Pflanzenkohle

Pflanzenkohle

Pflanzenkohle (engl. biochar, früher auch Biokohle genannt) wird durch pyrolytische Verkohlung rein pflanzlicher Ausgangsstoffe hergestellt. Es sind spezielle, zertifizierte Pyrokohlen, die durch zusätzliche ökologisch nachhaltige Produktions-, Qualitäts- und Einsatzbedingungen charakterisiert sind. Pflanzenkohle wird in der Landwirtschaft als Bodenverbesserer und Trägerstoff für Düngemittel sowie als Hilfsstoff für die Kompostierung und Nährstofffixierung von Gülle eingesetzt. Pflanzenkohle dient auch als Futtermittelzusatz und Nahrungsergänzungsmittel.

Inhaltsverzeichnis

Pflanzenkohle als Bodenverbesserer

Pflanzenkohle wird bereits seit über 2500 Jahren von vielen verschiedenen Kulturen und in zahlreichen Regionen der Welt als Bodenverbesserungsmittel eingesetzt.[1] Dabei wurde die Pflanzenkohle meist nicht pur, sondern in Mischung mit anderen organischen Reststoffen wie Viehmist, Kompost oder Bokashi eingebracht. Die Pflanzenkohle diente dabei vor allem als Trägermittel für Nährstoffe sowie als Mikrohabitat für Bodenmikroorganismen wie Bakterien und Pilze. Das bekannteste Beispiel für den Einsatz von Pflanzenkohle zur nachhaltigen Fruchtbarmachung verwitterter Böden ist die brasilianische Terra preta.

Nachdem der Einsatz von Pflanzenkohle bis in die Mitte des letzten Jahrhunderts weitestgehend in Vergessenheit geraten war, ist seit Ende der 1990er Jahre das wissenschaftliche Interesse an den agronomischen Möglichkeiten der Pflanzenkohle insbesondere im Zusammenhang mit den Fragen von Humusaufbau und Kohlenstoffsequestrierung stark angewachsen. Seit 2010 wurden erste industrielle Anlagen zur Produktion von Pflanzenkohle in Betrieb genommen, wodurch Pflanzenkohle wieder vermehrt Eingang in die landwirtschaftliche Praxis gewinnt.

Durch den Eintrag von aktivierter Pflanzenkohle in landwirtschaftlich genutzte Böden lassen sich äußerst positive Auswirkungen auf die Bodenaktivität, Bodengesundheit und Ertragskapazität erzielen. In wissenschaftlichen Untersuchungen konnten unter anderem folgende Vorteile für die Bodenkulturen nachgewiesen werden:

  • Deutliche Verbesserung des Wasserspeichervermögens der Böden, wodurch die aufgrund des Klimawandels auch in der Schweiz immer häufiger drohenden Trockenperioden ohne nennenswerte Ernteausfälle überstanden werden könnten.[2][3][4]
  • Zuwachs der Bodenbakterien, die in den Nischen der hochporösen Kohle geschützten Lebensraum finden, wodurch die Nährstoffumsetzung für die Pflanzen gefördert wird.[5][6]
  • Zunahme der Wurzelmykorrhizen, wodurch eine verbesserte Wasser- und Mineralstoffaufnahme sowie wirksamer Schutz gegen Pflanzenschädlinge gewährleistet wird.[6][7]
  • Adsorption toxischer Bodenstoffe wie OCP und Schwermetalle, wodurch die Lebensmittelqualität und der Grundwasserschutz verbessert werden.[8][9]
  • Höhere Bodendurchlüftung sowie bessere Aktivität von N-Bakterien und somit deutliche Reduktion der klimaschädlichen Methan- und Lachgas-Emissionen.[10][11][12]
  • Verbesserte Nährstoffdynamik, was sowohl für erhöhtes Pflanzenwachstum, als auch für Klima- und Grundwasserschutz sorgt[13]
  • Verbesserung der Pflanzengesundheit durch induszierte Resistenz[14]

Herstellung von Pflanzenkohle

Pflanzenkohle wird unter Luftabschluss bei Temperaturen zwischen 350° und 800°C hergestellt (Pyrolyse). Unter diesen Prozessbedingungen brechen die langkettigen Moleküle der pflanzlichen Zellen auf, wobei Pflanzenkohle, Synthesegas und Wärme entstehen. Die Mineralstoffe der ursprünglichen Biomasse werden in den Poren und an der Oberfläche der Pflanzenkohle gebunden.

Traditionelle Herstellung

Pflanzenkohle wurde bereits seit Beginn der Eisenzeit in sogenannten Kohlemeilern hergestellt. Als Ausgangsstoff wurde dafür meist Holz aber auch Stroh verwendet. Bei diesem traditionellen Verfahren ist die Ausbeute an Kohle relativ gering und die Synthesegase entweichen ungenutzt in die Atmosphäre.

Technische Pyrolyse

Durch moderne technische Verfahren, die seit den 1990er Jahren entwickelt wurden, können nunmehr alle pflanzlichen Rohstoffe mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 50% zu hochwertiger Pflanzenkohle pyrolysiert werden. Die bei der Pyrolyse entstehenden Synthesegase werden durch flammenlose Oxydation sehr schadstoffarm verbrannt. Ein Teil der dabei entstehenden Wärme wird zur Erhitzung der nachgeförderten Biomasse verwendet, so dass es sich insgesamt um einen energieautonomen Prozess handelt. Der weitaus größere Teil der Abwärme lässt sich zu Heizzwecken nutzen oder über Kraft-Wärme-Kopplung in Elektrizität und Wärme umwandeln.

Zwei Drittel der durch Photosynthese akkumulierten Pflanzenenergie wird in der bei der Pyrolyse entstehenden Pflanzenkohle gespeichert.

Hersteller von Pyrolyseanlagen

Bekannte Hersteller von Pyrolyseanlagen zur Herstellung von Pflanzenkohle sind die deutschen Pyreg GmbH, European Charcoal AG, BioMaCon GmbH und die australischen Eprida, Pacific Pyrolysis (PacPyro). Weitere industrielle Anlagenhersteller gibt es in China und Japan.

Laut Aussage der Anlagenhersteller European Charcoal, Pyreg, BioMaCon und Carboilino Energy sollen bis 2012 mindestens 20 Pflanzenkohle-Anlagen in Deutschland, Schweiz und Österreich in Betrieb genommen werden. Standorte sind Kompostwerke, Stadtgärtnereien, Bauernhöfe, Gemeinden, Klärwerke und Abfallentsorger.

2010 wurden zwei industrielle Anlagen zur Herstellung von Hydrokohle (HTC-Kohle) in Betrieb genommen (Terra Nova Energy in Düsseldorf sowie AVA-CO2 in Karlsruhe). Bei Hydrokohle handelt es sich im Vergleich zur Pflanzenkohle zwar um ein verwandtes, chemisch und physikalisch aber unterschiedliches Produkt, das gleichwohl interessante Perspektiven für den Einsatz in der Landwirtschaft aufweist.[15]

Neben den oben erwähnten industriellen Anlagen werden derzeit zahlreiche Klein- und Kleinstpyrolyse-Anlagen entwickelt, die sowohl im Haus- und Gartengebrauch als auch in Entwicklungsländern zum Einsatz kommen (Quelle:[16]).

Vapothermale Carbonisierung

Herkömmlich zur Herstellung von Kohle ist die so genannte hydrothermale Carbonisierung unter Zugabe von Wasser. Der Chemiker Friedrich Bergius erhielt für diese Entdeckung 1931 den Nobelpreis. Ein neues Verfahren, die Vapothermale Carbonisierung (VTC), ist eine Weiterentwicklung der hydrothermalen Carbonisierung (HTC), bei der Biokohle in einer Dampfatmosphäre produziert wird. Dies hat den Vorteil, dass die Reaktionsbedingungen besser beherrschbar sind. Darüber hinaus ist das VTC-Verfahren kostengünstiger, da es schneller und energieeffizienter durchgeführt werden kann. In Zusammenarbeit der Hochschule Ruhr West mit der Firma Revatec GmbH wurde bewiesen, dass die Carbonisierung mit Wasserdampf im industriellen Maßstab funktioniert. Bei der Vapothermalen Carbonisierung (VTC) handelt es sich um einen exothermen Prozess der chemisch-physikalischen Umwandlung von Biomasse zu Biokohle. Die Temperaturen, die dafür benötigt werden, liegen bei 180 bis 250 °C. Der aufgewendete Druck liegt bei 16 bis 42 bar.

Die Vapothermale Carbonisierung ist besonders dazu geeignet Stoffe zu verwerten, die momentan noch keinen Nutzen bringen. Hierbei können auch anfallende Reststoffe aus der Ernte von Nahrungsmitteln verwendet werden. Weiterhin ergeben sich positive Effekte im Bereich der effizienten Verwendung von Ressourcen und der Verringerung von CO2-Emissionen. Das gesamte Biomassepotenzial in Deutschland wird auf ca. 8 – 12 Millionen t FS/a geschätzt. Die Konversionstechnologie VTC steht nicht direkt in Konkurrenz mit anderen Verfahren, wie beispielsweise der Biogas- oder Pyrolysetechnik, sondern ist als Erweiterung des Angebots zur Gewinnung von CO2-neutraler Energie zu sehen. [17]

Charakterisierung von Pflanzenkohle

  1. Nährstoffgehalte Die Schwankungen der Nährstoffgehalte verschiedener Pflanzenkohlen sind sehr hoch (zwischen 170 g/ kg und 905 g/kg). Laut Bodenverordnung müssen die Nährstoffgehalte ermittelt werden. Aufgrund der ermittelten Nährstoffgehalte ergeben sich die maximal zulässigen Mengen für die Bodeneinarbeitung. Entscheidend wären allerdings nicht die absoluten Nährstoffgehalte, sondern die jeweilige Nährstoffverfügbarkeit, welche aber schwierig zu ermitteln ist (z.B. Nährstoffverfügbarkeit von Phosphor liegt bei ca. 15%, die von Stickstoff liegt teilweise unter 1%). Nach der Bodenverordnung werden aber generell nur die absoluten Werte in Betracht gezogen.
  2. C-Gehalt > 50% [Der Kohlenstoffgehalt von Pyrokohlen schwankt je nach verwendeter Biomasse und Prozesstemperatur zwischen 25 und 95 %. (z.B.: Hühnermist: 26%, Buchenholz: 86%). Bei sehr mineralreichen Biomassen wie Viehmist überwiegt im Pyrolyseprodukt der Aschegehalt, entsprechend fallen diese Produkte unter die Kategorie von Aschen mit mehr oder weniger hohem Anteil an Pflanzenkohle. Solche mineralreichen Biomassen sollten im Sinne möglichst effizienter Stoffströme eher kompostiert oder fermentiert anstatt pyrolysiert werden, so dass die Nährstoffe möglichst rasch wieder pflanzenverfügbar werden.]
  3. Molares H/C-Verhältnis < 0.6 und > 0.1 [Aus dem molaren H/C lässt sich der Verkohlungsgrad und damit auch die Stabilität der Pflanzenkohle ableiten. Das Verhältnisse gehört zu den wichtigsten Charakterisierungsmerkmalen von Pflanzenkohle. Die Werte schwanken je nach Biomasse und Verfahren. Werte außerhalb dieses Bereiches lassen auf minderwertige Kohlen und mangelhafte Pyrolyse-Verfahren schließen.]
  4. Schwermetallgehalt in mg/kg: Cd 0,8 / Cr 50 / Cu 50 / Hg 0,5 / Ni 20 / Pb 67 / Zn 200 / As 10 [Wie im Falle der Kompostierung bleibt auch bei der Pyrolyse fast die gesamte Menge an Schwermetallen der ursprünglich verwendeten Biomasse im Endsubstrat erhalten. Allerdings werden die Schwermetalle sehr effizient von der Pflanzenkohle fixiert und langfristig blockiert. Wie dauerhaft diese Blockierung ist, kann jedoch bisher nicht sicher angegeben werden. Da Pflanzenkohle anders als Kompost nur einmalig (bzw. mehrfach bis zu einer maximalen Endkonzentration) in den Boden eingebracht wird, lässt sich eine toxische Akkumulierung der Schwermetalle ausschließen. Trotzdem wird es politisch kaum möglich sein, für Pflanzenkohle höhere Schwermetallgehalte als für Komposte durchzusetzen. Jedenfalls würde es einen sehr langwierigen Gang durch die Behörden nach sich ziehen. Es gibt allerdings ohnehin wenig Grund, nicht die vorgeschriebenen Grenzwerte für Schwermetalle einzuhalten. Für stärker belastete Pyrokohle gibt es hinreichend andere Einsatzmöglichkeiten.]
  5. PAK-Gehalte (Summe der 16 Leitverbindungen der EPA) < 15 mg/kg TM / PCB-Gehalt <0,2 mg/kg TM [Pflanzenkohle fixiert sehr effizient PAK, wo sie relativ rasch von Bakterien abgebaut werden. Das PAK-Risiko ist daher wahrscheinlich relativ gering. Trotzdem werden sich vorläufig keine höheren Grenzwerte für PAK durchsetzen lassen. Es ist zu beachten, dass aufgrund der hohen Absorptionskraft der Pflanzenkohle die meisten Standardmethoden zur Analyse von PAK nicht für Pflanzenkohle geeignet sind und lediglich Werte im Bereicht von unter 10% des Realwertes ergeben. Eine Standardmethode wird derzeit erarbeitet.]
  6. Furane < 20 ng/kg (I-TEQ OMS);
  7. pH-Wert – [die pH-Werte schwanken zwischen 6 und 10, stellen für die Zertifizierung kein Ausschlusskriterium dar. Sie müssen aber zwingend angegeben werden, da eine Verschiebung des Boden-pH-Wertes großen Einfluss auf die Bodenkultur hat]
  8. Spezifische Oberfläche und Porenvolumen [sind zwei wichtige Werte zur Charakterisierung von Pflanzenkohlen. Beide Werte hängen sowohl von der pyrolysierten Biomasse als auch von dem verwendeten Pyrolyseverfahren (v.a. Höchsttemperatur, Verweildauer, Partikelgrösse) ab. Die Erhebung beider Werte ist methodisch bisher nicht standardisiert. Die Werte schwanken je nach verwendeter Methode relativ stark. Es lassen sich keine Ausschlusskriterien auf Basis dieser beiden Werte angeben.]

Aufladung von Pflanzenkohlen

Pflanzenkohle ist kein Dünger, sondern vor allem ein Trägermittel für Nährstoffe sowie Habitat für Mikroorganismen. Um ihre bodenverbessernden Eigenschaften rasch und effizient zur Wirkung zu bringen, muss die Pflanzenkohle zunächst aufgeladen und biologisch aktiviert werden. Neben der Vermischung der Pflanzenkohle mit Kompost gibt es zahlreiche andere Methoden der Aktivierung und Herstellung von Düngern und Terra Preta ähnlichen Substraten.

Pflanzenkohle ist äußerst porös und besitzt eine enorme spezifische Oberfläche von teilweise über 300 m2 pro Gramm. Aufgrund der hohen Porosität vermag die Pflanzenkohle bis zur fünffachen Menge ihres Eigengewichtes an Wasser und den darin gelösten Nährstoffen aufzunehmen. Diese Eigenschaft nennt man die Adsorptionskapazität (AK) der Pflanzenkohle, die einerseits von der pyrolysierten Biomasse und andererseits von der Pyrolysetemperatur abhängt. Im Bereich von 450°C bis 700°C entstehen Pflanzenkohlen mit der höchsten Adsorptionskapazität.

Eine weitere wichtige Eigenschaft zur Erklärung der besonderen Nährstoffdynamik der Pflanzenkohle ist die hohe Kationenaustauschkapazität (KAK). Die KAK der Pflanzenkohle ist ein Maß für die Fähigkeit, positiv geladene Ionen (Kationen) an der Oberfläche der Pflanzenkohle zu binden und bei entsprechenden Verhältnissen wieder für Pflanzen und Mikroorganismen verfügbar zu machen. Die KAK hängt ebenfalls von der Oberfläche der Pflanzenkohle ab, ist aber eine chemische Größe, die durch Sauerstoff und Bodenkontakt zunimmt und erst nach einiger Zeit ihren Höchstwert erreicht. Eine hohe KAK verhindert das Auswaschen von mineralischen wie organischen Nährstoffen und sorgt insgesamt für eine höhere Nährstoffverfügbarkeit. Eine hohe KAK bindet zudem auch toxische Moleküle, wodurch das Bodenleben geschützt wird.

Die hohen AK und KAK der Pflanzenkohle führen dazu, dass sich die Pflanzenkohle hervorragend als Nährstoffträger eignet. Die von der Pflanzenkohle aufgenommenen Nährstoffe wiederum führen dazu, dass Mikroorganismen ideale Lebensräume in und um die Pflanzenkohle finden, was wiederum der gesamten mikrobiellen Belebung des Bodens und damit dem Potential für Symbiosen von Mikroorganismen und Pflanzenwurzeln zugute kommt.

Prinzipien der Nährstoffaufladung

Würde man Pflanzenkohle unbehandelt in den Boden einarbeiten, würden deren hohe Adsoptionsleistung und die wachsende KAK dazu führen, dass verfügbare Nährstoffe und Wasser im Boden von der Pflanzenkohle aufgenommen und fixiert würden. Dies wiederum würde zumindest in der Anfangszeit (einige Monate bis zu einem Jahr) und je nach Nährstoffgehalt des Bodens zur Hemmung des Pflanzenwachstums führen. Um dies zu verhindern, sollte die Pflanzenkohle vor der Eintragung in den Boden:

  1. mit Nährstoffen und Wasser aufgeladen werden
  2. mit Mikroorganismen besiedelt werden, wodurch die fixierten Nährstoffe leichter pflanzenverfügbar werden
  3. durch Oxidation gealtert werden, um die KAK vor dem Eintrag in den Boden in die Nähe ihres Maximums zu bringen.

Es gibt viele verschiedene praktikable Verfahren zur Aufladung von Pflanzenkohle und damit zur Herstellung von Düngern und Bodensubstraten. Je nach Standort, Kultur, Klima, und vorhandener Technik können diese jeweils angepasst und modifiziert werden. Viele dieser Verfahren sind historisch gewachsen oder entsprechen der guten landwirtschaftlichen Praxis. Es gibt kein allgemein gültiges Patentrezept, sondern nur die folgenden grundlegenden Prinzipien:

  1. genügend Feuchtigkeit, damit die Nährstoffe in Lösung gehen können und die Poren der Kohle sich aufladen
  2. eine möglichst hohe Vielfalt an möglichst organischen Nährstoffen, um keinen Mangel an bestimmten Nährstoffen aufkommen zu lassen
  3. die wichtigsten Nährstoffe für die mikrobielle Besiedlung sind organischer Kohlenstoff und Stickstoff, welche in frischer Kohle besonders limitierend sind
  4. das C/N-Verhältnis des Pflanzenkohle-Substrates sollte zwischen 25 und 35 liegen
  5. die Dauer der Aufladung sollte mindestens 14 Tage betragen
  6. Inokulation mit bodenbürtigen Mikroben durch Zusatz humusreicher Erde, Komposttee, Kompost oder durch selektierte Mikroorganismen

Einsatzbereiche von Pflanzenkohle

  1. Bodenhilfsstoff für die Landwirtschaft (organisch aktivierte Pflanzenkohle)
  2. Terra Preta ähnliche Erden mit Zusatz von Pflanzenkohle (Torfersatz)
  3. Komposthilfsstoff
  4. Zusatzstoff für die Futtermittelsilage
  5. Güllezusatz
  6. Stall-Einstreu auf Basis von mikrobiell aktivierter Pflanzenkohle
  7. Futterzusatz
  8. Trägermittel für organische und mineralische Dünger (Carbon Fertilizer)
  9. Nahrungsergänzungsmittel (E152)
  10. Zusatzstoff für Biogasanlagen
  11. Filtermittel für Abwasserreinigung
  12. Boden- und Seewassersanierung
  13. Wasserzusatz für Fischzucht und Aquarien
  14. Saatgutpellets
  15. Isolationsmaterial für Hausbau und damit Verbesserung des Raumklimas
  16. Pellets für Metallurgie
  17. Pellets für Pelletheizung
  18. Pflanzenkohle als Ausgangsstoff für Kohlefaser, Plaste etc.

Klimabilanz

Pflanzenkohle besteht zu überwiegendem Anteil aus reinem Kohlenstoff, der von Mikroorganismen nicht bzw. nur sehr langsam abgebaut werden kann. Wird diese Pflanzenkohle in landwirtschaftliche Böden eingearbeitet, bleibt ein Anteil von über 80% ihres Kohlenstoffes für mehr als 1000 Jahre stabil[10][18][19] und stellt somit eine Möglichkeit dar, das ursprünglich von Pflanzen assimilierte CO2 langfristig der Atmosphäre zu entziehen und dadurch den Klimawandel abzubremsen.

Da Pflanzenkohle über Jahrtausende relativ stabil im Erdboden verbleibt und somit Kohlenstoffsenken bildet, ist sie neben ihrer Rolle als Bodenverbesserer zunehmend als Mittel des Klimaschutzes ins Blickfeld gerückt.

Biologische Reststoffe wie Grünschnitt, Trester oder Mist werden derzeit entweder der Kompostierung, Fermentierung oder Verrotung zugeführt. Beim Kompostieren und Verrotten vergast jedoch die Biomasse zu 60%, respektive 99% als CO2 und Methan. Bei der technisch relativ einfach konstruierbaren und somit auch dezentral einsetzbaren Pyrolyse verschwelt die Biomasse zu 40% zu reiner Pflanzenkohle; und bei der Verbrennung des Synthesegases entstehen nur relativ geringe Mengen CO2 und keinerlei Methan oder gar Lachgas. Wird die Pflanzenkohle in den Erdboden eingearbeitet, wird der Atmosphäre dauerhaft Kohlenstoff entzogen, der folglich nicht mehr zur Klimaerwärmung beitragen kann. Da zudem die Energie des Synthesegases zur Elektrizitätsgewinnung eingesetzt werden kann und somit fossile Brennstoffe ersetzt, ist die Klimabilanz bei der Pyrolyse von biologischen Reststoffen im Vergleich zu deren bloßer Verrottung nahezu 95% klimapositiv. Die Pyrolyse kann zudem höchst effizient in der Reststoffverwertung eingesetzt werden. So lassen sich Reststoffe aus Biogasanlagen, Pressreste aus der Sonnenblumen-, Raps- oder Olivenöl Herstellung, Gärreste aus der Bioethanolherstellung verwenden.

Mittels einer Pyreg-Pyrolyse-Anlage lassen sich beispielsweise aus je 2 Tonnen Grünschnitt rund 1 Tonne CO2 dauerhaft der Atmosphäre entziehen.[20] Alle Energieaufwendungen wie für den Transport des Grüngutes, dessen Zerkleinerung, den Betrieb der Anlage sowie das Einbringen der Pflanzenkohle in den Boden sind dabei bereits berücksichtigt. Die verwendete Pyrolyse-Anlage ist energieautonom und wird im kontinuierlichen Prozess betrieben. Die Energie, die zur Aufheizung der Biomasse auf über 400 Grad benötigt wird, stammt aus der Biomasse selbst und wird durch die Verbrennung des bei der Pyrolyse entstehenden Gases erzeugt.[21] BioMaCon Anlagen nutzen zur Karbonisierung der Biomasse die Abwärme anderer Systeme. Solche Systeme sind z.B. Biogasanlagen. Zur Karbonisierung der Biomasse werden hier die heißen Abgase der Verbrennungsmotoren genutzt. Das gesamte durch die Pyrolyse entstehende Gas wird den Verbrennungsmotoren zur klimapositiven Stromerzeugung zugeführt, da es nicht mehr zur Karbonisierung der Biomasse benötigt wird. Das Pyrolysegas wird so sehr effektiv genutzt. Die Pyrolyse-Anlage kann kontinuierlich als auch diskontinuierlich betrieben werden, da durch die Abwärmenutzung die Anlage immer auf Betriebstemperatur gehalten wird und so Aufheizphasen entfallen.

CO2-Zertifikate durch Einarbeitung von Pflanzenkohle in landwirtschaftliche Böden

Wird die durch Pyrolyse gewonnene Pflanzenkohle in landwirtschaftliche Böden eingebracht, lagert sie dort ähnlich wie Erdöl oder Braunkohle über mehrere Jahrtausende stabil. Der Kohlenstoff der Pflanzenkohle wird somit dem Kohlenstoffzyklus entzogen, da er weder durch Verbrennung noch durch Verrottung zu CO2 oder Methan umgewandelt wird. Durch den Bodeneintrag der Pflanzenkohle würden die landwirtschaftlichen Böden zu Kohlenstoffsenken, die im Unterschied zu instabilem Humus als CO2-Zertifikate geltend gemacht werden könnten. Bei den letzten Weltklimakonferenzen gab es jedoch keinen Entscheid, derartige Sequestrierungen in einen globalen Kohlestoffhandel einzubinden. Grund dafür ist die bisher ungeklärte Frage, ob die Methode in Maßstäben durchführbar ist, die ein hinreichendes Minderungspotential enthalten und damit den administrativen Aufwand einer Aufnahme in den Kohlenstoffmarkt rechtfertigen. Die gleichzeitig bestehende Skepsis gegenüber dem realen Nutzen für die Minderung von Treibhausgasen ist der Befürchtung geschuldet, dass eine großindustrielle Pflanzenkohleproduktion eine Umwandlung von natürlichen Wäldern oder landwirtschaftlichen Flächen in Holzplantagen nach sich ziehen würde.

Einzelnachweise

  1. Schmidt, HP: Pflanzenkohle, ein historischer Bodenverbesserer in Europa, Ithaka-Journal, 2009, ISSN 1663-0521
  2. Lehmann J, Czimczik C, Laird D, Sohi S: Stability of biochar in soil. In: Biochar for environmental management – science and technology, Lehmann J,Joseph S (Eds). earthscan, London 183-205 (2009)
  3. Glaser B, Haumaier L, Guggenberger G, Zech W: The ‘terra preta’ phenomenon: A model for sustainable agriculture in the humid tropics. Naturwissenschaften 88, 37-41 (2001)
  4. Pichler B: Pflanzenkohle in Weinbergböden, Ithaka-Journal für Ökologie und Klimafarming, 2010, ISSN 1663-0521
  5. Thies Je, Rillig Mc: Characteristics of biochar: Biological properties. In: Biochar for environmental management: Science and technology, Lehmann J,Joseph S (Eds). Earthscan, London, U.K. 85-105 (2009)
  6. a b Steinbeiss S, Gleixner G, Antonietti M: Effect of biochar amendment on soil carbon balance and soil microbial activity. Soil Biology and Biochemistry 41(6), 1301-1310 (2009)
  7. Warnock DD, Lehmann J, Kuyper TW, Rillig MC: Mycorrhizal responses to biochar in soil – concepts and mechanisms, Plant and Soil, vol 300, pp9-20 (2007)
  8. Hilber I: Pestizidbindung durch Aktivkohle, Ithaka-Journal 2009, ISSN 1663-0521
  9. Smernik RJ: Biochar and Sorption of Organic Compounds in In: Biochar for environmental management – science and technology, Lehmann J, Joseph S (Eds). earthscan, London 289-300 (2009)
  10. a b Kuzyakov Y, Subbotina I, Chen H, Bogomolova I, Xu X: Black carbon decomposition and incorporation into soil microbial biomass estimated by 14c labeling. Soil Biology & Biochemistry 41, 210-219 (2009)
  11. Van Zwieten L, Singh B, Joseph S, Kimber S, Cowie A, Chan Ky: Biochar and emissions of non-CO2 greenhouse gases from soil. In: Biochar for environmental management – science and technology, Lehmann J,Joseph S (Eds). earthscan, London 227-249 (2009)
  12. Kammann C. (2010) Biokohle in Böden: C-Sequestrierungsoption und Veränderung der N2O-Emissionen nach Pflanzenkohleapplikation, in: S. D. KTBL (S. Wulf (Ed.), Emissionen landwirtschaftlich genutzter Böden, KTBL – Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V., Kloster Banz, Bad Staffelstein, Germany
  13. Chan KY: Biochar: Nutrient Properties and Their Enhancement in: Biochar for environmental management – science and technology, Lehmann J,Joseph S (Eds). earthscan, London 67-84 (2009)
  14. Elad Y, Rav D, Meller Y, Borenshtein M, Ben Kalifa H, Silber A, Graber ER Induction of systemic resistance in plants by biochar, a soil-applied carbon sequestering agent. Phytopathology 100, 913-921 (2010)
  15. Libra J.A., Ro K.S., Kammann C., Funke A., Berge N.D., Neubauer Y., Titirici M.-M., Fühner C., Bens O., Kern J., Emmerich K.-H. (2011) Hydrothermal carbonization of biomass residuals: A comparative review of the chemistry, processes and applications of wet and dry pyrolysis. Biofuels in press
  16. Bühler L, Schmidt HP: Pflanzenkohle für Entwicklungsländer
  17. Vapothermale Carbonisierung, IDW-Online 24. Oktober 2011
  18. Schmidt M. W. I., Noack A. G. 2000. Black carbon in soils and sediments: Analysis, distribution, implications, and current challenges. GlobalBiogeochemical Cycles 14, 777-794
  19. Lehmann J: Bio-energy in the black. in Ecology and the Environment 5(7), 381-387 (2007)
  20. Sequestrierungspotential von Pyreg-Pflanzenkohle
  21. Gerber H: Biomassepyrolyse mit Pyregreaktor, Ithaka-Journal 2009, ISSN 1663-0521

Weblinks


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