Biochar: Was ist das?

Was ist Pflanzenkohle?

Biochar oder Agrichar ist eine feste, mikroporöse Pflanzenkohle, die durch Pyrolyse entsteht (siehe Punkt 2). Das Wort „Biochar“ ist ein Neologismus aus „bio“ (organisch) und „char“ (von charcoal, englisch für Holzkohle).

Biochar ist ein Bodenverbesserer, der in der Landwirtschaft eingesetzt wird, um die Bodenqualität und damit die Erträge zu steigern. Biochar wird als Pulver oder in kleinen Fragmenten in den Boden eingearbeitet. Dieser Bodenverbesserer verbessert die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Bodens. Biochar kann in der Landwirtschaft, im Gartenbau, in der Agroforstwirtschaft, in der Permakultur, im ökologischen Gemüsebau und sogar im Garten eingesetzt werden.

Biochar wird insbesondere zur Stabilisierung und Verbesserung tropischer Böden empfohlen, die von Natur aus sauer und durch Abholzung, intensive Landwirtschaft und Erosion geschädigt sind.

Der durch Pyrolyse gewonnene Kohlenstoff ist stabil und wird im Boden nur sehr langsam abgebaut. Daher fungiert Biochar als „Kohlenstoffsenke“ (auch Humus, Torfmoore, Wälder, Ozeane usw. sind Kohlenstoffsenken), das heißt, Biochar kann Kohlenstoff aus dem Kohlenstoffkreislauf, darunter atmosphärisches CO2, aufnehmen und speichern. Dies wird als Kohlenstoffsequestrierung bezeichnet. Eine „Kohlenstoffsenke“ trägt somit durch die Bindung von Kohlenstoff zur Bekämpfung des Klimawandels bei.

Hinweis: Biochar, das durch Pyrolyse entsteht, darf nicht mit Biokohle verwechselt werden, die aus einem biologischen Prozess hervorgeht. Biokohle ist eher „einfache“ Holzkohle, die als Brennstoff verwendet wird.

Nota bene: Die Idee, Kohle zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften in den Boden einzuarbeiten, ist nicht neu. Die Ureinwohner Amerikas der präkolumbischen Zeit (zwischen 800 v. Chr. und 500 n. Chr.) mischten Holzkohle in den Boden, um dessen Fruchtbarkeit zu verbessern.

Biochar-Granulat (© Oregon Department of Forestry)

Pflanzenkohle herstellen

Biochar entsteht durch die Pyrolyse organischer Materialien (landwirtschaftliche und gärtnerische Abfälle, Rückstände aus der Forstwirtschaft usw.) in speziellen Öfen, sogenannten Pyrolyseöfen. Pyrolyse (oder Thermolyse) bezeichnet die chemische Zersetzung einer organischen Verbindung durch eine sehr starke Temperaturerhöhung (bei Biochar über 350 °C). Dieser Vorgang findet praktisch unter Sauerstoffausschluss statt, um Oxidation und vor allem Verbrennung zu verhindern. Bei der Pyrolyse entsteht daher keine Flamme.

Pyrolyse eignet sich zur Verwertung zellulosehaltiger Biomasse (Pflanzenabfälle): Neben Biochar entstehen dabei Dämpfe, brennbare Gase und feste Mineralstoffe, die in der Landwirtschaft wiederverwendet werden können.

Hinweis: Die Eigenschaften des erzeugten Biochars ändern sich je nach Ausgangsmaterial. Wird er aus Holz hergestellt, ist er kohlenstoffreich, aber vergleichsweise nährstoffarm. Wird er aus krautigen Pflanzen (Heu, Schilf, Chinaschilf, Hanf usw.) hergestellt, ist er kohlenstoffarm, aber reich an Calcium, Magnesium usw.

Biochar in Form von Fragmenten (© Sunstainable Sanitation Alliance-Wikimedia Commons)

Welche Vorteile hat Pflanzenkohle?

Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit

• Steigerung der biologischen Bodenaktivität: Die Porosität von Pflanzenkohle schützt die Bodenmikrofauna (Bakterien, Gliederfüßer, Regenwürmer …);
• Verbesserung der Bodenstruktur: Pflanzenkohle trägt dazu bei, den Boden „leichter“ zu machen. Ihre poröse Struktur speichert Wasser und Nährstoffe, um sie bei Bedarf an Pflanzen und Bodenleben abzugeben;
• Verbesserung des Nährstoffgehalts: Pflanzenkohle sorgt für eine bessere Bindung von Nährstoffen wie Kalzium, Kalium und Magnesium …;
• Pufferwirkung und Verringerung des Säuregehalts im Boden: Da Pflanzenkohle stark basisch ist, hebt ihre Einarbeitung in sauren Boden den pH-Wert in Richtung Neutralität an.

Ein Plus für die Umwelt

• Kohlenstoffsenke: Der Kohlenstoff in Pflanzenkohle ist stabil und wird nur sehr langsam abgebaut. Pflanzenkohle kann daher wie Wiesen, Wälder, Torfmoore, Ozeane und Humus als „Kohlenstoffsenke“ wirken …;
• Die Pflanzenkohle kann das durch den Boden fließende Wasser durch Filtration und Bindung von Schadstoffen verbessern, darunter bestimmte Schwermetalle. Dieses Wasser gelangt anschließend in die Fließgewässer. Der Einsatz von Pflanzenkohle könnte die Schadstoffbelastung in Fließgewässern senken;
• Die Herstellung von Pflanzenkohle ermöglicht eine Verringerung organischer Abfälle und die Verwertung weiterer Pyrolyseprodukte: Dämpfe, brennbare Gase und feste Mineralien, die in der Landwirtschaft wiederverwendet werden können.

Wie im Garten verwenden?

Biochar nie als Hauptsubstrat verwenden. Vor der Anwendung mit Wasser tränken. Am wirksamsten ist Biochar, wenn er vor der Verwendung im Boden mit Kompost oder Blumenerde (50/50) vermischt wird.

Die Einsatzmöglichkeiten von Biochar im Garten sind vielfältig:

• In Töpfen, Pflanzkästen oder Gemüsewannen ist Biochar besonders nützlich. Er speichert Wasser und Nährstoffe und hält das Substrat gut durchlässig. Als ausreichend gilt ein Anteil von 1/10 Biochar zu 9/10 Substrat (Blumenerde, Kompost, Gartenerde);
• Bei der Pflanzung von Bäumen, Sträuchern oder Stauden: Bei der Pflanzung 1/10 Biochar mit 9/10 guter Gartenerde und Blumenerde ausbringen;
• Auf dem Rasen: Einige Handvoll Biochar mit etwas Blumenerde auf dem Rasen ausstreuen – das hilft bei der Regeneration.
• Im Gemüsebeet: etwa 1 Liter Biochar pro m² ausbringen;
• In Beeten sowie unter Bäumen und Sträuchern: Etwas mit Kompost vermischten Biochar (Verhältnis 40/60) ausbringen und oberflächlich in den Boden rund um bereits etablierte Pflanzen einarbeiten.

Rasen, Pflanzkästen, Baum- und Strauchpflanzung: Biochar ist vielseitig einsetzbar

Ist Biochar wirklich eine Wunderlösung für die Umwelt?

Auf dem Papier scheint immer alles wunderbar. Pflanzenkohle bietet eine Möglichkeit, organische Abfälle zu verwerten, dabei die Böden zu verbessern und Kohlenstoff zu speichern. Das klingt großartig!

Aber… Achten Sie darauf, nicht in die üblichen Fallen von Industrie und Intensivlandwirtschaft zu geraten.

• Wenn Pflanzenkohle aus organischen Abfällen hergestellt wird, ist das sehr gut. Wenn dafür hingegen Wälder, Schilfgebiete … gerodet werden müssen (Geschäft ist Geschäft …), ist das zwangsläufig eine große ökologische Dummheit;
• Außerdem tragen Totholz und „organische Abfälle“ in Wäldern (und sogar in unseren Gärten!) zur Humusbildung und allgemein zur Bodenfruchtbarkeit bei. Wenn all das zur Herstellung von Pflanzenkohle entfernt wird, verarmen die natürlichen Lebensräume und landwirtschaftlich genutzten Böden;
• Manche Böden sind von Natur aus sauer und beherbergen eine besondere Flora (und damit auch Fauna). Den pH-Wert dieser Böden durch eine große Menge Pflanzenkohle zu verändern, wäre für die lokale Biodiversität verheerend;
• Wenn es keine lokale Produktionskette für Pflanzenkohle gibt, die organische Abfälle aus der Region verwendet, kommt die Pflanzenkohle manchmal von sehr weit her. Das ist alles andere als ökologisch;
• Einige einfache Pyrolyseanlagen besitzen keine Doppelwand, um die entstehenden Gase zurückzuhalten. Auch diese während der Pyrolyse freigesetzten Gase tragen zur Klimaerwärmung bei.

Kurz gesagt: Auf dem Papier scheint Pflanzenkohle eine hervorragende Idee zu sein. Das Problem ist, dass der Mensch nun einmal so ist, wie er ist, und vor allem durch Geld motivierte Fehlentwicklungen durchaus auftreten können. Bleiben wir wachsam!

Abschließend sollte die Stabilität des in der Pflanzenkohle enthaltenen Kohlenstoffs berücksichtigt werden. Dieser bleibt viele Jahre im Boden. Überlegen wir also gut, bevor wir Pflanzenkohle einarbeiten: Sollte sich ihre Verwendung aus verschiedenen Gründen in einem bestimmten Bodentyp als nachteilig erweisen, bleibt dieser Boden lange geschädigt.