DE4401278A1

DE4401278A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kultursubstrat

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Publication number: DE4401278A1
Application number: DE4401278A
Authority: DE
Original assignee: Allplant Entw & Marketing GmbH
Current assignee: Allplant Entw & Marketing GmbH
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-01-18
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2014-01-19
Also published as: DE4401278C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Kul tursubstrat, ein durch das Verfahren erhältliches Kultur substrat, sowie Vorrichtungen zum Herstellen des Kultur substrats.

Als Kultursubstrat wird im Gartenbau vorwiegend Torf verwen det. Im biologischen Sinn ist Torf die Humusform der Moore, insbesondere der Hochmoore, die zu den besonders bedrohten Lebensräumen gehören; zahlreiche dort lebende Pflanzen und Tiere füllen die rote Liste der vom Aussterben bedrohten Ar ten. Doch noch immer werden alljährlich durch den Torfabbau etwa 1000 ha Hochmoorfläche allein in der Bundesrepublik Deutschland trocken gelegt und über 8 Millionen Kubikmeter Torf in unseren Gartenanlagen und im Erwerbsgartenbau ver wendet. Bis zu 10 000 Jahre benötigen Moore zu ihrer Entste hung - und in nur wenigen Jahrzehnten werden sie zerstört sein, wenn der Torfabbau nicht gestoppt wird. Der Verzicht, besser der Ersatz, von Torf im Gartenbau und Hobbybereich hilft, die Moore zu erhalten.

Den positiven Wirkungen des Torfes, wie z. B. die Bodenstruk turverbesserung, stehen aber auch einige Nachteile gegen über:

- Torf ist kein Dünger, wie es die Bezeichnung "Düngetorf" vortäuscht; er enthält praktisch keine Pflanzennährstoffe.
- Torf hat einen sehr niedrigen pH-Wert (pH 3-4) und ver sauert somit den Boden. Diese Versauerung führt zu Nährstoffmangel und erfordert wiederum zusätzliche kostspielige, umweltschädliche Düngung.
- Das Wasserspeicherungsvermögen des Torfes ist sehr ge ring. Der Torf verliert sehr schnell seine Feuchtigkeit und liefert dann im Vergleich zu anderen organischen Materialien (Kompost, Rindenmulch) nur sehr geringe Hu musmengen.
- In Sandböden ist die Wirkung durch Torfeinsatz meist sehr schnell erschöpft, während in schweren Lehmböden aufgrund unzureichender Luftzufuhr eine Verkohlung ab laufen kann.
- Besonders wirkungslos ist das Abdecken des Bodens mit Torf, da der Torf gerade an der Oberfläche besonders leicht austrocknet. Die positive Wirkung einer Bodenab deckung kann mittels Torf nicht erreicht werden.

Bis zum heutigen Tage wurden bereits eine Reihe von "Torfersatzprodukten" entwickelt, die einen Teil des Torfes, der für gartenbauliche Zwecke verwendet wird, ersetzen kön nen.

Ersatzstoffe organischer Art:
Rindenprodukte, Komposte, Reisspelzen, Kokosfasern, Baumwollabfälle.

Ersatzstoffe mineralischer Art:
Blähton, Blähschiefer, Steinwolle, Sand und Kies, Bims, Lavalite, Perlite, Vermiculite, etc.

Ersatzstoffe synthetischer Art:
Styromull, Hygromull, Kunststoffborsten, etc.

Einige negativen Eigenschaften dieser Produkte machen oft den Einsatz höherer Mischanteile in Kultursubstraten unmög lich. Folgende Kriterien müssen beim Einsatz dieser Produkte berücksichtigt werden:

- Salzgehalt
- Nährstoffgehalt
- Stickstoffestlegung
- Gehalt an Schwermetallen und gesundheitsschädlichen Fa sern (Steinwolle, Kunststoffborsten, organische Schad stoffe)
- Wasserhaltekapazität
- Luftkapazität
- Strukturstabilität
- Ionenaustauschkapazität
- einheitliche Beschaffenheit
- Preis
- Verfügbarkeit
- Transportkosten
- Ökobilanz

Torfersatzstoffe mineralischer und synthetischer Art besit zen meist einen zu hohen Salzgehalt und eine mangelhafte Strukturstabilität; ihr Einsatz führt zu einer starken Stickstoffbindung und einem schlechten Lufthaushalt im Bo den. Synthetische Ersatzstoffe sind zudem meist gesundheits schädlich. Auch die Entsorgung und Rückführung in den biolo gischen Kreislauf bereitet bei mineralischen und syntheti schen Torfersatzprodukten Schwierigkeiten.

Bisher verwendete organische Torfersatzprodukte besitzen ebenfalls Nachteile. Beispielsweise enthält Kompost aus Gar ten- und Küchenabfällen, Müll oder Klärschlamm meist Rück stände von Pflanzenschutzmitteln, Schwermetallen, carcinoge nen Kohlenwasserstoffen, Antibiotika oder anderen Fremdstof fen. Die Herstellung von Kompost ist oft mit üblem Geruch verbunden; weiterhin können die vorstehend genannten Fremd stoffe durch Sickerwasser die Qualität des Grundwassers ne gativ beeinflussen.

Zusammenfassend wird hervorgehoben, daß kein allgemein ver wendbarer Ersatzstoff auf dem Markt erhältlich war, der auch nur annähernd die gleichen Eigenschaften von Weißtorf be sitzt. Der für ein optimales Pflanzenwachstum wichtige Luft porenanteil bei gleichzeitig hohem Wasserspeicherungsvermö gen wurde mit den bisher bekannten Ersatzprodukten nicht er reicht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand deshalb darin, ein Material zur Verfügung zu stellen, das die we sentlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften von Weißtorf aufweist und darüber hinaus dahingehend verbessert ist, daß es im Vergleich zu Weißtorf beispielsweise einen günstigeren pH-Wert, ein höheres Wasserspeicherungsvermögen, einen höheren Luftporenanteil und Düngergehalt besitzt. Wei terhin sollte die Herstellung des Materials auf eine umwelt freundliche Weise, kostengünstig und standardisierbar mög lich sein.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstel len eines Kultursubstrates aus organischem Ausgangsmaterial bereit. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:

a) Herstellen von Biomasse durch Zerkleinern von Nutz pflanzen und
b) Schnellfermentieren der gemäß a) erhaltenen Biomasse.

Das Ernten und Zerkleinern der frischen oder abgereiften Nutzpflanzen kann mittels landwirtschaftlicher Maschinen, wie beispielsweise solchen mit einem reihenunabhängigen Maisgebiß durchgeführt werden. Vorzugsweise werden die Pflanzen anschließend gehäckselt, zerfasert oder gemahlen. Zu diesem Zweck können beispielsweise Trommelhacker, Trom melreißer, Scheibenhacker, Hammermühlen, Doppelstrommühlen, drucklose oder Druckrefiner, Markseparatoren, Rindenmühlen, Spanaufteiler, Deckschichtmühlen, Hackschnitzelzerspaner, Schlagzerspaner und ähnliche Maschinen, die zum Aufschluß von Hackschnitzeln, Spänen und Einjahrespflanzen geeignet sind, verwendet werden.

Als Nutzpflanzen werden alle Pflanzen bezeichnet, die vom Menschen für Nahrungs- und technische Zwecke sowie zur Füt terung von Haus- und Nutztieren angebaut werden. Von den et wa 400 000 bekannten Pflanzenarten werden nur 5% genutzt (Römpp Lexikon Umwelt, 1993, Georg Thieme Verlag Stuttgart). Die meisten heutigen Nutzpflanzen gehen auf Wildtypen zurück und sind das Ergebnis langwieriger Züchtungsarbeit. Viele der Nutzpflanzen werden als nachwachsende Rohstoffe zur Ge winnung der verschiedensten Produkte in der Lebensmittel-, Gärungs- und chemischen Industrie verarbeitet (Römpp, s. o.).

Für die Herstellung von Kultursubstrat ist Staudenknöterich (Polygonum sachalinense, Reynoutria sachalinense oder Reynoutria japonica) besonders geeignet. Der Staudenknöte rich wurde Mitte des vorherigen Jahrhunderts aus Südsachalin - einer Insel vor der Ostküste Rußlands - als Zier- und Fut terpflanze nach Europa eingeführt. Seitdem kommt er mit ei ner verwandten Art, dem japanischen Staudenknöterich, oft verwildert an Bachläufen oder Waldrändern vor. Der Vorteil einer Verwendung von Staudenknöterich liegt darin, daß die ser schnell nachwächst und mit herkömmlichen landwirtschaft lichen Maschinen ohne hohen Energieverbrauch geerntet werden kann. Bisher bekannte und verwilderte Staudenkulturen er reichten einen Ertrag von 50-150 Tonnen Frischbiomasse pro Hektar und Jahr. Ein weiterer Vorteil ist, daß beim Anbau von Staudenknöterich keine Pflanzenschutzmittel eingesetzt werden müssen, da bisher keine Schädlinge bekannt sind.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, unter Verwendung von Colchizin eine Chromosomenzahlvermehrung (Polyploidisierung) bei Staudenknöterich zu erreichen, wo durch es ermöglicht wurde, besonders ertragreiche Sorten an zubauen. Durch Anbau von polyploidem Staudenknöterich wird ein Ernteertrag von 200 bis 500 Tonnen Frischbiomasse pro Hektar und Jahr erhalten. Im folgenden wird beschrieben, wie eine Polyploidisierung bei Staudenknöterich erreicht wurde:

1. Von Testfeldern wurden kräftige und frostresistente Staudenknöterich-Pflanzen ausgewählt; diese Pflanzen sind das Ausgangsmaterial für die in vitro-Vermehrung und für genetische Untersuchungen.
2. Zum Anlegen einer Sterilkultur wurden junge Sprossen in einer 1%igen Natriumhypochloridlösung sterilisiert.
3. Mit Hilfe eines Mikroskops wurden die Meristeme der Pflanzen entnommen und steril auf ein Medium (Tabelle 1) gebracht. Da 80 bis 90% der entnommenen Meristeme nicht steril sind, werden diese Kulturen in den Rea genzgläsern bzw. Kulturgefäßen von Pilzen oder Bakte rien überwuchert. Um einige sterile Ausgangspflanzen zu erhalten, müssen tausende von Meristemen entnommen und kultiviert werden.
4. Sterile Meristeme wurden anschließend auf unterschied lichen Medien weitervermehrt, wodurch eine optimale Vermehrungsrate bestimmt wurde. Auf diese Weise wurden innerhalb von ca. 6 bis 12 Monaten Klone für die wei tere Vermehrung aufgebaut.
5. Die Vermehrung der Chromosomen wurde durch Zugabe von Colchizin in das Wachstumsmedium induziert. Colchizin ist ein Inhaltsstoff der Herbstzeitlose (Colchicum annuum), welcher als Mitosehemmstoff wirkt. Colchizin wurde in Wasser gelöst und filtersterilisiert, da es thermolabil ist. Die Konzentration der Colchizinlösung lag im Bereich von 0,01 bis 0,50 Gew.-%.
6. Bei Verwendung einer stark konzentrierten Colchizinlö sung war die Behandlungszeit sehr kurz, bei Verwendung einer schwach konzentrierten Lösung wurde die Behand lungszeit dementsprechend verlängert.
7. Nach der Behandlung wurden die Pflanzen mit sterilem Wasser gewaschen, um die verwendeten Chemikalien zu entfernen. Anschließend wurden die Meristeme auf ein Kulturmedium in einem verschließbaren Kulturgefäß ge setzt und unter künstlichem Licht (2000-2500 Lux, 16 Stunden) bei geeigneter Temperatur (25 +/- 1°C) und Luftfeuchtigkeit (50% rel. Luftfeuchtigkeit) kulti viert.
8. Da Colchizin hochgiftig ist, überlebten nur wenige Me risteme diese Behandlung und von diesen hatten wiederum nur einige eine erhöhte Chromosomenzahl.
9. Jede Pflanze wurde mittels eines Cytometers untersucht. Anhand der Anzahl der Stomata und der Chloroplasten in den Zellen der Cuticula konnte festgestellt werden, ob sich die Chromosomenzahl der Pflanzenzellen verändert hatten. Polyploide Pflanzen besitzen bedeutend mehr dieser Komponenten. Weiterhin kann man eine Polyploidi sierung aufgrund einer Vergrößerung der Epidermiszellen im Vergleich zu diploiden Zellen erkennen.
10. Eine Untersuchung der Wurzelspitzen ergab eindeutige Ergebnisse. Hierzu wurden die Chromosomen der Test pflanzen eingefärbt. Die Chromosomen spiralisieren sich in einem Ausmaß, daß sie unter dem Mikroskop gezählt werden können.
11. Polyploide Pflanzen bzw. Pflanzenteile wurden weiter vermehrt und nach entsprechender Kultivierungszeit als Setzlinge auf Felder ausgebracht.

Zusammensetzung eines Nährmediums für die Vermehrung von Meristemen von Staudenknöterich- und C₄-Pflanzen
CaCl₂ · 2H₂O
440 mg/l
KH₂PO₄	170 mg/l
KNO₃	1900 mg/l M S Macro
NH₄NO₃	1650 mg/l
MgSO₄ · 7H₂O	370 mg/l
CoCl₂ · 6H₂O	0,025 mg/l
Na₂ MoO₄ · 2H₂O	0,25 mg/l
CuSO₄ · 5H₂O	0,025 mg/l
KJ	0,83 mg/l M S Micro
H₃ BO₃	6,2 mg/l
MnSO₄ · 4H₂O	22,3 mg/l
Zn SO₄ · 7H₂O	8,6 mg/l
Na₂ · EDTA	37,2 mg/l
FeSO₄ · 7H₂O	27,8 mg/l
Nicotinsäure	0,50 mg/l
Pyridoxine (Vitamin B₆)	0,50 mg/l
Thiamine (Vitamin B₁)	1,0 mg/l
Zucker	30,0 g/l
Agar-Agar	6,5 g/l
BAP (6-Benzyl-aminopurin)	2,0 mg/l
NAA (1-Naphthylessigsäure)	0,01 mg/l
GA3 (Gibberillinsäure)	1,0 mg/l
Adeninsulfat	80,0 mg/l

Zur Polyploidisierung von Staudenknöterich kann auch Acenaphten verwendet werden. Da Acenaphten nicht wasserlös lich ist, werden Kristalle dieser Substanz ungelöst auf den Vegetationspunkt der Meristeme aufgebracht. Außerdem werden die zu behandelnden Pflanzenteile unter Glasglocken ge stellt, deren Innenseiten ebenfalls mit Acenaphten-Kristal len belegt sind.

Unter der Glasglocke bildet sich in Abhängigkeit von der Temperatur ein Dampfdruck der sublimierten Substanz, von dessen Höhe die Behandlungsdauer abhängt.

Staudenknöterich-Pflanzen, die hohe Biomasseerträge liefern, können auch durch gezielte Selektion spontan mutierter Pflanzen bzw. Pflanzenteile erhalten werden.

Vorzugsweise einsetzbar in das erfindungsgemäße Verfahren sind weiterhin C₄-Pflanzen.

Als C₄-Pflanzen werden eine Reihe von Pflanzenarten bezeich net, die sich durch hohe Photosyntheseraten auszeichnen. Diese beruhen auf einer effektiven Kohlendioxid-Verwertung, auch bei geringem CO₂-Angebot. Das erste nachweisbare Reak tionsprodukt ist ein C₄-Körper (Oxalacetat, Malat, Aspartat) im Gegensatz zu dem C₃-Körper 3-Phosphoglycerinsäure bei den C₃-Pflanzen. Die Morphologie der C₄-Pflanzen unterscheidet sich zu derjenigen der C₃-Pflanzen darin, daß die assimilie renden Zellen bei den C₄-Zellen kranzartig um die Blattge fäßbündel angeordnet sind, während diese bei den C₃-Pflanzen üblicherweise geschichtet sind.

Zu C₄-Pflanzen, die für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet sind, gehören Pflanzen aus den folgenden Gattungen:

Sorghum, Miscanthus, Andropogon, Coelorhachis, Coix, Cymbo pogon, Echinoloa, Erianthus, Hyparrhenia, Leptochloa, Panicum, Paspalum, Pennisetum, Saccharum, Schizachyrum, Spartina, Sporobolus, Themeda, Thripsacum, Vetiveria und Zea.

Als besonders bevorzugt werden die zu der Pflanzengattung Sorghum gehörenden Arten angesehen:

Sorghum allmum, Sorghum halapense, Sorghum versicolor, Sorghum bicolor (Sorte CV-Silk), Sorghum bicolor var. arundinacaeum, Sorghum bicolor var. verticilliflorum, Sorghum caucasicum, Sorghum drummondii, Sorghum giganteum, Sorghum milliaceum, Sorghum milliaceum var. parvispiculum, Sorghum nidium, Sorghum pugionifolium, Sorghum serratum, Sorghum stapffii, Sorghum sudanense, Sorghum vulgare, Sorghum zizanioides und Sorghum adans.

Durch jahrelange Auslese auf Versuchsfeldern ist es gelun gen, die wichtigsten Sorten der Pflanzenarten Sorghum all mum, Sorghum bicolor (Sorte: CV-Silk), Sorghum halapense für das europäische Klima winterfest zu züchten. Am besten eig nen sich für die erfindungsgemäße Herstellung von Kultur substrat stark markhaltige C₄-Pflanzen.

Um besonders ertragreiche C₄-Pflanzen zu erhalten, können die vorstehend für Staudenknöterich beschriebenen Poly ploidisierungsmethoden durchgeführt werden. Da C₄-Pflanzen zu den Monokotyledonen gehören, deren Spitzenmeristem durch Blätter gut geschützt ist, schneidet man im Keimpflanzensta dium die Koleoptile kurz über dem Spitzenmeristem ab und trägt das Colchizin auf den Torso auf. Der Blattapparat wird nach wenigen Tagen durch das Nachwachsen junger Blätter wie der aufgebaut.

Im Fall der C₄-Pflanzen können auch angekeimte Samen in Petrischalen für etwa 3 bis 4 Stunden einer dünnen Schicht Colchizinlösung ausgesetzt werden. Die günstigste Konzentra tion der wäßrigen Colchizinlösung ist artabhängig. Sie schwankt bei C₄-Gräsern zwischen 0,05-0,4%. Die Samen müssen während der Behandlung - vor allem bei einer längeren Applikation von Colchizin - regelmäßig beobachtet werden. Bei auftretender Wurzelverdickung ist die Behandlung abzu brechen. Danach werden die Samen gründlich gewaschen und in Pikierkästen ausgesät.

Aufgrund der fasrigen Grundstruktur sind Pflanzen aus den Gattungen Cannabis (Hanf) und Dicksonia ebenfalls sehr gut geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren.

Besonders hervorgehoben wird die Verwendbarkeit von Pflanzen der folgenden Arten:

Cannabis sativa, Cannabis sativa ssp. indica, Cannabis sativa ssp. satiya, Cannabis sativa ssp. sativa gigantea (var. chinensis), Cannabis sativa ssp. sativa (Dc., Cannabis gigantea Del. ex. Vilm; Riesenhanf).

Im Rahmen dieser Erfindung werden die zu den Baumfarnen ge hörenden Pflanzen der Gattung Dicksonia, insbesondere der Art Dicksonia gigantea, zu Nutzpflanzen gezählt.

Der Ausdruck "Schnellfermentieren" bedeutet, daß das erfin dungsgemäße Kultursubstrat in einem wesentlich kürzeren Zeitraum hergestellt werden kann im Vergleich zu einer na türlichen Kompostierung, welche etwa 4 bis 12 Monate dauert. Die Herstellungsdauer kann durch das erfindungsgemäße Ver fahren auf 2 Tage bis etwa 6 Wochen reduziert werden.

Um die Fermentierung der Biomasse zu beschleunigen, werden vorzugsweise Fermentierhilfsmittel zugemischt.

Besonders geeignet als Fermentiermittel sind Bakterien, Pil ze, die als Pilzsporen zugesetzt werden können, und/oder En zyme. Bakterien, die zu den Gattungen Bacillus und Microbac terium gehören, insbesondere die Arten Bacillus alcalo philus, Bacillus licheniformis und Bacillus subtilis eignen sich für die Kultursubstratherstellung. Da während des Fer mentierens der Biomasse die Temperatur bis auf 98°C anstei gen kann, ist die Zugabe von thermophilen Bakterien vorteil haft. Mikroorganismen enthaltende Präparate, die als Kom postzusätze kommerziell erhältlich sind, können in das er findungsgemäße Verfahren eingesetzt werden. Beispielsweise ist das von der Firma Dr. Heinrich Propfe, Chem. Fabrik GmbH, Mannheim, vertriebene Mikroorganismenkonzentrat Bio rott® für die erfindungsgemäße Schnellfermentierung der Bio masse gut geeignet. Bakterien können auch durch Zugabe von Gartenerde eingebracht werden.

Weiterhin können Pilze bzw. Hefen, die zu den Gattungen As pergillus, Rhizopus, Trichoderma und Saccharomyces, insbe sondere die Arten Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Trichoderma longibrachiatum und Saccharomyces cerevisiae eingesetzt werden. Die Zugabe von Champignonmycel zur Bio masse ist besonders vorteilhaft.

Die Zumischung von Bakterien, Pilzen und/oder daraus iso lierten Enzymen dient dazu, die Biomasse schnell zu zerset zen. Eine zusätzliche Zugabe von Zucker oder Melasse, ein preiswertes Abfallprodukt aus der Zuckerherstellung, führt zu einer schnellen Vermehrung der Zersetzungsbakterien bzw. -pilze. Durch die Zumischung einer Zuckerlösung steigt die Temperatur im Fermenter sehr schnell bis auf 70°C und dar über an. Die erhöhten Temperaturen führen zu einer Abtötung pathogener Keime in der Biomasse.

Die vorzugsweise Zumischung von Fermentierhilfsstoffen anor ganischer Natur kann die Qualität des Kultursubstrats weiter verbessern. Beispielsweise binden Gesteinsmehle übermäßige Nässe und tragen wesentlich zu einer schnellen Vererdung der Biomasse bei. Eine Zugabe von quervernetztem Polyacrylamid granulat (z. B. Polywater-Aqua-Plus® der Firma Polyplant GmbH, Xanten) führt zu dem besonderen Vorteil, daß während des Fermentiervorgangs Feuchtigkeit in der Biomasse zurück gehalten und so ein Austrocknen der Biomasse verhindert wird. Auch das Austrocknen des fertigen Kultursubstrats und das Zusammenfallen des Kultursubstrats in den Kulturgefäßen werden durch quervernetztes Polyacrylamidgranulat verzögert bzw. verhindert. Weitere anorganische Fermentierhilfsstoffe, die vorzugsweise zugesetzt werden können, sind Tonmineral mischungen, Calcium-Montmorillonit, mikronisiertes Bruch glas, Lavagesteinsmehl, Urgesteinsmehl, Thomasmehl, Koral lenalgenkalk, Thomaskali®, Rohphosphat-microfeiner Konver terkalk und Calciumsulfatdihydrat.

Tonmineralmischungen fördern die Ton-Humus-Komplexbildung, wobei darin enthaltene Erdalkalisalze aus der Biomasse durch die Fermentierung freigesetzte Huminsäuren als neutrale, wasserunlösliche Erdalkali-Humate stabilisieren.

Die oben genannten Fermentierhilfsstoffe können beispiels weise in flüssiger Form oder als Pulver zu der Biomasse zu gesetzt werden.

Vor oder während der Schnellfermentierung können vorzugs weise weitere fermentierbare bzw. kompostierbare Zusatz stoffe zugemischt werden. Solche Zusatzstoffe können ausge wählt werden aus Rinde, Sägemehl, Papier, Kartonagen, Müll, Küchenabfälle, Gartenabfälle, wie Laub und Rasenschnitt, Hühnerkot, Hühner-Tiefstreu, Jauche, Gülle, Schweine- und Rindermist, Stroh, Heu, Schlachthausabfälle, Klärschlämme, Reste der Fruchtsaftherstellung, wie insbesondere Trauben trester und Apfeltrester, Faserabfälle, wie insbesondere Baumwolle, Flachs, Hanf und Jute, Zuckerrübenschnitzel, Reisspelze sowie sämtliche organische Biomasse, die zum Kompostieren bzw. Fermentieren geeignet ist.

Es wird hervorgehoben, daß zusammen mit der erfindungsgemä ßen Biomasse aus zerkleinerten Nutzpflanzen, insbesondere Staudenknöterich- oder C₄-Pflanzen, auch Stallmist (Rinder-, Schweine-, Hühner- oder Pferdemist) fermentiert werden kann. Das Ausbringen von nicht-fermentiertem Stallmist auf Acker böden bringt verschiedene Probleme mit sich. Die wichtigsten negativen Auswirkungen seien hier kurz zusammengestellt:

- Stapelmist schadet aufgrund des Gehalts an schädlichen Stoffen (Indol, Skatol, Putrescin, Cadaverin, etc.) die Pflanzenwurzeln;
- beim Abbau von frischer organischer Substanz durch Mi kroorganismen werden wurzelhemmende Substanzen freige setzt;
- Stapelmist enthält lebensfähige Unkrautsamen und Krank heitserreger;
- durch faulenden Mist werden Schädlinge und Insekten an gelockt, wie z. B. Kartoffelkäfer;
- Stapelmist kann infolge einer "Ionenkonkurrenz" die Mi neralstoffaufnahme der Pflanzen hemmen.

Erst die gleichzeitige Fermentierung von Stallmist und zer kleinerten Nutzpflanzen ergibt ein Kultursubstrat, das be denkenlos zur Düngung verwendet werden kann.

Weitere vorzugsweise verwendbare Kompostierhilfsstoffe um fassen Kräuterpräparate, Schafgarbe, Kamille, Brennessel, Beinwell, Löwenzahn, Baldrian, Eichenrinde und sonstige Kräuter bzw. pflanzliche Bestandteile, die einen Stickstoff verlust reduzieren oder eine eventuelle Fäulnisbildung ver hindern.

Die Zugabe von Brennessel- oder Beinwellextrakten ist dann vorteilhaft, wenn der Stickstoffgehalt der zu fermentieren den Biomasse zu gering ist.

Die vorzugsweise Zumischung der vorstehend genannten kompo stierbaren Zusatzstoffe kann in Abhängigkeit des Kohlen stoff/Stickstoff-Verhältnisses (C/N-Verhältnis) erfolgen. Optimal ist ein C/N-Verhältnis im Bereich von 20 bis 30 im Ausgangsmaterial. Je besser es gelingt, dieses Verhältnis vor bzw. während des Schnellfermentierens der Biomasse ein zustellen, desto besser und rascher verläuft der Rottevor gang. Die folgende Tabelle 2 zeigt das C/N-Verhältnis eini ger kompostierbarer Zusatzstoffe.

C/N-Verhältnis einiger kompostierbarer Zusatzstoffe
kompostierbarer Zusatzstoff
C : N
Rinde\|120 : 1
Sägemehl	bis 500 : 1
Papier-Karton	350 : 1
Müll	35 : 1
Küchenabfall	40 : 1
Gartenabfall	40 : 1
Laub	50 : 1
Rasenschnitt	20 : 1
Ried, Schilf, C₄-Pflanzen	20-50 : 1
Hühnerkot	10 : 1
Hühner-Tiefstreu	15 : 1
Jauche	2 : 1
Gülle	10 : 1
Rindermist	25 : 1
Stroh (Roggen, Hafer)	60 : 1
Stroh (Weizen, Gerste)	100 : 1
Traubentrester	30 : 1
Schlachthausabfall	16 : 1
Klärschlamm	20 : 1
Polygonum sachalinense	30 : 1

Die nachstehende Tabelle 3 zeigt den Gehalt an Stickstoff, Phosphat, Kalium und Calcium für einige kompostierbare Zusatzstoffe, für Staudenknöterich und einige C₄-Pflanzen.

Tabelle 3

Die Fermentierungsdauer und die Menge der vorzugsweise zuzu mischenden Kompostierhilfsstoffe hängt davon ab, zu welchem Zweck das erfindungsgemäße Kultursubstrat verwendet werden soll. Wenn das Kultursubstrat als Mulchmaterial oder Biodün ger verwendet werden soll, ist es bereits nach einer sehr kurzen Fermentierungsdauer einsatzfähig, nämlich dann, wenn die Hitzephase im Fermenter am Abklingen ist. Das wichtigste Kriterium für die Einsatzfähigkeit des Kultursubstrats ist in diesem Fall die Geruchsfreiheit des Materials. Wenn bei spielsweise Rindermist als fermentierbarer bzw. kompo stierbarer Zusatzstoff verwendet wird, kann die Schnellfer mentierung zu einem Zeitpunkt beendet werden, an dem kein typischer Mistgeruch mehr wahrnehmbar ist.

Beim Einsatz des Kultursubstrats als Dünger genügt meistens eine optische Kontrolle. Wenn der Inhalt des Fermenters ab gekühlt ist und eine krümelige Struktur aufweist, kann das Kultursubstrat zum Untermischen im Gartenboden und auf Feld flächen eingesetzt werden.

Im folgenden werden einige Untersuchungsmöglichkeiten be schrieben.

1. Kressetest

Kultursubstrat von hoher Qualität liegt dann vor, wenn Kres sesamen und -wurzeln nicht mehr geschädigt werden. Im allge meinen ist es ausreichend, das Wachstumsergebnis von Kresse als Einheitsmaßstab zugrundezulegen. Dabei wird eine flache Schale mit den ungefähren Abmessungen 40 × 25 × 6 cm mit dem zu prüfenden Kultursubstrat gefüllt und mit 10 g Kressesamen besät. Am 2. und 4. Tag wird das verbrauchte Wasser ersetzt. Am 6. Tag wird die Kresse geschnitten und gewogen. Eine Aus beute von 60 bis 100 g ist gut, ein Ergebnis von 30 g noch ausreichend. Der Kressetest ist einfach und aussagekräftig, benötigt aber zumindest 6 Tage, um ein Ergebnis zu erhalten.

2. Schnelltest

Falls man schnelle Ergebnisse während des Fermentiervorgangs benötigt, sollte man sich der folgenden Schnellmethode be dienen:

Dabei wird mittels eines Prüfsets der Gehalt von Nitrat, Ni trit, Ammonium, Sulfid sowie der pH-Wert bestimmt. Um die einzelnen Inhaltsstoffe bestimmen zu können, muß zunächst eine Extraktionslösung hergestellt werden. Dazu werden 7 bis 8 g Kaliumchlorid abgewogen. Diese Menge gibt man in eine 1 l-Flasche und füllt diese mit destilliertem Wasser auf. Für die Probenaufbereitung werden 100 g fermentierte Biomasse abgewogen und zu 100 ml Extraktionslösung gegeben, worauf etwa 2 Minuten gerührt wird. Danach wird die Suspension da durch filtriert, daß ein zweifach gefalteter Rundfilter in das Gefäß mit der Suspensionslösung gesteckt wird, so daß die Filtration von "außen nach innen" erfolgt. Die in dem so erhaltenen Filtrat befindlichen Nitrat-, Nitrit-, Ammonium- und Sulfidmengen, sowie der pH-Wert, können unter Zuhilfe nahme von üblichen Teststäbchen (erhältlich beispielsweise von der Firma Merck, Darmstadt) bestimmt werden.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kul tursubstrat sollte die folgenden Werte aufweisen:

Nitrat
<500 mg/kg
Nitrit	0 ppm
Sulfid	0 ppm
Ammonium	0,25-2,0 ppm
pH	7 bis 8

In einem weiteren vorteilhaften Verfahrensschritt kann vor oder während der Schnellfermentierung die Biomasse zumindest zeitweise mit Wasser befeuchtet werden. Insbesondere ist es hierbei von Vorteil, wenn dem Wasser flüssige Fermentier hilfsmittel und/oder flüssige kompostierbare Zusatzstoffe zugemischt werden. Durch das Trägermedium Wasser können die flüssigen Fermentierhilfsmittel und/oder flüssigen kompo stierbaren Zusatzstoffe in feinerer Dosierung zugeleitet werden.

Um ein Kultursubstrat zu erhalten, das einen im wesentlichen gleichmäßigen Fermentationszustand aufweist und mit geringe rem Zeitaufwand herstellbar ist, kann während der Schnell fermentierung die Biomasse zumindest zeitweise vermischt und/oder verwirbelt werden.

Während der Schnellfermentierung kann weiterhin die Biomasse zumindest zeitweise durch Einblasen von Luft belüftet und/oder verwirbelt werden. Diese Maßnahme trägt auch zur Beschleunigung des Fermentationsvorgangs bei.

Um insbesondere in der Startphase die Schnellfermentierung voranzutreiben, kann während der Schnellfermentierung der Biomasse zumindest zeitweise Wärme zugeführt werden. Zu Be ginn der Fermentierung sollte das Ausgangsmaterial eine Tem peratur von 20°C bis 25°C besitzen.

Ein weiterer Regelmechanismus für die Schnellfermentierung kann darin bestehen, daß während der Schnellfermentierung der Biomasse zumindest zeitweise Wärme entzogen wird. Hier durch wird verhindert, daß bei bestimmten Prozeßphasen zu hohe Stautemperaturen im Inneren eines Fermentes auftreten.

Damit die Fermentationsbedingungen im wesentlichen exakt eingehalten werden können, ist es weiterhin von Vorteil, wenn während der Schnellfermentierung die Biomasse zumindest zeitweise entwässert wird.

Das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Kultursubstrat weist die wesentlichen chemischen und physi kalischen Eigenschaften von Weißtorf auf, abgesehen von des sen niedrigem pH-Wert und fehlendem Düngergehalt, und ist somit ein Torfersatz von ausgezeichneter Qualität. Das er findungsgemäße Kultursubstrat ist stabil, samen- und wurzel verträglich. Pflanzen können direkt in das erfindungsgemäße Substrat eingesät oder eingepflanzt werden; Einschränkungen wie sie beim zur Zeit im Handel erhältlichen Komposthumus nötig waren, sind bei Verwendung des erfindungsgemäßen Kul tursubstrates gegenstandslos: Durch die standardisierbare, umweltfreundliche Herstellungsweise wird ein Kultursubstrat von reproduzierbarer Qualität erhalten, das auf nachwachsen den Rohstoffen basiert.

Besonders hervorzuheben ist, daß ein ausgehend von Stauden knöterich hergestelltes Kultursubstrat Stoffe enthält, die darin eingetopfte Pflanzen kräftigen und vor einem eventuel len Pilzbefall, wie Mehltau oder Nelkenrost und der bakteri ellen Krankheit Feuerbrand, schützen. Pflanzen, die in die ses Kultursubstrat eingetopft wurden, weisen bestimmte Stoffwechselveränderungen auf. Bereits wenige Stunden nach dem Eintopfen steigen die Konzentrationen verschiedener En zyme in den Pflanzen an. Dazu gehören die Chitinasen, die Bestandteile der Pilzzellwand abzubauen vermögen. Daher liegt die Vermutung nahe, daß diese Stoffwechselprodukte maßgeblich an der Abwehr der Pflanzen gegen Pilzbefall be teiligt sind. Auch andere Enzyme werden vermehrt produziert, die weitere Abwehrreaktionen der Pflanzen bewirken können. Insgesamt ist der Wirkmechanismus, der der durch das erfindungsgemäße Substrat induzierten Resistenz zugrunde liegt, sehr kompliziert und noch nicht in allen Einzelheiten geklärt.

Das erfindungsgemäße Kultursubstrat besitzt ein Wasserhalte vermögen von bis zu 270%. Dagegen besitzen beispielsweise Holzfasern nur ein Wasserhaltevermögen von 30% bis 50%. Wei terhin enthält das erfindungsgemäße Substrat alle wichtigen Nährstoffe, so daß darin eingetopfte Pflanzen in der An fangsphase nicht gedüngt werden müssen. Die Stickstoff, Phosphor und Kalium enthaltenden, verwertbaren Hauptnähr stoffe liegen in ausgeglichener Form vor und der pH-Wert liegt bei 7.

Das erfindungsgemäße Kultursubstrat kann als solches als Pflanzensubstrat oder als Zusatz in gängigen Kulturerden verwendet werden, wodurch deren Wasserhalte- und Durchlüf tungsvermögen verbessert wird. Das Substrat ist weiterhin als Anzuchterde zur Herstellung von Preßtöpfen und Quellan zuchttöpfen und für eine Verwendung im Freiland bestens ge eignet.

Weiterhin soll für eine Vorrichtung zum Herstellen von Kul tursubstrat, insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, Schutz begehrt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen im wesentli chen geschlossenen Fermenter, in den zerkleinerte Biomasse einfüllbar ist und in dem eine Durchmischvorrichtung zum Durchmischen und/oder Verwirbeln der Biomasse angeordnet ist. Die Vorrichtung hat den Vorteil, daß das oben erwähnte Kultursubstrat in einer relativ kurzen Zeit und mit einem im wesentlichen gleichmäßigen Fermentationsgrad ausgebracht werden kann. Diese Bedingungen sind notwendig, damit das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kultur substrat überhaupt erst einem kommerziellen Zweck zugeführt werden kann.

Um insbesondere bei Großanlagen den Verfahrensablauf zu ver einfachen und zu beschleunigen, kann dem Fermenter eine För deranlage zum Befüllen des Fermenters über eine Füllöffnung zugeordnet sein. Die Förderanlage kann entsprechend den Pro zeßerfordernissen kontinuierlich oder diskontinuierlich be trieben werden.

Unnötige Transportwege können bei dem erfindungsgemäßen Ver fahren vermieden werden, wenn der Förderanlage eine Zerklei nerungsvorrichtung zum Herstellen gehäckselter und/oder zer faserter und/oder gemahlener Biomasse zugeordnet ist. Die zerkleinerte Biomasse kann bei dieser Anordnung von der Zer kleinerungsvorrichtung sofort auf die Förderanlage ausge bracht werden. Zum Zudosieren von Fermentierhilfsstoffen und/oder kompostierbaren Zusatzstoffen kann dem Fermenter und/oder der Förderanlage in einer weiteren günstigen Anord nung eine Dosiereinrichtung zugeordnet sein. Durch eine sol che Maßnahme läßt sich die Vorrichtung zu einem großen Teil automatisieren und somit effektiver gestalten. Hierbei ist es weiterhin günstig, wenn dem Fermenter eine Entnahmevor richtung zum Entnehmen von im wesentlichen fertigem Kultur substrat aus dem Fermenter über eine Entnahmeöffnung zuge ordnet ist.

Damit die Befeuchtung der Biomasse im Fermenter im wesentli chen gleichmäßig und geregelt abläuft, kann der Fermenter eine Bewässerungsvorrichtung aufweisen. Von besonderem Vor teil kann es dabei sein, wenn die Bewässerungsvorrichtung in der Durchmischvorrichtung integriert ist. Wenn die Durch mischvorrichtung gleichzeitig als Bewässerungsvorrichtung dient, wird Feuchtigkeit im wesentlichen gleichmäßig unter die Biomasse gemischt. Hierdurch läßt sich in relativ kurzer Zeit ein gleichmäßiger Feuchtigkeitsgrad innerhalb des Fer menters einstellen.

In einer günstigen Ausführungsform der Vorrichtung ist die Durchmischvorrichtung als im Inneren des Fermenters angeord nete, von einer Antriebswelle drehbar angetriebene Rotoran ordnung ausgebildet. Hierbei ist es auch denkbar, daß mehre re Rotorblätter einer Rotoranordnung in unterschiedlichen Ebenen und Höhen an der Antriebswelle angeordnet sein kön nen, wodurch eine im wesentlichen gleichmäßige Durchmischung der Biomasse erfolgt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, die ins besondere zum kontinuierlichen Herstellen von Kultursubstrat geeignet ist, ist die Durchmischvorrichtung als eine im In neren des Fermenters relativ zur Fermenterinnenwand drehbare Misch- und Förderschnecke ausgebildet, durch die die Biomas se bevorzugt von der Füllöffnung zur Entnahmeöffnung förder bar ist. Das gleichzeitige Fördern und Mischen der Biomasse macht es möglich, daß innerhalb eines Fermenters Biomasse mit verschiedenen Fermentationsgraden enthalten sein kann. Hierbei ist der Fermentationsgrad umso weiter fortgeschrit ten, je näher die Biomasse zur Entnahmeöffnung gelangt. Ein kontinuierlicher Förderstrom von der Füllöffnung zur Entnah meöffnung kann dadurch bei entsprechend langem Fermenter be reitgestellt werden.

Zum Bilden eines isolierenden Wandzwischenraumes kann der Fermenter eine Doppelwandung aufweisen, wobei die Wandteile voneinander beabstandet sind. Die Doppelwandung bietet auch die Möglichkeit, daß Innen- und Außenwand z. B. aus verschie denen Materialien gefertigt sein können, damit z. B. die In nenwand beständig gegen den Fermentationsprozeß und die Au ßenwand z. B. beständig gegen Witterungseinflüsse ist.

Damit die Prozeßwärme nicht als verlorene Wärme nach außen abgestrahlt wird, können die Fermenterwände mindestens eine Isolierschicht umfassen. Eine solche Isolierschicht begün stigt den Fermentationsprozeß insofern, daß nur ein geringer Bruchteil der Wärme unkontrolliert nach außen gelangen kann.

Damit andererseits genaue Prozeßtemperaturen im Inneren des Fermenters erreichbar sind, kann in einer weiteren günstigen Ausführungsform der Zwischenraum der Fermenterwände mit ei ner wärmeleitenden Flüssigkeit gefüllt sein, deren Tempera tur durch einen Heiz- und/oder Kühlsystemkreislauf einstell bar ist. Je nach den erforderlichen Prozeßbedingungen kann nunmehr der Biomasse Wärme zu- oder abgeführt werden.

Eine Auflockerung der Biomasse im Fermenter kann dadurch er langt werden, daß der Fermenter Belüftungsöffnungen und/oder Entwässerungsöffnungen aufweist. Es ist in diesem Zusammen hang auch möglich, daß eine Öffnung beide Funktionen über nimmt.

Eine ausreichende Belüftung des Fermenters kann insbesondere dadurch gewährleistet werden, daß der Fermenter auf einem Gestell mit Abstand zur Aufstellfläche angeordnet ist. Dar über hinaus kann die Vorrichtung zu mobilen Einsatzzwecken herangezogen werden, wenn das Gestell bevorzugt als Fahrge stell ausgebildet ist.

Der Prozeßablauf kann dadurch beobachtet und kontrolliert werden, daß z. B. zur Entnahme von Proben der Fermenter min destens ein Sichtfenster aufweist, das bevorzugt aus Glas und/oder Kunststoff besteht und sich öffnen läßt.

Eine vorteilhafte Form ist dann gegeben, wenn der Fermenter im wesentlichen aus einer drehbar antreibbaren Trommel ge bildet ist. Die Trommelform bietet weiterhin den Vorteil, daß sich durch sie im wesentlichen sämtliche Toträume im In neren des Fermenters vermeiden lassen, in denen sich Biomas se aus dem Einzugsbereich der Durchmischvorrichtung entzie hen könnte. Eine Trommel kann insbesondere mit einer Misch- und Förderschnecke kombiniert sein.

In einer weiteren günstigen Ausführungsform der Vorrichtung besteht der Fermenter im wesentlichen aus einer mit Entwäs serungsöffnungen versehenen, festen Bodenplatte und einer die auf der Bodenplatte angebrachte Biomasse abdeckenden, O₂-durchlässigen, aber wasserundurchlässigen, Isoliermatte. Der Aufbau dieses Fermenters ist besonders einfach gestal tet, so daß sich das Aufnahmevolumen jederzeit ohne großen Aufwand vergrößern läßt. Hierbei können auf der Bodenplatte mehrere im wesentlichen senkrechte Rotoranordnungen, die bevorzugt aus nichtrostendem Stahl bestehen, angeordnet sein, wobei die Isoliermatte mit Abstandshaltern im Abstand zu den Rotoranordnungen gehalten ist. Weiterhin können dann die Antriebswellen aus flexiblen, hohlen Rohren mit Öffnun gen am Umfang bestehen, wobei die Rohre und die Öffnungen in Fluidverbindung mit der Bewässerungsvorrichtung stehen.

In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist zumin dest im Bodenbereich des Fermenters eine zum Inneren des Fermenters mit einem Gitter abgedeckte Ventilatoranordnung als Durchmischungsvorrichtung angeordnet, die bevorzugt Frischluft zum Durchwirbeln der Biomasse in den Fermenter einbläst. In vorteilhafter Weise kann dabei die Ventila toranordnung gleichzeitig als Dosiereinrichtung und/oder Be wässerungsvorrichtung ausgebildet sein, indem Wasser und/oder Fermentierhilfsstoffe und/oder kompostierbare Zu satzstoffe dem Luftstrom der Ventilatoranordnung zum Einbla sen in den Fermenterinnenraum zuführbar sind. Durch den Luftstrom werden diese Stoffe in feinteiliger Tropfenform der Biomasse zugeführt. Hierdurch erfolgt eine gleichmäßige Benetzung sämtlicher dem beladenen Luftstrom ausgesetzten Flächen.

Aus ökonomischen Gesichtspunkten ist es von enormen Vorteil, wenn die wärmeleitende Flüssigkeit zur Energiegewinnung durch ein Leitungssystem mit einer Wärmepumpe/Wärmetauscher, einem Heizsystem für Wohnanlagen und/oder Gewächshäuser und/oder einem Blockkraftwerk in Verbindung steht. Die bei dem Fermentationsprozeß entstehende Abwärme läßt sich durch diese Anordnung zur Energiegewinnung nutzen. Dabei wird be vorzugt, wenn der Fermenter und/oder die Durchmischvorrich tung durch mindestens einen Elektromotor antreibbar sind, wobei der Antriebsstrom für den Elektromotor durch eine So laranlage und/oder eine Windanlage und/oder einer Wasser kraftanlage und/oder einer Anlage zur Energiegewinnung aus der Abwärme der wärmeleitenden Flüssigkeit, z. B. einem Blockkraftwerk erzeugbar ist. Die durch die wärmeleitende Flüssigkeit gewonnene Energie läßt sich also wiederum als Antriebsquelle für den Fermenter und/oder die Durchmischvor richtung nutzen, wobei überschüssige Energie sogar abgegeben werden kann. Aus diesem Grunde ist es weiterhin von Vorteil, wenn zwischen der Energiegewinnungsanlage und dem Elektromo tor mindestens eine Pufferbatterie dazwischengeschaltet ist. So kann z. B. auch bei Störungen an der Energiegewinnungsan lage weiterhin ein Antrieb des Fermenters und/oder der Durchmischvorrichtung erfolgen.

Der Fermenter und/oder die Durchmischvorrichtung können auch von einem Handantrieb und/oder von einem von Zugtieren be triebenen Antrieb antreibbar sein.

Bevorzugterweise sind der Fermenter und/oder die Durchmisch vorrichtung aus nichtrostendem Stahl, Holz und/oder Kunst stoff hergestellt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in ei ner schematischen Darstellung,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in ei ner schematischen Darstellung,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in ei ner schematischen Darstellung und

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit zugehöriger, angren zender Peripherieanordnung in einer schematischen Darstellung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist einen kasten- oder walzenförmigen Fermenter 1 auf, in dem im wesentlichen mittig eine Durchmischvorrichtung 2 in Form einer von einer Antriebswelle 3 drehbar angetriebenen Rotoranordnung mit Rotorblättern 4 angeordnet ist. Die Rotorblätter 4 bestehen bevorzugt aus rostfreiem Stahl und sind in verschiedenen Richtungen und Ebenen um die Antriebswelle 3 positioniert.

Der Fermenter 1 ist doppelwandig ausgeführt, mit jeweils einer Innenwand 5 und einer Außenwand 6. Weiterhin können an der Doppelwand 5, 6 nicht dargestellte Isolierschichten angebracht sein. Der Zwischenraum 7 zwischen Innenwand 5 und Außenwand 6 bietet sich z. B. zur Positionierung einer sol chen Isolierschicht an. Des weiteren kann aber auch eine wärmeleitende Flüssigkeit in den Zwischenraum 7 eingebracht sein, durch die der Fermenter 1 beheizt oder gekühlt werden kann.

Durch die Wände 5, 6 sowie den Deckel 8 und Boden 9 er strecken sich Belüftungsöffnungen 10, und im wesentlichen im unteren Bereich, Entwässerungsöffnungen 11. Die Öffnungen 10, 11 sind zur Verdeutlichung relativ groß eingezeichnet, können aber auch zur Reduktion von Wärmeverlusten kleiner ausgebildet sein.

Im unteren Bereich des Fermenters 1 ist weiterhin eine mit einem Verschlußdeckel 12 verschlossene Entnahmeöffnung 13 angeordnet. Am Deckel 8 des Fermenters 1 befindet sich eine Füllöffnung 14 zum Befüllen des Fermenters 1.

Dem Fermenter 1 ist weiterhin eine Fördereinrichtung 15 zu geordnet, die sich wie in Fig. 1 dargestellt ist, aus einer waagerechten, sowie aus einer im wesentlichen nach oben för dernden Komponente besteht. Der Fördereinrichtung 15 ist ei ne Zerkleinerungsvorrichtung 16 zugeordnet, durch die das Ausgangsprodukt, bevorzugt Staudenknöterich, in zerfaserte und/oder gemahlene und/oder gehäckselte Biomasse überführt wird. Der Fördereinrichtung 15 ist weiterhin eine Dosierein richtung 17 zum Zudosieren von Fermentierhilfsstoffen und/oder kompostierbaren Zusatzstoffen zugeordnet. Eine mög liche Anordnung der Dosiereinrichtung 17 wäre auch oberhalb der Zuführöffnung 14 denkbar.

Ergänzend ist noch zu erwähnen, daß in dem Fermenter 1 eine Bewässerungsvorrichtung angeordnet sein kann. Bevorzugt ist hierbei die Bewässerungsvorrichtung in der Durchmischvor richtung 2 integriert, so daß ein gleichmäßiges Befeuchten stattfinden kann.

Im folgenden wird der Verfahrensablauf bei der oben be schriebenen Vorrichtung kurz erläutert.

Das Ausgangsprodukt, bevorzugt Staudenknöterich, wird der Zerkleinerungsvorrichtung 16 zugeführt, die dann die zer kleinerte Biomasse auf die Fördereinrichtung 15 ausbringt. Entsprechend der anfallenden Biomasse, werden dann durch die Dosiereinrichtung 17 Fermentierhilfsstoffe und/oder kompo stierbare Zusatzstoffe zugeführt. Die so angereicherte Bio masse wird dann durch das Fördersystem weiterbewegt und über die Füllöffnung 15 dem Fermenter 1 zugeleitet. Die Durch mischvorrichtung 2 rotiert währenddessen, um die in den Fer menter 1 eingefüllte Biomasse zu vermischen. Gleichzeitig kann die Biomasse über die Bewässerungsvorrichtung befeuch tet werden. Entsprechend des Prozeßablaufes, kann der Bio masse über die wärmeleitende Flüssigkeit Wärme zugeführt oder abgeführt werden, so daß optimierte Prozeßbedingungen vorhanden sind. Nach entsprechender Fermentationsdauer, kann das Kultursubstrat mit Hilfe einer nicht dargestellten Ent nahmevorrichtung durch Öffnen des Verschlußdeckels 12 durch die Entnahmeöffnung 13 aus dem Fermenter 1 herausgenommen werden. Das Zusammenspiel von Belüftungsöffnungen 10 und Entwässerungsöffnungen 11 trägt im wesentlichen auch dazu bei, daß das Kultursubstrat entsprechend aufgelockert und mit dem gewünschten Feuchtegrad entnehmbar ist.

Im folgenden wird anhand von Fig. 2 eine zweite Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher er läutert. Es wird im folgenden nur auf die Unterschiede zur vorangegangenen Ausführungsform eingegangen. Für ähnliche und gleiche Bauteile werden deshalb gleiche Bezugsziffern verwendet.

Der wesentliche Unterschied dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Durchmischvorrichtung 2 eine am Boden 9 des Fermenters 1 angeordnete Ventilatoranordnung 18 umfaßt, die von einem Gitter 19 gegenüber dem Inneren des Fermenters 1 abgedeckt ist. Das Gitter 19 verhindert dabei, daß für die Ventilatoranordnung 18 schädliche Bestandteile der Biomasse in diese eindringen. Die Biomasse wird in dieser Vorrichtung durch die Ventilatoranordnung 18 im Inneren des Fermenters 1 verwirbelt. Hierdurch kann die Fermentationsgeschwindigkeit erhöht werden. Des weiteren ist hierzu vorteilhaft, wenn die Belüftungsöffnungen 10 auch unterhalb der Ventilatoranord nung 18 zum Ansaugen von Frischluft angeordnet sind. Damit dieser Vorgang nicht behindert wird, ist der Fermenter 1 auf einem Gestell 20 im Abstand zur Aufstellfläche positioniert.

Zur besseren Entnahme des fertigen Kultursubstrates ist die Entnahmeöffnung 13 und der Verschlußdeckel 12 seitlich am Fermenter 1 angebracht.

Bei dieser Vorrichtung kann die Ventilatoranordnung 18 gleichzeitig als Dosiereinrichtung und/oder Bewässerungsvor richtung dienen. Hierzu wird dem Luftstrom Wasser und/oder Fermentierhilfsstoffe und/oder feste kompostierbare Zusatz stoffe zugeführt, damit sie von diesem im wesentlichen gleichmäßig verteilt der Biomasse untergemischt werden.

Der Verwirbelungsgrad der Biomasse hängt hierbei im wesent lichen von der Größe und Leistungsfähigkeit der Ventila toranordnung ab.

Im folgenden wird eine etwas andere Ausführungsform der Vor richtung zu Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Fig. 3 näher erläutert. Für den vorangegangenen Beispielen ähnlichen Bauteilen werden weiterhin gleiche Be zugsziffern verwendet.

Der Fermenter 1 wird bei dieser Ausführungsform im wesentli chen aus einer mit Entwässerungsöffnungen 11 versehenen, fe sten Bodenplatte 9 und einer die auf der Bodenplatte 9 auf gebrachte Biomasse abdeckenden, dichten Isoliermatte 21 ge bildet. Die Isoliermatte 21 wird durch nicht dargestellte Abstandshalter zumindest im mittleren Abschnitt mit Abstand zur Bodenplatte 9 gehalten.

Auf der Bodenplatte 9 sind mehrere im wesentlichen senk rechte Rotoranordnungen 22, die bevorzugt aus nicht-rosten dem Stahl bestehen, angeordnet. Die Rotoranordnungen 22 um fassen Antriebswellen 23 aus flexiblen, hohlen Rohren mit Öffnungen 24 am Umfang. Die Rohre und die Öffnungen 24 ste hen dann in Fluidverbindung mit einer Bewässerungsvorrich tung 25.

Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für großflä chiges Aufbringen von Biomasse auf Bodenplatten 9, die ohne weiteres durch weitere Bodenplatten 9 ergänzt werden können. Auch durch die Isoliermatte 21, die in verschiedenen Größen ausgeführt werden kann, kann eine flexible Größenveränderung dieser Vorrichtung erreicht werden.

Selbstverständlich können auch dieser Vorrichtung Förderein richtung 15, Zerkleinerungsvorrichtung 16, Dosiereinrichtung 17 und weitere Anbauteile zugeordnet sein. Die eigentliche Schnellfermentierung erfolgt dann in gleicher Weise wie bei dem zuerst beschriebenen Beispiel.

Im folgenden wird eine vierte Ausführungsform einer Vorrich tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an hand der Fig. 4 näher erläutert. Auch hier wurden für ähn liche und gleichartige Bauteile gleiche Bezugsziffern ge wählt, und es wird nur auf die Unterschiede zu den bereits beschriebenen Vorrichtungsmerkmalen eingegangen.

Der in Fig. 4 gezeigte Fermenter 1 wird von einer drehbar antreibbaren Trommel 26 gebildet. Im Inneren der Trommel 26 ist eine relativ zur Fermenterinnenwand 5 drehbare Misch- und Förderschnecke 27 angeordnet, die als Durchmischvorrich tung 2 dient. Die Schnecke 27 weist eine solche Steigung und Drehrichtung auf, daß sie bevorzugt die Biomasse von der Füllöffnung 14 zur mit einem Verschlußdeckel 12 verschlosse nen Entnahmeöffnung 13 fördert. Der Entnahmeöffnung 13 kann eine nicht dargestellte Entnahmevorrichtung zur Entnahme des fertigen Kultursubstrates zugeordnet sein. In diesem Zusam menhang soll es erwähnt sein, daß es nicht unbedingt notwen dig ist, daß die Trommel 26 ebenfalls drehbar angetrieben ist. Zum Fördern und Mischen der Biomasse reicht es norma lerweise vollkommen aus, wenn lediglich die Schnecke 27 ro tiert, oder umgekehrt. Der Füllöffnung 14 ist weiterhin ein Fördersystem 15 mit zugeordneter Zerkleinerungsvorrichtung 16 und Dosiereinrichtung 17 zugeordnet.

Die Trommel 26 weist weiterhin Sichtfenster 28 auf, die nach Bedarf zur Entnahme von Proben geöffnet werden können. Die zylinderförmige Trommelwand umfaßt einen Zwischenraum 7, der mit einer wärmeleitenden Flüssigkeit gefüllt ist. Die wärme leitende Flüssigkeit steht über ein Leitungssystem 29 mit einem Heiz- und/oder Kühlsystemkreislauf 30 in Verbindung, der je nach Bedarf der wärmeleitenden Flüssigkeit die ge wünschte Temperatur zum Beheizen oder Kühlen des Trommelin nenraumes bereitstellt.

Des weiteren kann die Schnecke 27 mit einer Bewässerungsvor richtung versehen sein, was z. B. über Hohlräume und Kanäle innerhalb der Schnecke 27 und Austrittsöffnungen an der Schneckenoberfläche erfolgen kann.

Weiterhin ist es möglich, die wärmeleitende Flüssigkeit über ein weiteres Leitungssystem 29 direkt zur Beheizung von Ge wächshausanlagen 31 oder nicht dargestellten Wohnräumen zu verwenden. Möglich ist aber auch ein Abzapfen der wärmelei tenden Flüssigkeit über ein Leitungssystem 29 zu einem Blockkraftwerk 32 zu führen und mit Hilfe der dort durch die wärmeleitende Flüssigkeit abgegebenen Wärme elektrischen Strom zu erzeugen. Der elektrische Strom kann dann von dem Blockkraftwerk an dritte Endverbraucher 33 oder an einen Elektromotor 34 zum Antreiben der Schnecke 27 und/oder Trom mel 26 abgegeben werden. Je nach Schaltung entsteht dann ein offener oder geschlossener Kreislauf.

Des weiteren kann der Antriebsstrom für den Elektromotor auch durch eine Solaranlage 35, eine Windanlage 36 oder eine Wasserkraftanlage 37 erzeugt werden. Zur Speicherung der so gewonnenen Energie kann in den Energiegewinnungsanlagen 35, 36, 37 eine Pufferbatterie 38 zwischengeschaltet sein, um z. B. auch bei Wartungsarbeiten der Energiegewinnungsanlagen den Fermenter 1 betreiben zu können.

Vorstellbar ist aber auch ein Handantrieb oder ein von Zug tieren betriebener Antrieb des Fermenters 1 oder Durch mischvorrichtung 2. Des weiteren kann der Fermenter 1 auf einem Fahrgestell angeordnet sein, damit er auch zu mobilen Einsatzzwecken verwendbar ist.

Als Material zur Herstellung des Fermenters 1 eignet sich bevorzugt nicht-rostender Stahl, Holz und/oder Kunststoff. Die Sichtfenster 28 sind dabei bevorzugt aus Glas und/oder Kunststoff hergestellt.

An dieser Stelle muß angefügt werden, daß natürlich auch sämtliche Kombinationen der zuletzt genannten Peripherieein richtungen auch mit den ersten drei Ausführungsformen kombi nierbar sind, so daß auch diese in einen solchen Energie kreislauf einbeziehbar sind.

Sämtliche zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der Vor richtung sind geeignet, das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24 durchzuführen. So ist es durch aus hierin beinhaltet, wenn auch nicht ausdrücklich erwähnt, daß die Trommel 26 des letzten Beispiels ebenfalls Belüf tungs- und/oder Entwässerungsöffnungen aufweisen kann.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel 1

Die folgenden Materialien wurden gründlich gemischt, an schließend mittels eines Schredders in 1 bis 5 mm große Par tikel zerkleinert und mit Wasser angefeuchtet (etwa 100 bis 150 l hartes Leitungswasser oder 400 l Regenwasser auf 1 m³ Material):

1000 l Polygonum sachalinense, zerkleinert, frische Biomasse, im September geerntet
2,5 kg Ricinusschrot oder
1 kg Harnstoff 46% oder
30 kg Brennessel- oder Beinwellextrakt
15 kg Tonmineralmischung 1 oder 2 (siehe Tabelle 4 und 5)
0,5-1 kg Polywater-Aqua-Plus®, Korngröße 1-3 mm, trocken.

Die Materialien wurden mit einer Suspension aus 10 kg Melas se und 1 kg Hefe (Bäckerhefe) in Wasser versetzt. Die Fer mentation wurde 28 Tage durchgeführt.

Tonmineralmischung 1
Bestandteile
Mineralische Zusammensetzung
Tonminerale	Montmorillonit 70-75%
	Illit 15-20%
	Quarz 3-5%
Hauptsächliche Begleitmineralien	Feldspat und Glimmer hohes Ionenaustauschvermögen

Chemische Analyse
Kieselsäure (SiO₂)\|56,5%
Aluminiumoxid (Al₂O₃)	20,8%
Eisenoxid (Fe₂O₃))	5,0%
Titanoxid (TiO₂))	0,3%
Calciumoxid (CaO)	2,1%
Magnesiumoxid (MgO)	3,4%
Kaliumoxid (K₂O)	1,4%
Natriumoxid (Na₂O)	2,3%
Glühverlust	8,3%
Mikronährstoffe	Mangan, Kupfer, Bor,
pH-Wert (8% wäßrige Suspension)	9, Wasserbindevermögen reversibel (hoch)
Kationenaustauschvermögen	40-50 mval/100 g/Trockenton
Wirksame (spezif.) Oberfläche	5-7 ha/1 kg Trockenton

Beispiel 2

Unter die im Beispiel 1 verwendeten Materialien wurde zu sätzlich etwa 10 bis 20 kg Gartenerde (Muttererde) zuge mischt. Die Fermentation wurde für 42 Tage durchgeführt.

Beispiel 3

Unter die im Beispiel 1 verwendeten Materialien wurde zu sätzlich 1 mg/l Biorott® untergemischt. Die Fermentierung wurde für 14 Tage durchgeführt.

Beispiel 4

Folgende Materialien wurden wie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben fermentiert:

333 l Sorghum-Pflanzen, zerkleinert
333 l Grünabfälle aus der Landwirtschaft
10- 20 kg Tonmineralmischung 1
10 kg Tonmineralmischung 2 (siehe Tabelle 5)
2,5-5 kg Ricinusschrot oder
1 kg Harnstoff 46% oder
50-100 l Gülle oder Jauche.

Beispiel 5

Folgende Materialien wurden wie in Beispiel 1 bis 3 beschrieben fermentiert:

500 l zerkleinerte Sorghum-Pflanzen
500 1 zerkleinerte Staudenknöterich-Pflanzen, frisch geerntet
10-20 kg Tonmineralmischung 1
2,5-5 kg Ricinusschrot oder
1 kg Harnstoff 46%.

Beispiel 6

Folgende Materialien wurden wie in Beispiel 1 bis 3 be schrieben fermentiert:

333 l zerkleinerte Sorghum-Pflanzen geerntet im August/September oder Januar/Februar
333 l zerkleinerte Staudenknöterich-Pflanzen
333 l Altpapier, entfärbt, in 0,5 mm-Streifen gehäckselt
10-20 kg Tonmineralmischung 1
2,5-5 kg Ricinusschrot oder
1 kg Harnstoff 46%.

Beispiel 7

Folgende Materialien wurden wie in Beispiel 1 bis 3 be schrieben fermentiert:

333 l zerkleinerte Staudenknöterich-Pflanzen frisch geerntet
333 l zerkleinerte Sorghum-Pflanzen
333 l Altpapier oder Papierschlamm oder Papierpulpe
250 l Reisspelze
10-20 kg Tonmineralmischung 1
2,5-5 kg Ricinusschrot oder
1 kg Harnstoff 46%.

Beispiel 8

Folgende Materialien wurden wie im Beispiel 1 bis 3 be schrieben fermentiert:

333 l zerkleinerte Staudenknöterich-Pflanzen
333 l zerkleinerte Sorghum-Pflanzen
333 l Altpapier (wie beschrieben)
250 l Reisspelze
10-20 kg Tonmineralmischung 1
1 kg Polywater-Aqua-Plus®, 0,5 mm Korngröße
2,5-5 kg Ricinusschrot oder
1 kg Harnstoff 46%

gegen Ende der Fermentierungsphase wurde 1 l Algenextrakt (Maxicrop Triple®) in 50 l Wasser aufgelöst und in die fer mentierte Masse untergemischt.

Beispiel 9

Die folgenden Materialien wurden wie in Beispiel 1 bis 3 beschrieben fermentiert:

333 l zerkleinerte C₄-Pflanzen
333 l Altpapier oder Papierschlamm oder Papierpulpe
333 l Flachsabfälle (Werk)
10-20 kg Tonmineralmischung 2 (siehe Tabelle 5)
10-20 kg Tonmineralmischung 3 (siehe Tabelle 6)
1-2 kg Harnstoff 46%

gegen Ende der Fermentierungsphase wurde 1 kg Algenkonzen trat (Maxicrop Triple®) in 50 1 Wasser aufgelöst und in die fermentierte Masse untergemischt.

Tonmineralmischung 2
Kieselerde (SiO₂)\|50,5%
Tonerde (Al₂O₃)	24,0%
Titanoxid (TiO₂)	4,0%
Eisenoxid (Fe₂O₃)	13,5%
Calciumoxid (Cab)	3,0%
Magnesiumoxid (MgO)	3,4%
Kaliumoxid (K₂O)	0,6%
Natriumoxid (Na₂O)	10,0%
Glühverlust	10,0%

Spurenelemente
Blei
5,0 mg/kg
Bor	120,0 mg/kg
Cadmium	20,2 mg/kg
Chrom	95,0 mg/kg
Kobalt	43,0 mg/kg
Kupfer	39,0 mg/kg
Nickel	52,0 mg/kg
Zink	110,0 mg/kg
Mangan	1600,0 mg/kg

Sonstige Daten
pH-Wert\|5,2
T-Wert	75 mval (100 g)
N	23 mg/l
P2O5	277 mg/l
K2O	203 mg/l
Mg	559 mg/l
Salz (als KCi)	0,23 g/l

Tonmineralmischung 3
Schüttgewicht, Körnung
0,5-3,5 mm, 770 g/l
Porosität	52%
Wasserkapazität pro 1 Mineralgranulat	600-800 cm³ je nach Körnung
pH-Wert	auf Dauer neutral
Farbe der Granulate	rot-gelb-braun
Säure-, laugen- und frostbeständig

Chemische Analyse (Richtwerte)
Kieselsäure (SiO₂)\|ca. 60,00%
Tonerde (Al₂O₃)	ca. 23,00%
Titanoxid (TiO₂)	ca. 1,90%
Eisenoxid (Fe₄O₃)	ca. 3-8%
Calciumoxid (CaO)	ca. 0,20%
Magnesiumoxid (MgO)	ca. 0,80%
Kaliumoxid (K₂O)	ca. 2,20%
Natriumoxid (Na₂O)	ca. 0,30%
Karbonat und Sulfat frei

Beispiel 9

Die folgenden Materialien wurden wie in Beispiel 1 bis 3 be schrieben fermentiert:

333 l zerkleinerte C₄-Pflanzen
333 l zerkleinerte Holzrinde oder sonstige Holzabfälle, Rapsstroh, Maisstroh, Heu oder sonstige holzige Bio masse
333 l zerkleinerte Papierabfälle
1 kg Harnstoff 46%, aufgelöst in 50 l Wasser
10-20 kg Tonmineralmischung 1 oder 2
250 l Reisspelzen

gegen Ende der Fermentierungsphasen wurde 1 kg Algenkonzen trat (Maxicrop Triple®) in 50 l Wasser aufgelöst und in die fermentierte Masse untergemischt.

Beispiel 10

500 l zerkleinerte C₄-Pflanzen
500 l Altpapier oder Papierschlamm oder Papierpulpe
10-20 kg Tonmineralmischung 1 oder 2
1 kg Polywater-Aqua-Plus®
1-3 kg Harnstoff 46%, aufgelöst in 50 l Wasser

gegen Ende der Fermentierungsphase wurde 1 kg Algenkonzen trat (Maxicrop Triple®) in 50 l gelöst und in die fermen tierte Masse untergemischt.

Beispiel 11

333 l zerkleinerte Sorghum-Pflanzen
333 l feinstgemahlene Baumwollreste
333 l Altpapier
250 l Reisspelzen
10-20 kg Tonmineralmischung 1 oder 2
1 kg Harnstoff 46% oder 3-5 kg Ricinusschrot, in 50 l Wasser gelöst

gegen Ende der Fermentierungsphase wurden 1 bis 3 kg Algen konzentrat (Maxicrop Triple®) in 50 l Wasser gelöst und in die fermentierte Masse untergemischt.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Kultursubstrat, gekenn zeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Herstellen von Biomasse durch Zerkleinern von Nutz pflanzen und
b) Schnellfermentieren der gemäß a) erhaltenen Bio masse.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzpflanzen gehäckselt und/oder zerfasert und/oder gemahlen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nutzpflanzen Staudenknöterich-Pflanzen eingesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Staudenknöterich-Pflanzen polyploid sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nutzpflanzen C₄-Pflanzen eingesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die C₄-Pflanzen ausgewählt werden aus den Gattungen Sorghum, Miscanthus, Andropogon, Coelorhachis, Coix, Cymbopogon, Echinoloa, Erianthus, Hyparrhenia, Leptochloa, Panicum, Paspalum, Pennisetum, Saccharum, Schizachyrum, Spartina, Sporobolus, Themeda, Thripsacum, Vetiveria und Zea.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die C₄-Pflanzen ausgewählt werden aus den Arten Sorghum allmum, Sorghum halapense, Sorghum versicolor, Sorghum bicolor (Sorte: CV-Silk), Sorghum bicolor var. arundinacaeum, Sorghum bicolor var. verticilliflorum, Sorghum caucasicum, Sorghum drummondii, Sorghum giganteum, Sorghum milliaceum, Sorghum milliaceum var. parvispiculum, Sorghum nidium, Sorghum pugionifolium, Sorghum serratum, Sorghum stapffii, Sorghum sudanense, Sorghum vulgare, Sorghum zizanioides und Sorghum adans.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die C₄-Pflanzen polyploid sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nutzpflanzen Pflanzen aus den Gattungen Cannabis und/oder Dicksonia eingesetzt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzen ausgewählt werden aus den Arten Cannabis sativa, Cannabis sativa ssp. indica, Cannabis sativa ssp. sativa, Cannabis sativa ssp. sativa gigantea (var. chinensis), Cannabis sativa ssp. sativa (Dc., Cannabis gigantea Del. ex. Vilm; Riesenhanf) und Dicksonia antarctica.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder während der Schnellfermentierung mindestens ein Fermentierhilfsmittel zugemischt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Fermentierhilfsmittel Bakterien, Pilze und/oder En zyme eingesetzt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bakterien ausgewählt werden aus den Gattungen Bacillus und Microbacterium.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bakterien ausgewählt werden aus den Arten Bacillus alcalophilus, Bacillus licheniformis und Bacillus subtilis.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bakterien thermophil sind und/oder zu der Gruppe der Milchsäurebakterien und/oder Actinomyceten gehören.

16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilze ausgewählt werden aus der Gattung Aspergil lus, Rhizopus, Trichoderma und Saccharomyces (Hefe).

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilze ausgewählt werden aus den Arten Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Trichoderma longibrachiatum und Saccharomyces cerevisiae (Bäckerhefe).

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Fermentierhilfsmittel zusätz lich Zucker und/oder Melasse eingesetzt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzyme aus Bakterien und/oder Pilzen isoliert worden sind.

20. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Fermentierhilfsmittel ausgewählt wird aus Poly acrylamidgranulat, Tonmineralmischungen, Calcium-Mont morillonit, mikronisiertem Bruchglas, Lavagesteinsmehl, Urgesteinsmehl, Thomasmehl, Korallenalgenkalk, Thomaskali, Rohphosphat-microfeinem Konverterkalk und Calciumsulfatdihydrat.

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder während der Schnellfermentierung kompostier bare Zusatzstoffe zugemischt werden.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder während der Schnellfermen tierung die Biomasse zumindest zeitweise mit Wasser be feuchtet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser flüssige Fermentierhilfsmittel und/oder flüssige kompostierbare Zusatzstoffe zugemischt werden.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß während der Schnellfermentierung die Biomasse zumindest zeitweise vermischt und/oder verwirbelt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß während der Schnellfermentierung die Biomasse zumindest zeitweise durch Einblasen von Luft belüftet und/oder verwirbelt wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß während der Schnellfermentierung der Biomasse zumindest zeitweise Wärme zugeführt wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß während der Schnellfermentierung der Biomasse zumindest zeitweise Wärme entzogen wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß während der Schnellfermentierung die Biomasse zumindest zeitweise entwässert wird.

29. Kultursubstrat, erhältlich durch das Verfahren nach ei nem der Ansprüche 1 bis 28.

30. Vorrichtung zum Herstellen von Kultursubstrat, insbe sondere gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen geschlossenen Fermenter (1), in den zerkleinerte Bio masse einfüllbar ist und in dem eine Durchmischvorrich tung (2) zum Durchmischen und/oder Verwirbeln von Bio masse angeordnet ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fermenter (1) eine Fördereinrichtung (15) zum Befüllen des Fermenters (1) über eine Füllöffnung (14) zugeordnet ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekenn zeichnet, daß der Fördereinrichtung (15) eine Zerklei nerungsvorrichtung (16) zum Herstellen der gehäckselten und/oder zerfaserten und/oder gemahlenen Biomasse zuge ordnet ist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fermenter (1) und/oder der För dereinrichtung (15) eine Dosiereinrichtung (17) zum Zu dosieren von Fermentierhilfsstoffen und/oder kompo stierbaren Zusatzstoffen zugeordnet ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fermenter (1) eine Entnahmevor richtung zum Entnehmen von im wesentlichen fertigem Kultursubstrat aus dem Fermenter (1) über eine Entnah meöffnung (13) zugeordnet ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) eine Bewässe rungsvorrichtung (25) zum Befeuchten der Biomasse auf weist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewässerungsvorrichtung (25) in der Durchmischvorrichtung (2) integriert ist.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmischvorrichtung (2) als im Inneren des Fermenters (1) angeordnete von einer An triebswelle (23) drehbar angetriebene Rotoranordnung (22) ausgebildet ist.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmischvorrichtung (2) als eine im Inneren des Fermenters (1) relativ zur Fermen terinnenwand (5) drehbare Misch- und Förderschnecke (27) ausgebildet ist, durch die Biomasse bevorzugt von der Füllöffnung (14) zur Entnahmeöffnung (13) förderbar ist.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) eine Doppelwan dung (5, 6) aufweist, wobei die beiden Wandteile (5, 6) zum Bilden eines Wandzwischenraumes (7) voneinander be abstandet sind.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Fermenterwände (5, 6) minde stens eine Isolierschicht umfassen.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (7) der Fermenter wände (5, 6) mit einer wärmeleitenden Flüssigkeit ge füllt ist, deren Temperatur durch einen Heiz- und/oder Kühlsystemkreislauf (30) einstellbar ist.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) Belüftungsöffnun gen (10) und/oder Entwässerungsöffnungen (11) aufweist.

43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) auf einem Gestell (20) mit Abstand zur Aufstellfläche angeordnet ist, wo bei das Gestell (20) bevorzugt als Fahrgestell ausge bildet ist.

44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) mindestens ein Sichtfenster (28) aufweist, das bevorzugt aus Glas und/oder Kunststoff besteht und sich, z. B. zur Entnahme von Proben, öffnen läßt.

45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) im wesentlichen aus einer drehbar antreibbaren Trommel (26) gebildet ist.

46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) im wesentlichen aus einer mit Entwässerungsöffnungen (11) versehenen, festen Bodenplatte (9) und einer die auf der Bodenplat te (9) aufgebrachte Biomasse abdeckenden O₂-durchlässi gen, aber wasserundurchlässigen, Isoliermatte (21) be steht.

47. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Bodenplatte (9) mehrere im wesentlichen senkrechte Rotoranordnungen (22), die bevorzugt aus nicht-rostendem Stahl bestehen, angeordnet sind, wobei die Isoliermatte (21) mit Abstandshaltern im Abstand zu den Rotoranordnungen (22) gehalten ist.

48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (23) der Rotoranordnungen (22) aus flexiblen, hohlen Rohren mit Öffnungen (24) am Um fang bestehen, wobei die Rohre und die Öffnungen (24) in Fluidverbindung mit der Bewässerungsvorrichtung (25) stehen.

49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bodenbereich des Fer menters (1) eine zum Inneren des Fermenters (1) mit ei nem Gitter (19) abgedeckte Ventilatoranordnung (18) als Durchmischvorrichtung (2) angeordnet ist, die bevorzugt Frischluft zum Durchwirbeln der Biomasse in den Fermen ter (1) einbläst.

50. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoranordnung (18) gleichzeitig als Do siereinrichtung (17) und/oder Bewässerungsvorrichtung (25) ausgebildet ist, indem Wasser und/oder Fermentier hilfsstoffe und/oder kompostierbare Zusatzstoffe dem Luftstrom der Ventilatoranordnung (18) zum Einblasen in den Fermenterinnenraum zuführbar sind.

51. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitende Flüssigkeit zur Energiegewinnung durch ein Leitungssystem (29) mit ei ner Wärmepumpe/Wärmetauscher, einem Heizsystem für Wohnanlagen und/oder Gewächshäuser (31) und/oder einem Blockkraftwerk (32) in Verbindung steht.

52. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) und/oder die Durchmischvorrichtung (2) durch mindestens einen Elek tromotor (34) antreibbar sind, wobei der Antriebsstrom für den Elektromotor (34) durch eine Solaranlage (35) und/oder eine Windanlage (36) und/oder eine Wasser kraftanlage (37) und/oder eine Anlage zur Energiegewin nung aus der Abwärme der wärmeleitenden Flüssigkeit, z. B. ein Blockkraftwerk (32), erzeugbar ist.

53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Energiegewinnungsanla ge (35, 36, 37) und dem Elektromotor (34) mindestens eine Pufferbatterie (38) dazwischengeschaltet ist.

54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) und/oder die Durchmischvorrichtung (2) von einem Handantrieb und/oder von einem von Zugtieren betriebenen Antrieb antreibbar ist.

55. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß der Fermenter (1) und/oder die Durchmischvorrichtung (2) aus nicht-rostendem Stahl, Holz und/oder Kunststoff hergestellt sind.