Biokohle

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Biokohle

Energieträger, Torfersatz und Bodenhilfsststoff - ein Multitalent mit Klimaschutzwirkung

 

Angesichts der drängenden globalen Herausforderungen gilt es, für Landwirtschaft und Gartenbau neue Wege zu beschreiten, die eine nachhaltige und zugleich langfristige Sicherung des Boden-Humusgehalts und seiner Fruchtbarkeit ermöglichen und einen Beitrag zum Klimaschutz leisten.

Karbonisierung als Beitrag zum Klimaschutz

Ein vielversprechender Ansatz zur Sequestrierung von Kohlenstoff ist die thermische Stabilisierung von Kohlenstoffverbindungen, die aus unvollständiger Verbrennung von Biomasse hervorgehen. Durch thermochemische Behandlung (Pyrolyse und Hydrothermale Karbonisierung) lassen sich sowohl verholzte als auch unverholzte Biomassen zu Biokohlen karbonisieren und dadurch vor einem raschen mikrobiellen Abbau schützen.

Biokohlen – Hilfsstoffe für den Boden

Im Zusammenhang mit dem Recycling landwirtschaftlicher Reststoffe forscht das ATB an Strategien zur Herstellung von Bodenverbesserungsmitteln, die positiv auf den Bodenwasserhaushalt wirken, um damit den Auswirkungen von Dürreperioden entgegen zu steuern, einen Beitrag zur Sequestrierung von CO2 zu leisten und Kohlenstoff im Boden zu binden.

Beispielgebend hierfür ist die Terra preta. Diese im Amazonasbecken über Jahrhunderte entstandene fruchtbare Schwarzerde zeichnet sich dadurch aus, dass in ihr große Mengen an Nährstoffen und organischem Kohlenstoff gespeichert sind.

Biokohlen als Torfersatz

Landwirtschaft und Gartenbau tragen erheblich zur Steigerung des klimaschädlichen Gehaltes an Kohlenstoffdioxid (CO2) in unserer Atmosphäre bei. Eine Schlüsselrolle spielen dabei die kohlenstoffreichen Torfvorkommen in Mooren, deren Abbau und gartenbauliche Nutzung zur unvermeidlichen CO2-Freisetzung führt.

Alternative Materialien, wie Komposte, Holzfasern oder Biokohlen könnten künftig den Torf in Kultursubstraten ersetzen. Biokohlen bieten hierfür großes Potenzial, u.a. weil sie ähnlich niedrige pH- und Leitfähigkeitswerte aufweisen, wie sie auch bei Torf zu finden sind. Für alle Torfersatzstoffe gilt, dass sie möglichst geringe Nährstoff- und Kalkgehalte, eine geringe N-Immobilisierung, eine lockere Lagerung und eine hohe Strukturstabilität sowie eine hohe Luftkapazität bei ausreichendem Wasserspeicherungsvermögen aufweisen sollten.

Mit unseren Forschungsarbeiten (Biokohle-Lab des ATB) untersuchen wir derzeit, inwieweit Kohlen aus der Pyrolyse und der Hydrothermalen Karbonisierung (HTC) als alternative Substrate den in Kultursubstraten eingesetzten Torf ergänzen oder sogar ersetzen können.

Im Fall von HTC-Kohlen sind Furfurale und Phenole, die in Abhängigkeit der Prozessführung entstehen können, zu entfernen. Um die Qualitätskriterien für den Torfersatz in Kultursubstraten zu erfüllen, entwickeln wir weitere Nachbehandlungen der Kohlen und untersuchen deren Wirksamkeit anhand von Keimtesten.

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Expert on this topic

Prof. UZ, Dr. Amon, Barbara

Scientist; Program coordinator RP Precision agriculture


Department: Technology Assessment and Substance Cycles

Email: bamon@spam.atb-potsdam.de

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