieser Zeit auf ein Minimum reduziert ist, kann der hohe Anteil organischer Stoffe nicht abgebaut werden – und ist in dieser Menge Gift für die Felder. Das Abwasser wird darum in großen Kanistern oder unterirdischen Tanks aufbewahrt und erst im Frühling auf den Feldern ausgebracht. Dann ist der Wassergehalt im Boden niedriger, die Bodentemperatur und die biologische Aktivität deutlich höher. Davon erhoffen sich die Forscher, dass die Abbaumechanismen der organischen Reste besser funktionieren.

Es scheint eine naheliegende, logische und kostengünstige Lösung zu sein, das Wasser kontrolliert erst im Frühjahr auszubringen. Denn neben der hohen Konzentration an organischen Stoffen beinhaltet es auch viele Nährsalze, die Pflanzen und Böden guttun können. In Israel wurden Experimente mit unterschiedlichen Applikationsmengen des Abwassers durchgeführt, um zu testen, wie der Boden und die Pflanzen das vertragen. „Es hat sich bewiesen, dass es eine effektive Methode ist, den Boden schrittweise zu bewässern“, erklärt Kurtz. „Unsere Tests haben gezeigt, dass ein Jahr später keine negativen Folgen durch das Abwasser zu sehen sind. Was man einschränkend dazu sagen muss, ist, dass es stark von der Bodenart und der Behandlung des Bodens durch Pflügen und Bewässerung abhängt, ob die Methode funktioniert.“

Das Trilat-Forschungsteam am Toten Meer. Foto: Joschua Schaumann

Das Oliveoil-Forschungsteam am Toten Meer. Foto: Joschua Schaumann

Internationale Abschlusstagung in Landau

Das TRILAT-Projekt neigt sich dem Ende zu. Die Feldexperimente vor Ort sind abgeschlossen. Derzeit laufen die letzten Analysen und Messungen, bevor in etwa einem Jahr die Abschlussberichte publiziert werden. Außerdem wird ein Leitfaden auf Hebräisch, Arabisch und Englisch für die Bauern erstellt, wie sie mit ihren Böden, dem Abwasser und ihren Olivenhainen umgehen können, um mit der Problematik auch nach Abschluss der Untersuchungen umgehen zu können. Der Vorschlag der Forschergruppe bietet den Bauern eine günstige, leicht zu erklärende und einfach umsetzbare Lösung für das Abwasser-Problem. Projektleiterin Schaumann ist zufrieden: „In diesem Projekt haben israelische, palästinensische und deutsche Nachwuchswissenschaftler, während und trotz politischer Krisen, gemeinsam und auf hohem wissenschaftlichen Niveau, eine Lösung für ein Umweltproblem erarbeitet, das sowohl in Israel als auch in Palästina hoch relevant ist“.

Aktuell bereitet sich das Landauer Team auf eine abschließende Konferenz vor, die vom 26. bis 28. März am Campus Landau stattfindet, bei der alle Projektteilnehmer zusammentreffen werden, um die Forschungsergebnisse zu diskutieren. In diesem Rahmen soll Oliveoil seinen Abschluss finden.

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