Reallabor
Lösungen unter realen Bedingungen entwickeln
Das Reallabor ist die fachliche Entwicklungs- und Erprobungsplattform des Hengstbacherhofs. Hier werden naturbasierte und regenerative Verfahren entwickelt, getestet, wissenschaftlich begleitet und gemeinsam mit Partnern in praktische Anwendungen übertragen.
Im Mittelpunkt stehen konkrete Lösungen für den Schutz und die Regeneration natürlicher Ressourcen.
Naturbasierte Wasserreinigung
Wasser schützen, reinigen und im Kreislauf halten
Sauberes Wasser wird weltweit zu einer immer knapperen Ressource. Gleichzeitig nehmen die Belastungen von Grundwasser, Flüssen und Seen durch Nährstoffe, Arzneimittelrückstände, Agrarchemikalien, Industriechemikalien und weitere Schadstoffe zu. Steigender Wasserverbrauch, längere Trockenperioden und eine regional sinkende Grundwasserneubildung verschärfen die Situation – längst nicht mehr nur in trockenen Weltregionen, sondern zunehmend auch in Mitteleuropa und Deutschland.
Eine zukunftsfähige Wasserwirtschaft muss Wasser deshalb wesentlich stärker im Kreislauf führen. Gereinigtes Schmutz- und Abwasser kann beispielsweise als Betriebswasser in Gebäuden, für Grünflächen, im Gartenbau oder zur landwirtschaftlichen Bewässerung wiederverwendet werden. Voraussetzung dafür ist eine bedarfsgerechte Reinigung, die zuverlässig hohe Wasserqualitäten erreicht und zugleich möglichst wenig Energie, Chemikalien und andere Ressourcen benötigt.
Genau hier setzen die am Hengstbacherhof seit mehr als 30 Jahren entwickelten naturbasierten Verfahren an. Bepflanzte Bodenfilter und weiterentwickelte biologische Reinigungssysteme nutzen das Zusammenwirken von Filtermaterialien, Pflanzen, Mikroorganismen und natürlichen Stoffwechselprozessen. Sie stellen eine leistungsfähige, robuste und wirtschaftliche Alternative oder Ergänzung zu technisch aufwendigen und häufig energie- und ressourcenintensiven Behandlungssystemen dar.
Die Verfahren wurden inzwischen weit über die klassische Abwasserreinigung hinaus weiterentwickelt. Durch die gezielte Kombination geeigneter Filter- und Trägermaterialien, biologisch aktivierter Pflanzenkohle, spezialisierter Mikroorganismen und pflanzlicher Prozesse entstehen robuste und ressourcenschonende Reinigungssysteme, mit denen auch schwer abbaubare Mikroschadstoffe aus Pharmaindustrie, Agrarchemie und Industrie wirksam immobilisiert und biologisch abgebaut werden können.
Aktuell arbeiten wir auf dieser Grundlage an einer vielversprechenden Lösung zur biologischen Behandlung PFAS-belasteter Schmutz- und Grundwässer. Dabei geht es ausdrücklich nicht nur um Rückhalt oder Immobilisierung, sondern darum, gezielte biologische Transformations- und Abbauprozesse im Gesamtsystem nutzbar zu machen – mit dem Ziel, sogenannte „Ewigkeitschemikalien“ langfristig aus der Umwelt und aus natürlichen Kreisläufen zu entfernen.
Naturbasierte Wasserreinigung ist damit weit mehr als eine alternative Abwassertechnik: Sie kann zu einem zentralen Baustein einer regenerativen Wasserwirtschaft werden, die Gewässer schützt, Wasser wiederverwendbar macht, natürliche Kreisläufe stärkt und den technischen Ressourcen- und Energiebedarf der Wasseraufbereitung deutlich reduziert.
Terra Preta & Pflanzenkohle
Von indigenem Wissen zu einem regenerativen Gesamtsystem
Die Aufklärung der Entstehungsweise der jahrtausendealten Terra-Preta-Böden des Amazonas hat gezeigt, welches außergewöhnliche Potenzial in der Verbindung von Pflanzenkohle, organischer Substanz und gezielt wirksamen Mikroorganismen liegt. Am Hengstbacherhof wurde dieses Prinzip wesentlich weiterentwickelt und in moderne Verfahren für Bodenregeneration, regionale Stoffkreisläufe und Klimaschutz übertragen.
Im Mittelpunkt steht dabei nicht die Pflanzenkohle allein, sondern ein gesamtsystemischer Ansatz: Biogene Reststoffe werden regional über moderne Karbonisierungsverfahren stofflich und energetisch verwertet. Dabei entstehen Pflanzenkohle als dauerhafter Kohlenstoffspeicher und nutzbare Überschussenergie für die regionale erneuerbare Energieversorgung.
Die Pflanzenkohle wird anschließend gezielt biologisch aktiviert und zu leistungsfähigen, langfristig wirksamen Substraten für Gartenbau, Landwirtschaft und Bodenregeneration weiterentwickelt. Am Hengstbacherhof entstand dafür umfassendes Praxiswissen – von der Auswahl geeigneter Karbonisierungstechnologien über die Aufbereitung und Aktivierung der Pflanzenkohle bis zur eigenen Züchtung und Vermehrung der dafür benötigten Mikroorganismen.
Damit verbindet die Terra-Preta-Technologie mehrere regenerative Wirkungen: biogene Reststoffe werden zu wertvollen Ressourcen, Kohlenstoff langfristig im Boden gespeichert, Humusaufbau und Bodenfruchtbarkeit gefördert, Wasser- und Nährstoffspeicherung verbessert und regionale Energie- und Stoffkreisläufe geschlossen. Gerade diese Verbindung macht das Prinzip zu einer Schlüsseltechnologie für Bodenregeneration, Klimaschutz und eine regenerative Bioökonomie.
Aktuell entwickeln wir daraus eine neue Generation bioaktiver Pflanzenkohle-Trägersubstrate für die Sanierung belasteter Böden. Ziel ist es, organische Schadstoffe wie MKW, PAK und PCB bis hin zu PFAS nicht nur zu immobilisieren, sondern biologische Transformations- und Abbauprozesse gezielt zu unterstützen.
Regenerative Landwirtschaft
Landwirtschaft neu denken – Böden aufbauen statt verbrauchen
Viele heute verbreitete Bewirtschaftungsweisen stoßen zunehmend an ökologische und wirtschaftliche Grenzen. Bodenverdichtung, Humusverlust, Erosion, Nährstoffausträge und Belastungen von Grund- und Oberflächengewässern schwächen die natürlichen Produktionsgrundlagen. Gleichzeitig nehmen Trockenheit, Starkregen und andere Klimaextreme zu. Landwirtschaft braucht deshalb Systeme, die Böden regenerieren, Wasser in der Landschaft halten, Biodiversität fördern und gleichzeitig die wirtschaftliche Widerstandsfähigkeit der Betriebe stärken.
Regenerative Landwirtschaft setzt genau hier an. Sie versteht den Boden nicht nur als Produktionsfläche, sondern als lebendiges System und zentrale Grundlage landwirtschaftlicher Wertschöpfung. Ziel ist es, Bodenfruchtbarkeit und Humusgehalt aufzubauen, biologische Prozesse zu stärken, Wasser- und Nährstoffkreisläufe besser zu nutzen und die Abhängigkeit von externen Betriebsmitteln schrittweise zu reduzieren.
Der Einstieg in regenerative Bewirtschaftung bedeutet dabei nicht automatisch eine sofortige Umstellung auf ökologische Landwirtschaft. Maßnahmen können schrittweise, standort- und betriebsspezifisch eingeführt und mit bestehenden Produktionssystemen verbunden werden. Entscheidend ist die kontinuierliche Verbesserung der ökologischen und wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems.
Am Hengstbacherhof werden diese Methoden seit vielen Jahren praktisch erprobt und fortlaufend weiterentwickelt. Dazu gehören Bodenaufbau und biologische Aktivierung, vielfältige Fruchtfolgen und Mischkulturen, Agroforstsysteme, biologisch aktivierte Pflanzenkohle, angepasste Bodenbearbeitung, Wasserrückhalt in der Fläche sowie möglichst geschlossene Nährstoff- und Kohlenstoffkreisläufe.
Die Bewirtschaftung folgt dabei keinem starren Schema. Beobachtungen aus der Praxis, Boden- und Pflanzenentwicklung sowie neue wissenschaftliche Erkenntnisse fließen kontinuierlich in die Betriebsführung ein.
Ziel ist eine Landwirtschaft, die ihre natürlichen Produktionsgrundlagen nicht verbraucht, sondern dauerhaft verbessert – mit fruchtbaren Böden, höherer Klimaresilienz, größerer biologischer Vielfalt und einer wirtschaftlich tragfähigeren Perspektive für landwirtschaftliche Betriebe.
Zirkuläres Bauen
Ressourcen schonen, Bauteile wiederverwenden, regional bauen
Bauen muss grundlegend neu gedacht werden. Stark gestiegene Baukosten erschweren inzwischen selbst dringend benötigte Wohnungsbauprojekte, während zugleich enorme Mengen an Rohstoffen, Energie und Material für Neubau und Sanierung benötigt werden. Hinzu kommt ein grundlegendes Problem vieler heutiger Gebäude: Unterschiedlichste Materialien werden so dauerhaft miteinander verbunden, dass sie am Ende ihrer Nutzung nur mit großem Aufwand getrennt, aufbereitet und wiederverwendet werden können.
Zukunftsfähiges Bauen muss deshalb bereits bei Planung und Konstruktion den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes berücksichtigen. Umwelt- und ressourcenschonende Baustoffe sind dabei nur ein Teil der Lösung. Entscheidend ist, Gebäude so zu entwickeln, dass Baustoffe, Bauteile oder idealerweise ganze Baumodule später wieder demontiert und erneut eingesetzt werden können. Gleichzeitig sollten möglichst regionale Rohstoffe genutzt und lange Transportwege vermieden werden.
Genau hier setzt das Prinzip des zirkulären Bauens an: Materialien möglichst lange im Kreislauf halten, vorhandene Bausubstanz weiterverwenden, rückbaubare Konstruktionen entwickeln und regionale Ressourcen intelligent nutzen.
Am Hengstbacherhof werden hierfür unterschiedliche Ansätze praktisch weiterentwickelt. Ein Beispiel sind bereits bewährte Kalk-Hanf-Baustoffe, deren Verbindung aus nachwachsendem Rohstoff und mineralischem Bindemittel durch die Zugabe von Pflanzenkohle weiterentwickelt wurde. Ziel ist es, bauphysikalische Eigenschaften mit zusätzlicher langfristiger Kohlenstoffspeicherung zu verbinden und damit Baustoffe zu schaffen, die nicht nur weniger Umweltbelastung verursachen, sondern aktiv zum Klimaschutz beitragen können.
Ein weiteres Entwicklungsfeld orientiert sich an historischem Wissen: dem sogenannten Römerbeton. Römische Bauwerke und Hafenanlagen zeigen, dass mineralische Baustoffe über Jahrtausende außerordentlich dauerhaft sein können. Nachdem wesentliche Wirkmechanismen dieser historischen Bindemittelsysteme inzwischen wissenschaftlich besser verstanden werden, beschäftigt sich der Hengstbacherhof damit, welche Prinzipien daraus für langlebige, ressourcenschonende und moderne Baustoffe nutzbar gemacht werden können.
Zirkuläres Bauen bedeutet damit mehr als Recycling: Ziel ist ein Bauen, bei dem Ressourcen geschont, regionale Wertschöpfung gestärkt, Transportwege reduziert, Kohlenstoff möglichst langfristig gebunden und Gebäude von Anfang an für Wiederverwendung und Weiterentwicklung konzipiert werden.
Forschung & Entwicklung
Von der Idee zum Praxistest
Technikum, Produktionsanlagen und Praxisflächen ermöglichen es, neue Verfahren schrittweise vom Labor- und Technikumsmaßstab bis in reale Pilot- und Demonstrationsvorhaben zu entwickeln.
Die besondere Stärke des Standorts liegt in der unmittelbaren Verbindung unterschiedlicher Entwicklungsstufen. Versuchsaufbauten können zunächst unter kontrollierten Bedingungen untersucht, anschließend vergrößert und schließlich auf eigenen oder externen Praxisflächen erprobt werden.
Aktuelle Schwerpunkte liegen auf regenerativen und naturbasierten Lösungen für Boden und Wasser, Pflanzenkohle und Mikroorganismen, biologischer Schadstoffbehandlung, Biomassenutzung sowie regionalen Stoff- und Kohlenstoffkreisläufen.
Forschung wird dabei möglichst eng mit praktischer Anwendung verbunden. Der Hengstbacherhof versteht sich als Partner für Universitäten, Hochschulen für angewandte Wissenschaften, Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Kommunen, die eigene Fragestellungen einbringen und gemeinsam neue Lösungen entwickeln, erproben und validieren möchten.