Validation of Nitrified Urine as a Fertilizer Substitute in Closed Cultivation Systems for Sustainable Vegetable Production

Um die Umweltbelastung der gartenbaulichen Produktion zu verringern und zugleich eine sichere Lebensmittelversorgung zu gewährleisten, ist die Schließung von Nährstoffkreisläufen wesentlich. Da zunehmend Gemüse in hydroponischen Systemen erzeugt wird, untersucht diese Dissertation den Einsatz nitrifizierter Urindünger (NUFs) als nachhaltige Alternative zu konventionellen Mineraldüngern. Bewertet wurde, ob der Ersatz von Mineraldünger durch NUFs ökologische Vorteile bietet, ohne Ertrag oder Produktqualität zu beeinträchtigen. Besonderes Augenmerk lag auf den vergleichsweise hohen Natrium- und Chloridgehalten der NUFs und deren Einfluss auf Nährstoffmanagement, Pflanzenentwicklung, Ertragsbildung, Produktqualität sowie den düngerbezogenen CO₂-Fußabdruck. Als Modellkulturen wurden Salat (Lactuca sativa L. var. capitata) als salzempfindiges Blattgemüse und Tomate (Solanum lycopersicum L.) als mäßig salztolerantes Fruchtgemüse gewählt. Für Salat wurde der teilweise nitrifizierte Urindünger Aurin eingesetzt, für Tomate der nahezu vollständig nitrifizierte Urindünger uC.R.O.P. unter Zugabe von Calciumcarbonat. Die Ergebnisse zeigen, dass NUFs erhebliche Anteile der konventionellen Stickstoff-, Kalium- und Phosphordüngung ersetzen können, ohne Ertrags- oder Qualitätseinbußen zu verursachen. Bei Salat konnten bis zu 48 % des Stickstoffs, 15 % des Kaliums und 13 % des Phosphors substituiert werden; bei Tomate wurden 94 % des Stickstoffs und kleinere Anteile weiterer Hauptnährstoffe ersetzt. Für Salat wurde zudem eine Verringerung des düngerbezogenen CO₂-Fußabdrucks um 20,52 % festgestellt. Die Ergebnisse bestätigen die Machbarkeit und ökologische Vorteilhaftigkeit des Einsatzes nitrifizierter Urindünger in der hydroponischen Gemüseproduktion und unterstreichen die Notwendigkeit angepasster Nährstoffstrategien sowie weiterer Forschung zur langfristigen und großtechnischen Anwendung.