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Permanenz von Biochar im Boden – ein Fachartikel als Policy-Kommentar

Die nicht zuletzt seitens der EU vorangetriebenen Bemühungen, einen homogenisierten Markt für CO2-Zertifikate für die Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre oder aus Abgasen zu etablieren, hat bezüglich Biochar Diskussionen über die verlässlichsten Berechnungsmethoden des im Boden verbleibenden Kohlenstoffs angeheizt. Gegenwärtig stehen zwei Verfahren zur Diskussion:

a) ein algorithmen-getriebenes Verfahren bezieht Biochar-Charakteristika sowie Boden- und Umweltparameter für die Dauerhaftigkeit des Kohlenstoffs im Boden ein,

b) ein aus der Charakterisierung fossiler Kohle übernommenes Verfahren bestimmt durch Reflexionsmessungen den Inertinit-Anteil, der als sehr langfristig stabil und vollständig abbauresistent angesehen wird.

Während in den aktuellen Verhandlungen für die CRCF-Methodik derzeit beide Verfahren noch als gleichwertig angesehen werden, argumentieren Schmidt et al. für die Präferenz einer algorithmischen Berechnungsmethode für die Dauerhaftigkeit des Biochar-Kohlenstoffs im Boden. Sie sehen die Unterschiede zwischen einer fossilen Kohle und einer den variablen (abbauenden ebenso wie stabilisierenden) Bodenbedingungen ausgesetzten Biochar als zu gravierend an, als dass die beiden Verfahren der C-Permanenz-Bewertung als gleichwertig angesehen werden können. Sie empfehlen Vorsicht bei der Festsetzung von Standards und schlagen die Verbesserung von Biochar-Abbaumodellen mit ausreichenden Sicherheitsmargen unter konservativen Annahmen vor. Allerdings gehen die AutorInnen kaum auf die bereits existierenden Vorschläge in diese Richtung ein und diskutieren nicht die möglichen Auswirkungen auf den freiwilligen Kohlenstoff-Markt und auf die CRCF-Verordnung.

Zitat:

Schmidt, H.-P. et al.: Biochar Permanence—A Policy Commentary. Global Change Biology Bioenergy 17(12), e70092, 2025.

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Belgische Studie zum Biochar-Markt 2025

Diese globale Marktstudie wurde von der belgischen Entwicklungsagentur (ENABEL) im Rahmen des VABICUI-Programms in Auftrag gegeben. Ziel war es, einen umfassenden Überblick über den Biochar-Sektor und insbesondere die Markttrends zu geben, um potenzielle Investoren zu informieren und Investitionen in Biocharprojekte insgesamt zu fördern (Schwerpunkt Elfenbeinküste und Westafrika). Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden in 4 separaten Ergebnissen (auf Französisch) präsentiert, die jeweils einen spezifischen Aspekt der Analyse abzielten: 1. Überprüfung der Methoden und Technologien der Biocharproduktion 2. Analyse des globalen Angebots und der Nachfrage nach Biochar 3. Analyse des Biocharmarktes 4. Chancen und Risiken für die Entwicklung des Biocharsektors in der Elfenbeinküste. Dieses Dokument ist eine übersetzte Zusammenfassung der Ergebnisse 2 & 3 für Branchenakteure und potenzielle Investoren als Überblick über die Marktchancen und Risiken für den Biochar-Sektor.

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Ein skeptischer Blick auf Biochar: Warum eine bewährte Klimalösung sich nicht schneller verbreitet

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.

Der Zugang zum Artikel erfordert ein Abo für BiocharToday, welches aber keine hohe Preishürde darstellt. 

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Auf die Probenahme kommt es an: Bodenbeprobung für Biochar-Kohlenstoff ist problematisch

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

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Lebenszyklus-Analysen verschiedener Biochar-Anwendungsszenarien in der Schweizer Landwirtschaft

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.

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Kombination von Biochar und Salicylsäure hilft Pflanzen bei Trockenstress

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

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Flugaschezugaben bei der Pyrolyse verbessern Biochar-Ertrag und Kohlenstoff-Rückhalt

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).

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Übersichtsartikel über modifizierte Biochar

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.

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Submarin verbauter Biochar-Beton begünstigt die Ansiedlung von Quallen nicht

Besiedlung und Überleben sind mit herkömmlichem Beton vergleichbar

Der zunehmende Einsatz konventionellen Betons für künstliche Meeresstrukturen (wie Meeresmauern) führt zu einem Umweltproblem namens „Ozeanausbreitung“ und steht im Zusammenhang mit der zunehmenden Zahl störender Arten in marinen Ökosystemen wie Quallen. Wissenschaftler testeten ein nachhaltigeres Baumaterial für den maritimen Gebrauch: Beton gemischt mit Biochar. Dies wird als vielversprechender Weg angesehen, den CO2-Fußabdruck der Bauindustrie zu verringern.

Der Biochar-basierte Beton als nachhaltige Alternative für gebaute Strukturen im Meer bevorzugte nicht die lästige Qualle Chrysaora hysoscella gegenüber herkömmlichem Beton. Die Überlebensraten von Polypen sowie Larvenbesiedlungen und waren statistisch über alle Materialtypen hinweg vergleichbar, was die Verwendung des Biochar-Betons unterstützte, ohne die Gefahr von Quallenblüten zu erhöhen

Zitat:

Piccardo, M., Motta, G., Vellani, V., Avian, M., Rogelja, M., & Bevilacqua, S. (2026). Can nuisance species profit from new materials for marine artificial structures? A pilot study on settlement of Chrysaora hysoscella on biochar-based concrete. Marine Environmental Research, 213, 107623.

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Aktueller Blick auf den Biochar Carbon Removal Markt 2025

Auf dem Portal von CDR.fyi wurde ein aktueller Biochar-Marktbericht veröffentlicht.

Hauptaussagen:

Zwischen 2022 und 2025-H1 wurden insgesamt 3,04 Millionen Tonnen Gutschriften für die Kohlenstoffentfernung durch Biokohle (BCR) vergeben, wobei allein 1,6 Millionen Tonnen in der ersten Hälfte des Jahres 2025 verkauft wurden. Die durchschnittliche Menge, die ein Käufer in einem bestimmten Jahr kauft, ist von 542 Tonnen im Jahr 2022 auf 762 Tonnen im ersten Halbjahr 2025 gestiegen.

Die Verfügbarmachungen sind rasant gestiegen und beliefen sich auf insgesamt 658 Tausend Tonnen BCR, die seit Anfang 2022 ausgeliefert wurden, während auch die Auslieferungen sprunghaft angestiegen sind, wobei 302 Tausend Tonnen BCR bis Ende des 2. Quartals 2025 ausgeliefert wurden. Sowohl die Verfügbarmachungen als auch die Auslieferungen haben sich seit Anfang 2022 jedes Jahr etwa verdoppelt.

Microsoft, Google, BCG und JPMorgan sind mit 57 % der gesamten BCR-Käufe die Top-Abnehmer von BCR, während Exomad Green mit 60 % aller seit 2022 verkauften BCR-Credits als führender Anbieter hervorsticht.

Vier der Top-BCR-Käufer, Swiss Re, Skandinaviska Enskilda Banken (SEB), Tide Platform und Nasdaq, zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich bei ihren CDR-Käufen fast ausschließlich für BCR entschieden haben.

BCR ist mit 290 einzelnen Käufern bei weitem die häufigste Kohlenstoff-Entfernungsmethode, die bei Verkäufen von Credits erworben wird – fast fünfmal mehr als die zweitbeliebteste Entfernungsmethode.

Basierend auf den BCR-Preisen von CDR.fyi 2024 Year in Review wuchs der Markt für BCR von 14,6 Mio. $ im Jahr 2022 auf 33,9 Mio. $ im Jahr 2023 und 181,5 Mio. $ im Jahr 2024. Dies entspricht einer kombinierten jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 131,6 %.