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Kurznachrichten August 2018

Magerer Boden, reich gedeckter Tisch

Sida hermaphrodita ist eine mehrjährige staudenartige Pflanze, die sehr viel Biomasse liefert, ohne Nahrungspflanzen zu verdrängen: Sie wächst auch auf schlechteren Böden, die normalerweise nicht für den Ackerbau genutzt werden. Pflanzenforscher aus Jülich und von der Universität Lüneburg konnten zeigen, wie mithilfe von Gärresten aus Biogasanlagen Sida hermaphrodita effizient gedüngt und dabei auch durch die mikrobiellen Prozesse die Qualität des Bodens verbessert werden kann. Die Studie wurde jetzt in der Fachzeitschrift „Frontiers in Plant Science“ veröffentlicht.

Für die Studie untersuchten die Forscher Sida hermaphrodita, die sie in speziellen Anlagen im Freiland sowie in Rhizotronen im Gewächshaus in marginale Böden gepflanzt hatten – Böden, die arm an Nährstoffen sind und die kaum Wasser speichern können. Die Pflanzen düngten sie mit Gärresten, sowohl breitflächig als auch als „Depot“ unter den Pflanzen angelegt. Das Ergebnis war bemerkenswert: Die Jungpflanzen mit dem „Dünger-Depot“ erbrachten im Vergleich eine fünffach größere Biomasse. Zwar „vermieden“ die Pflanzen in der ersten Zeit das Depot, die Wurzeln wuchsen in andere Richtungen. Danach griffen sie aber an dem „reich gedeckten Tisch“ tüchtig zu, entwickelten ein ausgeprägtes, dichtes Wurzelwerk und zeigten ein außergewöhnliches Wachstum.

Dr. Nicolai Jablonowski vom Jülicher Institut für Pflanzenwissenschaften führt die anfängliche Vermeidungsstrategie auf den hohen Ammonium-Gehalt im „Gärrest-Depot“ zurück, der in dieser Konzentration für die Pflanzen toxisch sein kann. „Wenn aber ein Teil des Ammoniums durch mikrobielle Prozesse im Boden in Nitrat umgewandelt ist, kann der Dünger genutzt werden – mit den Ergebnissen, die wir beobachtet haben. Eine ausreichende Nährstoffversorgung ist insbesondere bei der erfolgreichen Etablierung der Jungpflanzen auf dem sandigen, marginalen Substrat von Bedeutung.“

Mit der Studie zeigen die Forscher ein weiteres Beispiel für einen geschlossenen Nährstoffkreislauf im Biomasse-Anbau. Marginale Böden, zum Beispiel in Mecklenburg-Vorpommern, könnten durch Sida hermaphrodita mit einer Depot-Düngung nachhaltig genutzt werden.

Originalveröffentlichung:

Nabel M, Schrey SD, Poorter H,Koller R, Nagel KA, Temperton VM, Dietrich CC, Briese C and Jablonowski ND (2018); Coming Late for Dinner: Localized Digestate Depot Fertilization for Extensive Cultivation of Marginal Soil With Sida hermaphrodita.
Front. Plant Sci. 9:1095; DOI: 10.3389/fpls.2018.01095

Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Pflanzenwissenschaften (IBG-2)

Neuer Rekord bei Wendelstein 7-X

Wendelstein 7-X in Greifswald ist die weltweit größte Experimentier-Fusionsanlage vom Typ Stellarator. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler testen hier ein optimiertes Magnetfeld für den Einschluss des Fusionsplasmas, das von einem System aus 50 speziell geformten, supraleitenden Magnetspulen erzeugt wird. Im August schafften die Forscher einen neuen Rekord: Ein Team vom Jülicher Institut für Plasmaphysik unter der wissenschaftlichen Leitung von Dr. Sebastijan Brezinsek konnte Wendelstein 7-X zum ersten Mal „borieren“ und danach eine Langzeitentladung des Plasmas erzeugen.

Bei dem Verfahren wird Bor durch ein Plasma auf den Oberflächen des Vakuumgefäßes und der Einbauten abgeschieden. Dadurch gelangen während der Fusionsexperimente weniger schwere Verunreinigungsatome ins Plasma und die Plasmaentladungen werden stabilisiert. Die Forscher in Greifswald konnten damit die Leistung der Anlage steigern: Die Dichte der erzeugten Wasserstoff-Plasmen überschritt das bisherige Limit um den Faktor drei. Gleichzeitig sank der Anteil an Sauerstoff im Plasma um den Faktor fünf. Sauerstoff führt zu starken Energieverlusten im Plasma. Mithilfe der Verbesserungen war es möglich, mit 55 Sekunden eine echte Langzeitentladung zu erzeugen.

Ein aktiv gekühlter Divertor – das Bauelement in Fusionsreaktoren, das das Fusionsplasma von Verunreinigungen befreit – soll in Zukunft die bisherige Vorrichtung ersetzen. Erst dann kann genügend Leistung abgeführt werden, um Entladungen von bis zu 30 Minuten Dauer zu erreichen – Voraussetzung für den Dauerbetrieb eines Fusionsreaktors.

Sebastijan Brezinsek erhielt 2016 den „Nuclear Fusion Journal Prize“ der International Atomic Energy Agency (IAEA). In einer Studie hatte der Fusionsforscher nachgewiesen, dass Metall wesentlich besser für die Innenwand eines Fusionsreaktors geeignet ist als Materialien auf Kohlenstoff-Basis.

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Plasmaphysik (IEK-4)

Informationen zu Wendelstein 7-X

Meldung „Preis für Jülicher Fusionsforscher“

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Jahresbericht und Flyer Daten und Fakten 2017 erschienen

Der Jahresbericht 2017 des Forschungszentrums Jülich und der neue Flyer Daten und Fakten sind da: Die beiden Broschüren können im Internet heruntergeladen oder bei der nternehmenskommunikation bestellt werden, außerdem gibt es eine Web-Ausgabe.

Seit 2017 fokussiert sich das Forschungszentrum strategisch auf die Bereiche Information, Energie und Nachhaltige Bioökonomie. In den kommenden Jahren weiter ausbauen will Jülich seinen Platz als international führende Wissenschaftseinrichtung für Höchstleistungsrechnen, Simulations- und Datenwissenschaften und für die Entwicklung der Informationstechnologie der Zukunft.

Web-Ausgabe

Jahresbericht 2017

Daten und Fakten 2017

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Auf Seite http://www.fz-juelich.de/termine finden Sie aktuelle Konferenzen und Veranstaltungen im und mit dem Forschungs­zentrum Jülich.

Pressekontakt:

Erhard Zeiss, Tel. 02461 61-1841, e.zeiss@fz-juelich.de