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Das ist das Biokohlenparadoxon: Eine technisch machbare Lösung mit enormem Potenzial für Kohlenstoffspeicherung, Bodengesundheit und Abfallmanagement bleibt kommerziell stagnierend. Die Hauptbeschränkungen sind nicht technologisch, sondern ein tiefgreifendes und miteinander verbundenes Versagen von Marktstrukturen, Wirtschaftsmodellen und politischer Koordination.

Kohlenstoff-Marktversagen: Eine Vertrauenskrise der Anleger lähmt den Kohlenstoffmarkt für Biokohle, getrieben durch unklare Standardregeln und wissenschaftliche Debatten über deren Dauerhaftigkeit, wodurch der Vermögenswert schwierig zu bewerten ist.

Hohe Investitionskosten (CAPEX) bedeuten, dass das einzige tragfähige Geschäftsmodell das Revenue Stacking ist – also die Kombination von Einnahmen aus CO2-Gutschriften, physischen Biochar-Verkäufen, Co-Produktion von Energie und Abfallgebühren.

Dieses Geschäftsmodell wird durch institutionelle Fragmentierung oder politische Silos gelähmt. Da die Vorteile von Biochar mehreren Sektoren (Landwirtschaft, Energie, Klima, Abfallwirtschaft) zugutekommt, ist es eine Technologie, die oft als Querschnittsmaterie betrachtet wird, für die sich kein Sektor primär zuständig fühlt.

Als Lösung wird bessere Integration angesehen: Der Weg nach vorne ist keine neue Technologie, sondern strukturelle Veränderungen: Durch die Nutzung von Aggregator-Geschäftsmodellen und einer gesamtstaatlichen Politik, um Biochar systematisch in bestehende Rahmenwerke zu integrieren.

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Bodenproben als Berechnungsbasis für CO₂-Zertifikate können fehlerhafte Resultate liefern. Ein Feldtest ergab, dass eine Probenahmemethodik die Menge des hinzugefügten Biochar-Kohlenstoffs um bis zu 6,9 t/ha überschätzte, was die Methode für die quantitative Bestimmung „ungeeignet“ machte.

Biochar mischt sich als Feststoff nicht gleichmäßig mit Boden (einem anderen Feststoff). Eine zu kleine Stichprobe zur Analyse ergibt ein zufälliges Ergebnis, keinen genauen Durchschnitt.

Die methodischen Vorschriften für die Probenahmen sind offenbar nicht zuverlässig: Das EU-REDII-IR, das Bodenproben für Biochar vorschreibt, basiert auf einer wissenschaftlich fehlerhaften Methode, die Unsicherheit und hohe Kosten für Landwirte und Produzenten schafft.

Die Studie empfiehlt daher, die Berechnung von carbon credits durch Biochar nicht auf Bodenbeprobungen zu basieren. Eine genauere Methode würde darin bestehen, (1) Biochar vor der Anwendung genau zu charakterisieren und zu zertifizieren, um den genauen Kohlenstoffgehalt zu kennen, und (2) ein Audit zu nutzen, um zu beweisen, dass die Biochar tatsächlich in den Boden eingebracht worden ist.

Zitat:

Chiaramonti, D., Lotti, G., Tozzi, F., Casini, D., Vaccari, F. P., Sanei, H., Luconi, M., & Buffi, M. (2026). Is soil sampling appropriate for quantitative carbon accounting for biochar? An experimental investigation to assess soil carbon accumulation. Biomass and Bioenergy, 205, 108537.

Foto: flickr.com

Diese Studie untersuchte 8 Anwendungsszenarien von Biochar, welche für die Schweizer Landwirtschaft typisch sind, welche aber auch Relevanz für die österreichische Landwirtschaft haben:

(1) Biochar in Tiereinstreu gemischt (entsprechend 1 % des Futters, m/m)

(2) Biochar in Tiereinstreu gemischt (10 % des Strohvolumen)

(3) Biochar als Schwimmschicht in der Güllelagerung als Beispiel für ein innovatives Wirtschaftsdünger-Management

(4) Direkte Biochar-Anwendung auf Boden (1000 kg/ha) 

(5) Direkte Biochar-Anwendung auf den Boden (5000 kg/ha)

(6) Kombination der Szenarien 1, 3 und 4

(7) Kombination der Szenarien 2, 3 und 5

(8) Kombination der Szenarien 1 und 4

Diese Ökobilanzstudie zeigt, dass im gesamten Lebenszyklus von Biochar / Pflanzenkohle (Produktion, Kaskaden-nutzung und C-Sequestrierung) die C-Sequestrierung den bei weitem wichtigsten Klimaschutzfaktor darstellt. Der positive Effekt der C-Sequestrierung aufgrund der Applikation von Biochar in den Boden fällt in allen untersuchten Szenarien (ausgenommen Szenario 3) über 50-mal stärker ins Gewicht als die modellierten Änderungen der direkten Feld- und Tieremissionen im ersten Jahr nach der Applikation. Biochar zeigt jedoch auch in den Folgejahren noch Wirkung im Boden und trägt daher weiter zur Abmilderung der unerwünschten Nebeneffekte der Landwirtschaft bei, z. B. durch die Reduktion der Nitratauswaschung.

Feldversuche in verschiedenen Trockengebieten haben gezeigt, dass eine Kombination von Biochar im Boden und Blattanwendung von verdünnter Salicylsäure die Toleranz gegen Trockenperioden und Bodenversalzung und somit den Ertrag von Kulturpflanzen und die Qualität von Früchten erhöht.

Da Salicylsäure ein kostengünstiges Pflanzenhormon ist, das extern angewendet werden kann, ergänzt es andere Methoden zur Pflanzenverbesserung.

Zitat:

Tadayon, M.S., Mousavi, S.M. & Hosseini, S.M. Salicylic Acid and Biochar-Biofertilizer Improve Soil Fertility, Drought Tolerance, and Fig Yield in a Semi-Arid Region. J. Soil Sci. Plant Nutr. 25, 7496–7510 (2025)

Foto: freepik.com

Das Mischen von Flugasche mit Maisstängeln zur Biochar-Erzeugung mittels Pyrolyse steigerte die Biochar-Ausbeute um 54 % und die Kohlenstoffbindung um 6,8 %.

SiO2, Al2O3 und andere Bestandteile der Flugasche lösten sich weiterhin bei hohen Temperaturen auf und reagierten mit Kohlenstoff in Biochar, was die Bildung von aromatischem Kohlenstoff förderte und eine physikalische Schutzschicht bildete, um die Oxidation von Biokohle zu verhindern, wodurch die chemische und thermische Stabilität der Biokohle verbessert wurde. Hohe Temperaturen und mineralische Wechselwirkungen trugen ebenfalls zur Bildung hoher aromatischer Struktur (H:C<0,4) bei und verbesserten die spezifische Oberfläche und die thermische Stabilität von Biokohle erheblich.

Zitat:

Li, G., Ye, R., Wu, S., Liu, X., Huang, M., Guo, J., Gao, Y., Chen, W., & Ma, Y. (2025). Fly ash-doped biochar fabricated by pyrolysis and hydrothermal strategies: characteristics and potentialities of carbon sequestration. Carbon Research, 4(23).

Der Review-Artikel fasst neuere Literatur über Biochar zusammen, wenn nach der Pyrolyse verschiedene Modifikationsschritte zur anwendungsspezifischen Optimierung der Biochar-Eigenschaften angewendet werden. Die untersuchten Wirkungen fokussieren auf Nährstoff-Ungleichgewichte im Boden, Bodenversauerung und -versalzung sowie Treibhausgas-Emissionen des Bodens.

Insbesondere wird auf die Schadstoffsorption im Boden eingegangen, wobei sowohl Spurenelemente als auch organische Schadstoffe berücksichtigt werden. Die besprochenen Biochar-Modifikationen beziehen sich auf konventionelle chemische und physikalische Aktivierungsmethoden und Kombinationen mit Kompost, beziehen aber auch innovative Verfahren wie Chitosan-Kombinationen ein.

Zitat:

Pokharel, U.;   Neelgund, G.;   Ray, R.L.;   Balan, V.;   Kumar, S. (2025):    Biochar   for   Soil   Amendment:   Applications,   Benefits,   and   Environmental      Impacts.      Bioengineering 12, 1137.