Wenn Jürgen Frenzel seinen Kon-Tiki anheizt, sieht es von Weitem aus, als wolle er ein paar unliebsame Sachen verbrennen. Doch das Gegenteil ist der Fall: Der Landwirt aus Beelitz in Brandenburg stellt dann aus Gärresten und Holzhackschnitzeln Biokohle her. Damit unterstützt er ein Projekt des Leibniz-Instituts für Agrartechnik Potsdam-Bornim e. V. (ATB), das die Herstellung und Verwendung von Biokohle aus Gärresten untersucht. Das erfuhren die Teilnehmer einer Exkursion des Vereins zur Förderung nachwachsender Rohstoffe und Entwicklung technischer Lösungen (NaRoTec e. V.).
Verbessertes Wachstum
„Für Biokohle interessiere ich mich, seitdem ich ein Buch über Terra preta gelesen habe“, erzählte Frenzel. Terra preta ist eine sehr fruchtbare Schwarzerde, zu deren Entstehung Pflanzenkohle beigetragen hat. Im Schnitt wirtschaftet Frenzel auf Böden mit 22 Bodenpunkten. Die Biokohle, so seine Hoffnung, könnte dazu beitragen, die Bodenfunktion zu verbessern: bessere Speicherung von Nährstoffen und Wasser, Verbesserung des Bodenlebens, Speicherung von Kohlenstoff, höhere Ertragsfähigkeit.
Versuche auf EU-Ebene, schilderte Dr. Hans-Jörg Gusovius vom ATB, zeigen, dass der Einsatz von Biokohle das Pflanzenwachstum um 10 bis 20 % verbessert. „Dabei gibt es aber Unterschiede. Während Mais, Kartoffeln und Leguminosen durchweg positiv reagieren, bringt Biokohle in anderen Fällen keinen Erfolg“, sagte er. Neben der Frucht und der Bodengüte hat auch die Herstellungsweise der Biokohle einen Einfluss.
Und noch eins muss bedacht werden: Bei der Herstellung von Biokohle können Schadstoffe wie Phenole entstehen. Biokohle lässt sich mit zwei unterschiedlichen Verfahren herstellen:
- Bei der Hydrothermalen Carbonisierung (HTC) wird feuchte Biomasse in einem geschlossenen Behälter auf 200 bis 250 °C erhitzt. Dabei steigt der Druck auf 15 bis 20 bar. Nach zwei bis sechs Stunden ist die Karbonisierung abgeschlossen.
- Bei der Pyrolyse wird trockene Biomasse – ähnlich wie bei der Herstellung von Holzkohle – unter Luftabschluss auf 400 bis 700 °C erhitzt.
Landwirt Frenzel nutzt bei der Herstellung der Biokohle die Pyrolyse. In seinem Kon-Tiki, das ist ein Kessel aus Stahlblech, entzündet er 2 m³ eines Gemisches aus separiertem und getrocknetem Gärrest-Feststoff und Holzhackschnitzeln (Verhältnis 4 : 1): Drei Heißluftpistolen blasen dazu von unten 650 °C heiße Luft in die Biomasse. Nach etwa 3,5 Stunden löscht Frenzel die glühende Biomasse mit Wasser. Übrig bleiben etwa 320 l Biokohle. Einen Teil der fertigen Biokohle streut Frenzel unter das Stroh in seinen Kälberställen. Das bindet Ammoniak. Eigene Versuche, mit der Biokohle zu düngen, sind bisher mal mehr, mal weniger erfolgreich verlaufen. „Damit die Kohle im Boden richtig wirken kann, benötigt sie, ähnlich wie die Strohdüngung, Stickstoff“, berichtete Frenzel. Biokohle zusammen mit Mist auszubringen, funktioniert sehr gut. Versuche, die Kohle unter Gülle zu mischen, sind jedoch gescheitert. „Das Gemisch lief einfach nicht mehr aus dem Fass“, so Frenzel. Insgesamt schätzt der Landwirt, muss er auf seinen leichten Böden mindestens 10 m³ Biokohle je Hektar ausbringen, um einen Effekt zu erzielen.
Gut für das Klima
Bis das beste Verfahren gefunden und praxisreif ist, ist noch eine Menge Forschungs- und Entwicklungsarbeit erforderlich. Doch das könnte lohnen, denn die Herstellung von stabiler Biokohle aus Gärrest verspricht weitere Vorteile:
- Verminderung von Nährstoffverlusten und der Freisetzung klimaschädlicher Gase wie Lachgas,
- Hygienisierung des Gärrestes,
- Inaktivierung von Unkrautsamen,
- Minderung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre.
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