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Biokohle - Gewinn für Boden und Klima?

Landwirtschaft

ATB Potsdam lotet Potenziale der Biokohle aus

Biokohle verspricht die Lösung gleich mehrerer globaler Probleme: Sie ist nicht nur aus klimapolitischen Erwägungen interessant, Biokohle gilt auch als Hoffnungsträger für die weltweit zunehmend degradierten landwirtschaftlichen Böden. Die Verkohlung von Biomasse überführt organische Substanzen in eine dauerstabile Form. Der von den Pflanzen zuvor gespeicherte Luftkohlenstoff wird auf diese Weise dauerhaft der Atmosphäre entzogen. Gleichzeitig kann Biokohle als Bodenhilfsstoff die Funktion von natürlichem Humus übernehmen und die Sorptionsfähigkeit des Bodens für Nährstoffe und Wasser nachhaltig erhöhen. Noch ist nicht geklärt, ob und in welcher Form Biokohle sich eignet, nährstoffarme Böden zu einer ‚Terra Preta‘ aufzuwerten und welche Effekte der Einsatz von Biokohle auf die landwirtschaftliche Produktion hat.

Biokohle in der Landwirtschaft

Zwei neue internationale Forschungsvorhaben werden sich in den nächsten Jahren intensiv mit Fragen entlang der Wertschöpfungskette Biokohle befassen. Mit Beginn 2012 startet das vom ATB koordinierte Projekt „Biokohle in der Landwirtschaft - Perspektiven für Deutschland und Malaysia“. Es zielt in einem ganzheitlichen Ansatz auf ein besseres Verständnis der ökonomischen und ökologischen Potenziale des Biokohleeinsatzes, u. a. zur Sicherung und Erhöhung der Ernteerträge in Zeiten des Klimawandels.

COST-Maßnahme

„Biokohle für nachhaltiges Ressourcenmanagement“ will im Rahmen einer EU-geförderten COST-Maßnahme neue Einsatzbereiche für das multi-funktionale Material Biokohle auf europäischer Ebene schaffen. Diese bündelt und vernetzt Forschungsaktivitäten der europaweit im Bereich Biokohle führenden Wissenschaftler mit dem Ziel, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und Böden nachhaltig zu verbessern, aber auch neue und profitable Märkte für Landwirtschaft und Industrie zur erschließen.

APECS

Für die Verkohlung lassen sich Biomassen verwenden, die bislang nicht sinnvoll genutzt werden können und teilweise sogar ein Entsorgungsproblem darstellen. Forscher um den ATB-Nachwuchsgruppenleiter Jan Mumme entwickeln derzeit ein Verfahren, um die Reststoffe aus Biogasanlagen zu kohleähnlichen Materialen zu wandeln. „Gärreste eignen sich ausgezeichnet für die hydrothermale Erzeugung von Biokohle“, hebt Projektleiter Mumme den Mehrwert dieses Reststoffs hervor. Das HTC-Verfahren kann im Gegensatz zur Pyrolyse auch sehr wasserreiche Biomassen verarbeiten. Ergebnis ist eine der fossilen Braunkohle ähnliche Biokohle. „Wie effizient Kohlenstoff aus den Reststoffen in Form von Biokohle gespeichert wird, hängt von der Reaktionstemperatur und der Dauer des Herstellungsprozesses ab. Diesen Prozess zu optimieren, daran arbeiten wir u.a. im Projekt APECS“, so Mumme. Erste Versuche zeigen, dass das Einbringen von Biokohle in Böden bisweilen auch negative Effekte auf das Pflanzenwachstum hervorrufen kann, u.a. durch unerwünschte Begleitstoffe der Kohleerzeugung, wie Phenole und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Am ATB liegt der Fokus daher darauf, die Biokohle vor dem Einsatz im Boden gezielt aufzubereiten. Das ATB betreibt ein eigenes Biokohletechnikum zur Produktion von Biokohlen mit unterschiedlichen Verfahren (Pyrolyse und hydrothermale Carbonisierung HTC) und zur Charakterisierung und Optimierung ihrer Eigenschaften. Da zudem viele Wirkmechanismen von Biokohle in Böden noch nicht verstanden sind, wird gemeinsam mit Partnerinstituten die Bodenwirkung der Biokohle in Gewächshaus- und Feldversuchen untersucht.

Lesestoff:

Herd-und-Hof.de besuchte in diesem Sommer Europas größte HTC-Anlage in Kleinmachnow, Brandenburg

Helen Foltan (ATB) / roRo

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