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Pflanzenkohle in der Landwirtschaft: neue Wissensplattform

Was gilt es bei der Anwendung von Pflanzenkohle in der Fütterung, als Einstreuzusatz, in der Hofdüngeraufbereitung oder in der Kompostierung zu beachten? Wie wirkt sie auf Böden, auf die Tiergesundheit oder auf den Nährstoffhaushalt? Welche Risiken sind mit der Anwendung von Pflanzenkohle verbunden? Antworten liefert charhow.ch. Die neue Wissensplattform von Charnet, dem Schweizer Fachverband für Pflanzenkohle, gibt Anwendungsempfehlungen und zeigt den Stand des Wissens – fundiert aus Forschung und Praxis.

Eine Begleitgruppe mit Vertreter:innen aus Wissenschaft und Praxis begleitete die Erarbeitung der Inhalte fachlich. In regelmäßigen Abständen sollen neue Erkenntnisse in die Plattform einfließen. Anwenderinnen und Anwender sowie Forschende sind eingeladen, ihr Wissen und ihre Erfahrungen mit uns zu teilen.

Die Einsatzmöglichkeiten von Biochar in der Landwirtschaft sind vielfältig. In Bezug auf den Zusatznutzen von Pflanzenkohle als Futtermittel für Rinder werden eine Verbesserung der Tiergesundheit, eine Leistungssteigerung und die Reduktion von Methan Emissionen diskutiert.

Die Homepage des Netzwerks „Fokus Tierwohl“ gibt einen Überblick über Biochar-Einsatz in der Fütterung, Kaskadennutzung in der Tierhaltung, eine Definition verschiedener Begrifflichkeiten, rechtliche Grundlagen (Schwerpunkt Deutschland), Links zu sonstigen Informationsquellen und ein Literaturverzeichnis.

Foto: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Winterstettenstadt_-_Stallrinder_bei_F%C3%BCtterung_02.jpg (Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported, 2.5 Generic, 2.0 Generic and 1.0 Generic license; Franzfoto)

Heijmans, eine holländische Baufirma, sowie Paebbl, eine Klimatechnologie-Firma, haben die weltweit erste CO₂-neutrale Betonbrücke (eine 7 m lange Fußgängerbrücke) eröffnet. Durch die Verwendung von Biochar, recycelten Zuschlagstoffen und mineralisierten Kohlenstofffüllstoffen speicherte die Struktur fast 66 Kilogramm CO₂, benötigte keinen neuen Sand und Kies und erfüllte dabei alle strukturellen Festigkeitsanforderungen für Infrastrukturprojekte. Insgesamt kann der Baustoff bis zu 300 Kilogramm CO₂ pro Tonne Baumaterial speichern.

Die Baufirma nutzte einen beschleunigten Mineralisierungsprozess, der das eingefangene CO₂ millionenfach schneller in stabile feste Mineralien umwandelte als natürliche Kreisläufe. Dieses kohlenstoffspeichernde Material diente als teilweiser Zementersatz und reduzierte den verkörperten Kohlenstoff des Betons um bis zu 30 %. Die endgültige Betonmischung wurde weiter optimiert, indem Biochar und recycelter Beton integriert wurden, wodurch der Bedarf an Primärsand oder Kies entfiel. Dieser zirkuläre Ansatz stellt sicher, dass die Struktur nicht nur neue Emissionen vermeidet, sondern auch Abfallprodukte effektiv nutzt.

Foto: Image courtesy of Paebbls and Heijmans

Die Holcim AG, einer der weltweit führenden Baustoffhersteller, sieht die verstärkte Berücksichtigung von Biochar im Bauwesen als eine der 5 wichtigsten Innovationen für nachhaltiges Bauen im Jahr 2026.

Biochar kann in Zement, Beton und Mörtel eingebettet werden, um deren CO₂-Fußabdruck zu reduzieren, ohne dabei die Leistung zu beeinträchtigen. Das hat Holcim durch mehrere Pilotprojekte bewiesen, unter anderem mit dem Pritzker-Preisträger Alejandro Aravena und seiner Firma ELEMENTAL während der Architekturbiennale von Venedig 2025, wo mit Biochar-Beton ein Prototyp einer vollwertigen Basis-Service-Einheit mit Netto-Null gebaut wurde.

Foto: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MaxCologne_in_der_Umbauphase_%284841%29.jpg (Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International; Raymond)

SUEZ, ein Weltmarktführer in der Abwasser- und Abfallbehandlung und PYREG, ein Anlagenhersteller für Pyrolyse-Reaktoren, haben das Pyrolis® S2B Pyrokarbonisierungsverfahren entwickelt. In dem System sind die Trocknung und die Pyrolyse organischer Abfälle in einer einzigen Einheit integriert, was die einfachere Umwandlung von entwässertem Schlamm zu Klärschlammkohle ermöglicht. Diese Technologie, die an alle Arten von Infrastruktur angepasst werden kann, reduziert das Abfallvolumen aus kommunalem und industriellem Abwasser erheblich, während der in diesen Rückständen enthaltene Kohlenstoff dauerhaft gespeichert wird.

Entwässerter Schlamm wird zunächst mit einer von SUEZ entwickelten Energiespartechnologie getrocknet, um einen Trockenmassegehalt von 90 % zu erreichen. Der getrocknete Schlamm wird dann in den PYREG-Reaktor eingespeist, wo er die Pyrolyse durchläuft – die Erhitzung organischen Materials auf etwa 600 °C in einer sauerstoffarmen Umgebung. Dies erzeugt eine stabile, kohlenstoffreiche Klärschlammkohle, die frei von PFAS ist, sowie ein kohlenwasserstoffreiches Pyrolysegas.

Das Pyrolysegas wird anschließend bei Temperaturen über 950 °C vollständig oxidiert, wodurch Wärme erzeugt wird, um sowohl die Trocknungsphase als auch die Pyrolyse selbst aufrechtzuerhalten und so die Gesamtenergieeffizienz der Anlage zu optimieren. Hochtemperaturoxidation zerstört außerdem alle PFAS, die im Pyrolysegas vorhanden sein könnten.

Foto: https://s0.geograph.org.uk/geophotos/01/45/00/1450088_10afbd8b.jpg

Climeworks als einer der Pioniere der DAC-Technologie (direct air capture), diversifiziert sein Portfolio und engagiert sich auch in Pyrolyse-Projekten zur Schaffung von C-Senken.

Climeworks hat eine Partnerschaft mit dem in Ghana ansässigen Biochar-Unternehmen Truecoco geschlossen und eine Abnahmevereinbarung für 90.000 hochwertige Kohlenstoffentfernungszertifikate unterzeichnet, die von Puro.earth zertifiziert werden. Wie in der Ankündigung mitgeteilt, wird die Partnerschaft bis 2032 laufen.

Truecoco befindet sich in der Westregion Ghanas und spezialisiert sich auf ein kontrolliertes Pyrolyseverfahren, das landwirtschaftliche Biomasserückstände in ein Premium-Biocharprodukt umwandelt.

Außer dem Fokus auf Kohlenstoffentfernung hat Truecoco bisher auch weitere Fortschritte für die Region erzielt, indem es über 180 Kleinbauern im Einsatz von Biochar im Boden ausgebildet und 12 Kokosnussgenossenschaften gegründet hat.

Foto: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kokosnuss-Coconut.jpg (Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported, 2.5 Generic, 2.0 Generic and 1.0 Generic license; Robert Wetzlmayr)

Biochar, gemischt mit Geflügel-Einstreu als organischen Dünger, verbesserte die Bodengesundheit und verbesserte die Tomatenfruchtleistung im Vergleich zu Biochar, die mit synthetischem Dünger gemischt wurde, wie eine Studie der University of Georgia / USA zeigte.

Die Studie wurde zur Testung der Hypothese durchgeführt, dass Biochar ein universell vorteilhafter Zusatz zur Verbesserung der Bodengesundheit und des Ertrags ist. Die Forscher bemerkten jedoch, dass weniger die Biochar, sondern die Geflügel-Einstreu der Haupttreiber des Ertrags war, während Biochar weitere Vorteile wie Kohlenstoffspeicherung, pH-Stabilität und Erntequalität bot.

In der zweijährigen Studie verwendeten die Forscher fünf Aufwandmengen Biochar (0, 11, 22, 34 und 45 Tonnen/ha) aus Kiefern-Hackschnitzel als einmalige Oberflächenanwendung vor der ersten Tomatenanbausaison im Freiland. Die Ziel-Stickstoffmenge beider Düngemittelquellen betrug 200 kg N/ha. Die volle Geflügel-Einstreumenge wurde vor der Pflanzung gemäß den USDA-Richtlinien zur Lebensmittelsicherheit aufgetragen, während die synthetische N-Düngung in aufgeteilten Tropfbewässerungsgaben erfolgte.

Die Ergebnisse der Studie der University of Georgia waren signifikant, wobei die Biochar-Geflügel-Einstreumischung eine um 34 Prozent höhere Kationenaustauschkapazität und einen Anstieg des aktiven Kohlenstoffs um 5,6 Prozent erzielte. Im Gegensatz dazu verzeichneten die Kunstdünger-Parzellen eine um 67 Prozent höhere Pflanzensterblichkeit. Über die Bodengesundheit hinaus hatte Biochar einen direkten Einfluss auf die Fruchtqualität und reduzierte physiologische Störungen (Erkrankungen, die das Aussehen der Früchte, nicht aber ihre Essbarkeit beeinträchtigen) um bis zu 47 Prozent. Die Studie fand außerdem eine Zunahme von 144 Prozent bei der gesamten anorganischen Stickstoffretention bei den höchsten Biochar-Anwendungsraten in Kombination mit Geflügel-Einstreu. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass für Landwirte die strategische Verbindung von Biochar mit organischen Abfallströmen einen klaren Weg sowohl zu ökologischer Nachhaltigkeit als auch zu einer verbesserten Resilienz der Pflanzen bietet.

Foto: https://pxhere.com/en/photo/1451789

Frisch produzierte Biochar ist üblicherweise arm an leicht verfügbaren Nährstoffen und muss erst mit Nährstoffen angereichert werden, um nicht nur Nährstoff-Konkurrenz zu Pflanzenwurzeln zu vermeiden, sondern Pflanzen mit Nährstoffen zu versorgen. Die in Südost-Asien tätige Firma HUSK VENTURES SL hat einen Dünger auf Basis von Reisspelzen-Biochar entwickelt, der mit pflanzenverfügbaren Nährstoffen (5 % N, 9 % P2O5, 30 % C) angereichert ist und dadurch eine langsam fließende Nährstoffquelle darstellt.

Foto: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rice_chaffs.jpg (Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported; Green )