Kompostierung und Karbonisierung von pflanzlichen Reststoffen - Herstellung von Biokohle und Biokohlesubstraten im Botanischen Garten Berlin-Dahlem

Durch eine verbesserte Kompostierung und die Herstellung von Biokohle aus anfallenden Rest- und Abfallstoffen können im Botanischen Garten Berlin-Dahlem Stoffkreisläufe effektiv gestaltet werden. Dendromasse aus gehäckseltem Astschnitt und Stammholz wird in einem autothermen Gleichstrom-Festbettvergaser zu Biokohle umgewandelt. Erste hergestellte Biokohlen zeigen eine hohe Stabilität und sehr geringe Gehalte (0,05 mg/kg) an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK). Um den Einfluss der Biokohle auf die Kompostierung zu untersuchen, wurden verschiedene Ansätze in einer offenen Mietenkompostierung (Mietenvolumen ca. 10m³) mit und ohne Biokohle durchgeführt. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe von Biokohle eine Verbesserung des Kompostierprozesses (z.B. Feuchte, Geruch, Substratstruktur, Feuchtrohdichte) bewirkt. Zur Überprüfung des Einflusses von Komposten mit Biokohle auf die frühe Pflanzenentwicklung wurden Keimtests mit Kresse (Lepidium sativum) und Chinakohl (Brassica rapa subsp. pekinensis) durchgeführt. Signifikant fördernde Wirkungen konnten im Vergleich zu Kompost ohne Biokohle nur für die Wurzelentwicklung im Kressetest gemessen werden. Leachingversuche zeigen einen tendenziellen Einfluss der Biokohle auf das Nährstofffreisetzungsverhalten von Biokohlesubstraten. Die Mitkompostierung von Biokohle führt zu einer reduzierten Auswaschung von Nitrat, Phosphor, Magnesium, Calcium und Schwefel.

Der Botanische Garten Berlin-Dahlem (BG) beheimatet 22.000 verschiedene Pflanzenarten auf einer Fläche von über 43 ha. Das jährliche Aufkommen von pflanzlichen Reststoffen liegt im Durchschnitt bei 2.000 m³ Biomasse. Diese Biomasse setzt sich aus Grün-, Staudenrück-, Rasen- und Astschnitt sowie Stammholz, Laub und Wiesenmahd zusammen.

Die Verwertung der pflanzlichen Reststoffe (ohne Astschnitt und Stammholz) erfolgte teilweise durch eine Kompostierung, die jedoch den gärtnerischen Anforderungen an einen für Pflanzsubstrate geeigneten Kompost nicht erfüllen konnte. Begründet lag dieses u.a. in mangelnder Kompostiertechnik, wodurch keine ausreichende Hygienisierung während der Kompostierung erreicht wurde, so dass ein Abtöten von Unkrautsamen und Keimen nicht erfolgte. Der erzeugte Kompost war daher von eher mäßiger Qualität und wurde dementsprechend nur bedingt verwendet.

Ein großer Teil der anfallenden pflanzlichen Reststoffe, jährlich durchschnittlich ca. 600 m³, wurde nach einigen Wochen Lagerung entsorgt. Astschnitt wurde gehäckselt und als Mulchmaterial verwendet. Stammholz (für Brennholz) wurde an Selbstabholer verkauft. Demgegenüber stand ein Bedarf an ca. 180 m³ Kompost der jährlich zugekauft wurde. Durch die Schließung von Kreisläufen, mittels einer verbesserten Kompostierung und einer eigenen Biokohleherstellung, sollen im Botanischen Garten Berlin nicht nur anfallende Rest- und Abfallstoffe effektiv verwertet, sondern auch Entsorgungskosten und Kosten für den Einkauf von Kompost und Düngemitteln minimiert werden. Darüber hinaus leisten die Karbonisierung von Dendromasse und die Verwendung von Biokohle zur Herstellung von Biokohlesubstraten einen aktiven Beitrag zur Nachhaltigkeit. Die Karbonisierung stellt eine vielversprechende neue Technologie dar, die einen Beitrag zur Kohlenstoffsequestrierung bei gleichzeitiger Wärmenutzung leistet. Neben der stofflichen Verwertung der Biokohle lassen sich durch die gleichzeitige Wärmeentstehung bei der Biokohleherstellung fossile Brennstoffe substituieren, Treibhausgasemissionen vermindern und letztlich die Wertschöpfung steigern.



Copyright: © ANS e.V. HAWK
Quelle: 75. Symposium 2014 (Oktober 2014)
Seiten: 18
Preis inkl. MwSt.: € 0,00
Autor: Dr. Robert Wagner
Dipl.-Geogr. René Schatten
Dipl. Geogr. Kathrin Rößler
Prof. Dr. mult. Dr. h. c. Konstantin Terytze

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