Die fünf Studenten haben gerade das erste von vier Quartalen ihrer Forschungsarbeit abgeschlossen, die darauf abzielt, drei verschiedene Arten von Düngemitteln auf Ammoniakbasis zu vergleichen: Dünger, der aus Rindermist, aus grünem Wasserstoff und aus handelsüblichem Dünger gewonnen wird. Die drei Düngemittel werden auf Tomaten- und Kartoffelpflanzen ausgebracht, um ihre Wirksamkeit zu analysieren. Parallel dazu wollen sie an der Konzeption eines Reaktors zur Herstellung von grünem Ammoniak nach dem Haber-Bosch-Verfahren arbeiten.

In diesem ersten Quartal konnten die Studenten mit einem Teil der geplanten Feldarbeit beginnen. Einer der drei Düngemitteltypen, die sie an Kartoffeln und Tomaten testen wollten, waren handelsübliche Düngemittel. Zu diesem Zweck sicherten sie sich insgesamt 84 Parzellen mit einer Fläche von je 7 m2. Auf diesen Parzellen konnten sie zwei Arten von handelsüblichen Stickstoffdüngern an insgesamt 4 Kartoffelsorten testen. Einige Kulturen wurden unbehandelt gelassen und dienten als Kontrolle. Der Versuch läuft bereits seit einigen Wochen, und die Ernten und Analyseergebnisse werden in den kommenden Quartalen vorliegen. Die beiden anderen Düngemitteltypen (aus Rindermist und aus grünem Wasserstoff) werden in den kommenden Quartalen ebenfalls getestet werden.

Da die Studenten Düngemittel auf Ammoniakbasis aus Rindergülle herstellen werden, ist ein Ammoniakextraktor erforderlich, der dies ermöglicht. In diesem ersten Quartal haben die Studenten damit begonnen, die notwendigen Schritte zu unternehmen, um das Material und die Komponenten für die Installation eines solchen Ammoniakextraktors zu kaufen. Dabei kam es zu kleineren Verzögerungen bei der Lieferung der relevanten Komponenten. Da alle Komponenten derzeit unterwegs sind, arbeiten sie an der Installation des Extraktors und werden ihn im Laufe des nächsten Quartals in Betrieb nehmen können.

Ein weiteres Ziel dieses Projekts ist die Durchführung einer Studie zur Untersuchung der wirtschaftlichen Tragfähigkeit von Ammoniak-Einnährstoffdüngern in Namibia. Zu diesem Zweck starteten die Studenten eine Machbarkeitsstudie zur Erforschung nachhaltiger und wirtschaftlich tragfähiger Anbaupraktiken unter Verwendung von ammoniakhaltigem Gründünger, der aus Rindermist, Handelsdünger und grünem Wasserstoff hergestellt wird. Ziel ist es, Politikern, Landwirten und der Agrarindustrie wertvolle Erkenntnisse für die Einführung nachhaltigerer und effektiverer Anbaumethoden zu liefern. Für diese eingehende Machbarkeitsstudie haben sich die Studenten für Feldversuche, Umfragen und Interviews mit Landwirten, politischen Entscheidungsträgern und Agrarexperten entschieden. Zu den Instrumenten der Datenerhebung gehören strukturierte Fragebögen und halbstrukturierte Interviewleitfäden. Nachdem der Ansatz und das Konzept für die Machbarkeitsstudie nun feststehen, werden sie im nächsten Quartal für die Datenerhebungsphase ins Feld gehen

Ein wichtiger Teil des Projekts ist die Konzeption eines Reaktors zur Herstellung von grünem Ammoniak nach dem Haber-Bosch-Verfahren. In diesem ersten Quartal haben die Studenten damit begonnen, die notwendigen Nachforschungen anzustellen und sich mit den entsprechenden Experten in Verbindung zu setzen, während sie an diesem Entwurf arbeiten. Eine Herausforderung, mit der die Studenten hier konfrontiert sind, ist die Nichtverfügbarkeit bestimmter Komponenten in Namibia und im gesamten südlichen Afrika. Wir stehen in ständigem Kontakt mit ihnen, um ihnen die notwendige Unterstützung zukommen zu lassen. Im nächsten Quartal wird es in diesem Bereich weitere Fortschritte geben.

Die Durchführung des ersten Quartals war insgesamt sehr erfolgreich, abgesehen von einigen kleineren Problemen mit der Verfügbarkeit einiger Komponenten konnten alle Aktivitäten wie geplant durchgeführt werden. Das zweite Quartal wird das wichtigste Quartal sein, da es den größten Teil der Feldarbeit beinhaltet. Die Studenten sind begeistert und freuen sich auf die nächste Phase des Forschungsprojekts.

Das zweite Quartal war für die Studenten ein ereignisreiches Jahr. Sie konnten erhebliche Fortschritte bei ihren Forschungszielen erzielen.

Eine sehr wichtige Aktivität im zweiten Quartal war der Abschluss des Aufbaus des Ammoniakextraktors. Nach einer Bestandsaufnahme und dem Kauf aller erforderlichen Materialien und Komponenten für einen solchen Ammoniakextraktor im ersten Quartal wurden die Teile schließlich zu Beginn dieses zweiten Quartals an die Studenten geliefert. Sie konnten den Ammoniakextraktor aufbauen und installieren, der es ihnen ermöglichen wird, aus Rinder- und Ziegenmist „grünes“ Ammoniak zu gewinnen, das sie anschließend in Düngemittel auf Ammoniumbasis umwandeln werden. Dieser neu hergestellte Ammoniumdünger aus Rinder- und Ziegenmist wird dann in den folgenden Quartalen an Pflanzen getestet. Das Studententeam setzt große Erwartungen in den Erfolg dieses Experiments und rechnet mit günstigen Ergebnissen.

Da im Rahmen dieses Projekts auch eine Studie zur Untersuchung der wirtschaftlichen Tragfähigkeit von Ammoniak-Gründüngern in Namibia durchgeführt werden soll, war eine Machbarkeitsstudie zur Erforschung nachhaltiger und wirtschaftlich tragfähiger landwirtschaftlicher Praktiken unter Verwendung von Ammoniak-Gründüngern, die aus Rindergülle und Handelsdüngern hergestellt werden, ein integraler Bestandteil der Forschung. Ziel dieser Studie war es, die Durchführbarkeit von Ammoniak-Gründüngern zu bewerten, die damit verbundenen Risiken zu beherrschen und eine Anleitung für nachhaltige Entscheidungen zu geben. In diesem zweiten Quartal konnten die Studenten die Machbarkeitsstudie abschließen, die auf die Region Omusati im Norden Namibias ausgerichtet war. Im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie wurde eine qualitative Methodik angewandt, und es wurden über 27 Landwirtschaftsexperten einbezogen. Die Ergebnisse zeigten, dass handelsübliche Düngemittel aufgrund der wahrgenommenen Vorteile für die Bodenqualität bevorzugt werden. Es wurde auch festgestellt, dass das allgemeine Bewusstsein für umweltfreundliche Alternativen wie die nachhaltig produzierten Düngemittel auf Ammoniakbasis sehr begrenzt ist. Darüber hinaus erwiesen sich die hohen Kosten als ein wesentliches Hindernis für die Einführung von Ammoniak-Gründünger. Die Studie empfiehlt, die Einführung von ammoniakhaltigen Gründüngern durch verschiedene Strategien in der Region Omusati, Namibia, zu fördern. Umfassende Bildungsinitiativen werden vorgeschlagen, um die Wissenslücke zu schließen. Darüber hinaus wird das Eintreten für politische Maßnahmen zur Senkung der Düngemittelkosten als entscheidend erachtet, um den Nutzen von Düngemitteln zu optimieren und die

Nachdem die Studenten im ersten Quartal die vier Kartoffelsorten gepflanzt hatten, brachten sie 0,12 kg Dünger pro Pflanze aus, um die Wachstumsmuster und Erträge innerhalb von 17 Tagen nach der Pflanzung zu verstehen. Ziel ist es, die Kartoffelproduktion zu optimieren, indem die effektivste Düngerart und -konzentration ermittelt wird. Der Versuch umfasst 84 Parzellen in drei Wiederholungen mit jeweils 34 Pflanzen. Da sich die Studenten dem dritten Quartal nähern, ist eine genaue Datenerfassung während der Ernte von entscheidender Bedeutung für die Bewertung der Düngewirkung. Schlüsselparameter wie Wachstumsmerkmale, Stickstoffnutzungseffizienz, Blattflächenindex, Biomasse und Ertragsmerkmale werden aufgezeichnet und im Rahmen einer Diplomarbeit erörtert; aus den Ergebnissen werden mögliche Veröffentlichungen abgeleitet. Die Daten werden mit erneuerbaren und grünen Ammoniumdüngern verglichen, um ihre Eignung zu bestimmen.

Nicht zuletzt hat das Team Fortschritte bei der Konzeption eines „grünen“ Ammoniak-Produktionsreaktors für den Tisch gemacht und die wesentlichen Komponenten skizziert, die für die tatsächliche Produktion im Land beschafft und in Betrieb genommen werden können. Der Schwerpunkt der Forschung liegt auf der Optimierung der Reaktorkomponente des Haber-Bosch-Verfahrens. Mehr dazu in den nächsten Quartalen.

Die Aktivitäten des dritten Quartals waren weitreichend und bauten auf den Ergebnissen des Vorquartals auf. Die Schüler machen immer weiter Fortschritte und kommen ihren Zielen näher.

Nach der Einrichtung des Ammoniak-Extraktors im zweiten Quartal zur Gewinnung von Ammoniak aus Tiermist begann das Team im dritten Quartal damit, den Extraktor einzusetzen. Sie wandelten Rindermist erfolgreich in erneuerbare Ammoniumsulfatkristalle um. Diese Kristalle sollen nun zur Analyse an ein externes Labor geschickt werden, wobei verschiedene Parameter wie Stickstoffgehalt, Toxizität, Schmelzpunkte und Löslichkeit untersucht werden. Die Schüler sind zuversichtlich, dass die Verbindung als Ammoniumsulfat identifiziert wird. Nach dieser Analyse wird die Verbindung in Düngemittel integriert und Tests an Tomaten und Kartoffeln unterzogen. Die Erwartungen sind hoch, dass der Dünger den Rohmist übertrifft und zu höheren Ernteerträgen führt.

Wie im Update für das letzte Quartal beschrieben, führten die Studenten eine Machbarkeitsstudie in der Region Omusati durch, um das Potenzial von grünen Ammoniakdüngern zu bewerten und Leitlinien für nachhaltige Entscheidungen bereitzustellen. Die Studie ergab, dass Landwirte aufgrund der geringeren Kosten, der wahrgenommenen Vorteile für den Boden und des begrenzten Bewusstseins für Alternativen kommerzielle Düngemittel bevorzugen. Aufbauend auf den Ergebnissen des letzten Quartals wurde die Studie nun um vier weitere Regionen erweitert: Kunene, Otjozondjupa, Kavango und Omaheke, die eine umfassende namibische Perspektive bieten. Die Studie beauftragte lokale Beratungsunternehmen mit der landesweiten Kontaktaufnahme mit Landwirten und berücksichtigte Lieferantenperspektiven, die das Verständnis wirtschaftlicher Faktoren verbesserten. Laufende Diskussionen prägen die Vervollständigung der Ergebnisse und bieten Einblicke in die wirtschaftlichen Aspekte grüner Ammoniakdünger in Namibia. Alle aus der Machbarkeitsstudie gesammelten Daten und Informationen werden in einem Manuskript zusammengefasst. Basierend auf den Ergebnissen der Studien planen die Studierenden, Bildungsinitiativen zu starten und sich für politische Maßnahmen zur Senkung der Düngemittelkosten und zur Förderung der Nachhaltigkeit in ausgewählten Regionen einzusetzen.

Während des Feldversuchs wurden verschiedene Düngemittel (Wurmkompost, Kontrolldünger, Rindermist und NPK-Dünger) in unterschiedlichen Konzentrationen auf Kartoffelkulturen ausgebracht.  Im dritten Quartal stellte das Team fest, dass Wurmkompost die anderen Düngemitteltypen übertrifft. Der höchste Ertrag wurde mit der Anwendung von Wurmkompost erzielt, was mit den Ergebnissen anderer veröffentlichter Studien übereinstimmt. Vermicompost liefert nicht nur Mikronährstoffe, sondern führt auch nützliche Bodenbakterien, Pflanzenwachstumshormone und Enzyme ein. Diese Forschung liefert wertvolle Einblicke in nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken und verdeutlicht das Potenzial biologischer Alternativen wie Wurmkompost zur Verbesserung des Ernteertrags und der Bodengesundheit.

Last but not least ist das Haber-Bosch-Reaktordesign zur Gewinnung von Ammoniak aus grünem Wasserstoff in Arbeit. Das Team hat den Einsatz verschiedener Katalysatoren untersucht, um den Energiebedarf des Reaktors zu senken. Dementsprechend haben sie den Standardkonzeptentwurf für die Produktion von grünem Ammoniak erfolgreich abgeschlossen, der Anlagendesign, Betriebsbedingungen, Input-Stöchiometrie, Katalyse und damit verbundene Kosten umfasst. Ihr nächster Schwerpunkt liegt auf der Wirksamkeit von Katalysatoren und deren Einfluss auf Temperaturbedingungen und Produktionskosten.