Forschungsansatz

Definierte Carbonisierungsprodukte aus Pyrolyse und HTC (Hydrothermale Carbonisierung) sollen als Technik zur Verbesserung landwirtschaftlicher Böden erprobt werden. Die Planung umfasst 3-jährige Gefäß- und Feldversuche mit Biokohlen aus Gärresten (hauptsächlich Mais, daneben Gras- und Getreidesilage). Beim pyrolytischen Weg dient neben Gärrest auch Landschaftspflegematerial als Verkohlungssubstrat, wobei die These der speziellen Wirkung von Biokohle hochporiger Ausgangssubstrate geprüft werden soll.

Projekt/Hauptziele

Im Vergleich der physikalisch-chemischen Eigenschaften der verschiedenen Biokohlen sollen entscheidende Zusammenhänge zwischen Biokohlevarianten und ihrem Beitrag zum Nährstoffhaushalt und Pflanzenertrag sowie zur Ökologie geklärt werden. So wird das Eigenschaftsprofil von 4 Biokohlen einschließlich Oberfläche, Porosität sowie prozesstechnischer Größen dem Anwendungserfolg gegenübergestellt. Aus der Erfolgsbilanz der Biokohlevarianten, ihrer ökologischen Potentiale und der praxisnahen Erprobung sollen Mindeststandards für Biokohlen, z.B. hinsichtlich des Inkohlungsgrades, und Anwenderoptionen für die Landwirtschaft wie auch Biokohleproduktion abgeleitet werden.

Weitere Projektziele

Der Versuchsansatz der gleichzeitigen Bodenanwendung von Biokohle und Gärresten ermöglicht die Beurteilung von Synergien im Biomasse-Biokohle-Nutzungspfad. Risiken und Langfristigkeit werden durch Begleitstoffanalysen, Bio- und Toxizitätstests sowie über Abbau und Auswaschungspotentiale bestimmt. Neben einer ökologischen Bewertung aufgrund ausgewählter Stoff- und Energieflüsse wird die Wertschöpfungskette auch betriebswirtschaftlich bewertet. Auch im Falle einer Bioaktivierung der Biokohlen mit organischer Substanz (Kompost) sollen Aufwand und Nutzen für den landwirtschaftlichen Anwenderrahmen bewertet werden. In Kooperation mit der Universität Freiburg (Institut für Forstliche Bodenkunde und Waldernährung) wird der Einfluss von Biokohle auf verschiedene Boden-Gasemissionen bewertet (CO2, N2O).