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Lebenszyklusbewertung (LCA) von Biochar für Bodenanwendungen

Die zunehmende Bedeutung von Biochar in Klimastrategien erfordert ein differenziertes Verständnis seiner Lebenszyklusbewertung (LCA). LCA bewertet die Umweltvorteile von Biochar, indem sie ihre Produktion, Anwendung und langfristige Bodenwechselwirkungen berücksichtigt. Obwohl Biochar bedeutende Klimavorteile bieten kann, hängen die Ergebnisse von verschiedenen kontextuellen Faktoren ab.

Die wichtigsten Erkenntnisse:

  • Biokohle ist nicht automatisch gut für das Klima, nur weil sie Kohlenstoff speichert. Ob es wirklich Vorteile bringt, hängt davon ab, woher die Biomasse stammt, wie die Biochar produziert wird, wie weit sie transportiert wird und wie sie letztlich im Boden verwendet wird.
  • Sich auf einen einzigen Vorteil, wie etwa die Kohlenstoffspeicherung, zu konzentrieren, kann ein irreführendes Bild liefern. Die Lebenszyklusbewertung ist wichtig, weil sie das gesamte System betrachtet, einschließlich Emissionen aus Energieverbrauch, Maschinen und Inputs, die Biochar ersetzen könnte.
  • Biochar verhält sich nicht überall gleich. Es kann Böden verbessern und Emissionen an einigen Orten und in landwirtschaftlichen Systemen reduzieren, aber nicht in allen. Deshalb sind lokale Bedingungen wichtiger als breite, universelle Behauptungen.
  • Verschiedene Studien kommen oft zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen, weil sie auf unterschiedlichen Annahmen beruhen. Das bedeutet nicht, dass die Wissenschaft unzuverlässig ist, aber die Ergebnisse sollten mit Sorgfalt und Kontext interpretiert werden.
  • Schließlich ist die Lebenszyklusbewertung am besten als Leitfaden und nicht als Urteilsbeurteilung zu verstehen. Sie hilft Landwirten, Projektentwicklern, politischen Entscheidungsträgern und Investoren zu verstehen, wo Biochar sinnvoll ist, wo Verbesserungen nötig sind und wo andere Optionen angemessener sein könnten. Auf diese Weise stärkt LCA das Vertrauen in Biochar, anstatt ihr im Weg zu stehen.

Zitat: Li et al., 2025: Machine learning-assisted life cycle assessment of biochar soil application. Journal of Cleaner Production 498, 145109.

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2025.145109

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Landwirtschaftliche Abfälle können über Biochar in leistungsstarke Wasserfilter umgewandelt werden

Die Wirksamkeit von Biochar als Filter für Schadstoffe wie Ammoniak und Mikro-/Nanoplastik (MNPs) hängt vom Rohstofftyp und den Pyrolysebedingungen ab. Diese Studie bewertete zunächst Biochars, die aus Maiskolben, Kakaoschalen, Walnussschalen und Bambus unter unterschiedlichen Pyrolysetemperaturen und Verweilzeiten hergestellt wurden. Verholzte Rohstoffe (Bambus, Walnuss) lieferten Biochars mit höherem Kohlenstoffgehalt, höherer Oberfläche und Porenvolumen, während Maiskolben-Biochars ausgewogene Eigenschaften boten, die eine detaillierte Untersuchung erforderten. Die Erhöhung der Pyrolysetemperatur und -zeit verbesserte diese Eigenschaften, reduzierte jedoch sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen und beeinflusste die PAH-Werte variabel. Nachfolgende Adsorptionsstudien konzentrierten sich auf Maiskolben-Biochar. Filtrationstests mit Ammoniak (1–100 ppm) und Polystyrol-Mikro-/Nanoplastik (MNPs) zeigten, dass Hochtemperaturproben die beste Leistung erzielten. Maiskolben-Biochar (CCB), die bei 700 °C für 2,5 Stunden hergestellt wurde, entfernte 64 % des Ammoniaks (10 ppm, 30 g Ladung) und 98 % der MNPs, wobei die Entfernungseffizienz von Pyrolysebedingungen, Biokohlenlast und Schadstoffkonzentration beeinflusst wurde. Regenerationsexperimente zeigten außerdem, dass Maiskolben-Biochars mit nur moderaten Effizienzverlusten wieder pyrolysiert und für drei Zyklen wiederverwendet werden konnten. Diese Erkenntnisse unterstreichen das Potenzial von Biochar als nachhaltiges, kostengünstiges und wiederverwendbares Filtermaterial für die Wasseraufbereitung.

Zitat: Biochar: from agricultural waste byproducts to novel adsorbents for ammonia and micro/ nanoplastics (MNPs)Tang, R. et al. Biochar  2025, 7:122 

https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-025-00554-z

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Biochar erhöht die Salatbiomasse während Trockenheit um 33 Prozent

Eine aktuelle Studie im Journal of Agriculture and Food Research zeigt, dass hochpyrolysierte Biochar (550-700 °C) aus Maisstängel mit einer Zugaberate von 5 % (w/w) die frische Salatbiomasse um 33,2 Prozent und die Pflanzengröße unter Trockenstress um 29,8 Prozent erhöhte, während die Bodenfeuchtigkeit um bis zu 24 % verbessert wurde. 

Zitat: Ruogu Tang, Ashish Reddy Mulaka, Wenxin Rong, Xu Yuan, Yin Bao, Juzhong Tan: Biochar-Amended Soils Enhance Drought Resilience in Lettuce: Integrating Hyperspectral Imaging (HSI) and CNN-Based Moisture Prediction

Journal of Agriculture and Food Research, in press, 2026

https://doi.org/10.1016/j.jafr.2026.102711

Foto: https://pixnio.com/de/pflanzen/gemuse/salat-blatt-lebensmittel-gemuse-pflanzen-salat-natur-landwirtschaft

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Eisen-modifizierte Gerstenstroh-Biochar zur Sorption von Phosphat und Nitrat

Eine aktuelle Studie in „Environmental Science and Pollution Research“ von Sepideh Ansari und Kollegen zeigt, dass eisenmodifizierte Biochar, die aus Gerstenstroh gewonnen wird (Fe-BSBC), Nährstoffe effektiv aus Wasser entfernen kann.

Der Einfluss von Kontaktzeit, pH-Wert, Adsorbendosierung und konkurrierenden Anionen auf die Adsorptionsleistung wurde in Batch-Experimenten untersucht. Fe-BSBC zeigte Adsorptionskapazitäten von 13,7 mg/g für Phosphat und 2,0 mg/g für Nitrat und übertraf damit die meisten zuvor berichteten Biochar-Adsorbenten. Isotherme Modellierungen zeigten, dass das Sips-Modell den Adsorptionsprozess am besten beschrieb und auf eine mehrschichtige und heterogene Adsorption hindeutete. Die elektrostatische Anziehung wurde als Hauptmechanismus für die Nitratadsorption identifiziert, was sich durch eine Abnahme des Zeta-Potenzials nach der Nitrataufnahme und unterstützt durch FTIR-, EDS- und XRD-Charakterisierung zeigt. Umgekehrt wurde die Phosphatentfernung hauptsächlich durch den Ligandenaustausch angetrieben, was zur Bildung von Fe–O–P-Komplexen sowie zu elektrostatischen Wechselwirkungen führte.

Zitat: Ansari, S., Bello-Mendoza, R., & O’Sullivan, A. (2026). Iron-modified barley straw biochar for nitrate and phosphate removal from water. Environmental Science and Pollution Research.

https://doi.org/10.1007/s11356-025-37358-4

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Handbuch zur Entfernung von Biochar-Kohlenstoff – Update 2025

Die Teams der International Biochar Initiative (IBI) und HAMERKOP arbeiten seit der Veröffentlichung der ersten Ausgabe im Jahr 2024 intensiv daran, den Leitfaden mit den neuesten Informationen zum Markt für Kohlenstoffentfernung, Standards und Methoden, etc. zu aktualisieren.

Der digitale Leitfaden bietet einen Fahrplan für Biocharproduzenten, Investoren und Interessengruppen, welche sich in die Zertifizierung zur Kohlenstoffentfernung für Biochar vertiefen möchten. Die Leser erhalten einen klaren Überblick über die verschiedenen Methoden, die von führenden Zertifizierungsstandards festgelegt wurden, mit dem Ziel, praktische Einblicke und Vergleiche zu bieten, um Produzenten und Investoren bei der Auswahl des passendsten Ansatzes für ihre spezifischen Biochar-Projekte zu helfen.

Zu den wichtigsten Aktualisierungen für 2025 gehören:

  • Ein neuer und verbesserter Abschnitt, der u.a. MRV (measuring-reporting-verification) und Permanenz abdeckt
  • Aktualisierte Preisinformationen für jeden Biochar-Zertifizierungsstandard sowie detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitungen, die Ihnen helfen, die richtige Methode für Ihr Projekt zu wählen
  • Eine Ergänzung des Biochar-Protokolls vom Isometric

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Global Biochar C-Sink Standard v3.2 veröffentlicht

Richtlinien zur Zertifizierung Biochar-basierter Kohlenstoffsenken 

Der European Biochar Certificate (EBC) war das erste System, das eine Methode zur Zertifizierung des Kohlenstoffsenkenpotentials von Pflanzenkohle bot. Dies war ein entscheidender Schritt zur nachhaltigen Einrichtung geologischer Kohlenstoffsenken.

Nach einem umfassenden Stakeholder- Review mit allen Beteiligten wurde der Global Biochar C-Sink Standard im Juni 2024 veröffentlicht und steht nun seit November 2025 in der neuesten Version 3.2 zur Verfügung.

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Der Biochar-Blueprint: Ein Entwicklerleitfaden zur Skalierung

Dies ist ein Leitfaden für Entwickler, die Investitionen anziehen und ihre Biochar-Kohlenstoffentfernungsanlagen skalieren möchten.

Biochar ist eine der vielversprechendsten Lösungen zur Kohlenstoffentfernung heute. Die Wissenschaft ist solide. Die Technologie ist bewährt. Doch die Skalierung der Branche erfordert mehr als Innovation – sie erfordert groß angelegte Mainstream-Investitionen.

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Amerikanische Prüfnorm für Biochar veröffentlicht

USBI und die American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) haben ANSI/ASABE/USBI S668, Methoden zur Messung und Prüfung von Biochar, veröffentlicht.

Dies ist ein umfassender neuer Standard, der empfohlene Testmethoden für Biokohlematerialien zusammenfasst und Hinweise zur Anpassung bestehender Testmethoden speziell für Biochar bietet.

Im Standard werden die Analysemethoden für die Charakterisierung von Biochar festgelegt.

Der Standard ist durch Unterstützung von USBI für die nächsten 3 Jahre frei verfügbar:

https://asabe.org/orderstandards

Nota bene:

Der Standard S668 ist für die Zertifizierung von Biochar nach amerikanischen Richtlinien relevant – für das Europäische Biochar Zertifikat (EBC) gelten weiterhin die auf der EBC-Homepage veröffentlichten Analyse-Methoden (https://www.european-biochar.org/de/ct/8-Analysemethoden)

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Terra Preta – die Geschichte der Hebung eines Bodenschatzes

Die Entdeckung von Terra Preta im Amazonasgebiet als Initialzündung für die Erforschung und Anwendung von Biochar zählt schon fast zum Allgemeinwissen. Wer aber mehr Details über die Geschichte der Entdeckung von Terra Preta und die weitere Entwicklung zur heutigen Biochar-Technologie wissen will, findet in einem Artikel des Tages-Anzeigers weitere Informationen.

Foto: upload.wikimedia.org

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Gleichzeitige Entfernung von Schwermetallen und organischen Schadstoffen aus Abwasser mit modifizierter Biochar

Diese Übersicht untersucht die gleichzeitige Entfernung von Schwermetallen und organischen Schadstoffen aus Abwasser durch funktionalisierte Biochar. Erstens werden die Sanierungseffizienz, Mechanismen und praktische Anwendungen von modifizierter Biochar für komplexe Verschmutzungsmatrices in wässrigen Umgebungen untersucht. Zweitens werden physikochemische Prozesse aufgeklärt, welche die gleichzeitige Schadstoffaufnahme durch oberflächenmodifizierte Kohlenstoffarchitekturen steuern. Drittens wird die Leistung in verschiedenen Abwasserbehandlungsszenarien bewertet und die Realisierbarkeit des Einsatzes in der Umwelt bewertet.

Zitat:

Wang, N. et al. (2025). Engineered biochar for simultaneous removal of heavy metals and organic pollutants from wastewater: mechanisms, efficiency, and applications. Biochar X, DOI: 10.48130/bchax-0025-0008. 

Foto: geograph.org.uk