Biokohle als Bodenverbesserer: Hintergrundinformationen

Als "Terra Preta" (portugies.: "Schwarze Erde") werden ursprünglich besonders humose,fruchtbare, Jahrtausende alte Böden im Amazonasgebiet bezeichnet. Diese enthalten Biokohlen als wesentlichen Bestandteil. Diese Amazonas-Böden dienen als Leit- und Vorbild für die gesamte Biokohleforschung, sind aber im gemäßigten Klima Europas nicht reproduzierbar.

Durch die Einbringung von Biokohle/Terra Preta als Bodenverbesserer soll langfristig die Bodenfruchtbarkeit erhalten bzw. gesteigert werden. Aufgrund ihrer chemisch-physikalischen Eigenschaften können v.a. in sandigen Böden die Nährstoffhaltefähigkeit und die Wasserspeicherfähigkeit erhöht werden.

Die Idee, Biokohle als Bodenverbesserer anzuwenden, kommt aus der Terra Preta-Forschung. Terra Preta sind anthropogen veränderte Schwarzböden im Amazonasgebiet in Brasilien, die sehr fruchtbar sind. Holzkohle ist ein Bestandteil dieser fruchtbaren Böden. Erst seit kurzem gibt es Produkte, die auf der Terra Preta-/Biokohle-Idee basieren. Sie haben ein stabiles Kohlenstoffgerüst, das die Wasserspeicherfähigkeit verbessert, und an ihrer Oberfläche funktionelle Gruppen, die die Nährstoffhaltefähigkeit erhöhen. Gleichzeitig sind sie langzeitstabil, d.h. sie müssen nur einmalig aufgebracht werden und können über Jahrzehnte wirken.

Ausbringung des Biokohlesubstrates auf einem
Praxisschlag

Es gibt zwei Arten, Biokohle herzustellen. Bei der Pyrolyse wird unter hohen Temperaturen (> 350°C) und Sauerstoffabschluss ein holzkohleartiges Produkt hergestellt (Pyrolyse-Biokohle). Als Ausgangsmaterial wird meist holzige Biomasse verwendet. Im Gegensatz dazu wird bei der Hydrothermalen Karbonisierung in wässrigem Milieu und bei geringeren Temperaturen (180 - 220 °C) und hohem Druck (ca. 20 bar) ein torf- bis braunkohleähnliches Produkt hergestellt (HTC-Biokohle). Die Hydrothermale Karbonisierung hat den Vorteil, dass auch feuchte Biomasse wie z.B. Klärschlamm oder Gärreste ohne Vortrocknung direkt verwertet werden können.