DE19750951C2 - Pflanzgranulat und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Pflanzgranulat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dessen Verwendung (Anspruch 19) sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung (Anspruch 20). Dieses Pflanzgranulat kann als Anzucht- und Wachstumssubstrat für Pflanzen oder als Zusatz zu einem solchen Substrat ver­ wendet werden.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Pflanzgranu­ lat, das eine hohe Adsorptionsfähigkeit für Nährstoffe und/oder Wachstumsverbesserer besitzt und in der Lage ist, diese Nährstoffe und Wachstumsverbesserer über einen meh­ rere Jahre dauernden Zeitraum freizusetzen, so daß einer­ seits ein Auswaschen der Nährstoffe verhindert wird und andererseits eine Nachdüngung in diesem Zeitraum überflüs­ sig ist. Das erfindungsgemäße Pflanzgranulat kann allein als Anzucht- und Wachstumssubstrat für Pflanzen verwendet werden oder als Zusatz zu solchen Substraten.

Anzucht- und Wachstumssubstrate für Pflanzen, die im fol­ genden als auch Erdsubstrate bezeichnet werden, finden z. B. bei der Begrünung von Dächern und anderen nicht erdgebun­ denen Flächen, in Pflanztrögen, bei speziellen Bepflanzun­ gen sowie bei der qualitativen Verbesserung örtlich vorhan­ dener Unter- und Oberböden Verwendung. Derartige Erdsub­ strate werden aus verschiedenen Komponenten nach vorgegebe­ nen Rezepturen industriell hergestellt. Die Rezepturen wer­ den unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Ausgangs­ materialien auf den jeweiligen Anwendungsfall und Pflanzen­ anspruch abgestimmt. Beispielsweise sind spezielle Substratmischungen für Intensiv- und Extensivbegrünungen, Baumpflanzungen, Tiefgaragenbegrünungen, Exotenpflanzungen, Unter- und Oberboden-Aufbereitung usw. bekannt. Für Dach­ begrünungen sind die Auflagen für die Zusammensetzung der verschiedenen Substrate beispielsweise in den "Richtlinien für die Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünun­ gen", herausgegeben von der FLL Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung und Landschaftsbau e. V., Bonn, Aus­ gabe 1995, beschrieben.

Die Anzucht- und Wachstumssubstrate bestehen in der Regel aus organischen und anorganischen Teilkomponenten, bei­ spielsweise aus Lava, Bims, Kompost, Rindenhumus, Kalk­ gestein usw.

Zur Begünstigung des Pflanzenwachstums werden den Substra­ ten schnell und/oder verzögert wirkende Nährstoffe in flüssiger oder fester Form beigegeben. Nährstoffe mit ver­ zögerter Wirkung sind beispielsweise von Substanzen um­ hüllt, die sich im Substrat allmählich zersetzen und die Nährstoffe über einen längeren Zeitraum freigeben.

Wünschenswert ist es, mit den Langzeitdüngern eine mög­ lichst lange Zeit abzudecken, in welcher eine Nachdüngung auch aus Kostengründen nicht erforderlich ist. Besonders in der Anwachsphase nach der ersten Bepflanzung des Wachstums­ substrates, einem Zeitraum von etwa zwei bis drei Jahren, ist eine Nachdüngung nicht erwünscht, um das Anwachsen der Pflanzen nicht zu stören. Aufgrund der notwendigen hohen Durchlässigkeit von Substratschichten und den beispiels­ weise bei Dachbegrünungen auftretenden hohen Oberflächen­ temperaturen ist die Wirksamkeit der gegenwärtig bekannten Langzeitdünger jedoch auf maximal acht bis zehn Monate, d. h. höchstens eine Vegetationsperiode, beschränkt.

Es ist bekannt, daß durch die Substratdurchlässigkeit und bei zeitlich begrenzten hohen Niederschlagsmengen, z. B. bei Gewittern, insbesondere bei geringen Substratschichtdicken schon in der ersten Wachstumsperiode oder kurz nach Folge­ düngungen durch Auswaschen ein wachstumshemmender Nähr­ stoffverlust im Substrat auftritt. Bei der bisher üblichen Verwendung von wasserlöslichen, konzentriert wirksamen Dün­ gerformen ist der Nährstoffverlust durch Auswaschungen in besonderem Maß von der Wasserspeicherkapazität des Schicht­ aufbaus der Vegetationsflächen und von der Sickerwasser­ menge abhängig.

Der quantitative Nährstoffverlust ist nur schwer feststell­ bar, da er auch von wechselnden klimatischen Bedingungen beeinflußt wird. Nachteilige Auswirkungen der Nährstoff­ verluste auf das Pflanzenwachstum zeigen sich erst in der Folgezeit. Erfahrungsgemäß werden daher, z. B. durch Pflege­ auftrag an einen Fachbetrieb, sechs bis acht Monate nach Aussaat/Anpflanzung die geschätzten Nährstoffdefizite durch Nachdüngung ausgeglichen, um eine bestandsbildende Flächen­ deckung der Vegetation zu erreichen. Eine solche Nachdün­ gung erfolgt auch bei extensiven Dachbegrünungen, bei denen davon ausgegangen werden kann, daß der Nährstoffbedarf nicht sehr hoch ist. Besonders hier muß jedoch erreicht werden, daß die Nährstoffe möglichst kontiniuerlich zur Verfügung stehen, da diese wegen der in den Richtlinien ge­ forderten hohen Durchlässigkeit der Substrate sehr stark durch Niederschläge ausgewaschen werden.

Die nachträglichen Düngerzugaben, wie sie bei den heutigen Substratrezepturen erforderlich sind, sowie das zeitlich versetzte Nachdüngen nach der Bepflanzung der Vegetations­ flächen oder der Aussaat bergen die Gefahr der Überdüngung in sich, die neben Pflanzenschäden vor allem zu Umweltbe­ lastungen durch hohe Nährstoffauswaschungen führt. Die Nachdüngungen verursachen zudem zusätzliche Kosten, die oft übersehen und vernachlässigt werden.

Andererseits führt eine zu geringe Nährstoffbereitstellung im Anzucht- und Wachstumssubstrat und auch eine zu späte oder zu geringe Nachdüngung zu einem optisch sichtbaren Rückgang des Pflanzendeckungsgrades bzw. zu fehlendem Wachstum. Einmal festgestellte Wachstumsmängel lassen sich durch zusätzliche Nachdüngung nur zeitlich verzögert und in vielen Fällen nicht mehr gänzlich beheben, da sich auf den Freiflächen durch Anflug Unkräuter ansiedeln, die die Pflanzkulturen unterdrücken, wie z. B. nicht auf Nährstoff­ gaben angewiesene Leguminosenarten.

Die Problematik der richtigen Nährstoffbevorratung im Sub­ strat ist äußerst komplex und wird von vielen Faktoren be­ einflußt. Eine Rolle spielt beispielsweise die Aufnahme­ kapazität der Pflanzen, die wiederum vom Grad der Wurzel­ ausbildung abhängt. Jungpflanzen mit noch mangelhafter Wur­ zelausbildung benötigen in der Regel in der ersten Wachs­ tumsphase während der Wurzelbildung nur eine geringe Nähr­ stoffmenge. Dies bedeutet, daß in dieser Phase bei herkömm­ lichen Substraten nur eine geringe Menge an Nährstoff von den Pflanzen aus dem Substrat aufgenommen wird, während ein großer Anteil ausgewaschen werden kann. Dieser ausgewasche­ ne Anteil steht den Pflanzen in der Folgezeit nicht mehr zur Verfügung, so daß speziell bei Dachbegrünungen Mangel­ erscheinungen beobachtet werden.

In welchem Maße Nährstoffe aus einem Wachstumssubstrat aus­ gewaschen oder von den Pflanzen aufgenommen werden, hängt u. a. auch vom pH-Wert des Substrates ab. Der pH-Wert des Substrates richtet sich u. a. nach der gewünschten Bepflan­ zung. Im allgemeinen liegt der pH-Wert von Pflanzsubstraten im Bereich von 6 bis 8,5, in Ausnahmefällen bei Extensiv­ begrünung kann er auch bis auf 10,5 ansteigen. Häufig wird der pH-Wert auf einen leicht alkalischen Bereich einge­ stellt. Auf diese Weise soll auch den Einflüssen von saurem Regen entgegengewirkt werden. Bei trockenheitsverträg­ lichen Pflanzengesellschaften liegt dieser pH-Bereich zwi­ schen 7 und 7,5. PH-Werte unter 7, also im sauren Bereich, kommen in erster Linie bei Pflanzengesellschaften aus dem Moorbereich in Betracht. Derartige Pflanzengesellschaften finden bei Dachbegrünungen jedoch kaum Einsatz.

Die pH-Regulierung erfolgt derzeit durch Beimischung sau­ rer und insbesondere alkalischer Verbindungen zum Substrat. Alkalische Verbindungen sind insbesondere carbonathaltige Substanzen in unterschiedlicher Form, z. B. als Travertin­ splitt, Muschelkalk, Ziegelsplitt mit Mörtelresten usw. Um das Versintern von Dachabläufen und Entwässerungsein­ richtungen zu verhindern, ist durch die bereits genannten "Richtlinien für Dachbegrünungen" ein löslicher Carbonat­ gehalt von 25 g/l als oberer Grenzwert vorgeschrieben. Wer­ den Gesteinsarten mit wenig wasserlöslichem Carbonatanteil in den Substraten verwendet, kann ein Anteil des carbonat­ haltigen Gesteins im Substrat von bis zu 20 Massen-% to­ leriert werden. In der Praxis werden üblicherweise Mi­ schungen Calciumcarbonat-haltiger Substanzen eingesetzt, und die Zugabemenge dieser Substanzen zum Substrat wird in der Regel rein empirisch ermittelt, da die Wasserlöslich­ keit von Calciumcarbonatanteilen sehr unterschiedlich ist. Die Unsicherheit der Mengenfestlegung von Zuschlagsstoffen zur pH-Wert-Regulierung findet auch ihren Niederschlag in den Grenzwertangaben der "Richtlinien für Dachbegrünungen" und den dort genannten Analysemethoden.

Ziel des pH-Wert-Regulierers ist dementsprechend eine defi­ nierte Steuerung des pH-Wertes zum Ausgleich des Säureein­ trages durch Niederschläge.

Neben den Naturrohrstoffen zur Regulierung des pH-Wertes auf ein Niveau von pH 7 werden auch Ziegel-Recycling-Wert­ stoffe mit Mörtelresten eingesetzt. Die Schwierigkeiten bei der Mengenfestlegung des pH-Regulierers bleiben jedoch in diesem Fall ebenfalls bestehen.

Die Rezepturen der Erdsubstrate berücksichtigen die che­ misch-physikalischen Eigenschaften der Hauptrohstoffe, so­ weit sie bekannt sind. Auf der Basis dieser Zusammenset­ zung erfolgt die Beigabe entsprechender Mengen bzw. Kon­ zentrationen an Zuschlagsstoffen und Dünger. Zuschläge wie Blähton, Lava, Bims und Sand sind für die Anlagerung von Nährstoffen ungeeignet und beeinflussen den pH-Wert prak­ tisch nicht (vgl. P. Fischer, "Düngung und Nährstoffauswa­ schung bei einschichtiger Dachbegrünung", in "Das Garten­ amt" 2/95, S. 100 bis 104).

Weitere Zusatzstoffe sind organischer Art. Torf scheidet jedoch aus ökologischen Gründen bei der Substratherstel­ lung aus. Anstelle von Torf können Komposte zum Einsatz kommen. Komposte besitzen pflanzenverfügbare Nährstoffe, deren Abgabe jedoch nicht quantifizierbar ist, da sie von den jeweils kompostierten Rohstoffen und deren Verrottungs­ grad abhängt. Der Nährstoffgehalt von Komposten und deren Pflanzenverfügbarkeit kann daher in der Substratrezeptur nur bedingt Berücksichtigung finden.

Ein weiterer Nachteil von Komposten ist die mögliche Aus­ waschung von Salzen und/oder Schwermetallen. Bei Erdsub­ straten ist ein Salzgehalt von maximal 1,0 g/l festge­ legt. Außerdem soll das Substrat frei sein von Schwer­ metallen und Schwermetallverbindungen.

Alternativ zu Komposten kann Rindenhumus zur Substrather­ stellung verwendet werden. Bei diesem organischen Rohstoff kann ein Einfluß auf den Nährstoffhaushalt vernachlässigt werden, da der vorhandene Stickstoff durch den bakteriellen Abbau der organischen Substanzen fixiert ist. Hierbei hängt auch dieser Prozeß vom Verrottungsgrad des Rindenhumus zum Zeitpunkt der Verarbeitung ab.

Eine vorteilhafte Komponente im Hinblick auf den Nährstoff­ haushalt im Substrat ist der Ton. Tone können im Zuge des Feuchtigkeitsaustausches Nährstoffe anlagern und pflanzen­ verfügbar halten. Ein Nachteil von Tonen ist jedoch der hohe Anteil an sehr kleinen Teilchen, wie beispielsweise Schluffkorn, das aus dem Substrat leicht ausgewaschen wird und damit die Funktion der Filterschicht in der Vegeta­ tionsflächen-Schichtstruktur durch Verschlämmen beeinträch­ tigt. Dies gilt insbesondere wegen der hohen Substrat­ durchlässigkeit. Bei Verschlämmung der Filterschicht kann sich im Schichtaufbau Staunässe bilden, die sich nachtei­ lig auf den pH-Wert und die Bepflanzung in jeder Wachstums­ phase auswirkt.

Um die beschriebenen Nachteile der Tonauswaschung und damit der Filterschichtverschlämmung zu begrenzen, sind durch die "Richtlinien für Dachbegrünungen" obere Grenzwerte für den Tongehalt in Substraten angegeben. Die Richtwerte sind maxi­ mal 20 Massen-% bei Intensivbegrünung, 15 Massen-% bei Ex­ tensivbegrünung mit dreischichtigem Aufbau und 5 Massen-% bei Extensivbegrünung mit einschichtigem Aufbau.

Mit dieser mengenmäßigen Einschränkung des Tonanteils im Substrat ist auch die Nutzung der vorteilhaften Eigenschaf­ ten in bezug auf Wasserrückhalt und Nährstoffanlagerung in gleicher Weise beschränkt. Im Falle von Substraten für die Extensivbegrünung mit einschichtigem Aufbau spielen die po­ sitiven Eigenschaften des Tones wegen des geringen Massen­ anteils von 5% keine praktische Rolle mehr, obwohl sie hier besonders dringend erforderlich wären.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß bislang Substrate für Dachbegrünungen, Pflanztröge, Ober- und Un­ terboden-Verbesserung usw., welche eine auf die jeweilige Vegetation abgestimmte, möglichst über mehrere Jahre an­ haltende Regulierung des Nährstoffhaushaltes und des pH- Wertes ermöglichen, nicht zur Verfügung standen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Pflanzgranulat anzugeben, welches zur Speicherung und kontrollierten Frei­ setzung von Nährstoffen und Wachstumsverbesserern über ei­ nen möglichst langen Zeitraum, vorzugsweise über mehrere Jahre, in der Lage ist. Das Pflanzgranulat sollte während dieses Zeitraums möglichst auch die Fähigkeit besitzen, den pH-Wert im gewünschten Bereich zu regulieren. Das Pflanz­ granulat sollte weiterhin aus umweltverträglichen Rohstof­ fen auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Pflanzgranulat gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie mit einem Verfahren zur Herstel­ lung des erfindungsgemäßen Pflanzgranulates gemäß Anspruch 20.

Bevorzugte und zweckmäßige Weiterbildungen sowie Verfahrensvarianten ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen. In Anspruch 19 ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Pflanzgranulats angegeben.

Das erfindungsgemäße Pflanzgranulat umfaßt wenigstens ein tonmineralhaltiges Trägermaterial und wenig­ stens ein mineralisches Bindemittel. Im Unterschied bei­ spielsweise zu Blähton ist das erfindungsgemäße Träger­ material nicht gebrannt. Dadurch behält das Trägermaterial seine offenporige Struktur, so daß das erfindungsgemäße Pflanzgranulat zur Aufnahme und späteren Abgabe von Wasser, Nährstoffen und Wachstumsverbesserern ausgezeichnet geeig­ net ist. Der Anteil an Bindemittel stellt sicher, daß das Pflanzgranulat eine stabile Kornstruktur aufweist. Gleich­ zeitig wird durch Kombination von Trägermaterial mit mine­ ralischem Bindemittel verhindert, daß Trägermaterial aus dem Granulat ausgewaschen wird. Die Verschlämmung von Fil­ terschichten in VegetationsflächenSchichtaufbauten wird da­ durch verhindert.

Bei dem erfindungsgemäßen Pflanzgranulat werden zudem nur mineralische, natürliche oder naturnahe, Materialien verwendet, so daß das Pflanzgranulat die Umwelt nur sehr wenig belastet. Dies gilt auch für die Zuschläge, Füll­ stoffe usw., die im erfindungsgemäßen Pflanzgranulat eben­ falls vorhanden sein können.

Das erfindungsgemäße Pflanzgranulat ist in der Lage, Was­ ser sowie die von den Pflanzen benötigten Nährstoffe und Wachstumsverbesserer in großer Menge zu speichern. Das Pflanzgranulat kann beispielsweise dadurch mit Nährstoffen und Wachstumsverbesserern beschickt wer­ den, daß es nach seiner Herstellung oder auch erst nach Aufbringung auf die zu bepflanzende Vegetationsfläche oder Einfüllen in den Pflanzbehälter mit einer konzentrierten, in der Regel wässrigen Nährsalz- oder Wachstumsverbesse­ rerlösung getränkt wird. Bei Kontakt mit Regen- oder Gieß­ wasser werden die Nährstoffe und Wachstumsverbesserer all­ mählich wieder aus dem Pflanzgranulat herausgelöst und an die Umgebung abgegeben. Durch die Adsorption an das Trä­ germaterial erfolgt diese Freisetzung jedoch sehr viel langsamer als in herkömmlichen Pflanzsubstraten. Die Dün­ gewirkung hält über mehrere Jahre an und reicht üblicher­ weise für die gesamte Anwachsphase der Pflanzen aus.

Das erfindungsgemäße Pflanzgranulat bietet zudem den Vor­ teil, daß von außen in das Pflanzsubstrat zugeführte Nähr­ stoffe und Wachstumsverbesserer, beispielsweise durch Ver­ rottung von abgestorbenen Pflanzenteilen gebildete Nähr­ stoffe oder Nährstoffe aus Nachdüngungen, vom Pflanzgranulat aufgenommen werden. Diese adsorbierten Nährstoffe werden später ebenfalls in die Umgebung abgegeben und können dann von den Pflanzen genutzt werden. Dies erhöht nicht nur die Nährstoffmenge, die den Pflanzen zur Verfügung steht, son­ dern vermindert auch die Belastung des Abwassers mit diesen Nährstoffen.

Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, wenn die Nährstoffe und/oder Wachstumsverbesserer nicht erst nach­ träglich, sondern bereits bei der Herstellung des erfin­ dungsgemäßen Pflanzgranulats zugesetzt werden. Nährstoffe und Wachstumsverbesserer sind dann also in das Pflanzgra­ nulat eingearbeitet. Auf diese Weise ist ein sehr hoher Be­ schickungsgrad des Pflanzgranulats mit Nährstoffen und Wachstumsverbesserern möglich, und die Düngewirkung hält besonders lange an.

Die Menge an Nährstoffen und Wachstumsverbesserern hängt in erster Linie von der beabsichtigten Verwendung des Pflanz­ granulates ab. Die benötigten Mengen richten sich z. B. in bekannter Weise nach der Art der Bepflanzung und dem Nähr­ stoffbedarf der jeweiligen Pflanzen, den klimatischen Ver­ hältnissen, der Art des Vegetationssubstrates usw. Als Bei­ spiel für die Menge der zugeführten Nährstoffe und Wachs­ tumsverbesserer kann ein Anteil von 0,3 bis 10 und insbe­ sondere von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Pflanzgranulats, genannt werden.

Geeignet sind grundsätzlich alle für die jeweiligen Anwen­ dungen bekannten Nährstoffe und Wachstumsverbesserer. Bei­ spielhaft können Nährstoffe in Form einer wasserlöslichen Nährsalzmischung genannte werden, welche Stickstoff-, Phos­ phor-, Kalium- und/oder Magnesium-haltige Verbindungen umfaßt.

Wachstumsverbesserer können beispielsweise in Form von Ton- Humus-Komplexen vorhanden sein.

Das Trägermaterial ist offen­ porig und nicht gebrannt ist und so in der Lage, Was­ ser, Nährstoffe und/oder Wachstumsverbesserer reversibel zu adsorbieren. Das Trägermaterial wird ausgewählt aus einem oder mehreren Tonmineralen. Geeig­ net sind beispielsweise alle Tonminerale, die bereits bis­ her - in nicht gebundener Form und mit den erwähnten Mengen­ beschränkungen - in Vegetationsstubstraten Anwendung ge­ funden haben. Als Beispiele geeigneter Tonminerale können Bentonit, Montmorillonit oder Kaolinit genannt werden. Die Tonminerale können synthetischer oder natürlicher Herkunft sein, wobei letztere aus Kostengründen bevorzugt werden. Zweckmäßig werden natürliche Tone verwendet, die zusammen mit ihren natürlichen Beimengungen eingesetzt werden kön­ nen. Wegen des sehr geringen Preises kann das erfindungs­ gemäße Trägermaterial aus Schlämmen gewonnen werden, wie sie beispielsweise bei der Kies-, Bimsstein- oder Metallge­ winnung als Rückstände anfallen. Weitere Beispiele für ein geeignetes Trägermaterial ist ein solches das aus Bentonitspülung gewonnen wird.

Auch die verwendeten mineralischen Binde­ mittel sind nicht auf eine besondere Auswahl beschränkt.

Ausreichend ist, daß das Bindemittel mit dem Trägermaterial und den gegebenenfalls vorhandenen weiteren Bestandteilen des erfindungsgemäßen Pflanzgranulates kompatibel ist und zu einem Pflanzgranulat hinreichender Festigkeit führt.

Eine hinreichende Festigkeit des Pflanzgranulats kann in der Regel erreicht werden, wenn der Anteil des Bindemit­ tels im gesamten Pflanzgranulat 2 bis 20 Gew.-%, insbe­ sondere 5 bis 15 und vorzugsweise 7 bis 10 Gew.-% beträgt. Der erforderliche Anteil hängt insbesondere von den wei­ teren im Pflanzgranulat vorhandenen Komponenten ab. Wei­ terhin kann die Adsorptionsfähigkeit des erfindungsgemäs­ sen Pflanzgranulats über den Anteil an Bindemittel ge­ steuert werden. Je größer der Anteil an Bindemittel und je geringer der Anteil an Trägermaterial, desto mehr ver­ ringert sich die Adsorptionsfähigkeit für Wasser, Nähr­ stoffe und Wachstumsverbesserer. Im Hinblick auf das ver­ wendete Trägermaterial sind bevorzugte Anteile, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pflanzgranulats, 5 bis 98 Gew.-% und vorzugsweise 10 bis 80, insbesondere 20 bis 60 Gew.-%, an Trägermaterial im Pflanzgranulat. Der Anteil an Trägerma­ terial kann also auch im Falle leicht ausschlämmbarer Ma­ terialien wie Ton deutlich höher sein, als in den "Richt­ linien für Dachbegrünungen" angegeben, da ein Ausschlämmen durch Kombination mit dem Bindemittel verhindert wird.

Geeignete Zusammensetzungen können anhand der Beschreibung und der nachfolgend angegebenen Beispiele sowie gegebenen­ falls durch einfache Versuche ohne weiteres ermittelt wer­ den.

Beispiele für geeignete Bindemittel sind Zemente, ohne daß die Erfindung jedoch auf diese beschränkt wäre. Bevorzugt sind solche Zemente, die über einen gebundenen Kalkanteil verfügen. Geeignet ist beispielsweise Portland-Zement.

Neben den erwähnten Komponenten kann das Pflanzgranulat weitere Bestandteile enthalten. Beispielhaft können mineralische und/oder organische Füllstoffe genannt werden. In den natürlichen Tonen, welche erfindungsgemäß als Trägermaterial verwendet werden können, sind derartige Komponenten bereits als Zuschläge enthalten. Mineralische und/oder organische Füllstoffe können dem erfindungsgemäs­ sen Pflanzgranulat aber auch gezielt zugesetzt werden.

Geeignete mineralische Füllstoffe sind solche, wie sie all­ gemein als mineralische Bestandteile in herkömmlichen Pflanzsubstraten und Vegetationsschichten für Dachbegrünun­ gen, Unter- und Oberbodenaufbesserung usw. vorhanden sind. Beispielhaft können Blähton, Blähschiefer, Lava, Bims, Zie­ gelschutt oder ähnliche Baurückstände genannt werden. Be­ vorzugte Körnungen mineralischer Füllstoffe sind Tonschluff und/oder Sand. Vorzugsweise werden die mineralischen Fühl­ stoffe, wenn es sich um recyclierte Materialien handelt, in fein vermahlener Form im erfindungsgemäßen Pflanzgranulat eingesetzt.

Als organische Füllstoffe können ebenfalls die üblicherwei­ se in herkömmlichen Pflanz- und Wachstumssubstraten einge­ setzten Materialien verwendet werden. Beispiel für organi­ sche Füllstoffe sind Kompost, Humus und Klärschlamm, die entweder allein oder in Kombination miteinander verwendet werden können. Im Falle von Kompost oder Klärschlamm ist darauf zu achten, daß die Belastung mit Schwermetallen oder sonstigen Schadstoffen möglichst gering ist, was im Falle von Rindenhumus in der Regel gewährleistet ist.

Die Menge an organischen Füllstoffen wird zweckmäßig so ge­ wählt, daß die Vorgaben der "Richtlinien für Dachbegrünun­ gen" erfüllt werden.

Dem Pflanzgranulat kann weiterhin wenig­ stens eine wasserlösliche alkalische oder saure Verbindung beigemengt sein, die zur Regulierung des pH-Wertes geeignet ist. Während der Zusatz einer sauren Verbindung in der Praxis eine geringe Rolle spielen wird, da eine Bepflanzung mit Pflanzen, die im sauren Bereich wachsen, nur selten ge­ wählt wird, wird die Zugabe einer alkalischen Verbindung häufiger erforderlich sein. Beispielsweise muß im Bereich der Dachbegrünungen in vielen Fällen dauerhaft ein pH-Wert im Bereich von 7 bis 7,5 gesichert sein, um das Wachstum der gewählten Pflanzengesellschaft zu gewährleisten. Um den pH-Wert in diesem Bereich zu halten, hat sich Calciumcarbo­ nat als Zusatz zu Pflanzsubstraten bewährt. Diese Verbin­ dung ist als pH-Regulierer im erfindungsgemäßen Pflanz­ granulat ebenfalls bevorzugt, jedoch können grundsätzlich auch andere Verbindungen zugesetzt werden, um den pH-Wert in den gewünschten Bereich zu bringen. Zur Verschiebung des pH-Wertes in den sauren Bereich sind beispielsweise Hart­ torf oder Braunkohlestaub geeignet.

Die Verbindung kann in reiner Form oder in Form eines Ge­ misches zugegeben werden. Im Falle von Calciumcarbonat ist aus Kostengründen der Zusatz in Form von Calciumcarbonat­ haltigem Gesteinsmehl oder -splitt und insbesondere in Form von Kalkmehl bevorzugt. Beispiele geeigneter calciumcarbo­ nathaltiger Gesteine sind im Stand der Technik grundsätz­ lich bekannt. Genannt werden können Travertin oder Muschel­ kalk.

Die Einbindung des pH-Regulierers in das Pflanzgranulat hat zum einen den Vorteil, daß der pH-Regulierer nicht aus der Vegetationsschicht aus­ geschwemmt wird. Zum anderen erfolgt die Freisetzung des pH-Regulierers über einen langen Zeitraum sehr gleichmäs­ sig, so daß pH-Wert-Schwankungen in sehr viel geringerem Maße auftreten, als dies bisher beobachtet wurde, und prak­ tisch keine Rolle mehr spielen.

Die Größe des Pflanzgranulates richtet sich nach der beabsichtigten Verwendung und liegt zweck­ mäßig in dem bisher im Stand der Technik üblichen Bereich. Bevorzugte Teilchendurchmesser sind 0,06 bis 20 mm, vor­ zugsweise 2 bis 10 mm und insbesondere 3 bis 5 mm.

Um die Oberfläche und damit die Adsorptionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Pflanzgranulates zu vergrößern, besitzt das Pflanzgranulat bevorzugt eine poröse Struktur. Die poröse Struktur kann beispielsweise dadurch erhalten wer­ den, daß bei der Herstellung des Pflanzgranulats ein Treib­ mittel o. ä. als Porenbildner zugefügt wird. Auch die auf dem Bausektor bei der Herstellung von Baumaterialien wie Poren- oder Gasbeton verwendeteten Verfahren können bei der Her­ stellung des Pflanzgranulats eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Pflanzgranulat weist gegenüber den bisher üblichen Granulaten einige wesentliche Vorteile auf. Beispielsweise wird das Ausschlämmen von Bestandteilen aus dem Granulat verhindert. Nährstoffe, pH-Wert-Regulierer und Wachstumsverbesserer werden kontinuierlich über einen sehr langen Zeitraum freigesetzt und den Pflanzen verfügbar ge­ macht, so daß über mehrere Jahre ein Nachdüngen der das er­ findungsgemäße Pflanzgranulat umfassenden Pflanzungen nicht erforderlich ist. Durch die hohe Adsorptionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Pflanzgranulats wird die Menge an Nähr­ stoffen und Wachstumsverbesserern im Auswaschwasser dras­ tisch vermindert, was einerseits zur Einsparung an diesen Materialien führt und andererseits die Umwelt entlastet. Im Pflanzsubstrat beispielsweise durch Verrottung von abge­ storbenen Pflanzenteilen gebildete Nährstoffe können für die Pflanzen sehr viel besser nutzbar gemacht werden.

Das erfindungsgemäße Pflanzgranulat kann als solches ohne weitere Zusätze für die Bepflanzung verwendet werden. Pflanzgranulat mit geringen Zusätzen ist besonders für Ein­ schichtaufbauten für Extensivbegrünungen mit geringem Nährstoffbedarf und geringen Anforderungen an die pH-Wert- Regulierung geeignet. Im Falle von Intensivbegründungen wird das erfindungsgemäße Pflanzgranulat zweckmäßig als Zusatz zu herkömmlichen Substraten verwendet. Je nach Pflanzenart und -anspruch und in Abhängigkeit von der Nährstoffbefrach­ tung beträgt der Anteil an erfindungsgemäßem Pflanzgranulat im Erdsubstrat vorzugsweise 5 bis 20 Vol.-%.

Das erfindungsgemäße Pflanzgranulat kann grundsätzlich für jede Art von Bepflanzung verwendet werden. Bevorzugte Ver­ wendungen sind diejenigen im Bereich von Dach- und Tief­ garagenbegrünung, Unter- und Oberbodenaufbereitung sowie die Verwendung als Substrat für Pflanztröge.

Das erfindungsgemäße Pflanzgranulat kann auf die folgende Weise hergestellt werden. Zunächst werden tonmineral­ haltiges Trägermaterial und mineralisches Binde­ mittel in geeigneten Mengen unter Zusatz von Wasser ge­ mischt. Geeignet hierfür ist jede Art von Rührwerk oder Mischer, der eine ausreichende Durchmischung der Materi­ alien sicherstellt. Es wird so lange gemischt, bis eine dickflüssige Aufschlämmung erhalten worden ist. Diese Aufschlämmung wird dann entweder extrudiert und zerklei­ nert, so daß Pellets erhalten werden, oder die Auf­ schlämmung wird so lange gerührt, bis Pflanzgranulat­ körper in der Mischvorrichtung erhalten werden. Die üb­ rigen, im Vorstehenden aufgelisteten weiteren Komponen­ ten des Pflanzgranulats werden zu Be­ ginn, während oder nach der Herstellung der Aufschläm­ mung, vorzugsweise in derselben Mischvorrichtung, ein­ gemischt.

In vielen Fällen wird sich beim Mischen der genannten Komponenten die Temperatur in der Mischvorrichtung von allein erhöhen. Diese Temperaturerhöhung fördert das Ab­ binden der verwendeten Komponenten und die Bildung von Granulat-Körpern während des Rührvorgangs. Falls erfor­ derlich, kann die Temperatur während des Mischvorgangs durch Zufuhr von Energie erhöht werden. Um das Abbinden und Trocknen der Pflanzgranulat-Pellets oder -Körper zu be­ schleunigen, kann die Temperatur ebenfalls durch Energie­ zufuhr gesteigert werden.

Wird eine bestimmte Teilchengröße des erfindungsgemäßen Pflanzgranulats gewünscht, können die erhaltenen Pflanz­ granulat-Körper nach ihrer Herstellung klassiert werden, um Fraktionen definierter Teilchengröße zu erhalten. Sind die erhaltenen Teilchen größer als beabsichtigt, können Pellets oder Granulat-Körper nach dem Trocknen gebro­ chen werden.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand zweier Beispiele näher erläutert werden. Soweit nicht anders erwähnt, be­ ziehen sich die Prozentangaben auf Massen-%.

Beispiel 1

In einer Mischtrommel werden 90% Trägermaterial, bestehend aus Ton einer Körnung von 0,002 mm, in dem Schluff mit ei­ ner Teilchengröße von 0,02 bis 0,063 mm sowie Feinsand mit einer Sieblinie von 0,063 bis 0,2 mm enthalten sind, und 10% Spezialzement mit gebundenem Kalkanteil (Portland- Zement PZ CEM/32,5) unter Zusatz einer wässrigen Nährsalz­ lösung, in der stickstoffhaltige Salze gelöst sind, zu einer dickflüssigen Aufschlämmung gemischt. Die Aufschläm­ mung wird so lange weiter gerührt, bis Pellets mit einer Sieblinie von 2 bis 10 mm entstehen.

Daraufhin wird die Mischtrommel entleert, und die Pellets werden bei Umgebungstemperatur getrocknet. Die Trockungszeit beträgt je nach Trocknungstemperatur etwa drei bis sechs Tage.

Die fertigen, getrockneten Pellets des erfindungsgemäßen Pflanzgranulates nehmen etwa 30% Wasser auf. Das aufge­ nommene Wasser reichert sich in den Pellets mit dem in das erfindungsgemäße Pflanzgranulat eingearbeiteten Nährstof­ fen an. Beim Rücktrocknen des Pflanzgranulates wird das an Nährstoffen angereicherte Wasser an die Umgebung abgegeben. Die Feuchtigkeitsaufnahme und -abgabe kann durch Zugabe eines Treibmittels als Porenbildner während der Herstel­ lung des erfindungsgemäßen Pflanzgranulates weiter gestei­ gert werden.

Beispiel 2

Es wird wie in Beispiel 1 vorgegangen, jedoch wird der Mischung aus Ton und Zement ein gleicher Massenanteil Kalkmehl beigefügt. Die zugefügte Wassermenge wird ent­ sprechend erhöht, so daß erneut eine dickflüssige Auf­ schlämmung erhalten wird, die so lange gerührt wird, bis Pellets der in Beispiel 1 genannten Größe erhalten wer­ den.

Die erhaltenen Pellets enthalten einen definierten An­ teil an Calciumcarbonat. Nach Vermischung des Pflanz­ granulates mit herkömmlichem Erdsubstrat oder bei allei­ niger Verwendung des Pflanzgranulates wird daher der pH- Wert auf einen Bereich von 7 bis 7,5 eingestellt.

Claims (24)

1. Pflanzgranulat, welches wenigstens ein Trägermaterial und wenigstens ein mineralisches Bindemittel umfaßt, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein tonmineralhaltiges Trägermaterial, welches offenporig, nicht gebrannt und zur reversiblen Adsorption von Wasser sowie Nährstoffen und/oder Wachstumsverbesserern befähigt ist, vermischt mit 2 bis 20 Gew.-% des mineralischen Bindemittels, bezogen auf das Pflanzgranulat, vorhanden ist und
daß es frei ist von polymeren Kunststoffen und/oder Polysacchariden.

2. Pflanzgranulat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mineralische Füllstoffe umfaßt.

3. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es organische Füllstoffe umfaßt.

4. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine wasserlösliche alkalische oder saure Verbindung zur Regulierung des pH-Wertes um­ faßt.

5. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es Nährstoffe und/oder Wachstumsverbesserer um­ faßt.

6. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Teilchendurchmesser von 0,06 bis 20 mm, vor­ zugsweise 2 bis 10 mm und insbesondere 3 bis 5 mm.

7. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine poröse Struktur.

8. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in einem Anteil von 5 bis 15 und insbesondere 7 bis 10 Gew.-%, vorhanden ist.

9. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Zement ist.

10. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus Bentonitspülung oder Schlamm aus der Kies-, Bimsstein- oder Metallgewinnung gewonnen ist.

11. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Trägermaterials 5 bis 98 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 80 und insbesondere 20 bis 60 Gew.-%, beträgt.

12. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Schluff und/oder Sand als mineralische Füll­ stoffe vorhanden sind.

13. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Füllstoffe Kompost und/oder Humus und/oder Klärschlamm vorhanden sind.

14. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als pH-regulierende Verbindung Calciumcarbonat vor­ handen ist.

15. Pflanzgranulat gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumcarbonat in Form von CaCO₃-haltigem Gesteinsmehl oder -splitt und insbesondere in Form von Kalkmehl vorhanden ist.

16. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nährstoffe in Form einer Stickstoff-, Phos­ phor-, Kalium- und/oder Magnesium-haltigen, was­ serlöslichen Nährsalzmischung vorhanden sind.

17. Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachstumsverbesserer in Form von Ton-Humus- Komplexen vorhanden sind.

18. Pflanzgranulat gemäß Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Nährstoffe und/oder Wachstumsverbesserer in einem Anteil von 0,3 bis 10 und insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-% vorhanden sind.

19. Verwendung des Pflanzgranulats gemäß einem der An­ sprüche 1 bis 18 für die Dach- und Tiefgaragenbegrünung, Unter- und Oberboden-Aufbereitung und als Substrat für Pflanz­ tröge.

20. Verfahren zur Herstellung von Pflanzgranulat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Mischen von tonmineralhaltigem Trä­ germaterial und mineralischem Bindemittel unter Zu­ satz von Wasser, bis eine dickflüssige Aufschläm­ mung entsteht,
und entweder
Extrudieren der Aufschlämmung und Zerkleinern in Pellets oder
Rühren der Aufschlämmung, bis Pflanzgranulat-Körper erhalten werden.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß zu Beginn, während oder nach der Herstellung der Aufschlämmung eine oder mehrere der folgenden Kompo­ nenten eingemischt werden:
mineralische Füllstoffe, organische Füllstoffe, Ver­ bindungen zur Regulierung des pH-Wertes, Nährstoffe, Wachstumsverbesserer.

22. Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmung ein Porenbildner beigemengt wird.

23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung bei erhöhter Temperatur gerührt wird und/oder Pellets oder Granulatkörper bei erhöh­ ter Temperatur getrocknet werden.

24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets oder Granulatkörper nach dem Trocknen gebrochen werden.