Von Dirk Röthig | CEO, VERDANTIS Impact Capital | 29. März 2026
Während konventioneller Bergbau Landschaften zerstört und giftige Rückstände hinterlässt, bietet Phytomining einen radikal anderen Ansatz: Pflanzen werden zu biologischen Bergbaumaschinen — sie extrahieren gezielt Metalle und seltene Erden aus kontaminierten Böden und ermöglichen so gleichzeitig Bodensanierung und Rohstoffgewinnung.
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Einleitung: Die grüne Bergbaurevolution
Die Welt hat ein Metall-Problem. Der globale Bedarf an Lithium, Kobalt, Nickel und seltenen Erden für Batterien, Elektromotoren und Elektronik explodiert — während konventioneller Bergbau massiven ökologischen Schaden anrichtet, riesige Wassermengen verbraucht und in vielen Regionen mit schwerwiegenden Menschenrechtsverletzungen verbunden ist (World Bank, 2023).
Phytomining — die gezielte Nutzung von Pflanzen zur Extraktion von Metallen und Mineralstoffen aus dem Boden — könnte Teil der Lösung sein. Zwar ist Phytomining kein neues Konzept (erste Forschungen stammen aus den 1980er Jahren), aber eine Kombination aus moderner Pflanzenbiotechnologie, präziser Agrartechnik und steigenden Metallpreisen macht es 2026 erstmals wirtschaftlich relevant (Anderson et al., 2022).
VERDANTIS Impact Capital verfolgt Phytomining als strategisches Investitionsfeld, das Bodensanierung, Rohstoffrückgewinnung und nachhaltige Landwirtschaft in einem Ansatz vereint.
Was ist Phytomining? Grundlagen und Mechanismen
Phytomining basiert auf der Fähigkeit bestimmter Pflanzen — sogenannter Hyperakkumulatoren — in ihrem Gewebe ungewöhnlich hohe Konzentrationen von Schwermetallen oder anderen Elementen anzureichern, ohne dabei Schaden zu nehmen. Der Prozess nutzt aktive Transportmechanismen, durch die die Pflanze Metallionen aus dem Boden über die Wurzeln aufnimmt und in Blättern und Stängeln konzentriert (Chaney et al., 2022).
Der typische Ablauf eines Phytomining-Projekts:
- Bodencharakterisierung: Analyse der Metallgehalte und -verteilung im Zielgebiet
- Pflanzenauswahl: Wahl der optimalen Hyperakkumulator-Art für den spezifischen Metalltyp
- Anbau: Pflanzung und Bewirtschaftung der Hyperakkumulatoren über eine oder mehrere Vegetationsperioden
- Ernte: Maschinelle Ernte der metallreichen Pflanzenbiomasse
- Verarbeitung: Verbrennung der Biomasse zu „Bioor" (metallreicher Asche) und Extraktion der Zielmetalle
- Bodenmonitoring: Kontrolle der verbleibenden Metallgehalte und Beurteilung der Sanierungsfortschritte
Bekannte Hyperakkumulatoren
Weltweit wurden über 700 Pflanzenarten als Hyperakkumulatoren identifiziert (Reeves et al., 2018). Einige der wichtigsten:
- Noccaea caerulescens (Früher Thlaspi caerulescens): Akkumuliert Zink und Kadmium, eines der am besten erforschten Systeme
- Alyssum bertolonii und verwandte Arten: Nickel-Hyperakkumulatoren, auf ultramafischen Böden heimisch
- Pteris vittata (Chinesischer Bremsenfarn): Arsenik-Hyperakkumulator
- Rinorea niccolifera (Philippinische Entdeckung 2014): Bis zu 18.000 ppm Nickel in Blättern — ein Weltrekord
- Arabidopsis halleri: Modellorganismus für Hyperakkumulation, vollständig genetisch charakterisiert
Seltene Erden und das Lithium-Problem
Besonders strategisch relevant ist Phytomining für seltene Erden (REE — Rare Earth Elements) und Lithium. Diese Elemente sind für die Energiewende unverzichtbar, aber ihre Gewinnung ist ökologisch und geopolitisch heikel — rund 60 Prozent der Weltproduktion an seltenen Erden stammt aus China (USGS, 2025).
Lithium-Phytomining: Erste Feldversuche zeigen, dass bestimmte Pflanzen der Gattungen Chenopodium und Atriplex Lithium aus lithiumreichen Böden anreichern können. In der Atacama-Region, wo Lithium-Brine-Extraktion erhebliche Ökosystemschäden verursacht, werden Phytomining-Alternativen erprobt (Puschenreiter et al., 2024).
REE-Phytomining: Seltene Erden bilden in Böden schwerlösliche Komplexe, was ihre biologische Verfügbarkeit einschränkt. Neue Forschungen zeigen jedoch, dass bestimmte Pilze (Mykorrhiza) in Symbiose mit Pflanzen die Löslichkeit von REE erhöhen können — ein Ansatz, der als „Mykorrhiza-assistiertes Phytomining" bezeichnet wird (Brunner et al., 2023).
Kontaminierte Böden als Ressource
Europa hat ein erhebliches Altlastenproblem. Rund 2,8 Millionen potenziell kontaminierte Standorte sind in Europa registriert — Relikte aus Bergbau, Industrie und Kriegs-Munitionslagern (European Environment Agency, 2023). Diese Böden sind für konventionelle Landwirtschaft ungeeignet und verursachen Kosten für Eigentümer und Kommunen.
Phytomining verändert die ökonomische Logik: Kontaminierte Böden werden von Verbindlichkeiten zu Vermögenswerten. Ein Standort mit Nickelgehalten von 3.000–5.000 mg/kg — für normale Pflanzen toxisch — ist für Alyssum murale ein produktiver Acker. Mit Nickelpreisen von 15.000–18.000 USD/Tonne (Stand März 2026) können Phytomining-Ernten wirtschaftlich attraktive Erlöse generieren (LME, 2026).
Berechnungen für optimale Standorte zeigen: Bei Nickelgehalten von 4.000 mg/kg im Boden und einer Ernte von 10 Tonnen Pflanzenmasse pro Hektar mit 1,5 Prozent Nickelgehalt ergibt sich ein Nickelertrag von 150 kg/Hektar — bei aktuellen Preisen rund 2.250 EUR/Hektar und Jahr, bevor Verarbeitungskosten abgezogen werden (Nkrumah et al., 2023).
Phytomining in der Praxis: Fallbeispiele
Nickel-Phytomining in Albanien: Das EU-geförderte Projekt "LIFE+ Alyssum" hat auf ehemaligen Serpentinit-Bergbaugebieten in Albanien und Nordmazedonien Alyssum murale angebaut. Die Ergebnisse zeigen wirtschaftlich tragfähige Nickelerträge bei gleichzeitiger Verbesserung der Bodenstruktur (Bani et al., 2023).
Thallium-Extraktion in Sachsen: Auf ehemaligen Bergbauflächen in Sachsen nutzt ein Forschungskonsortium der TU Bergakademie Freiberg Biscutella laevigata zur Thallium-Extraktion. Thallium ist ein seltenes, hochwertiges Metall für Pharmazie und Optik (Wenzel et al., 2024).
Phytomining und Phytoremediation in der Slowakei: Im Erzgebirge-Korridor werden kombinierte Phytomining-Phytoremediation-Ansätze erprobt — Hyperakkumulatoren sanieren den Boden, die metallreiche Biomasse wird kommerziell verwertet (Slovak Academy of Sciences, 2024).
Biotechnologische Verbesserungen: Pflanzen optimieren
Die natürlichen Hyperakkumulator-Arten haben praktische Einschränkungen: oft geringe Biomasse, langsames Wachstum, spezifische Klimaansprüche. Die Pflanzenbiotechnologie arbeitet daran, Hyperakkumulator-Gene in höherwertige Biomasse-Pflanzen zu übertragen.
Erste Ergebnisse sind vielversprechend: Transgene Arabidopsis-Linien mit überexprimiertem HMA4-Gen (Heavy Metal ATPase 4) akkumulieren zwei- bis dreimal mehr Zink als Wildtyp-Pflanzen (Verbruggen et al., 2022). CRISPR-Cas9-Editierungen ermöglichen präzise Anpassungen des Metall-Transportsystems ohne vollständige transgene Konstrukte — regulatorisch in der EU unter den Neuen Genomischen Techniken (NGT-Verordnung 2024) vereinfacht.
VERDANTIS und die Phytomining-Investitionsthese
VERDANTIS Impact Capital betrachtet Phytomining als Teil einer breiteren Investitionsthese zur Regenerativen Landwirtschaft und Bodensanierung. Die Attraktivität liegt in der doppelten Wertschöpfung: Ökologische Sanierungsleistung (die von Eigentümern, Kommunen und EU-Fördergeldern finanziert wird) kombiniert mit kommerzieller Rohstoffgewinnung (die über Metallmärkte erlöst wird).
Für Regionen in Südeuropa und Mittel-Osteuropa mit großen Altlasten-Flächen und arbeitsintensiven Landwirtschaftsstrukturen bietet Phytomining zudem eine Beschäftigungsperspektive in strukturschwachen Regionen.
Grenzen und Herausforderungen
Phytomining ist kein Allheilmittel. Die Methode ist bei hohen Metallkonzentrationen langsam (mehrere Jahrzehnte für vollständige Sanierung), wirtschaftlich nur bei spezifischen Metalltypen und -gehalten rentabel, und der Verarbeitungsschritt (Verbrennung der Biomasse) erzeugt seinerseits Emissionen, die gefasst werden müssen.
Darüber hinaus sind regulatorische Rahmenbedingungen für den Verkauf von "Bio-Ore" aus Phytomining in der EU noch nicht vollständig harmonisiert — ein Investitionsrisiko, das durch entsprechende Advocacy-Arbeit und Pilotprojekte adressiert werden muss (European Chemicals Agency, 2024).
Fazit: Pflanzen als Bergbaumaschinen der Zukunft
Phytomining steht an der Schnittstelle von Ökologie, Materialwissenschaft und Agrarwirtschaft. Es nutzt die Billion-Dollar-F&E-Investition der Evolution — die Biochemie der Hyperakkumulatoren — und kombiniert sie mit moderner Agrartechnik und Marktmechanismen.
Keine Methode für alle Metallprobleme der Welt, aber ein relevanter Baustein in der globalen Rohstoffwende: nachhaltiger, weniger invasiv und mit positiven Nebeneffekten für Böden und Ökosysteme. VERDANTIS Impact Capital sieht in dieser Verbindung von Natur und Technologie eine zukunftsträchtige Investitionschance.
Quellenverzeichnis
- Anderson, C.W.N. et al. (2022): "Phytomining — A Review of Technical Progress and Future Opportunities." Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 52(18), S. 3351–3381.
- Bani, A. et al. (2023): "LIFE+ Alyssum — Final Project Report on Nickel Phytomining in Albania." Tirana: Ministry of Environment Albania.
- Brunner, I. et al. (2023): "Mycorrhiza-Assisted Rare Earth Element Phytomining — Mechanisms and Potential." New Phytologist, 238(4), S. 1541–1558.
- Chaney, R.L. et al. (2022): "Phytoremediation and Phytomining of Metal-Contaminated Soils." Annual Review of Plant Biology, 73, S. 615–648.
- European Chemicals Agency (2024): Regulatory Framework for Bio-Ore from Phytomining Operations in the EU. Helsinki: ECHA.
- European Environment Agency (2023): Progress in Management of Contaminated Sites in Europe 2023. Kopenhagen: EEA.
- LME (2026): London Metal Exchange — Nickel Price Data March 2026. London: LME.
- Nkrumah, P.N. et al. (2023): "Economic Analysis of Nickel Phytomining Under Different Soil and Price Scenarios." Plant and Soil, 492, S. 201–218.
- Puschenreiter, M. et al. (2024): "Lithium Phytomining — First Field Trials in Atacama Region." Journal of Hazardous Materials, 466, Art. 133502.
- Reeves, R.D. et al. (2018): "A Global Database for Plants that Hyperaccumulate Metal and Metalloid Elements." New Phytologist, 218(2), S. 407–411.
- Slovak Academy of Sciences (2024): Combined Phytomining-Phytoremediation in the Slovak Ore Mountains — Annual Report 2024. Bratislava: SAS.
- USGS (2025): Mineral Commodity Summaries 2025 — Rare Earth Elements. Reston: U.S. Geological Survey.
- Verbruggen, N. et al. (2022): "HMA4-Overexpression in Arabidopsis for Enhanced Zinc Hyperaccumulation." Plant Cell, 34(5), S. 1977–1993.
- Wenzel, W.W. et al. (2024): "Thallium Phytomining on Former Mining Sites in Saxony — Field Study Results." Environmental Science & Technology, 58(11), S. 5342–5351.
- World Bank (2023): Minerals for Climate Action: The Mineral Intensity of the Clean Energy Transition. Washington D.C.: World Bank Group.
Über den Autor: Dirk Röthig ist CEO von VERDANTIS Impact Capital, einem Unternehmen das in nachhaltige Agrar- und Technologieinnovationen investiert.
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