Neuffer Wurmsim IuU

InformatikundUmwelt–WurmkompostierungamBeispieleiner

Wurmsimulation

Inhaltsverzeichnis

1Einführung.......................................................................................................................................3

1.1PersönlicheErfahrungen..........................................................................................................3

1.2GewerblicheSysteme..............................................................................................................5

1.3DasKonzeptvonWurmfarmen...............................................................................................7

1.4Zusammenfassung..................................................................................................................8

2Umweltgedanke..............................................................................................................................8

3Wurmsimulation.............................................................................................................................9

3.1Wurmpezies............................................................................................................................9

3.2IdealbedingungenE.hortensis...............................................................................................9

3.3Annahmen.............................................................................................................................10

3.4Parameter.............................................................................................................................10

3.5VerwendeteProgramme.......................................................................................................12

4DokumentationundProjektführung.............................................................................................12

5Fazit...............................................................................................................................................12

Quellenangaben...............................................................................................................................13

Abbildungsverzeichnis

Abb.1:StapelbaresWurmkompostiersystemfürHeimanwender,

Quelle:http://thewormfarmonline.com...........................................................................................3

Abb.2:StapeliagrandifloraimWurmhumus‐Substrat,Quelle:DominikNeuffer..............................5

Abb.3:KommerzielleWurmfarm,Quelle:SouthernSpotlight,http://spotlight.siu.edu....................6

Abb.4:KommerzielleWurmkompostierungmitMieten,Quelle:http://www.oranaonline.com.au.6

Abb.5:AufbaueinerWurmfarm,Quelle:http://commons.wikimedia.org........................................7

InformatikundUmwelt–WurmkompostierungamBeispieleinerWurmsimulation|ErstelltvonDominikNeuffer Seite1/13

Tabellenverzeichnis

Tabelle1:HauptparameterundSteuermöglichkeiten......................................................................10

Tabelle2:AuswirkungendesFuttersaufFeuchtigkeitundPH‐Wert.................................................11

Tabelle3:WechselwirkungenzwischenFeuchtigkeitundTemperatur.............................................11


1Einführung

InDeutschlanderschieneninden80erJahrendesletztenJahrhunderts,imZugeeiner

RückbesinnungzurÖkologie,diemitdererstenÖlkriseeinherging,KonzeptezurAbfallvermeidung

mittelsdemVerfahrenderWurmkompostierung.DieseSystemesolltenwiezusätzliche

AbfallbehälterunterderKüchenspüleihrenPlatzfinden(Abb.1)undinregelmässigenIntervallen

befüttertwerden,umBiomüllzuvermeiden.EinrichtiggewarteterWurmkompost‐Behältersollte

nichtdurchunangenehmeGerücheauffallenunddasVolumenanKüchenabfällendrastisch

reduzieren(Meyer2009).

Abb.1:StapelbaresWurmkompostiersystemfür

Heimanwender,Quelle:http://thewormfarmonline.com

DieErinnerunganautofreieSonntagederdamaligenZeitistleiderhierzulandeähnlichverblasst,

wiedieandasRecyclingkonzeptmittelsKompostwürmernundesherrscht–abgesehenvonder

BraunenTonnefürBiomüll–immernochdieRottemittelskonventionellenKompostmieten

(Komposthaufen)vor.

1.1PersönlicheErfahrungen

DieAnkunftundweiteVerbreitungdesWorldWideWebsundderdamitverbundene


Informations‐sowieGüteraustauschermöglichtenesjedochdemVerfasserdieserZeilenimApril

2007eineneigenenVersuchinpunctoWurmkompostierungzuunternehmen.Daspraktische

ExperimentsorgtefürtiefeEinblickeindasThemaWurmkompostierungundführtezur

Erkenntnis,dasseszumeinennichtschwierigist,aufengemRaumeineWurmfarmzuunterhalten

undeinegesundeWurmpopulationkeineGeruchsbelästigunginderWohnungdarstellt,sofern

vomKompostierenvonKohloderBroccoliabgesehenwird.Tatsächlichentwickelt–geradeim

Sommer–dernormaleMülleimerschnelleinensehrunangenehmenGeruch–wobei

WurmhumusangenehmundwieWaldbodenriecht.Nichtauszudenken,wieeineBiotonne,die

etlicheTageinderSonnegestandenhatriechenundwelcheunerwünschtePopulationsichdort

ausbreitenmag.

InnerhalbzweivonJahrenkonntedieanfänglicheWurmpopulationvonca.2000aufca.20.000

vermehrtwerden.DasZählenerfolgtehierbeidurchWiegenundSchätzen.SelbstAbfälle,dienicht

indieBiotonnegedurfthätten,wiez.B.Brot‐undEssenreste(Reis,Müsli,Nudeln,ect.),

MeerschweinchenkotoderalteStoffbeutelundPapprollenbereitetenkeineProblemeundwurden

innerhalbsechsWocheninWurmhumusumgewandelt.DerWurmhumusselbsterwiessichals

äußerstnährstoffreichundausgewogeninderZusammensetzungvonStickstoff,Phosphorund

Kalium(N‐P‐K),sodassdasBeimischenvonPerliteundKokosfaserngenügte,umein

ausgewogenesundgünstigesSubstrat,freianChemikalien,fürsämtlicheZimmerpflanzen

herzustellen(Abb.2).


1.2GewerblicheSysteme

IndustrielleWurmfarmenrangiereninGrößenordnungenvon500.000bis1.000.000Würmer

odermehrundsindinderLage250kgbiszueinerTonneKüchenabfälletäglich–auch

ZitrusfrüchteundKnochen,dieinHobby‐WurmfarmenschnellzuProblemenführenwürden–in

Wurmhumusumsetzen.DabeikanndasursprünglicheAbfallvolumenumca.60‐80%reduziert

werden.DaskonventionelleEntsorgenvonKüchenabfällenistkostspieligundeswirddabeidas

umweltschädlicheTreibhausgasMethanerzeugt(Shelly's).InAmerikahatsicheinkompletter

Industriezweigentwickelt,dersichmitWurmkompostierungbeschäftigt.ErklärtesZielder

BestrebungenhierbeiistdieProduktionvonWürmernfürdieFischerei.InanderenTeilenderErde

(z.B.Indien)stehtjedochdieMüllvermeidungunddasVermeidenvondamitverbundenen

GesundheitsrisikenimVordergrund.KommerzielleWurmkompostierungerfolgtentwedermit

Wurmfarmen(Abb.3)oderWurmmieten(Abb.4).DasPrinzipistjedochstetsgleich.


Abb.2:StapeliagrandifloraimWurmhumus‐Substrat,

Quelle:DominikNeuffer


Abb.3:KommerzielleWurmfarm,Quelle:

SouthernSpotlight,http://spotlight.siu.edu

Abb.4:KommerzielleWurmkompostierungmitMieten,Quelle:

http://www.oranaonline.com.au

1.3DasKonzeptvonWurmfarmen

KompostwürmerkönnenjeglicheorganischeSubstanz(z.BauchAltöloderKlärschlammund

Fäkalien,ect.)inWurmhumusumwandeln.JedochmussgeradebeiproblematischenSubstanzen

einausgewogenesVerhältniszwischenFüllmaterialundFutter(normalerweise4:1)eingehalten

werden(Abb.5).NormaleKüchenabfälleundKaffee‐oderTeereste,Wellpappe,Eierkartons,

BaumwolleundinkleinerenMengenTeigwaren,ReisBrotundMilchproduktestellenfüreine

gesundeWurmpopulationkeineProblemedar,einca.zweiwöchigesVorrottenoderEinfrierenist

wünschenswert,jedochnichtzwingendnotwendig.DerUmwandlungsprozessdurchdieWürmer

selbsterfolgtunteraerobenBedingungenundbeiUmgebungstemperaturenundistschnellerals

dieRottebeikonventionellenKompostierverfahrenunteranaerobenBedingungenundhohen

Temperaturen.

KompostwürmerkönnenunteridealenBedingungenihreigenesKörpergewichtanNahrung

umsetzten.GenerellkannzwischendreiverschiedenenVerfahrenderKompostierungmit

Würmernunterschiedenwerden:

1. EinfacheBehälter:Einfach,ausreichendbelüftete(perforierte)Behältnisse,diejeweilsim

6‐8Wochenrhythmusgeleertundneubefülltwerdenkönnen.

2. Durchflussbehälter:StapelbareSysteme,beidenendieWürmerinobenliegende


Abb.5:AufbaueinerWurmfarm,Quelle:http://commons.wikimedia.org

Schichtenwandernkönnen.DasBefütternerfolgtdurchAufbringeneinesneuen

AblagekastensmitFutter.DieWürmermigrierenindieneuenBehälter,untenliegende

BehälterenthaltennurnocheinengeringenTeilderWurmpopulationundkönnen

geerntetwerden(Abb.1).

3. Mieten:DieKompostierungerfolgtinMieten,dieim6‐8Wochenrhythmusgeerntet

werdenkönnen.

1.4Zusammenfassung

DieWurmkompostierungstellteineinteressanteAlternativezuherkömmlichenVerfahrendar.Mit

HilfeunsererSoftware‐SimulationeinerWurmpopulationwollenwirzumeinendurcheinen

spielerischenUmgangdasThemaWurmkompostierungpropagierenundzumanderenklären,ob

sichderEinsatzinkleinerenUnternehmen,dieihreUmwelt‐Bilanzverbessernwollen,lohntund

mitwelchemAufwandinetwa(Behältergrösse,Wurmpopulation,UmsatzanBiomüll)zurechnen

ist.

2Umweltgedanke

HinsichtlichderpositivenAuswirkungenaufdieUmwelt,ergebensichmehrereFaktoren:

• ReduzierungdesMüllvolumens:DasAusgangsmaterialwirdimLaufeder

Wurmkompostierungumbiszu80%imVolumenreduziert.

• SchonungvonRessourcendurchBiodünger:WurmhumushateinenausgewogenenN‐P‐

K‐Anteil.DurchAusbringenvonWurmkompostkannaufdenEinsatzvonKunstdüngern

verzichtetwerden.DadurchwerdenwertvolleRohstoffeeingespart.

• VerringerungdesCO2‐Ausstosses:

◦ KonventionelleMüllverbrennungsanlagenbelastendurchihrenCO2‐Ausstossdie

Atmosphäre.EingrosserTeildiesesMüllskönntejedochauchmitWürmern

kompostiertwerden.

◦ DurchVermeidenvonKunstdüngernwerdenweitereRessourcengeschontund

ebenfallsCO2eingespart.


◦ KunstdüngerschädigendieMikroorganismeninderHumusschicht.DadurchwirdCO2

freigesetzt.WurmhumusistreichanbodenverbesserndenMikroorganismen,dieeine

gesundeHumusschichtaufbauenkönnen,wodurchCO2wiedergebundenwerden

kann.EsentstehteinePufferschicht.

• ReduzierungdesTreibhausgasesMethan:BeiherkömmlichenKompostierungsverfahren

entstehtdasTreibhausgasMethan.DadasKompostierungsverfahrenmitWürmernunter

aerobenBedingungenerfolgt,wirddieEntstehungvonMethanvermieden.

3Wurmsimulation

UmdieSimulationsorealistischwiemöglichundgleichzeitignichtzukomplexzugestalten,

musstendierelevantenInformationenerhobenwerden.

3.1Wurmpezies

BeiderWurmartdersimuliertenPopulationfieldieWahlaufdieheimischeSpeziesEisenia

hortensis(auchDendrobaenavenetaoderEuropeannightcrawler).

Anm.:InAmerikawirdvorwiegendEiseniafetidaeingesetzt,diemitEiseniahortensisartverwandt

ist.E.hortensisistnochunproblematischerinderHaltungalsE.fetida,jedochlangsamerinder

Reproduktion.BeideWumspeziessindguteFutterundAngelköder.Würmer,diesich

normalerweiseinKompostmietenbildenundalsnatürlichePopulationdorteinfinden,sind

übrigensmeistensTauwürmer(Lumbricusterrestris).TheoretischistauchmitdiesenWürmerndie

Kompostierungmöglich,jedochbesiedeltL.terrestrisdietieferliegendenErdschichten(bis3m)

undistbeiwenigerNahrungsumsatzwesentlichschwierigerzuhalten.

3.2IdealbedingungenE.hortensis

• Temperatur:16‐21°C

• Feuchtigkeit:Wurmselbst:85%,Einstreu:80‐60%

• PHWert:6‐7

• Platzangebot:1:4,Bsp.:1kgWürmer(1000St.)benötigen5Lminimum.

• VerhältnisFutterzuEinstreu:ca.20‐25%imVerhältniszurEinstreu


3.3Annahmen

Untero.gIdealbedingungenergibtsicheineNettoReproduktionvon1.4Jungtiere/Wochepro

adultemTier,wobeidiemaximaleWachstumsrate97‐214TagevomEibiszumadultemTier

beträgt.DesweiterenwirdvoneinermaximalenRecyclingratederHälftedesLebendgewichts

ausgegangen(Ingram,Shelly's).

3.4Parameter

NachdemeinPrototyperstelltwurde,dereineWurmpopulationunterIdealbedingungenabbildet,

konntenzusätzlicheParameter,umdieSimulationzubeeinflussen,hinzugefügtwerden.Insgesamt

ergebensichvierHauptparameter(Feuchtigkeit,PH‐Wert,FuttermengeundTemperatur),dieüber

verschiedeneFaktorengesteuertwerdenkönnen(Tabelle1):

Feuchtigkeit PH‐Wert Futtermenge Temperatur Belüftung

Steuer‐

möglichkeit

Bewässerung

(+)

Eierschalen(+) Futter(+) Futter(+) Belüftung(+)

Steuer‐

möglichkeit

Belüftung(‐) Zitronen(‐) Wasser(‐) Futter(‐)

Steuer‐

möglichkeit

Futter(+/‐) Futter(+/‐) Belüftung(+/‐)

Tabelle1:HauptparameterundSteuermöglichkeiten

DasFütternderWürmerwirdinderSimulationmitUmweltpunktenbelohnt.BeidenvierArtenan

Futter(inkl.ZitronenundEierschalen),diezurAuswahlstehen,ergebensichunterschiedliche

AuswirkungenaufdieFeuchtigkeitunddenPH‐WertdessimuliertenLebensraumes(Tabelle2):


Feuchtigkeit PH‐Wert

Biomüll

neutral ‐‐

Kaffee‐undTeereste

++ ‐‐

PapierundKartonagen

‐‐‐ ‐

Essensreste

+ ‐‐‐

Eierschalen

neutral +++

Zitronen

neutral ‐‐‐

Tabelle2:AuswirkungendesFuttersaufFeuchtigkeitundPH‐Wert

DesweiterenergebensichausdemModellfolgendeWechselwirkungenbezüglichFeuchtigkeit

undTemperaturdessimuliertenLebensraumes(Tabelle3):

Feuchtigkeit Temperatur

Belüftung

‐‐ ++

Bewässerung

++ ‐‐

Temperaturerhöhung

‐‐ ++

Tabelle3:WechselwirkungenzwischenFeuchtigkeitundTemperatur


3.5VerwendeteProgramme

DieErstellungdesPrototypserfolgtealsJavaApplet,umjedocheineunkomplizierteWeb‐

ApplikationmiteineransprechendenOberflächeinkurzerZeitumzusetzen,wurdefürdie

entgültigeVersionAdobeFlexeingesetzt.ZudiesemZweckwurdenzweiunentgeltliche

StudentenversionenbeiAdobebeantragt.IllustrationenundGrafikenwurdenmitAdobeFlash

erstellt,dasieproblemlosinFlexeingebundenwerdenkönnen.Dazugenügtedieunentgeltliche

30TageTestversion.

4DokumentationundProjektführung

Um,aufgrunddesstraffenZeitplansallerBeteiligterwährenderDurchführungdesProjekts,

zusätzlicheTreffenausserhalbdesZeitraums,indemdasSeminarsanderHochschulestattfand,so

geringwiemöglichzuhalten,wurdenfolgendeMethodenangewendet:

• E‐Mail‐Verteilerliste:EineKommunikationüberdieVerteilerlisteermöglichtees,alle

BeteiligtenstetsaufdemaktuellenStandzuhalten.

• DokumentebeiGoogleTextundTabellen(GoogleApps):Alleumfangreichen

GruppendiskussionenwurdenmitdenWerkzeugen,dieGooglezurGruppenarbeit

anbietet,erledigt.BesonderserwähnenswertsindhierdieMöglichkeitenzuronline

TextverarbeitungundzumErstellenvonBildschirmpräsentationen.Inallenzentralen

BelangenkamendieGoogleAppszumEinsatz.

• TwitterzurEchtzeitkommunikation:GegenEndedesProjektserlangtedie

KommunikationinEchtzeiteinebesonderswichtigeBedeutung.Zusätzlichwurdedadurch

derURL,unterdemdieSimulationeingestelltist,schnellbekanntundesfandensich

etlicheBetatesterein.

5Fazit

AlsErgebnisderProjektarbeitstehteineSimulation,dieunterrealistischenBedingungendie

EntwicklungeinerWurmpopulationeinesJahresinnerhalbvonfünfMinutendarstellt.Werinder

Lageist,innerhalbdieserfünfMinuten,seinePopulationanWürmerngedeihenzulassen,hatdie

PrinzipienderWurmkompostierungverstanden.DasInteresseundFeedbackanunserem

Projektstandhatgezeigt,dassdieWurmsimulationeinenNervgetroffenhat.


Quellenangaben

Ingram,B.(undatiert):TrinityRanch'WormTips'N'Tricks',

http://mypeoplepc.com/members/arbra/bbb/,zugegriffenam2009‐07‐10

Meyer,D.(2009):WurmkompostierungbeiderBehandlungmedizinischerAbfälle,Weimar

Shelly's,(undatiert):EnvironmentalInitiatives,

http://www.shellys.com.au/EnvironmentalNews.aspx,zugegriffenam2009‐07‐08


http://mypeoplepc.com/members/arbra/bbb/

http://www.shellys.com.au/EnvironmentalNews.aspx

Education

Neuffer Wurmsim IuU