Einleitung: Warum Huminsäuren deinen Garten und die Umwelt retten könnten
Hast du dich jemals gefragt, warum gesunder Boden so dunkel und fruchtbar riecht? Oder warum Kompost als „schwarzes Gold“ für Pflanzen gilt? Die Antwort liegt in einer geheimnisvollen Substanz: Huminsäuren. Diese unscheinbaren Moleküle sind wahre Multitalente – sie verbessern Böden, fördern Pflanzenwachstum und spielen sogar in Biogasanlagen eine Rolle. Doch was genau sind Huminsäuren, und warum solltest du sie kennen?

1. Huminsäuren einfach erklärt: Die „Wunderwaffe“ der Natur

Huminsäuren sind natürliche organische Verbindungen, die bei der Zersetzung von Pflanzen, Laub und anderen biologischen Materialien entstehen. Sie sind ein Hauptbestandteil von Humus – der dunklen, nährstoffreichen Schicht in gesunden Böden.

Aussehen und Eigenschaften: Huminsäuren sind bräunlich-schwarz, wasserlöslich und bestehen aus komplexen Molekülstrukturen.
Entstehung: Wenn Mikroorganismen totes Pflanzenmaterial abbauen, bleiben langkettige Moleküle übrig, die sich über Jahrhunderte zu Huminsäuren verbinden.

Fun Fact: Ohne Huminsäuren wären Böden so nährstoffarm wie Wüstensand!

2. Wo kommen Huminsäuren vor?

Huminsäuren sind überall dort, wo organische Materie verrottet:

In Waldböden: Unter Laubschichten bilden sie natürliche Nährstoffdepots.
In Mooren und Gewässern: Sie geben dem Wasser eine teefarbene Tönung.
In Kompost und Gartenerde: Hier sind sie für die Fruchtbarkeit verantwortlich.

3. So entstehen Huminsäuren: Vom Blatt zum Superstoff

Der Prozess heißt Humifizierung und läuft in drei Schritten ab:

Zersetzung: Pilze und Bakterien brechen Pflanzenreste in kleinere Teile.
Umwandlung: Einzelne Moleküle verbinden sich zu komplexeren Strukturen.
Stabilisierung: Huminsäuren entstehen und lagern sich im Boden ab – ein Prozess, der Jahrhunderte dauern kann!

4. 5 Gründe, warum Huminsäuren so wichtig sind

a) Bodenverbesserung

Huminsäuren wirken wie ein Schwamm: Sie speichern Wasser und Nährstoffe, die Pflanzen bei Bedarf aufnehmen können. Böden werden dadurch lockerer und resistenter gegen Erosion.

b) Pflanzenwachstum

Sie helfen Pflanzen, Mineralien aus dem Boden aufzunehmen, und stärken deren Wurzeln. Studien zeigen bis zu 30 % höhere Erträge in huminsäurereichen Böden!

c) Umweltvorteile

Huminsäuren binden CO₂ und tragen zur Kohlenstoffspeicherung bei – ein Schlüssel gegen den Klimawandel.

d) Biogasproduktion

In Biogasanlagen können Huminsäuren die Gasausbeute steigern, indem sie die Zersetzung organischer Abfälle optimieren.

e) Entgiftung

Sie binden Schadstoffe wie Schwermetalle und machen sie unschädlich.

5. Huminsäuren im Alltag: So nutzt du sie

Garten: Verwende Kompost oder huminsäurehaltige Düngemittel (z. B. aus Leonardit).
Landwirtschaft: Huminsäuren reduzieren den Bedarf an chemischen Düngern.
Biogasanlagen: Spezielle Zusätze mit Huminsäuren erhöhen die Effizienz.

Tipp für Hobbygärtner: Eine Handvoll Kompost pro Quadratmeter reicht, um deine Beete zu boosten!

6. Huminsäuren und Biogas: Ein unschlagbares Duo

In Biogasanlagen zersetzen Bakterien organische Abfälle zu Methan. Huminsäuren beschleunigen diesen Prozess, indem sie:

Die Aktivität der Mikroben fördern.
Schadstoffe neutralisieren, die die Gasproduktion hemmen.
Die Konsistenz des Gärsubstrats verbessern.

Das Ergebnis: Mehr Biogas in kürzerer Zeit – ein Win-win für Energieerzeuger und Umwelt!

Huminsäuren – Kleine Moleküle, große Wirkung

Ob im Garten, in der Landwirtschaft oder in Biogasanlagen: Huminsäuren sind unverzichtbare Helfer der Natur. Sie machen Böden fruchtbar, schützen das Klima und helfen sogar bei der Energiegewinnung. Wenn du also das nächste Mal Kompost siehst, denk daran: Dahinter steckt die Magie der Huminsäuren!

Die Basis aller agrarischen Prozesse in Böden und Biomassen

Mikroorganismen

Wie kann das Bodenleben durch Kompost unterstützt werden?

Der agrarische Wert von Restbiomassen und tierischer „Endprodukte“ wird üblicherweise nur im Hinblick auf ihren Nährstoffgehalt beurteilt (sog. „Wirtschaftsdünger“). Im Hinblick auf den Erhalt, bzw. Aufbau fruchtbarer Agrarböden ist aber auch die Zufuhr von Dauerhumus mindestens genauso wichtig. Er ist der große Nährstoffspeicher, biochemische Puffer und optimale Nährstoffvermittler für die bodenbiologischen Prozesse, ohne den im Boden nichts so richtig läuft.

Genau hier können Komposte einen wichtigen Beitrag leisten.

Wie hängen Kompost und Bodenhumus zusammen?
Wie bestimmt das C/N-Verhältnis die Qualität von Komposten?
Warum entwickeln sich Komposte besser und schneller, wenn man alten Kompost (oder Torf oder Leonardit) zum frischen Kompostmaterial (Rohhumus) beimischt?

Der gesunde Boden

Die Umgebungsbedingungen im Boden (das sog. Milieu):

Hoher Sauerstoffgehalt  aerobe Mikroorganismen dominieren
moderate Temperaturen
pH-Wert: um 7
Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis in fruchtbaren Böden: C/N 12:1
Der Stickstoff ist dabei zu 95% organisch gebunden!

Zusammensetzung des sog. Bodenlebens:

zu 90% Mikroorganismen: 60% Pilze, 30% Bakterien, Rest höhere Organismen (Regenwurm).

Gehalt an lebender mikrobieller Biomasse:

10-15 Tonnen/Hektar entspricht umgerechnet der Biomasse von ca. 150 Menschen/Hektar.

„Bevor diese „Bodenmannschaft“ nicht gut versorgt ist, bleibt für die Nährstoffversorgung von höheren Pflanzen wenig übrig!

Humuszehrung:

Ca. 2% der im Boden vorhandenen Humusmenge werden pro Jahr als Nahrung von den Mikroorganismen abgebaut.

Erst dadurch werden die im Humus vorhandenen organisch gebundenen Nährstoffe mineralisiert und sind dann in wasserlöslicher Form verfügbar für die Versorgung höherer Pflanzen!

Um die Gesamtmenge an Humus im gesunden Boden zu erhalten, muss also entsprechend kontinuierlich neue Biomasse zugeführt werden (sog. dynamisches Gleichgewicht).

„Beim Aufbau humusarmer Böden muss entsprechend mehr Biomasse zugeführt werden.“

Gesunder Kompost

Dieser stellt nicht nur eine ausgewogen zusammengesetzte Nahrung für die aerobe Mikrobiologie des Bodens bereit, sondern trägt in Form von Dauerhumus auch zu wichtigen Bodenfunktionen bei.

Ähnlich wie bei der menschlichen Nahrung sind u.a. wesentlich:

Kohlenstoff C: für die Lebensenergie („Kohlenhydrate“)
Stickstoff N: für Körpermasse und Vermehrung (Proteine /Eiweiß).

Der Stickstoffgehalt bestimmt damit den erreichbaren Gehalt an Mikroorganismen in Boden und Komposten.

Funktionen des Dauerhumus

hochwirksamer Nährstoffspeicher und biochemischer Puffer
hochwirksamer Nährstoffvermittler vom Speicher zum mikrobiellen Bodenleben (verbessert die Nährstoffnutzung)

Selbst wenn man in der Landwirtschaft nur mit Kunstdünger arbeiten würde, so bräuchte man wegen dieser beiden Funktionen trotzdem einen humusreichen Boden!

C/N Verhältnisse:

Biomassen mit Kohlenstoffüberschuss

Sägemehl > 100:1

Stroh ca.100:1

NaWaRo-Ausgangsmaterial (Mais, Getreide) > 50:1

Biomassen mit weitgehend ausgeglichener C/N Bilanz

Komposte rein pflanzlich ca. 30:1

Grünschnitt ca. 20:1

Festmist, reif ca. 20-10:1

Biomüllkomposte ca. 15-10:1

fruchtbarer Agrarboden ca. 12:1

Biomassen mit Stickstoffüberschuss (Dünger):

Güllen (Rind) ca. 10:1

NaWaRo Gärrest ca. 8:1

Speiserest-Gärreste ca. 3:1

(Ein Teil des Stickstoffs liegt dabei mineralisch als Ammonium vor.)

Kompostieren: Absenken hoher C/N-Werte auf 30:1 und weniger

C/N – Senkung durch mikrobiellen Abbau von Kohlenstoff

z.B. bei einfachen Komposthaufen. Je nach Sauerstoffbilanz entstehen CO2 und Methan.

Biogasanlagen sind für einen möglichst effektiven Kohlenstoffabbau zur Methanerzeugung ausgelegt (C/N < 10)

C/N-Senkung durch Zufuhr von Stickstoff

Das Kompostausgangsmaterial soll dadurch bereits von Anfang an ein ausgeglicheneres C/N-Verhältnis im Bereich 30:1 bis 12:1 aufweisen. Die Mikroorganismen entwickelt sich wesentlich stärker als im obigen Fall, die Humusbildung läuft intensiver ab unter Bildung von Dauerhumus und Huminsäuren. Es bleibt ein deutlich größerer Teil der Kompostmasse erhalten!

Kompostieranleitungen aus den früheren Zeiten sind alle gekennzeichnet durch den Kampf um Stickstoff (und andere Nährstoffe). Die zugegebenen Nährstoffe werden bei richtiger Dosierung weitgehend organisch in Form mikrobiellen Biomasse gebunden. (Diese Strategie funktioniert auch mit ammonium-basiertem Kunstvolldünger)

Beispiel: Festmist, Kompoststall:

Gemeinsame anaerobe Kompostierung von pflanzlicher Einstreu (Stroh, Sägemehl, Torf) und stickstoffreichen tierischen Exkrementen.

Ergebnis: Hohes Dauerhumuspotential für einen effizienten Bodenaufbau (neben hohem Nährstoffgehalt).

Das getrennte Ausbringen von Gülle und Stroh auf Böden liefert interessanterweise keinen besonderen Beitrag zum Dauerhumus und direkten Bodenaufbau (reiner Nährhumus).

Beispiel: Biogasgärreste

Vielfach werden Biogasgärreste mit ihrem Stickstoffüberschuss direkt in den Boden eingebracht.

In der heutigen Zeit wäre eine gemeinsame Kompostierung von Biogasgärresten mit pflanzlichem Rohhumus eine sinnvolle Kombination. Durch die gemeinsame Kompostierung wird auch der

Ligninüberschuss pflanzlicher Gärreste effektiver in Dauerhumus umgesetzt.

Humusbildung im Komposthaufen

Was läuft bei der Humusbildung (Humifizierung der Biomasse) im Komposthaufen ab?

Mikroorganismengesellschaften (sog. Mikrobiome) sind sehr artenreich. Welche Mikroorganismen in Boden und Kompost dominieren und welche Eigenschaften damit die Komposte haben, hängt eben nicht nur vom Ausgangsmaterial ab, sondern vor allem auch vom Milieu in der „Reaktionszone“ des Komposthaufens ab (u.a. Luftzufuhr, Temperaturverteilung

etc. je nach Mietenaufbau)

Das pflanzliche Startmaterial/Rohhumus dient als erste Nahrung für die Mikroorganismen, die sich dabei vermehren. Im Laufe der Zeit verschiebt sich allerdings zunehmend die Zusammensetzung des Kompostmaterials, weil:

Mikroorganismen werden nicht nur geboren, sondern sie sterben auch.

Ihre Überreste und Stoffwechselprodukte dienen nun ihrerseits wiederum als Humusnahrung für die lebenden Mikroorganismen. Dieser Prozess von Vermehren und Absterben läuft über viele mikrobielle Stufen. Im fortgeschrittenen Stadium der Kompostierung hat man es also nicht

mehr mit einem Pflanzenhumus, sondern vor allem mit einem Mikrobenhumus zu tun.

Landläufig wird dieser Prozess als Zersetzung, Vererdung oder Humifizierung des Kompostmaterials bezeichnet. Im Lauf der Zeit bilden sich dabei auch die besonders bioaktiven Huminsäuren. Alter Dauerhumus (mehrere Jahre) ist deshalb besonders wertvoll.

Eine besonders intensive Humusbildung erfolgt in Komposten durch erzwungene Milieuwechsel:

Dies geschieht z.B. beim Umsetzen klassischer Komposthaufen:

Dadurch wird das (meist anaerob) in Rotte befindliche Material homogen gemischt, die Komposttemperatur sinkt, das Material wird intensiv belüftet. Dieser Umwandlungsprozess ist besonders stoffwechselaktiv und beschleunigt die Humifizierung.

Bisher dominierende Mikroorganismen sterben in kurzer Zeit ab und liefern einen Nahrungsschub zum Aufbau neuer, besser angepasster Mikrobiome.

Es baut sich im Kompost ein aerobes Mikrobiom auf, das unmittelbar mit aeroben Bodenverhältnissen harmoniert.

Unterschied der Humusbildung in Böden und Komposten

Bei normalen Mineralböden beträgt der Humusanteil (oTS) einige Prozent.

Im natürlichen Vegetationsrhythmus erfolgt eine kontinuierliche Zufuhr von frischer Biomasse.

In Zusammenspiel mit der Humuszehrung durch die Mikroorganismen führt dies zu einer zeitlich stabilen Zusammensetzung des Humus aus unterschiedlich alten Humusanteilen (frischer Rohhumus bis einige Jahrzehnte alter Dauerhumus).

Damit sind wiederum beste Voraussetzungen für stabile mikrobielle Abläufe im Boden gegeben.

Beim Kompostieren sind Verhältnisse (meist) anders:

Oft erfolgt ein einmaliger Ansatz der Kompostmiete und alle Bestandteile altern einheitlich.

Die Zusammensetzung des Komposthumus ändert sich also kontinuierlich.

Zeit ist dabei ein wichtiger Einflussfaktor für die Humusqualität. Verschiedene Erfahrungswerte aus der professionellen Gärtnerei und der Sanierung degenerierter Böden signalisieren, dass vor allem alte (reife) Komposte mit ihren Huminsäuren zu gesteigerter Bodenfruchtbarkeit führen

(sog. Bodenaktivatoren).

Eine typische Zeitspanne für die Entwicklung von besonders bioaktivem Dauerhumus scheint ca. 4-5 Jahre zu sein.

Sind beschleunigter Bodenaufbau und Kompostierung möglich?

Ein früher oft praktiziertes Verfahren ist die Zugabe einer kleinen Menge von altem Kompost (Reifezeit mehrere Jahre).

Weitere potente Dauerhumusquellen sind:

– Torf (siehe Torfkompostanleitung aus dem Jahre 1944)

– Leonardit

Insbesondere Leonardit und seine Abkömmlinge werden seit langer Zeit weltweit für agrarische Zwecke eingesetzt (außer in Mitteleuropa). Selbst bei der Kultivierung von Wüsten und Steppen gelingt damit in überschaubaren Zeiten ein agrarisch nutzbarer Bodenaufbau. Die einschlägigen Huminprodukte kann man schiffsladungsweise in China einkaufen.

Gesteigerte Biogaserzeugung durch Humus:

Erfahrungsgemäß führt die Zugabe von geringen Mengen an Huminsäuren (gewonnen aus Leonardit) in vielen Fällen zu einer effizienteren Biogaserzeugung und einem stabilen Prozessverlauf. Es sollte daher nicht überraschen, wenn man durch Zugabe einer vergleichsweise geringen Menge von altem Humus zum Futter einer Biogasanlage ebenfalls eine Leistungssteigerung erreicht (ca. 1m³ reifer Kompost auf 100m³ Futter).

Autor: Dr.Lutz Pickelmann
Webseiten:
https://www.chiemseemoor.de
https://www.agro-kolloide.de/

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Huminsäuren: Die unsichtbaren Helden in Boden und Biogas – Was du wissen musst