BIOCHAR

Der Schlüssel für eine nach­hal­tige Kreislaufwirtschaft
 

 

Biochar, eine klima­schüt­zende Nega­tive Emis­sions Tech­no­logy (NETs) mit viel­fäl­tigem Nutzen

Feedstock

Futter­mit­tel­zu­satz

Soil Improver

Boden­ver­bes­serer

Production Additive

Füll­stoff in der Produktion

Baustoff Additiv

Die PYREG-Tech­no­logie karbo­ni­siert Ihre Rest­stoffe zu schad­stoff­freiem, hoch­po­rösem Biochar (Pflan­zen­kohle). Anders als bei der Verrot­tung oder Verbren­nung wird in diesem Prozess der in den Rest­stoffen enthal­tene Kohlen­stoff nicht als CO2 frei­ge­setzt, sondern stabil im Biochar gebunden und so der Atmo­sphäre entzogen.
Damit gehört die Produk­tion von Biochar zu den für den Klima­schutz drin­gend notwen­digen Nega­tive Emis­sion Tech­no­lo­gies (NET). Denn wenn diese Biochar dauer­haft in sog. Kohlen­stoff­senken (zB. Acker­boden, Baustoffe, Asphalt) einge­bracht wird, ist die nach­hal­tige Spei­che­rung von CO2 lang­fristig gelungen.

Je nach Verar­bei­tungs­stufe kann Biochar in einem breiten Spek­trum von Anwen­dungen einge­setzt werden:

Biochar
als Futtermittelzusatz

 

Biochar feed additive

Vorteile

Biochar wird in der Silage, als Futter­mittel, in der Einstreu, zur Gülle­be­hand­lung oder als Kompost­zu­satz verwendet.  Biochar verbes­sert die Tier­ge­sund­heit, redu­ziert unan­ge­nehme Gerüche, opti­miert die Qualität des Düngers und verrin­gert klima- und umwelt­schäd­liche Nährstoffverluste.

  • Erhöhte Vita­lität, Futter­ef­fi­zienz, Futter­auf­nahme und Gewicht
  • Stär­kung des Immun­sys­tems und Senkung der Sterblichkeitsrate
  • Erhö­hung der Milch­qua­lität bei Kühen durch eine verbes­serte Eutergesundheit
  • Verrin­ge­rung von Durch­fall und Erkran­kungen der Klauen und des Hufs
  • Stei­ge­rung der Eier­pro­duk­tion und Eier­qua­lität bei Geflügel
  • Verbes­se­rung der Fleischqualität
  • Signi­fi­kante Erhö­hung der Milchinhaltsstoffe
  • Verbes­serte Stall­hy­giene und redu­zierte Geruchsbelastung
  • Reduk­tion der Kosten für Medi­ka­mente und Tierärzte

Biochar
als Bodenverbesserer

Vorteile

Eine intakte Humus­schicht spei­chert nicht nur Nähr­stoffe und Wasser, sondern auch große Mengen des Treib­haus­gases CO2. Biochar erleich­tert diesen Prozess. Mit einer Ober­fläche von 200-500 m² pro Gramm und einer hohen Poro­sität kann Biochar bis zum Fünf­fa­chen ihres Eigen­ge­wichts an Wasser und den darin enthal­tenen Nähr­stoffen aufnehmen. Der „grüne Kohlen­stoff“ bleibt bei der Zerset­zung stabil und verrottet nicht.

So können Land­wirte mit Biochar die Qualität des Bodens verbes­sern, Geld für Dünge­mittel sparen und zusätz­liche Gutschriften aus Emis­si­ons­zer­ti­fi­katen erhalten.

  • Verbes­sert die Qualität des Bodens, spart Geld für Dünge­mittel und erhält zusätz­lich Gutschriften aus Emissionszertifikaten
  • Die Nitrat­be­las­tung in Boden und Grund­wasser wird deut­lich reduziert
  • Die Versaue­rung des Bodens wird reduziert
  • Humus­aufbau wird erhöht
  • Hervor­ra­gende Fähig­keit, Nähr­stoffe und Wasser zu speichern
  • Die Wider­stands­fä­hig­keit der Pflanzen gegen­über extremen Witte­rungs­be­din­gungen, wie z. B. wochen­langem Trocken­stress und anschlie­ßender Bewäs­se­rung, wird deut­lich verbessert
  • Biochar kann die Biogas­menge deut­lich verbessern
  • Verbes­sert die Stress­re­sis­tenz von Stadtbäumen

Biochar als Baustoff-Additiv

oder Produk­ti­ons­füll­stoff

Production additive

Vorteile

Die Einsatz­mög­lich­keiten von Biochar (pyro­ly­tisch erzeugter Biomas­se­koh­len­stoff) sind äußerst viel­fältig. Auch beim Einsatz in indus­tri­ellen Prozessen hat es zahl­reiche posi­tive Effekte. In der Zement­in­dus­trie kann Biochar als Zusatzstoff/Ersatzstoff sowie bei der Herstel­lung von Bauma­te­ria­lien einge­setzt werden.

Nicht zuletzt ist Biochar vorteil­haft, weil es fossile Brenn­stoffe substi­tu­iert und damit die CO2-Bilanz verbes­sert

(for more reading: Weber 2016, Biokohle. Herstel­lung, Eigen­schaften und Verwen­dung von Biomas­se­kar­bo­ni­saten, p. 279–282 [German]).

Ober­fläche


500 m²/g

Kohlen­stoff­ge­halt

Bis zu
95% Kohlen­stoff

Wasser­hal­te­ka­pa­zität


5-fache Menge
des eigenen Gewichts 

Karbo­ni­sie­rung fördert Nach­hal­tig­keit
und ermög­licht Kreislaufwirtschaft

Biochar als Bodenverbesserer

Biochar ist in den letzten Jahren als natür­li­cher Boden­ver­bes­serer wieder­ent­deckt worden. Schon vor Jahr­tau­senden wussten die südame­ri­ka­ni­schen Indianer um die hoch­frucht­bare Wirkung der „terra preta“ (schwarze Erde). Terra preta bezeichnet frucht­bare, dunkle Böden im Amazo­nas­ge­biet, die von präko­lum­bia­ni­schen India­nern vor Jahr­tau­senden geschaffen wurden. Nähr­stoff­arme Böden wurden mit einem kompos­tierten oder fermen­tierten Gemisch aus Pflan­zen­resten, Dung und mensch­li­chen Fäka­lien sowie Holz­kohle aus den Feuer­stellen angereichert.

Biochar ist jedoch kein Dünger, wenn sie allein verwendet wird. Sie ist hoch­porös und hat eine Ober­fläche von bis zu 500m² pro Gramm. Biokohle wirkt wie ein Schwamm, der bis zum Fünf­fa­chen seines Eigen­ge­wichts aufnehmen kann. Sie spei­chert Wasser und Nähr­stoffe und ermög­licht es Mikro­or­ga­nismen, sich in ihren Poren anzu­sie­deln. Diese Eigen­schaft wird auch mit der Absorp­ti­ons­ka­pa­zität (AC) beschrieben. Sie hängt sowohl von der pyro­ly­sierten Biomasse als auch von den Pyro­ly­se­be­din­gungen des Karbo­ni­sie­rungs­pro­zesses ab.

Um den glei­chen Effekt wie im Amazo­nas­ge­biet zu erzielen, muss die Biokohle jedoch erst „akti­viert“ werden, das heißt, sie muss mit Nähr­stoffen und Boden­or­ga­nismen ange­rei­chert werden, zum Beispiel bei der Kompos­tie­rung. Wird reines Biochar in den Boden einge­bracht, entzieht sie ihrer Umge­bung das Wasser und die darin gelösten Stoffe und hat damit genau den gegen­tei­ligen Effekt.

Kaska­den­nut­zung von Biochar

Auch die Kaska­den­nut­zung von Biochar in der Tier­hal­tung und im Dünge­mit­tel­ma­nage­ment, bei dem die Aufnah­me­fä­hig­keit des Biochars eine wich­tige Rolle spielt, ist aus wirt­schaft­li­cher Sicht interessant.

Stufe 1: Silage

Zu Beginn wird der Silage Biochar zuge­setzt, was die Bildung von Myko­to­xinen verhin­dert. Gleich­zeitig werden Pesti­zide gebunden und die Bildung von Butter­säure verhin­dert, was zu einer saube­reren Gärung und einer spür­baren Verbes­se­rung der Futter­qua­lität führt.

Stufe 2: Verdauungsprozess

Biochar gelangt über die Silage in das Futter und fördert die Verdauung der Tiere. Die Futter­auf­nahme wird erhöht, was zu einer Gewichts­zu­nahme führt. Dadurch wird auch die Bildung von Treib­haus­gasen reduziert.

Stufe 3: Stallhygiene

Biochar wird der Einstreu zuge­setzt, wodurch die flüs­sigen Nähr­stoffe gebunden und die Ammo­ni­ak­emis­sionen redu­ziert werden. Sie hilft, Fäulnis zu verhin­dern, was wiederum die Stall­hy­giene verbes­sert. Schon nach wenigen Tagen werden unan­ge­nehme Gerüche spürbar redu­ziert. Außerdem müssen die Ställe nicht mehr so oft ausge­mistet werden, was Zeit und Mate­rial spart.

Stufe 4: Flüssigmist

Biochar kann auch in die Gülle gemischt werden, was flüch­tige Nähr­stoffe bindet und das mikro­bielle Milieu verbes­sert. Dadurch werden Nähr­stoff­ver­luste redu­ziert, was die Dünge­wir­kung der Gülle verbes­sert. Außerdem wird die Gülle nahezu geruchsneutral.

Stufe 5: Ackerland

Nach der Absorp­tion der Gülle (Fest-Flüssig-Tren­nung) werden die Fest­stoffe zusammen mit der Stall­ein­streu kompos­tiert, wobei durch den hohen Anteil an Biochar wert­volle Schwarz­erde entsteht. Die Einar­bei­tung dieser Schwarz­erde und der stabi­li­sierten Gülle in den Boden verbes­sert das Wasser­hal­te­ver­mögen, die Filter­leis­tung und die Durch­lüf­tung des Bodens, was zu einer höheren Frucht­bar­keit führt. Die Versaue­rung des Bodens wird verhin­dert und die Auswa­schung von Dünge­mit­teln und Pesti­ziden ins Grund­wasser reduziert.

Biochar Einsatz in indus­tri­ellen Prozessen

Die Einsatz­mög­lich­keiten von Biochar (pyro­ly­tisch erzeugter Biomas­se­koh­len­stoff) sind äußerst viel­fältig. Auch beim Einsatz in indus­tri­ellen Prozessen hat sie zahl­reiche posi­tive Effekte. Biochar kann sowohl als Zusatzstoff/Ersatzstoff als auch bei der Herstel­lung von Baustoffen einge­setzt werden.

Sie ist vorteil­haft, weil sie fossile Brenn­stoffe substi­tu­iert und damit die CO2-Bilanz verbes­sert. (for more reading: Weber 2016, Biokohle. Herstel­lung, Eigen­schaften und Verwen­dung von Biomas­se­kar­bo­ni­saten, p. 279–282 [German]).

ENGI­NEE­RING SUSTAINABILITY

Während des Verkoh­lungs­pro­zesses wird der Groß­teil des Kohlen­stoffs in der entste­henden Pflan­zen­kohle gebunden. Dies verhin­dert die Frei­set­zung von CO2 in die Atmo­sphäre – für Jahr­hun­derte. Die seques­trierte CO2-Menge kann zerti­fi­ziert und entweder zur Errei­chung nach­hal­tiger Unter­neh­mens­ziele oder zum Handel auf dem freien Markt verwendet werden. (Quelle: Wald­zen­trum Univer­sität Münster (2019))

1 JAHR IN BETRIEB

ENTSPRICHT DEM JÄHR­LI­CHEN WACHSTUM VON 180.000 BÄUMEN

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