Kohlenstoffspeicherung und Senkung des CO2-Gehalts

Biokohle als Beitrag zum Klimaschutz

Wie kann Biokohle dazu beitragen, Umweltbelastungen nachhaltig zu reduzieren? Wissenschaftler der FU Berlin unter der Leitung von Prof. Dr. Konstantin Terytze beleuchten diese Frage in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Müll und Abfall anhand des Projekts Tierpark Berlin-Friedrichsfelde.

Biokohle entsteht durch sogenannte Pyrolyse. Darunter ist eine extreme Erhitzung von pflanzlicher Biomasse unter luftdichten Bedingungen zu verstehen. Auf diese Weise wird Kohlenstoff gebunden und kann nicht als Treibhausgas (CO2) entweichen, so die Autoren. Im Vergleich zu Holzkohle, die in erster Linie ein Brennstoff ist, wird Biokohle hauptsächlich als Bodenhilfsstoff in der Landwirtschaft verwendet.

So trägt die Pyrolyse nicht nur zur Reduzierung des Treibhauseffektes bei, sondern sie verbessert zugleich die Wasserspeicherung und senkt die Auswaschung von Nährstoffen aus den Böden. Die Vermischung von Biokohle mit landwirtschaftlich genutztem Böden fördert zudem dessen Fruchtbarkeit, so die Theorie.

Die Autorinnen und Autoren

Prof. Dr. mult. Dr. h. c. Konstantin Terytze ist Projektleiter des Carbo TIP-Projektes und Leiter der AG Geoökologie am FB Geowissenschaften der FU Berlin. Dr. Robert Wagner, Dipl.-Geogr. René Schatten, Dr. Ursula Weiß, Dr. Ines Vogel, alle Wissenschaftliche Mitarbeiter in der AG Geoökologie am FB Geowissenschaften der FU Berlin.

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Helfer beim Klima-und Bodenschutz

Das aktuelle Projekt im Tierpark Berlin-Friedrichsfelde –mit dem Namen CarboTIP – untersucht nun die konkreten Möglichkeiten, mit Hilfe der Biotechnologie geschlossene Stoffkreisläufe zu schaffen. So produziert der Tierpark etwa 24.000 m³ Laub, Grün-, Ast- und Strauchschnitt sowie Holz und Mist im Jahr. Zu Testzwecken verarbeitet die Karbonisierungsanlage im Botanischen Garten Berlin Holzrückstände und Blätter zu Pflanzenkohle. Hierbei spielt vor allem die Karbonisierung von Laub eine wichtige Rolle. Zusammen mit der Biokohle werden dann Mist und Grünschnitt zu sogenannten Biokohlesubstraten kompostiert. Die auf diese Weise entstandenen Substrate werden im Tierpark dann in neuen Rabatten und Pflanzungen eingesetzt.

Stand der Biokohletechnologie

Die Wertschöpfung von pflanzlichen Reststoffen – wie zum Beispiel von Ast- und Strauchschnitt – zu Biokohle eröffnet eine einfache Möglichkeit, um atmosphärisches CO2 über die pflanzliche Biomasse in eine stabile Lagerform umzuwandeln. Biokohle ist hierbei das Endprodukt der Karbonisierung von Biomasse durch Pyrolyse. So konnte den Autoren zufolge bei Temperaturen zwischen 500 °C bis 900 °C eine Stabilität von Biokohle – und damit eine Bindung von Kohlenstoff – von bis zu mehreren hundert Jahren nachgewiesen werden.

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Die Verwertung: Biokohle und Kompost

Die Erzeugung hochwertiger Substrate im Gartenbau ist eine der aussichtsreichsten Varianten der Biokohleanwendung. Hier, so die Verfasser weiter, habe sich aus folgenden Gründen vor allem die Kombination von Biokohle und Kompost als vielversprechend erwiesen:  

• Biokohle als Füll- und Adsorptionsmittel: So gelte Biokohle als sehr gutes Füll- und Absorptionsmittel bei der Kompostierung feuchter und Stickstoffreicher Materialien. Unter Adsorption versteht man die Anreicherung von Stoffen aus Gasen oder Flüssigkeiten an der Oberfläche von Festkörpern.
• Kompostierung: Bei der Kompostierung können durch die Zugabe von Biokohle NH3- und N2O-Emissionen erheblich reduziert werden.
• Stabile Huminstoffe: Zudem hätten sich stabile Huminstoffe während der Kompostierung besser ausgebildet.  

Hohes Einsparungspotenzial

Der Beitrag schließt mit der Erkenntnis, dass die Bilanzierung der aktuellen Biomasseströme nach den bisherigen Ergebnissen auf ein hohes Potenzial zur Speicherung von Kohlenstoff und damit zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen hinweist. Wie der ausführlichen tabellarischen Darstellung am Ende des Beitrages zu entnehmen ist, könnte der Tierpark Berlin durch den Einsatz der Biokohletechnologie ersten Berechnungen zufolge bis zu etwa 1.900 Tonnen CO2 oder CO2-Äquivalent jährlich einsparen.

Lesen Sie in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Müll und Abfall mehr:

über die Bestandsaufnahme und Analyse vorhandener Stoffströme im Tierpark Berlin, darüber, wie Biokohle und Biokohlesubstrate entstehen,   und zwar durch die Charakterisierung der Inputmaterialien, sowie durch Karbonisierung, über die Herstellung von Biokohlesubstraten und deren Verwertung durch die Charakterisierung Festmist, sowie durch Kompostierung, und über den Weg von den Abfallmengen und deren Kohlenstoffgehalten hin zum Gesamteinsparpotenzial.

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(ESV/bp)

Programmbereich: Umweltrecht und Umweltschutz