Udvikling af effektive drænvirkemidler vil bidrage til at forene en bæredygtig produktion med en samtidig opfyldelse af miljømål og dermed forbedre landbrugets rammevilkår. Samtidig skabes grundlaget for et nyt forretningsområde for drænfilterteknologier.
Realisering af en innovationsplatform for drænvirkemidler vil fremme processen omkring innovation og udvikling af drænvirkemidler ved etablering af et tværdisciplinært innovationsnetværk, og en velkarakteriseret innovation test-infrastruktur.
Innovationsplatform for drænvirkemidler vil facilitere innovation og udvikling af forskellige typer af drænvirkemidler tilpasset lokale forhold med afsæt i den eksisterende danske og internationale forskning samt erfaringer fra praksis.
Projektet vil sammenfatte og afrapportere den eksisterende viden eller mangel på viden for forskellige typer af drænvirkemidler. Endvidere vil projektet identificere og kortlægge potentialet for forskellige drænvirkemidler i danske vandoplande med indsatsbehov. Centrale parametre vil være kortlægning af dræninfrastruktur, herunder omfang og type af dræning samt fordeling af drænoplandsarealer, forekomst af sommerafstrømning og drænvandskoncentrationer, omfang af pumpede arealer, samt lokale potentialer for forskellige typer af drænvirkemidler. Kortlægningsarbejdet i arbejdspakke 3 vil tage afsæt i en digitalisering og analyse af de data, der registreres i forbindelse med oplandskonsulentordningen, hvor der i forbindelse med oplandsanalysearbejdet indhentes information om flere af ovennævnte parametre.
3.1 Faglig rapport med beskrivelse af danske og internationale resultater og erfaringer med drænvirkemidler
3.2 Systematisering, digitalisering og kortlægning af georefererede data indsamlet i forbindelse med oplandsanalyserne under oplandskonsulentordningen
3.3 Analyse og afrapportering af potentialet for forskellige drænvirkemidler i danske vandoplande med indsatsbehov
Kernen i centret bliver etablering af en test-infrastruktur i form af instrumenterede delvandoplande, der muliggør udvikling, samt test, validering og dokumentation af drænvirkemidler under veldefinerede betingelser.
Virksomheder, GTS-institutter og forskningsinstitutioner, der beskæftiger sig med udvikling og test af innovative drænvirkemidler, vil have mulighed for at afprøve deres idéer under velkarakteriserede forhold. Den overordnede ramme for test-infrastrukturen vil være oplandet til Norsminde Fjord på knap 10.000 ha. Oplandet rummer allerede en række forskellige typer af drænvirkemidler etableret i regi af tidligere forsknings- og udviklingsprojekter. Således omfatter paletten af eksisterende drænvirkemidler 4 minivådområder med overfladestrømning, 2 filtermatricer af forskellig type, 2 intelligente bufferzoner (IBZ) og 1 mættet randzone. Test-infrastrukturen for drænvirkemidler vil omfatte allerede eksisterende anlæg og tage afsæt i disse i forhold til den fortsatte innovation, udvikling samt dokumentation af drænvirkemidler. På sigt kan test-infrastrukturen udvidet til øvrige relevante vandoplande.
Med afsæt i den etablerede test-infrastruktur implementeres nye innovative drænfilterteknologier, samt endnu ikke testede drænvirkemidler beskrevet i virkemiddelkataloget ”Målrettede miljøtiltag i landbruget” (SEGES, 2016).
Det er afgørende, at paletten af omkostningseffektive og godkendte drænvirkemidler øges med henblik på, at sikre et bredere grundlag for tilpasning af lokalt optimerede og omkostningseffektive løsninger. Udvikling og implementeringsprocessen omfatter: (i) udvikling af drænvirkemidler/filterteknologier tilpasset de lokale landskabelige forhold, (ii) forundersøgelse hvor den/de aktuelle lodsejere inddrages og på skitseniveau præsenteres for en/flere mulige løsninger samt den estimerede kvælstofeffekt. På baggrund af dialog med lodsejer prioriteres den endelige løsning. I denne fase indhentes også de nødvendige tilladelser til etablering af den valgte drænfilterløsning, (iii) justering af prototype tilpasset de lokale forhold, herunder inddragelse af entreprenør, og (iv) etablering af drænvirkemiddel/drænfilter inklusiv moniteringsinstallationer. I regi af projektet udvælges konkrete drænoplande til udvikling, implementering og test af nye ikke-dokumenterede målrettede drænvirkemidler. I projektperiode 2018 etableres to typer drænvirkemidler med hver to løsningsvarianter, således at der i projektperioden igangsættes test af fire nye drænfilterløsninger på fire forskellige lokaliteter. Der tages højde for fleksibilitet og forundersøgelser, der kan ændre typen af drænvirkemiddel afhængigt af de lokale forhold. Alle drænfilterløsninger etableres med moniteringssetup, der understøtter dokumentation af de testede drænvirkemidler.
5.1. Mættet randzone med udsivningsdræn på kulstofrig jord
Randzoner med kulstofrig jord har et stort potentiale for kvælstofreduktion (forventet 50-80 %) ved infiltration af drænvand under vandmættede forhold. Dette virkemiddel forventes at være et omkostningseffektivt virkemiddel på kulstofrige jorde i randzonen. I projektet etableres én mættet randzone med udsivningsdræn på kulstofrig jord med henblik på at demonstrere og dokumentere kvælstofeffekten og fastlægge virkemidlets forudsætninger og afledte effekter.
5.2. Mættet randzone med udsivningsdræn og biofilter på mineraljord
Kvælstoffjernelse i vandmættede randzoner på mineraljord kan være begrænset af kulstofindholdet, og der vil være behov for at supplere udsivningsdrænet med et kulstofbaseret biofilter. Kvælstofreduktionspotentialet er bestemt af drænvandets opholdstid i biofiltret. Optimeres opholdstiden i en mættet randzone med biofilter forventes en årlig gennemsnitlig kvælstofreduktionseffektivitet i størrelsesorden 40-70 %. Der er behov for at demonstrere og dokumentere potentialet af dette virkemiddel. I projektet etableres én mættet randzone med udsivningsdræn koblet til kulstofbaseret biofilter med henblik på at demonstrere og dokumentere kvælstofeffekten og fastlægge virkemidlets forudsætninger og afledte effekter.
5.3. To forskellige biofilterløsninger til etablering i minivådområder med overfladestrømning
Der er i regi af Fødevare og Landbrugspakken under den kollektive ordning planlagt etablering af 1.000-2.000 minivådområder med overfladestrømning, der skal bidrage til en samlet effekt på 900 ton kvælstof (N) pr. år fra 2021. Minivådområder med overfladeafstrømning har en gennemsnitlig kvælstofreduktionseffektivitet på 25 % (Kjærgaard et al., 2017), mens forskning med biofiltre har vist potentialer på >50 % (Kjærgaard & Hoffmann, 2017). Det forventes således, at virkemiddeleffekten af minivådområder kan optimeres til 50-60 % ved at indbygge et biofilter modul i eksisterende og kommende minivådområder. Hvis dette realiseres på minivådområder etableret under den kollektive ordning, vil det potentielt kunne betyde, at den samlede forventede kvælstofeffekt øges fra 900 til ~1.800 ton N/år. Der er således et betydeligt potentiale i at optimere kvælstofeffekten af minivådområder med overfladestrømning ved implementering af et biofilter, men der mangler pt. demonstration og dokumentation af denne optimeringsmulighed. Samtidig vil det være helt afgørende, at muligheden for implementering af biofilter planlægges allerede ved konstruktion af minivådområder med overfladeafstrømning. Det er således særdeles afgørende hurtigst muligt at sikre videns- og erfaringsgrundlaget for optimering af minivådområders kvælstofeffekt. I projektet etableres i to forskellige minivådområder med overfladestrømning to forskellige løsninger med hhv. (i) ét fast biofilter og (ii) et udskifteligt biofiltermodul med henblik på at demonstrere og dokumentere kvælstofeffekten og fastlægge virkemidlets forudsætninger og afledte effekter.
5.4. Monitering af virkemiddeleffekter igangsættes august 2018 og fortsætter i afstrømnings perioden 2018/19 og 2019/20. Analyser af total kvælstof (TN) og total fosfor (TP) udføres ved akkrediteret analyselaboratorie, mens afledte parametre i form af pH, temperatur, ilt og BI5 foretages direkte på anlæg i forbindelse med prøvetagning.
5.6 Opgørelse af effekt og omkostningseffektivitet af de fire testede drænvirkemidler i perioden 2018-2020
