News - Unternehmensberatung - Nachhaltigkeit, Innovation & Regionalentwicklung

Stroh – der nächste ökologisch-innovative Trendsetter

Dieser Artikel geht auf den momentanen Stand der Technologie mit Bezug auf Stroh ein. Es handelt sich dabei um eine der vielen Innovationen, die die Cascading Economy bestimmen und Teil einer breiten Entwicklung für ein positives Gleichgewicht zwischen Mensch, Wirtschaft und Natur ausmachen.

Hintergrund: Biomasse und natürliche Ökosysteme

Die Anstrengungen für eine Verringerung der Auswirkungen Schaden verursachender Aktivitäten des Menschen müssen weiter forciert werden. Die EU hat betont, dass Innovation nicht immer nur neue
Materialien betrifft, sondern auch das Finden neuer Ansätze bei „alten“ Materialien. Kann man sich vorstellen, dass Stroh, einer der am wenigsten genutzten Abfälle aus der Landwirtschaft beginnt, eine
führende Rolle im Rahmen von Energiegewinnung und Bauwirtschaft zu spielen? Es wäre ein Zeichen dafür, dass der globale Treibhausgasausstoß bis 2050 um 20% zurückgehen könnte und damit das
Risiko einer weiteren Degradierung der Umwelt vermindert werden könnte. Der im Trend liegende innovative und nachhaltige Gebrauch von Stroh könnte Teil der herbeigesehnten Entwicklung sein.

Unser Ökosystem liefert reichlich natürliche Biomasse aus Wald, Holz und Agrarprodukten. Die Kompostierung dieser Biomasse verwandelt sie aus Abfall in wertvolle Bodenanreicherungsstoffe, mit
der die Qualität des Bodens durch stabilisierendes organisches Material kontrolliert werden kann. Die Kompostierung hat äußerst positive Auswirkungen für die Agrarwirtschaft und verbessert das
Wachstum des Anbaugutes und zerstört sowohl Unkrautsamen als auch pflanzliche und menschliche Pathogene. Strohrückstände aus der Agrarwirtschaft werden gewöhnlich der Kompostierung zugeführt.
Stroh ist ein komplexer Kohlenstoff, das aus Zellulose, Hemizellulose und Lignin besteht. Diese Bestandteile sind zerfallsresistent und kommen im Allgemeinen in Pflanzen vor. Sie geben ihnen
Stabilität und Haltbarkeit. Wenn lokale Vorschriften Erosions-oder Konzessionen zur Bodenqualitätskontrolle erfordern, reichern Bauern in allgemeinen den Boden mit 1 bis 2% Strohhäcksel an, die dazu beitragen, die Erosion zu verringern. (Brewer et al, 2013)

Momentan steht auf der ganzen Welt ein riesiger Vorrat an ungenutztem Strohabfall zur Verfügung. China, Indien und die US sind die größten Produzenten von Stroh und Reisstrohabfall (Mantanis et al,
2000). China produziert momentan mehr als 620 Milliarden Tonnen Stroh im Jahr. Die Verwendung von Stroh in der Energiegewinnung verbessert sowohl den Umweltschutz als auch die nachhaltige Entwicklung einer ständig wachsenden Wirtschaft. (Zeng & Ma, 2005)
Es gibt Bauern die die Produktion von Stroh als Risiko betrachten, da die Halme bei Sturm oder starkem Wind brechen können. Arten mit kürzeren Halmen wurden entwickelt, um eine maschinelle
Ernte zu erleichtern und gleichzeitig den Windbruch beträchtlich zu verringern. Langhalmiges Stroh, das Hagel ausgesetzt war, bricht für gewöhnlich bei starkem Wind, und ist auch anfälliger für
Krankheiten. (Paulsen, 1997). Bauern ziehen daher kurzhalmigere Sorten vor, wie bei Getreide, die für eine kürzere Höhe gezüchtet werden. Als Folge davon nimmt die Biomasse, die aus langhalmigem
Stroh besteht, konstant ab, was sich wiederum negative auf ihren vorteilhaften Einsatz in der Umwelt auswirkt.

Uns allen ist Stroh als Beiprodukt aus der Agrarwirtschaft bekannt: die trockenen Halme, die nach dem Dreschen am Hof oder Feld zurückbleiben. Diese trockenen Halme machen circa die Hälfte der
Gesamtmasse beim Getreideanbau, wie Hafer, Roggen, Gerste usw. aus. Sie werden gesammelt und in Strohballen gepresst. Es mag als Überraschung scheinen, dass dieses Beiprodukt, obwohl ihm für
gewöhnlich kein großer Wert beigemessen wird, für eine ganze Reihe von Verwendungen eingesetzt werden kann, und immer mehr in den sich entwickelnden neuen Verwendungsarten im Energiemix der
Zukunft und der Bauindustrie.

Innovation: Vom Nahrungsmittel zu kohlenstoffnegativen Gebäuden

Der historische und auch moderne Gebrauch von Stroh mag durchaus überraschen. Wir kennen Stroh als Tierfutter, als Ballaststoff in der Diät von Rindern und Pferden. Es kommt in der Korbmacherei
zum Einsatz, als Rohstoff zur Herstellung von Bienenkörben, Wäschekörben und als Streu für Vieh, aber auch für Menschen. Kommt das als Überraschung? Strohmatratzen, sogenannte Palliassen, werden
nach wie vor in vielen Teilen der Welt gebraucht. Der positive Effekt, den Stroh auf die Gesundheit hat, ist auf das Silikat, das in vielen Strohsorten enthalten ist, zurückzuführen, z.B. in Roggen und Reis.
Silikat in seiner Form als Silikonkarbid (SiC) wird in dutzenden von industriellen Anwendungen über die Elektronik bis zum Schmuck gebraucht. Stroh selbst wird eingesetzt in der Erosionskontrolle auf
Baustellen, zur Hutherstellung, für Gurkenhäuser, im Anbau von Pilzen, in Bodenlockerungsmischungen, für Seile, Schuhe, insbesondere für die koreanischen Jipsinsandalen, zur
Herstellung von biologisch abbaubaren Verpackungen und in der Papierherstellung.

Stroh wird heute auch auf der ganzen Welt verwendet in der Entwicklung sicherer, energieeffizienter und nachhaltiger Bautechniken. Das Material ist lokal verfügbar und kann problemlos zur Herstellung
komfortabler, sicherer, nachhaltiger und ästhetischer Alternativen zu kostspieligen und umweltfeindlichen Bauvarianten verwendet werden. In der Volksrepublik China liegt es momentan
sehr im Trend, Häuser und öffentliche Gebäude aus Reisstrohabfall zu errichten. Im Jahr 2005 gab es bereits 600 dieser Häuser, die erstaunliche Vorteile aufzuweisen haben, vor allem in ihrer
Umweltfreundlichkeit. Sie reduzieren den Kohleverbrauch und den Co2 Ausstoß drastisch, verringern das Risiko auf Atemwegsinfektionen, sind sehr erdbebenresistent, uvm.

In Litauen ist das Ecococon-Strohpaneel ein gutes Beispiel für den erfolgreichen Einsatz von Stroh in der Bauindustrie. Die Paneele werden aus Stroh hergestellt, dass in Holzrahmen gepresst wird, mit
denen auf Holzfundamenten Häuser errichtet werden, die auf eine wasserdichte Schicht gesetzt werden und zum Abschluss genauso behandelt werden wie gemauerte Konstruktionen, also mit einer Lage
Verputz überzogen werden. Die Häuser sind für jahrzehnte-, ja jahrhundertelangen Gebrauch geeignet. Die Bauweise erfordert keinen Beton oder den Einsatz von schweren Baumaschinen. Wird das Haus
nicht mehr gebraucht, kann es einfach abgetragen und die Baumaterialien der Wiederverwertung zugeführt werden. Damit kommt es nicht zu der Umweltbelastung, die mit dem Abbruch von Ziegelhäusern Hand in Hand geht, und trägt bei zu einer gesünderen Umwelt.

In der englischen Stadt Bradford wurde ein ganzer Business Park aus Stroh errichtet. Der Inspire Bradford Business Park besteht aus zwei Gebäuden mit einem Gesamtoberfläche von 2.800m2, die
gemeinschaftliche Räume, Werkstätten, Büros und ein Café umfasst. Damit ist der Park momentan Europas größter Strohkomplex. Er wurde in Übereinstimmung mit nachhaltigen Prinzipien gebaut und
entspricht den Energieeffizienzwerten der Building Research Establishment Environmental Assessment Method.

Das Potenzial von Stroh ist offensichtlich so bedeutend, dass die EU das EUROCELL-Projekt mit €1,6 Mio. aus ihrem Competitiveness and Innovation Programme(CIP) unterstützt. Das Projekt richtet sich
auf die Ausarbeitung einer Zertifikation des Strohpaneelbaus als Basis für die Marktentwicklung und die öffentliche Akzeptanz des Modells. Es ist wichtig, hervorzuheben, dass Modcell als Partner an
diesem Projekt beteiligt ist. Modcell ist eines der ersten Produkte, das kohlenstoffnegatives Bauen in nennenswertem Ausmaß kommerziell realisiert. Es macht Gebrauch von den erstaunlichen thermalisolierenden Eigenschaften
einer Strohball-und Hanfkonstruktion zur Herstellung vorgefertigter Paneele. Damit wird der Bau von super-isolierten, hochleistungsfähigen
Niedrigenergiehäusern mit erneuerbaren, kohlenstoffbindenden und lokal verfügbaren nachhaltigen Baumaterialien möglich gemacht.

Potenzial: Energiequelle

Die meisten ökologisch orientierten Entwicklungsagenturen der Welt experimentieren derzeit mit Stroh als einer Option im zukünftig möglichen Energiemix. In Deutschland sind die
Forschungsergebnisse des TLL (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft), des DBFZ (Deutsches Biomasseforschungszentrum) und des UFZ (Helmholtz Zentrum für Umweltforschung) vielversprechend.

Die Ergebnisse dieses Experiments, das von insgesamt 30 Millionen Tonnen Getreidestroh, dass jährlich anfällt, ausgeht, zeigen, dass zwischen 8 und 13 Millionen Tonnen Stroh für die Herstellung
nachhaltiger Energie oder die Treibstoffproduktion herangezogen werden könnten. Das unterstreicht zweifellos die Rolle, die Stroh als Quelle erneuerbarer Energie spielen könnte. Es stellte sich weiter
heraus, dass man 1,7 bis 2,8 Millionen Haushalte mit Elektrizität versorgen könnte bzw. 2,8 bis 4,5
Millionen Haushalte beheizen könnte.

Hier tut sich also eine potenzielle Energie-und umweltgenesende Alternative zur unnachhaltigen Energieproduktion auf. Mit der steigenden Nachfrage nach Elektrizität, die bis 2025 auf ein Niveau 2,7
mal höher als 2015 anwachsen soll, könnte Stroh zum Schrittmacher für die Zurverfügungstellung von Energiequellen werden, die den Weltenergiebedarf ohne das Antasten der Gesundheit der Umwelt
zufriedenstellen könnte. Es besteht also die Hoffnung, über 90% der Energie so produzieren zu können, dass Kohle und Erdgaskraftwerke umgestellt werden können. Erscheint das als ein Sisyphusprojekt?

Die Eigenschaften von Stroh sind so vielfältig, dass es als sehr dringend erscheinen muss, den Trend zur Kurzhalmigkeit zu stoppen. Die vielen Wissenschaftler, die damit beschäftigt sind, Arten, die
winterfest, wind-, sturm-und hagelresistent sind, zu entwickeln (Limagrain Cereal Seeds, 2010), richten ihr Augenmerk hoffentlich auch auf stärkere Halme. Auf dem Gebiet des Weizens werden
ständig neue Varianten entwickelt, die in den Vereinigten Staaten durch das NVT (National Variety Trials Project) und das DAFWA (Department of Agriculture and Food) getestet werden (Shackley et al,
2014). Die Entwicklung von Sorten mit längeren Halmen und größerer Resistenz und Widerstandskraft ist wünschenswert. In Kombination mit traditionellen Anbaumethoden, wie dem Einsatz von Hecken,
wäre die Strohversorgung auf Dauer zu gewährleisten. Die innovative und umweltfreundliche Verwendung von Stroh zur Ankurbelung des globalen
Energiemixes und zum Abfangen des Effekts schädlicher Praktiken und der mit der Bauindustrie einhergehenden Umweltabwertung stellt eine neue Phase in der Öko-Erfindung dar. Die Verwendung
von Stroh ist in allen Bereichen verlässlich, nachhaltig, leicht transportabel, kostengünstig, komfortabel, auf Vorrat möglich, und flexible. Sie stellt also eine phantastische Option im globalen
Bedarf nach sauberer Energie dar. Stroh, so scheint es, wird zum Führer in den Öko-Innovationen der Zukunft.

Quellenangaben:

Brewer, L., Andrews, N., Sullivan, D., & Gehr, W. (June 2013). Agricultural
composting and water quality (EM 9053). Oregon State University Extension Service.
Verfügbar unter:
http://ir.library.oregonstate.edu/xmlui/bitstream/handle/1957/39040/em9053.pdf
Paulsen, G. (May1997). Growth and development. Wheat production handbook.
Kansas State University Agricultural Experimental Station and Cooperative Extension
Service. Verfügbar unter:
http://www.caes.uga.edu/commodities/fieldcrops/gagrains/documents/c529.pdf
Mantanis, G., Nakos, P., Berns, J., & Rigal, L. (2000). Turning agricultural straw
residues into value-added composite products: a new environmentally friendly
technology. Verfügbar unter: http://users.teilar.gr/~mantanis/research.files/G1.pdf
Shackley, B., Zaicou-Kunesch,C., Dhammu, H., Shankar, M., Amjad, M., Young, K.
(2014). Wheat variety guide for WA. Grains Research & Development Corporation.
Verfügbar unter:
http://www.nvtonline.com.au/wp-content/uploads/2014/03/WA-wheat-variety-guide-
2014-for-web1.pdf