Drei gro\u00dfe am ATB angesiedelte Forschungsvorhaben werden sich in den n\u00e4chsten Jahren intensiv der Frage widmen, was wirklich dran ist an der Biokohle und wie ihr Potenzial f\u00fcr Boden und Klima bestm\u00f6glich genutzt werden kann. Die Forschungsaufgaben umspannen die gesamte Wertsch\u00f6pfungskette: von der Weiterentwicklung der Herstellungsverfahren bis zur Bilanzierung von Energie und Stoffstr\u00f6men und Bewertung der Klimawirksamkeit eines Biokohleeinsatzes.<\/b><\/p>\n
Biokohle verspricht die L\u00f6sung gleich mehrerer globaler Probleme: Sie ist nicht nur aus klimapolitischen Erw\u00e4gungen interessant, Biokohle gilt auch als Hoffnungstr\u00e4ger f\u00fcr die weltweit zunehmend degradierten landwirtschaftlichen B\u00f6den. Die Verkohlung von Biomasse \u00fcberf\u00fchrt organische Substanzen in eine dauerstabile Form. Der von den Pflanzen zuvor gespeicherte Luftkohlenstoff wird auf diese Weise dauerhaft der Atmosph\u00e4re entzogen. Gleichzeitig kann Biokohle als Bodenhilfsstoff die Funktion von nat\u00fcrlichem Humus \u00fcbernehmen und die Sorptionsf\u00e4higkeit des Bodens f\u00fcr N\u00e4hrstoffe und Wasser nachhaltig erh\u00f6hen. Noch ist nicht gekl\u00e4rt, ob und in welcher Form Biokohle sich eignet, n\u00e4hrstoffarme B\u00f6den zu einer \u201aTerra Preta\u2018 aufzuwerten und welche Effekte der Einsatz von Biokohle auf die landwirtschaftliche Produktion hat.<\/p>\n
Zwei neue internationale Forschungsvorhaben werden sich in den n\u00e4chsten Jahren intensiv mit Fragen entlang der Wertsch\u00f6pfungskette Biokohle befassen. Mit Beginn 2012 startet das vom ATB koordinierte Projekt “Biokohle in der Landwirtschaft – Perspektiven f\u00fcr Deutschland und Malaysia”. Es zielt in einem ganzheitlichen Ansatz auf ein besseres Verst\u00e4ndnis der \u00f6konomischen und \u00f6kologischen Potenziale des Biokohleeinsatzes, u.a. zur Sicherung und Erh\u00f6hung der Ernteertr\u00e4ge in Zeiten des Klimawandels. “Biokohle f\u00fcr nachhaltiges Ressourcenmanagement” will im Rahmen einer EU-gef\u00f6rderten COST-Ma\u00dfnahme neue Einsatzbereiche f\u00fcr das multi-funktionale Material Biokohle auf europ\u00e4ischer Ebene schaffen. Diese b\u00fcndelt und vernetzt Forschungsaktivit\u00e4ten der europaweit im Bereich Biokohle f\u00fchrenden Wissenschaftler mit dem Ziel, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und B\u00f6den nachhaltig zu verbessern, aber auch neue und profitable M\u00e4rkte f\u00fcr Landwirtschaft und Industrie zur erschlie\u00dfen.<\/p>\n
F\u00fcr die Verkohlung lassen sich Biomassen verwenden, die bislang nicht sinnvoll genutzt werden k\u00f6nnen und teilweise sogar ein Entsorgungsproblem darstellen. Forscher um den ATB-Nachwuchsgruppenleiter Jan Mumme entwickeln derzeit ein Verfahren, um die Reststoffe aus Biogasanlagen zu kohle\u00e4hnlichen Materialen zu wandeln. “G\u00e4rreste eignen sich ausgezeichnet f\u00fcr die hydrothermale Erzeugung von Biokohle”, hebt Projektleiter Mumme den Mehrwert dieses Reststoffs hervor. Das HTC-Verfahren kann im Gegensatz zur Pyrolyse auch sehr wasserreiche Biomassen verarbeiten. Ergebnis ist eine der fossilen Braunkohle \u00e4hnliche Biokohle. “Wie effizient Kohlenstoff aus den Reststoffen in Form von Biokohle gespeichert wird, h\u00e4ngt von der Reaktionstemperatur und der Dauer des Herstellungsprozesses ab.<\/p>\n
Diesen Prozess zu optimieren, daran arbeiten wir u.a. im Projekt APECS”, so Mumme. Erste Versuche zeigen, dass das Einbringen von Biokohle in B\u00f6den bisweilen auch negative Effekte auf das Pflanzenwachstum hervorrufen kann, u.a. durch unerw\u00fcnschte Begleitstoffe der Kohleerzeugung, wie Phenole und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Am ATB liegt der Fokus daher darauf, die Biokohle vor dem Einsatz im Boden gezielt aufzubereiten. Das ATB betreibt ein eigenes Biokohletechnikum zur Produktion von Biokohlen mit unterschiedlichen Verfahren (Pyrolyse und hydrothermale Carbonisierung HTC) und zur Charakterisierung und Optimierung ihrer Eigenschaften. Da zudem viele Wirkmechanismen von Biokohle in B\u00f6den noch nicht verstanden sind, wird gemeinsam mit Partnerinstituten die Bodenwirkung der Biokohle in Gew\u00e4chshaus- und Feldversuchen untersucht.<\/p>\n
Das vom ATB koordinierte Projekt “Biokohle in der Landwirtschaft – Perspektiven f\u00fcr Deutschland und Malaysia”, in dem die Leibniz-Institute ATB, ZALF und DIW sowie die Technische Universit\u00e4t Berlin, die Humboldt-Universit\u00e4t zu Berlin und die University of Putra Malaysia zusammenarbeiten, wird mit Mitteln aus dem Pakt f\u00fcr Forschung und Innovation des BMBF \u00fcber einen Zeitraum von 3 Jahren gef\u00f6rdert. Projektbeginn ist M\u00e4rz 2012. Die COST-Action TD1107 “Biochar as option for sustainable resource management” f\u00f6rdert ein EU-weites Forschungsnetzwerk. Initiatoren des Netzwerks, das von der Martin-Luther-Universit\u00e4t Halle koordiniert wird, sind das ATB und die Universit\u00e4ten Halle und Gie\u00dfen. An dem offenen Netzwerk beteiligen sich zun\u00e4chst 23 Partner aus 15 europ\u00e4ischen Staaten \u00fcber einen Zeitraum von 4 Jahren.<\/p>\n
Die sechzehnk\u00f6pfige Projektgruppe “APECS – Anaerobic Pathways to Renewable Energies and Carbon Sinks” wird seit 2009 vom BMBF im Rahmen von “Bioenergie 2021” f\u00fcr die Dauer von 5 Jahren gef\u00f6rdert.<\/p>\n
Kontakte<\/b>
\nDr. J\u00fcrgen Kern \u2013 Koordinator des Forschungsprogramms “Stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse”
\nTel.: 0331 5699-123,
\nE-Mail: jkern@atb-potsdam.de<\/a><\/p>\n