Kategorie: Publikationen

Am 17.9.2025 unterhielten sich 4 Experten aus Wissenschaft und Praxis unter der Moderation von Thomas Lewis über das Thema: „Kann Pflanzenkohle den Klimawandel mindern und den Boden verbessern?“

In dem Talk wird der Lebenszyklus der Kohle von Herstellung bis hin zu ihren Einsatzmöglichkeiten diskutiert. Schlüsselfragen, mögliche Missverständnisse und konkrete Einwände werden ebenso beleuchtet wie die Frage nach der Bezugsquelle der Rohstoffe, nach den Akteuren und nach der Finanzierung sowie die zentrale Frage nach der Wirksamkeit.

Die Aufzeichnung des Talks kann ab sofort abgerufen werden:

Die Verschwendung von Nährstoffen aus Exkrementen und Lebensmittelabfällen auf der einen Seite und das Fehlen der für die Pflanzenproduktion benötigten Nährstoffen auf der anderen Seite hat zu globaler Umweltverschmutzung, einem unverhältnismäßigen Energiebedarf und Nährstoffverlusten geführt. Diese Studie untersucht, welche Rolle Biochar bei der Umwandlung von Nährstoffen aus Rückständen, insbesondere Exkrementen, die eine Umweltbelastung darstellen, in Düngemittel für den Anbau von Nutzpflanzen spielen kann. Zum Beispiel würde N-Dünger aus menschlichen Fäkalien nur etwa 2 % (2,0 bis 2,4 Tg N pro Jahr) der aktuellen globalen N-Anwendung erzeugen, während die Einbeziehung von Urin diesen Anteil auf 16 bis 17 % (15,7 bis 16,9 Tg N pro Jahr) erhöhen könnte.

Zitat:

Lehmann, J. et al.: Biochar in the circular bionutrient economy. PNAS 122 (33), e2503668122 (2025).

IBI (International Biochar Initiative) gibt einen Überblick über die im letzten Jahr erzielten Fortschritte bei der Skalierung der Biochar-Industrie, über abgehaltene Ausbildungs- und Trainingskurse sowie organisierte Veranstaltungen.

Eine neue Studie ergab, dass eine 5%ige Beimischung von Klärschlammkohle zu Beton das Treibhauspotenzial um 33% reduzierte und eine Druckfestigkeit von 32 MPa erreichte, vergleichbar mit einer Kontrollmischung mit 100% Zement. Diese nachhaltige Alternative verwandelte Klärschlamm von einem Abfallprodukt in eine wertvolle Ressource für das Bauen.

Diese Studie führte einen neuartigen Bewertungsrahmen ein, indem sie die Eigenschaften von Biochar-Beton, Kriterien der Ökobilanz (LCA) und wirtschaftliche Überlegungen mit der Erreichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) verband.

Zitat:

Mekky, K. M., Nasr, M., Sharobim, K., Fujii, M., & Ibrahim, M. G. (2025). Sludge valorization towards sustainable concrete: a biochar-based framework integrating life cycle assessment, and socio-economic impacts. Innovative Infrastructure Solutions, 10(413), 1–14.

In trockenen Regionen stellen alkalische Sandböden aufgrund der Nichtverfügbarkeit von Nährstoffen eine Herausforderung für die Landwirtschaft dar. Eine Studie von Elbana et al. (2025) untersuchte säuremodifizierte Pflanzenkohle aus Palmwedeln und Guavenzweigen, um die Zugänglichkeit von Nährstoffen zu verbessern. Die Ergebnisse zeigten, dass mit Phosphorsäure behandelte Guaven-Biochar die Phosphorverfügbarkeit erhöhte, während Palmwedel-Biochar für die Kaliumverfügbarkeit überlegen war. Biochar wurde mit Essig- oder Phosphorsäure angesäuert und hinsichtlich ihrer chemischen Eigenschaften, Oberflächenmorphologie und funktionellen Gruppen charakterisiert. Die Ansäuerung verbesserte die Verfügbarkeit von P und K in den untersuchten alkalischen Sandböden, aber dieser Einfluss hing von der Art der Biochar, der chemischen Zusammensetzung und der Inkubationszeit ab.

Zitat:

Elbana, T.A., Bakr, N., Shahin, S.A. et al.: Influence of acidified-biochar on phosphorus and potassium availability in alkaline sandy soil. Sci. Rep. 15, 30504 (2025).

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Eine neue Studie über versalzte Küstenböden ergab, dass eine Mischung aus Biochar und Kompost die elektrische Leitfähigkeit des Bodens um über 51 % und das Natriumadsorptionsverhältnis um fast 64 % reduzierte. Die kombinierte Anwendung (2 % m/m Biochar, 4 % m/m Kompost) erhöhten auch den Nährstoffgehalt und die Enzymaktivität und boten eine vielversprechende Lösung zur Verbesserung von durch Versalzung degradierter Böden

Zitat: Zhou, W.; Xing, S.; Wu, Y.; Zou, R.; Li, S.; Sun, X.; Zhang, H. Exploring the Effects of Biochar and Compost on Ameliorating Coastal Saline Soil. Agronomy 2025, 15, 2093.

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Die Ausbringung von Biochar auf landwirtschaftliche Böden scheint das vielversprechendste Instrument für das Management der Boden- und Pflanzengesundheit in der Landwirtschaft für die Lebensmittelproduktion zu sein. Biochar induziert Pflanzenresistenz und Wurzelwachstum, deaktiviert Pilztoxine, unterstützt nützliche Mikroorganismen sowie die Veränderung der Bodeneigenschaften, welche die Verfügbarkeit von Wasser und Nährstoffen erleichtern. In dieser Übersichtsarbeit werden Lehren aus den Erfahrungen der Autoren mit der Anwendung von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft sowie aus früherer Literatur zusammengefasst, um die Rolle von Pflanzenkohle als „schwarzes Gold“ in der Pflanzenproduktion von der Bodengesundheit bis zur Pflanzengesundheit (Wurzelwachstum, Krankheitsbekämpfung sowie Ertrag und Qualität, letztendlich verbunden mit der Lebensmittelgesundheit) zu verdeutlichen. Diese Übersichtsarbeit liefert Bottom-up-Evidenz für die Entwicklung der Biochar-gestützten Landwirtschaft im Rahmen von ONE Health von Boden-Pflanze-Nahrung und trägt so zur Erreichung der UN-SDG-Ziele bei.

Achtung: der Artikel ist derzeit nur als non-peer-reviewed preprint verfügbar!

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Damit CO₂-Entnahme in Deutschland gelingt, sind gezielte politische und finanzielle Maßnahmen erforderlich. Die Studie „Investitionsbedarf und Unterstützungsmechanismen für die Skalierung von CDR in Deutschland und Europa“ von DVNE (Deutscher Verband für negative Emissionen e.V.) und Boston Consulting Group (BCG) liefert geprüfte, konkrete Handlungsoptionen.

Die Studie zeigt Fördermöglichkeiten auf, identifiziert strategische Einstiegspunkte in das EU-ETS und skizziert, wie ein glaubwürdiger, investitionsfähiger CDR-Markt gestaltet werden kann. Wenngleich die Studie auf die Rahmenbedingungen in Deutschland fokussiert ist, haben viele der Empfehlungen auch für Österreich Gültigkeit.

Zu den Vorschlägen zählt auch die Betonung der Methodenvielfalt für durchführbare Lösungen. Ein diversifiziertes Portfolio sollte aus einer Toolbox von naturbasierten und technischen Verfahren bestehen:

• Biochar Carbon Removal (BCR, Pflanzenkohle)
• Direkte CO₂-Abscheidung und -Speicherung aus der Luft (engl. Direct Air Carbon Capture and Storage, kurz DACCS)
• Bioenergie mit CO₂-Abscheidung und -Speicherung (engl. Bioenergy with Carbon Capture and Storage, kurz: BECCS)

Beschleunigte Gesteins-Verwitterung (engl. Enhanced Rock Weathering, kurz: ERW)

Das Biomass Magazine ist mit einer monatlichen Auflage von 7500 eine der international wichtigsten Fachzeitschriften, die sich Berichten über die Produktion und energetische Verwendung von Biomasse verschrieben haben.

In der Ausgabe 3/2025 bringt das Magazin einen umfangreichen Biochar-Übersichtsartikel von Myles Gray, dem Leiter des USBI (U.S. Biochar Initiative). Darinnen geht er auf Produktion, Anwendungen und Geschäftschancen in der Landwirtschaft, im Gartenbau und in der Bauwirtschaft ein und berichtet über die Entwicklungen zur Biochar-Normung im amerikanischen Normungswesen (ANSI).

Eine zweijährige Studie ergab, dass Biochar aus Filterschlamm aus der Zuckerrohr-Zuckerproduktion den Zuckerrohrertrag im Vergleich zu Stroh-Biochar um 5-11 % erhöhte, indem sie die Bodenfeuchtigkeit (bis zu 13 %) erhöhte und nützliche Bakteriengemeinschaften wie Gemmatimonadota und Sphingomonas anreicherte.

Die Aufwandmenge von Biochar betrug 3 t/ha, wobei die Biochar durch Pyrolyse bei ungewöhnlich niedriger Temperatur und langer Verweilzeit (250 °C; 12 h) hergestellt worden war.

Zitat:

Zhu, S., Liang, P., Yang, L., Wei, B., Han, S., Wu, M., He, X., Zeng, W., He, Z., Xiao, J., Li, S., & Li, Z. (2025). Effects of Biochar-Based Fertilizers on Fenlong-Ridging Soil Physical Properties, Nutrient Activation, Enzyme Activity, Bacterial Diversity, and Sugarcane Yield. Agronomy, 15(7), 1594.

Foto – https://stock.adobe.com/at/images/sugar-cane-farm-sugar-cane-fields-view-from-the-sky-drone-photo-of-cane-sugar-sugarcane-field-in-blue-sky-and-white-cloud-aerial-view-or-top-view-of-sugarcane-or-agriculture/