Kategorie: Publikationen

Biochar enthält stabilen Kohlenstoff (>90 % des Biochar-C), was die Basis für den Handel mit Zertifikaten für die dauerhafte Kohlenstoff-Speicherung darstellt und die Bodengesundheit positiv beeinflusst. Nach der Einbringung von Biochar in landwirtschaftliche Böden wird jedoch eine Vielzahl von physikalischen, chemischen und biologischen Verwitterungsprozessen wirksam, was zu physikalischer Fragmentierung und chemischer Umwandlung führt. Zu diesem Thema der Langzeit-Stabilität von Biochar im Boden gibt es eine große Anzahl von Fachartikeln und Reviews, welche der vorliegende Übersichtsartikel zusammenzufassen versucht und verschiedene Perspektiven berücksichtigt. Die Alterung der Biochar ist als Funktion des Biochar-Typs, der Bodeneigenschaften, Klimabedingungen, Einarbeitungstiefe und der Zeit zu verstehen.

• Physikalische Verwitterung führt zur Bildung von Mikro- und Nano-Biochar-Fragmenten, was Auswirkungen auf die vertikale und laterale Verlagerung hat. 
• Chemische/biologische Verwitterung führt zu Veränderungen der aromatischen Struktur und Oberflächeneigenschaften von Biochar und damit zu Veränderungen der Sorptionseigenschaften für Schadstoffe und Nährstoffe.
• Die Verwitterung von Biochar kann insbesondere in sandigen Böden zu einer Verringerung der Kohlenstoffbindung im Boden führen.
• Verwitterung beeinflusst vor allem die wirtschaftliche Rentabilität, indem sie die Langlebigkeit und Wirksamkeit der Vorteile von Biochar beeinflusst, was darüber entscheidet, ob ihre Anwendung für Landwirte profitabel ist. Eine LCA (Lebenszyklus-Analyse) sollte die dynamischen Veränderungen während der Biochar-Verwitterung berücksichtigen, um eine genaue Umweltverträglichkeitsprüfung zu gewährleisten. 
• Je nach Art des Einflusses und der Wechselwirkungen zwischen den Einflussfaktoren kann die Verwitterung der Biochar im Boden verlangsamt oder beschleunigt werden.

Zitat:

Bolan, N. et al.: Weathering of biochar: implications to soil health, carbon sequestration and soil remediation

Biochar 8, 102 (2026)

https://doi.org/10.1007/s42773-026-00615-x

Während einer 10-jährigen Untersuchungsperioden zeigten Olivenbäume bei verschiedenen Arten organischer Düngung eine gleichmäßig stabile Ertragsbildung. In diesem Jahrzehnt wurden alle 2 Jahre folgende Düngungsarten appliziert: (i) Kontrolle, (ii) Kompost, (iii) Kompost-Biokohle-Gemisch (90:10 bezogen auf Trockenmasse) und (iv) Biochar.  Durch die Überwachung der Oberbodeneigenschaften, der mikrobieller Konsortien-Zusammensetzungen und der Inhaltsstoffzusammensetzung in Blättern und Früchten versuchten die Autoren zu verstehen, wie anhaltende Nährstoffverschiebungen die komplexen Beziehungen zwischen mediterranen Böden und langlebigen Olivenkulturen beeinflussen. 

Die wiederholten Anwendungen von Kompost und Biochar verursachten keine dauerhaften Veränderungen im natürlichen Bodenmikrobiom, was die Widerstandsfähigkeit dieser unterirdischen Lebensgemeinschaften bewies. Die Qualität der Früchte war empfindlicher gegenüber dem Bodenmanagement als die Blätter, wobei Kompost und Biochar-Mischungen den nützlichen Lipid- und Fettsäurewert der Oliven deutlich erhöhten. Die Konzentration einer wichtigen bitteren und gesundheitsfördernden Verbindung in den Früchten (Oleuropein) nahm ab (um bis zu 24 %), wenn der umliegende Boden reich an organischen Nährstoffen war. Multivariate statistische Korrelationen bestätigten, dass ein hoher Anteil von wasserlöslichem organischem Kohlenstoff und wasserlöslichem Stickstoff im Boden die Oleuropein-Bildung unterdrückten. Dieses Phänomen entspricht etablierten ökologischen Theorien, die darauf hindeuten, dass eine hohe Nährstoffverfügbarkeit den Pflanzenstress reduziert und somit die Notwendigkeit verringert, defensive sekundäre Metaboliten zu synthetisieren.

Zitat:

Sánchez-García, M., Sánchez-Monedero, M. Á., Moreno, D. A., Bustamante, D. E., Calderon, M. S., & Cayuela, M. L. (2026). Soil microbiome and phytochemical responses to a decade of compost and biochar amendments in an olive orchard. European Journal of Agronomy, 179, 128175. 

https://doi.org/10.1016/j.eja.2026.128175

Das “Carbon Removal Readiness Assessment (CRRA) Projekt” hat zum Ziel, nationale Entscheidungsträger dabei zu unterstützen, ihre Klimastrategien mit ehrgeizigen, aber realistischen Zielen zur CO₂-Entfernung aus der Atmosphäre (CDR) zu ergänzen. In diesem Bericht wird am Beispiel Deutschland geschätzt, in welchem Ausmaß CDR realistisch eingesetzt werden kann. In Absprache mit lokalen Akteuren wurde eine Roadmap entwickelt, um Entscheidungsträgern beim Verständnis der Chancen und der notwendigen Maßnahmen zu deren Verwirklichung zu helfen. Trotz verschiedener Unterschiede in den nationalen Rahmenbedingungen zwischen Deutschland und Österreich sind Technologien wie BECCS, DACCS und Biochar sowie land-/forstwirtschaftliche Maßnahmen in beiden Ländern forschungsmäßig gut etabliert und haben auch zu ersten praxisnahen Umsetzungen geführt. Die Schlussfolgerungen, dass ein Methodenmix sinnvoll zur Risikostreuung wäre und eine effiziente Kooperation zwischen Politik und Wirtschaft erfordert, treffen mit Sicherheit auch auf Österreich zu. Biomassebasierte CDR-Methoden, wie Biochar Carbon Removal (BCR), sind sowohl für Deutschland als auch Österreich besonders relevant, da signifikante Mengen Restbiomasse verfügbar sind.

Dieser von Carbon Gap in Zusammenarbeit mit Deloitte North and South Europe erstellte Bericht identifiziert eine weitgehend übersehene Chance, CDR (Carbon Dioxide Removal) in drei bestehende Industriesektoren zu integrieren: Abwassermanagement, Betonrecycling und Bergbauabfall-Management.

Regierungen können sich beim Anstreben von Klimazielen nicht ausschließlich auf Maßnahmen zur Emissionsminderung verlassen. Eine der Reaktionen darauf ist die aufkommende Rolle der Kohlendioxidentfernung (CDR) zur Erreichung globaler Dekarbonisierungsziele und zur Begrenzung des Anstiegs von Treibhausgasen (THG) in der Atmosphäre. Schwer zu reduzierende Emissionen aus Landwirtschaft, Luftfahrt, Schifffahrt und industriellen Prozessen werden wohl oder übel bestehen bleiben und erfordern ergänzende Strategien. Während Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) sowie zur Kohlenstoffabscheidung und -nutzung (CCU) verhindern, dass neue CO₂-Emissionen in die Atmosphäre gelangen, senken Kohlendioxidentfernungstechnologien (CDR) aktiv die bestehenden atmosphärischen CO₂-Werte. Technologien zur Entfernung von Kohlendioxid (CDR) beziehen sich auf Aktivitäten, die CO₂ aus der Atmosphäre herausholen und dauerhaft in geologischen, terrestrischen oder ozeanischen Reservoirs sowie in Produkten speichern. Dieser Prozess umfasst die gezielte Verbesserung biologischer oder geochemischer Senken sowie Technologien wie direkter Luftabscheidung (DAC), BECCS und Biochar. In der EU gibt es aber noch keine kohärente Governance-Struktur für CDR. Der derzeitige gesetzliche Rahmen ist fragmentiert und behandelt CDR in mehreren Gesetzgebungen. Wenn diese politischen Lücken ungenutzt bleiben, besteht das Risiko, dass CDR nicht die erforderlichen CO₂-Mengen bis 2040, 2050 und darüber hinaus liefert und damit die EU-weiten, rechtsverbindlichen Klimaziele gefährdet. Dieser Bericht soll als Inspiration bei der Entwicklung einer umfassenden CDR-Politikstrategie dienen, indem er den Status der CDR in drei verschiedenen Branchen veranschaulicht: Abwasserbehandlung, Betonrecycling und Bergbauabfallmanagement. Ihr Potenzial zur Integration lange haltbarer CDR-Technologien wird untersucht, ebenso wie politische Empfehlungen zur Bewältigung bestehender Einschränkungen.

Schon bevor es globale Kohlenstoffmärkte gab, wandelten Produzenten im Globalen Süden Ernterückstände mithilfe von offenen Öfen, Flammenvorhanggruben und einfachen Pyrolysebehältern in Biochar um. Der Kon-Tiki-Ofen, der auf Flammenvorhang-Pyrolyse basiert, formalisierte und verfeinerte diese Tradition – und der Global Artisan C-Sink Standard machte daraus einen Weg zur Beteiligung am CO₂-Markt für einige der weltweit kleinsten Produzenten. Das KonTiki-Verfahren ermöglichte eine dezentrale Biocharproduktion, aber der Nettoklimavorteil hängt stark vom Ausmaß der während der Produktion verursachten Methanemissionen ab. Die Studie von Lotz et al. verglich Emissionen der Flammenvorhang-Pyrolyse mit dem offenen Verbrennen von Ernterückständen. Fünf Rohstoffe wurden über verschiedene Feuchtigkeitsgehalte hinweg getestet und Temperatur und Konzentrationen von CO₂, CO, CH₄ (Methan) und C₃H₈ (Propan) im Rauchgas kontinuierlich gemessen. KonTiki-Pyrolyse führte zu geringeren CO- und CH₄-Emissionen als das offene Verbrennen, insbesondere bei Weizenstroh. Trockene Rohstoffe (≤ 15 % Feuchtigkeit) lieferten geringe Methanemissionen (< 5 g kg⁻¹ Biochar), während feuchte Rohstoffe (≥ 25 % Feuchtigkeit) bis zu zehnfach höhere Emissionen erzeugten. KonTiki-Methanemissionen ließen sich am besten durch die Rauchgastemperaturen erklären, die einen exponentiellen Rückgang der Methanemissionen bei steigenden Temperaturen zeigen. Die Kontrolle der Feuchtigkeit der Rohstoffe und die Aufrechterhaltung hoher Temperaturen werden als entscheidend angesehen, um Methanemissionen zu minimieren und KonTiki-Öfen als effektive Übergangstechnologie für dezentrale Biochar-Produktion und CO₂-Entfernung zu ermöglichen.

Im Vergleich zur offenen Verbrennung reduzierte die KonTiki-Pyrolyse die CO-Emissionen um etwa 35 % und Methan im Durchschnitt um 36 %. Für Weizenstroh – einer der weltweit am häufigsten verbrannten Ernterückstände – war die Reduktion statistisch signifikant und groß. Entscheidend ist, dass jede Tonne pyrolysiertes Stroh etwa 200 kg Biochar erzeugte, was bei der Anwendung auf den Boden eine Kohlenstoffsenke von mehr als 500 kg CO₂-Äquivalent darstellt.

Zitat:

Lotz, S., Hagemann, N., Hölscher, D. und Schmidt, H.-P.: Methane Emissions From Flame Curtain Pyrolysis (Kon- Tiki). GCB Bioenergy, 2026; 18:e70108  https://doi.org/10.1111/gcbb.70108

Diese Studie untersuchte die Effizienz einer kombinierten Anwendung von elektrokinetischer (EK) Bodensanierung mit Biochar bei drei verschieden, schwermetall-belasteten Bodentypen.

Die Anwendung von Elektrizität (30 V, 12 h und 0.01 M Zitronensäure) in Kombination mit Reisschalen-Biochar (0, 15, 25, 35 t/ha) bot eine wirkungsvolle Methode zur Immobilisierung giftiger Metalle in landwirtschaftlichen Böden. Diese hybride Behandlung immobilisierte den Großteil der gefährlichen Schadstoffe und machte sie für Pflanzen unschädlich. Die Zugabe der Biochar senkte die Bodentoxizität erheblich, sodass die Pflanzen sicher keimen und gedeihen konnten. Hochfruchtbare schwarze Böden (z.B. Tschernosem) zeigten die stärkste natürliche Immobilisierungsfähigkeit, während sandige Böden höhere Kohlenstoffmengen für eine vollständige Wiederherstellung benötigten. Die Kombination aus EK + Biochar senkte den Anteil der mobilen Fraktionen der Schwermetalle im Boden um 60–95 %.

Zitat:

Kazez, A., Toktar, M., Bexeitova, K., Zhantikeyev, U., Lee, J., & Azat, S. (2026). Synergistic Electrokinetic Biochar Remediation for Heavy Metal Immobilization and Agroecological Treatment of Contaminated Soils. Carbon Trends, 100659.

https://doi.org/10.1016/j.cartre.2026.100659

Termin: 20.-21. Mai 2026

Ort: Albert Borschette Conference Centre, Brussels / BE

Das erste jährliche Treffen der CRCF-Gemeinschaft (CRCF = Carbon Removal Carbon Farming) für dauerhafte CO₂-Entfernung und Carbon Farming findet vom 20. bis 21. Mai in Brüssel statt. Auf Grund der hohen Nachfrage ist eine Teilnahme möglicherweise nur mehr online möglich.

Die Diskussionen sind entsprechend der beiden Hauptthemen strukturiert:

• Tag 1 – Dauerhafte Kohlenstoffentfernungen

• Tag 2 – Carbon Farming 

Die Teilnehmer haben die Möglichkeit:

• Ein Update zu den Entwicklungen des CRCF einschließlich des weiteren klimapolitischen Rahmens zu erhalten

• An Diskussionen zur Gestaltung des EU CRCF Buyers‘ Club teilzunehmen

• Ansichten mit Lieferanten, Käufern und anderen Interessengruppen zu zentralen Herausforderungen und Chancen bei CO₂-Entfernungen und CO₂-Landwirtschaft auszutauschen

Am 17. April 2026 veröffentlichte die EU-Kommission in ihrem Amtsblatt die kürzlich verabschiedete Delegierten-Verordnung, die Methoden zur Zertifizierung von drei Technologien festlegt, die CO₂ dauerhaft aus der Atmosphäre entfernen: Direkte Luftabscheidung mit CO₂-Speicherung (DACCS); Biogene Emissionserfassung mit Kohlenstoffspeicherung (BioCCS) und Kohlenstoffentfernung mittel Biochar (BCR).

Diese Technologien wurden aufgrund ihrer technologischen Reife und ihres Potenzials ausgewählt, um dabei zu helfen, Europas Wirtschaft und Gesellschaft bis 2050 klimaneutral zu machen. Zukünftig werden europäische Kohlenstoffentfernungsaktivitäten, die diese Technologien nutzen, gemäß der CRCF-Verordnung zertifiziert werden. 

Dies bedeutet, dass die verschiedenen derzeit aktiven Handelsplattformen für den freiwilligen Kohlenstoff-Markt, welche sich noch geringfügig in ihren Zertifizierungsregeln unterscheiden, zu mittelfristig harmonisierten Rahmenbedingungen für den Zertifikatehandel gelangen werden, sofern sie sich unter CRCF lizenzieren lassen.

Biochar hat sich als vielversprechende Lösung zur Kohlendioxidentfernung (CDR) etabliert, die langfristige Kohlenstoffspeicherung mit Vorteilen für Bodengesundheit, Abfallmanagement und industrielle Anwendungen kombiniert. Dieser Bericht bietet eine umfassende Einschätzung des aktuellen Biochar-Status bezüglich Ausgangsstoffen, Produktionstechnologien, Materialeigenschaften und Endnutzungswege, mit besonderem Fokus auf die Rolle bei der Klimawandelminderung. Basierend auf wissenschaftlicher Literatur und internationalen Fallstudien bewertet der Bericht das Potenzial zur Kohlenstoffspeicherung, die Umweltleistung und die technologische Reife von Biochar-Systemen. Unterschieden wird zwischen Anwendungen, die eine dauerhafte Kohlenstoffentfernung ermöglichen, und solchen, die hauptsächlich zur Emissionsreduktion beitragen. Der Bericht untersucht zudem Einsatzbarrieren, darunter die Verfügbarkeit von Ausgangsstoffen, regulatorische Rahmenbedingungen, Marktentwicklung und Sicherheitsaspekte, und überprüft den Stand der Biochar-Implementierung in den Ländern der Mission Innovation. Basierend auf diesen Erkenntnissen werden Chancen und Empfehlungen skizziert, um die verantwortungsvolle Skalierung von Biochar als Klimalösung zu unterstützen.

Die Zeitschrift Infrastructures veröffentlichte kürzlich einen Review-Artikel, der die neuesten Fortschritte im Bereich nachhaltiger Baumaterialien untersuchte.

Im Jahr 2026 konzentriert sich die Forschung nachhaltiger Baumaterialien auf die Optimierung der Kreislaufführung von Ressourcen, CO₂-Reduzierung und Leistungsverbesserungen durch fortschrittliche Materialien. Biochar, Nanomaterialien und recycelte Zuschlagstoffe (RA) verbessern Beton, indem sie Festigkeit, Haltbarkeit und CO₂-Abscheidung verbessern und gleichzeitig kohlenstoffarme, zirkuläre Praktiken unterstützen. Bei Verwendung in kohlenstoffarmen alkaliaktiven Materialien (AAMs) reduzieren diese Materialien die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu Portlandzement (PC) um etwa 30–60 %. Trotz Herausforderungen bei Kosten, Standardisierung und Großproduktion fördern diese Innovationen die Bauindustrie hin zu nachhaltigen, klimaneutralen Lösungen. RA hilft, Deponieabfälle zu reduzieren und Ressourcen umzutauschen, wobei jedoch Probleme wie Qualitätsvariabilität und potenzielle Schadstoffe angegangen werden müssen. Biochar (0,5–2 Gew. % des Bindemittels) erlaubt dauerhafte Kohlenstoffspeicherung in Gebäuden und Infrastruktur, hat aber nicht in jedem Fall die optimalen Eigenschaften als Betonzuschlagsstoff. Nanomaterialien (0,01 bis 3 Gew. % des Bindemittels) können verbesserte mechanische Eigenschaften (um 5–20%) bieten, haben aber hohe Produktionskosten und unsichere Langzeitwirkung. In den kommenden Jahren werden sich die Bemühungen auf die Standardisierung der Produktion der Zuschlagsstoffe, die Verbesserung der Nanopartikelverteilung und die Verfeinerung der RA-Verarbeitung konzentrieren. Die Integration von KI und maschinellem Lernen könnte das Materialdesign weiter optimieren und zu umweltfreundlicheren, kohlenstoffspeichernden Materialien für großflächige, nachhaltige Infrastrukturen bis 2036 führen.

Zitat:

Kara De Maeijer, P., Ramagiri, K. K., & Stochino, F. (2026). Biochar, nanomaterials and recycled aggregates – Towards future sustainable concrete and alkali-activated materials. Infrastructures, 11(4), 138.