100 Jahre Haber-Bosch-Verfahren

Landwirtschaft: Damit alles kräftig wächst


Ludwigshafen. Sie können Segen und Fluch zugleich sein: Düngemittel. Im Übermaß eingesetzt sorgen sie für Algenplagen und lassen schlimmstenfalls Gewässer absterben. Ein Segen dagegen ist, dass Landwirte damit heute weltweit Milliarden Menschen ernähren.

Vor 100 Jahren sah das anders aus. Britische Forscher fürchteten eine Hungerkatastrophe wegen Düngermangels. Die verhinderte eine Erfindung der Chemiker Fritz Haber von der Uni Karlsruhe und Carl Bosch vom Chemiekonzern BASF. 1913 wandelten sie erstmals in einer Anlage Stickstoff aus der Luft in Ammoniak um, die Vorstufe für Dünger.

Weil Luft zu 80 Prozent aus gasförmigem Stickstoff besteht, gab es auf einmal genug Dünger. „Heute erzeugt man weltweit rund 170 Millionen Tonnen Ammoniak“, berichtet Michael Mauß, Leiter der Ammoniak-Produktion der BASF in Ludwigshafen. „Von dieser Menge werden etwa 80 Prozent direkt zu unterschiedlichen Sorten Dünger weiterverarbeitet.“ Viele davon enthalten auch Kali und Phosphat.

Umweltbewusst mit Sensor-Technik dosieren

Den für das Wachstum wichtigen Stickstoff können die meisten Pflanzen nur in Form von Stickstoff-Verbindungen über die Wurzeln aufnehmen – aus Mist, Gülle oder eben Mineral-Dünger. Das macht ihn unverzichtbar: Rund um den Globus steigern die Bauern jedes Jahr mit 450 Millionen Tonnen die Fruchtbarkeit ihrer Äcker.

Zusammen mit modernen Maschinen hat die Landwirtschaft die Nahrungsproduktion seit 1950 so verdreifacht. „Die halbe Menschheit verdankt ihre Nahrung dem Verfahren der beiden mit dem Nobelpreis geehrten Forscher“, sagt der Chemiker Wilfried Winiwarter von der Uni Graz in Österreich. Wenn auch das Leid von 900 Millionen hungernden Menschen zeigt, dass die Versorgungsprobleme noch lange nicht gelöst sind.

Beim Schutz der Umwelt ist man da schon weiter. So regelt hierzulande eine Verordnung die Verwendung von Dünger. Danach muss der Landwirt den Nährstoffbedarf der Äcker genau berechnen. Neues aus den Forschungslabors hilft beim effizienten Einsatz. Zusatzstoffe im Dünger hemmen dessen Abbau im Boden einige Wochen lang. Dadurch können die Pflanzen die Nährstoffe besser verwerten. Und es versickert deutlich weniger.

Auch Sensoren bewähren sich. Vom Traktor aus messen sie an der Pflanzenfarbe die Stickstoff-Versorgung und steuern das Streuen. So gibt es mehr Ertrag mit weniger Dünger.

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Übrigens

Das Haber-Bosch-Verfahren

• Aus Stickstoff und Wasserstoff Ammoniak für die Dünger-Herstellung zu erzeugen, war bis 1913 im großen Stil nicht möglich. Denn gasförmiger Stickstoff ist sehr reaktionsträge. Die Chemiker Fritz Haber von der Uni Karlsruhe und Carl Bosch von der BASF zwangen das Gas deshalb bei Drücken von über 150 Bar und 400 Grad Celsius Hitze mithilfe eines speziellen Katalysators zur Reaktion. Die Apparate und die Technik dafür entwickelte Bosch selbst.

• Trotz der extremen Reaktionsbedingungen produziert die BASF seitdem sicher und unfallfrei Ammoniak. Der Konzern nutzt ihn heute vor allem zur Produktion von Leimen, Harzen und Kunststoffen.

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