Optimierung des N-Kreislaufs durch Biochar in der Landwirtschaft: Neueste Forschungsergebnisse
© ANS e.V. (am Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig) (10/2014)
Pyrogene Pflanzenkohle (engl. Biochar) gilt als sehr zersetzungsstabil. Bringt man Pflanzenkohle in Böden ein, wird daher der Atmosphäre netto der Kohlenstoff entzogen, der zuvor durch Photosynthese in Biomasse fixiert und dann durch Pyrolyse stabilisiert wurde. Die vergangenen 5 bis 7 Forschungsjahre im gemäßigten Klima zeigten wenig überraschend, dass reine, unbehandelte Pflanzenkohle nicht jeden Boden in wenigen Jahren in eine fruchtbare Schwarzerde transformiert. Daher fehlt oft der ökonomische Anreiz Pflanzenkohle einzusetzen. Das viel bemühte „Fallbeispiel“ Amazonas-Schwarzerde (ADE oder Terra preta) legt bereits nahe, Pflanzenkohle nicht „pur“ zu verwenden, sondern sie mit nährstoffreichen organischen Materialien in Kontakt zu bringen. Aber funktioniert eine solche „Beladung“ der Kohle mit Nährstoffen überhaupt? In diesem Beitrag werden zunächst die Wurzeln und Probleme des noch jungen Forschungsgebiets „Pflanzenkohle“ erläutert. Im Anschluss werden eigene Schlüssel-Ergebnisse vorgestellt, die eine spannende Basis für weitere Entwicklungen liefern.

Biokohlenstrategien als Maßnahmen zum Klimaschutz
© ANS e.V. (am Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig) (10/2014)
Biokohle wird von öffentlichen und privaten Interessensgruppen als innovative Schnittstelle im Stoffstrom-Management mit Wertschöpfungs- Potenzialen in den Bereichen Klimaschutz, Energie, Landwirtschaft, Bodenverbesserung und Abfallwirtschaft propagiert. Für eine umfassende Abschätzung und Bewertung einer „Biokohlenstrategie“ im Klimaschutz, das heißt der C-Sequestrierung mittels Carbonisierung (Pyrolyse, HTC) von Biomasse, sind verschiedene Faktoren zu betrachten: Bereitstellungs- und Aufnahmekapazitäten für Biokohle, Energie- und Kohlenstoff-Bilanz, Stabilität der Produkte, Auswirkungen auf Bodenfunktionen und Ertragseffekte sowie nicht zuletzt wirtschaftliche Gesichtspunkte. Die wesentlichen Aspekte werden im Folgenden angesprochen.

Nährstoffberatung zum Schutz der Oberflächengewässer in Niedersachsen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2014)
Seit 2010 bietet das Land Niedersachsen eine Grundwasserschutzberatung für landwirtschaftliche Betriebe an. Die Beratung ist eine der Maßnahmen, um den guten chemischen Zustand in Bezug auf Nitrat zu erreichen. Im Jahr 2014 wurde dieses Angebot um eine Oberflächengewässerberatung in drei Pilot-Beratungsgebieten erweitert. Die unterschiedlichen Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie an den Grundwasser- und Fließgewässerschutz im Hinblick auf Nährstoffe, den Erfahrungen im Grundwasserschutz sowie der Ausgangslage in der Beratung für Oberflächengewässer werden vorgestellt.

Der Einsatz von Kompost lohnt sich
© Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V. (8/2014)
Für die Bodenfruchtbarkeit ist es unverzichtbar, einen ausreichend hohen Gehalt an organischer Substanz als Grundlage zu haben. Dabei liegt es in der Verantwortung des Flächenbewirtschafters, den Boden durch eine gezielte Humuswirtschaft in einem guten Zustand zu erhalten. Die Vorteile und positiven Effekte des Einsatzes von Kompost hat Holger Fechner von der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen zusammengefasst.

Wechselwirkung von Kompost und Pflanzenkohle: Möglichkeiten und Grenzen von Terra Preta-ähnlichen Produkten
© ANS e.V. (am Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig) (10/2013)
Pyrogene Pflanzenkohle (engl. Biochar) gilt als sehr zersetzungsstabil. Bringt man Pflanzenkohle daher in Böden ein, wird der Atmosphäre netto die Menge an Kohlenstoff entzogen, die in der Kohle gebunden ist und zuvor durch Photosynthese in die Biomasse aufgenommen wurde. Die Idee zur Nutzung von Pflanzenkohle in Böden stammt aus der Erforschung der fruchtbaren Amazonas-Schwarzerden (Terra Preta), worin ein zentraler Bestandteil Pflanzenkohle ist. Die enthaltene Kohle darin war lange Zeit intensiv in Kontakt mit organischer Substanz, Pflanzenwurzeln, Mineralien, Huminstoffen und Mikroorganismen, sodass sich organo-mineralische Komplexe gebildet haben. Die ersten Europäer, spanische Eroberer, suchten die mythische "goldene Stadt", El Dorado. In Zeiten massiver Verluste fruchtbarer Böden weltweit, des voranschreitenden Klimawandels und zunehmender Witterungsextreme sind diese Schwarzerden der eigentliche Schatz. Ein Vermächtnis, erhalten durch die Jahrhunderte, das Ermutigung, Rätsel und Auftrag zugleich ist: Nachhaltig fruchtbare Böden und Agrikultur sind möglich – suche und erkenne, wie!

Potenzial von Biocharkompost zur Entwicklung nachhaltiger Agrarsysteme in Ghana
© ANS e.V. (am Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig) (10/2013)
Fruchtbare Böden sind eine wichtige Voraussetzung für eine gesicherte Nahrungsmittelproduktion. Um die Ressource Boden nachhaltig zu bewirtschaften und die Ernährungsgrundlage zu sichern, ist es vor allem in Afrika notwendig, die Bodenfruchtbarkeit zu steigern und die Bodenqualität zu verbessern. Sowohl die Anwendung von organischen Bodenverbesserungsmitteln, wie z.B. Biocharkompost, als auch nachhaltige Anbaumethoden sowie vielfältige Fruchtfolgen sind Bestandteil eines nachhaltigen Boden. Das Potenzial von Biocharkompost im Hinblick auf eine Ertragssteigerung und ein verbessertes Pflanzenwachstum wird im Rahmen des Biocharkompost-Projekts in der nördlichen Region von Ghana in der Umgebung Tamale mittels Freilandversuchen untersucht.

Biochar meets compost - Ergebnisse unterschiedlicher Einsatzbereiche
© ANS e.V. (am Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig) (10/2013)
Das neue Jahrtausend stellt auch an unsere Böden mannigfaltige Ansprüche – sowohl im Hinblick auf eine hohe Produktivität als auch die Erhaltung, möglicherweise sogar Verbesserung, der natürlichen Bodenfunktionen. Der organischen Bodensubstanz kommt dabei eine zentrale Rolle zu – sowohl für den Nährstoffhaushalt als auch den Wasserhaushalt der Böden, aber auch das Bodenleben. Darüber hinaus können Böden große Mengen von Kohlenstoff speichern und damit der Atmosphäre entziehen.

Pflanzenkohle-Wirkung auf die Stickstoff- und Phosphatauswaschung in den sandigen Böden des Norddeutschen Tieflands (Wendland Region)
© ANS e.V. (am Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig) (10/2013)
Klimawandel und Bevölkerungswachstum führen zu stetig steigendem Druck auf natürliche Ressourcen wie z.B. Boden-, Pflanzennährstoffe und Biomasse. Daher werden künftig dringend Konzepte zur nachhaltigen integrierten Ressourcennutzung benötigt. Das BMBF Forschungsprojekt "ClimaCarbo" hat es sich zum Ziel gesetzt, bisher wenig effizient genutzte regionale Reststoffe in der Wendlandregion (Biogasgärreste, Trester, Mist etc.) stofflich in den landwirtschaftlichen Kreislauf zu integrieren und zu veredeln. Hierfür werden zum einen in der Forstwirtschaft anfallende Holzreste mittels PYREG-Karbonisierung zu Pflanzenkohle veredelt.

Energie oder Dünger - Wohin soll unsere Organik?
© ia GmbH - Wissensmanagement und Ingenieurleistungen (6/2013)
Das am 1.6.2012 in Kraft getretene Kreislaufwirtschaftgesetz schreibt im § 11 Abs. 1 vor, dass bis spätestens 1. Januar 2015 Bioabfälle getrennt zu erfassen sind. Derzeit werden ca. 4,3 Mio. Mg/a Bioabfälle und 4,6 Mio. Mg/a Grünabfälle gesammelt und verwertet.

Treibhausgasemissionen und Stickstoffumsetzungsprozesse in Pflanzenkohle-Böden
© ANS e.V. (am Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig) (10/2012)
Seit Beginn der Industrialisierung und der "grünen" Revolution in der Landwirtschaft sind die Treibhausgase CO2, N2O und CH4 in der Atmosphäre auf Werte gestiegen, die uns vermutlich in einem geologischen Wimpernschlag 20 Millionen Jahre und weiter zurück in die Erdgeschichte katapultieren. Angetrieben durch unser Handeln steigen die THG-Konzentrationen rasch weiter an; Möglichkeiten zur Minderung werden händeringend gesucht. Die Verwendung von pyrogenem biochar oder HTC-Kohle in Böden oder Pflanzsubstraten führt häufig zu einer Verringerung der Lachgas-Emissionen aus Böden. Hierzu liegen mittlerweile erste experimentelle Daten aus der ganzen Welt vor, von China, Australien, den USA und Kanada bis Europa. Aber selbst wenn biochar Anfangs gute Effekte hat: Weiche Effekte hat es langfristig? Liegt hier vielleicht eine verborgene Gefahr, weil Kohlenstoffreichere Boden in der Regel auch ein größeres Potential für z.B. Lachgasemissionen besitzen? Der vorliegende Beitrag beleuchtet den derzeitigen Wissensstand zum Thema THG-Flüsse, N-Umsetzungen und Pflanzenkohle.

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