Pflan­zen­koh­le und der Treib­haus­ef­fekt / CO2 Fuss­ab­druck

In der Tier­hal­tung und im Dün­ge­ma­nage­ment

Um unsere gesteck­ten Kli­ma­schutz­zie­le zu errei­chen, kon­zen­trie­ren wir uns vor allem darauf, Ersatz für die fos­si­len Ener­gie­quel­len zu finden. Doch rege­ne­ra­ti­ve Ener­gi­en können nur dafür sorgen, dass nicht noch mehr CO2 in die Atmo­sphä­re gelangt und unser CO2-Abdruck nicht noch größer wird. Mit Pflan­zen­koh­le ist es zusätz­lich noch möglich, den Koh­len­stoff aus der CO2-über­las­te­ten Atmo­sphä­re zurück in den Boden zu bringen.

Bei der Kar­bo­ni­sie­rung der Bio­mas­se, wie der Her­stel­lungs­pro­zess für Pflan­zen­koh­le auch genannt wird, wird etwa die Hälfte des in der Bio­mas­se ent­hal­te­nen Koh­len­stoffs in der Pflan­zen­koh­le lang­fris­tig gebun­den. Auch deshalb ist es wichtig, bei Pflan­zen­koh­le auf die Qua­li­tät der Kohle zu achten. Pflan­zen­koh­le ist nicht einfach brö­se­li­ge Grill­koh­le mit neuem Etikett. Zer­ti­fi­zier­te Pflan­zen­koh­le darf nur aus bestimm­ten Bio­mas­sen und in klima- und umwelt­freund­li­chen Kar­bo­ni­sie­rungs-/Py­ro­ly­se-Ver­fah­ren her­ge­stellt werden. Nur dann ist sie frei von krebs­er­re­gen­den Stoffen und es werden dafür nicht einfach Mil­lio­nen Hektar Wald „ver­kohlt“ und Tau­sen­de Tonnen an CO2 wieder frei­ge­setzt. Bei sau­be­ren Ver­fah­ren werden min­des­tens 50 % des in der Bio­mas­se ent­hal­te­nen Koh­len­stoffs in der Pflan­zen­koh­le stabil gebun­den und können so zurück in den Boden gebracht und der Atmo­sphä­re ent­zo­gen werden. Zer­ti­fi­ziert ist Pflan­zen­koh­le ein echter Gewinn fürs Klima und den Boden.

Lachgas

Lachgas (N2O) ist ein Treib­haus­gas, das laut Umwelt­bun­des­amt rund 300-mal so kli­ma­schäd­lich ist wie Koh­len­di­oxid (CO2) und 12 Mal so schäd­lich wie Methan. Lachgas reflek­tiert die Wär­me­rück­strah­lung der Erd­ober­flä­che und hält sie davon ab, ins Weltall zu ent­wei­chen. Die Wärme wird wieder in Rich­tung Erde abge­ge­ben. Zudem schä­digt Lachgas die Ozon­schicht. Diese schützt Pflan­zen, Tiere und Men­schen vor Strah­len­schä­den und wirkt eben­falls tem­pe­ra­tur­re­gu­lie­rend.

Vor allem die Land­wirt­schaft trägt erheb­lich dazu bei, das Lachgas in die Atmo­sphä­re gelangt. Als Haupt­quel­le gelten der hohe Einsatz stick­stoff­hal­ti­ger Dün­ge­mit­tel und die Tier­hal­tung. Wird zu viel oder zur fal­schen Zeit gedüngt, kann der Stick­stoff von den Nutz­pflan­zen nicht voll­stän­dig auf­ge­nom­men werden und gerät in die Umwelt. Ein Teil des Stick­stoff-Über­schus­ses wird dabei als Lachgas in die Atmo­sphä­re frei­ge­setzt.

Enthält der Boden jedoch Pflan­zen­koh­le oder wird dem Dünger Pflan­zen­koh­le bei­gemischt, redu­zie­ren sich die Lachgas-Emis­sio­nen deut­lich (vgl. bei­spiels­wei­se Kammann 2012, Uni­ver­si­ty Gei­sen­heim). Bei ver­schie­de­nen Pflanz­ver­su­chen mit Pflan­zen­koh­le im Labor und auf dem Feld wurden bis zu 60 % weniger Lachgas frei­ge­setzt. Die For­scher erklä­ren den Effekt mit der Spei­cher­fä­hig­keit der Pflan­zen­koh­le. Sie kann bis zur fünf­fa­chen Menge ihres Eigen­ge­wich­tes an Wasser und der darin gelös­ten Nähr­stof­fe auf­neh­men. Für die Mikro­or­ga­nis­men, die den Stick­stoff in der Regel zu Lachgas ver­stoff­wech­seln, ist der Stick­stoff damit nicht mehr ver­füg­bar. Er ist in den zahl­rei­chen, kleinen Poren (< 100 nm) der Pflan­zen­koh­le stabil gebun­den und wird nur langsam und in kleinen Mengen wieder an die Umwelt abge­ge­ben.

Methan

Als Kli­ma­gas ist Methan (CH4) laut dem Bun­des­um­welt­amt rund 25-mal kli­ma­schäd­li­cher als Koh­len­stoff­di­oxis (CO2). Genau wie alle anderen Treib­haus­ga­sen reflek­tiert Methan die Wär­me­rück­strah­lung der Erd­ober­flä­che und hält sie davon ab, ins Weltall zu ent­wei­chen. Die Wärme wird wieder in Rich­tung Erde abge­ge­ben.

Mehr als ein Drittel der welt­weit aus­ge­sto­ße­nen Menge stammt direkt oder indi­rekt aus der Vieh­hal­tung, es ent­steht vor allem in der Mas­sen­tier­hal­tung von Rindern und Schafen. Als Wie­der­käu­er pro­du­zie­ren diese bei der Ver­dau­ung in ihren Mägen große Mengen Methan und setzen es über „Rülpsen und Pupsen“ wieder frei. Darüber hinaus wird Methan durch die Abwas­ser- und Klär­schlamm­be­hand­lung sowie die Aus­brin­gung des Klär­schlamms als Dünger in der Land­wirt­schaft frei­ge­setzt.

Auch hier kann die Gabe von Pflan­zen­koh­le als Fut­ter­mit­tel­zu­satz den Methan-Ausstoß redu­zie­ren (vgl. bei­spiels­wei­se Schmidt 2016, Ithaka Journal). Pflan­zen­koh­le wirkt im Ver­dau­ungs­trakt der Tiere adsor­bie­rend, das heißt, sie bindet sehr effi­zi­ent Nähr- und Gift­stof­fen an sich. In der Tier­hal­tung ist sie deshalb seit Jahr­hun­der­ten als Not­fall­be­hand­lung bei Ver­dau­ungs­stö­run­gen und Ver­gif­tun­gen bekannt und wird dort als nicht ver­dau­li­ches Trä­ger­mit­tel ein­ge­setzt. Im Ver­dau­ungs­trakt der Tiere wirkt die Pflan­zen­koh­le jedoch nicht nur ent­gif­tend, sondern erhöht durch ihre elektro-bio­che­mi­sche Inter­ak­ti­on auch die Fut­ter­ef­fi­zi­enz und ver­min­dert durch die Stick­stoff­bin­dung die Methan­bil­dung.

Ammo­ni­ak

Die Ver­flüch­ti­gung von Ammo­ni­ak (NH3) ist eine der wich­tigs­ten Ursa­chen für den Verlust von Stick­stoff (N) in Boden-Pflan­zen-Sys­te­men welt­weit. Denn der Stick­stoff bleibt nicht in der Luft, durch den Regen kommt es zu einem Stick­stoff-Rück­fluss, was wie­der­um die Bildung stark kli­ma­schäd­li­cher Lach­gas­emis­sio­nen begüns­tigt, die Ver­saue­rung von Böden und die Anrei­che­rung von Stick­stoff in Gewäs­sern vor­an­treibt.

Zur groß­flä­chi­gen Frei­set­zung schäd­li­cher Ammo­ni­ak-Emis­sio­nen kommt es vor allem in der Land­wirt­schaft. Es ent­steht dort durch die mikro­bi­el­le Zer­set­zung der Tier-Exkre­men­te im Stall und auf dem Acker, wenn dort Gülle als Dünger aus­ge­bracht wird. Das ste­chend rie­chen­de Gas ist nicht nur umwelt­be­las­tend, sondern auch für die Tiere im Stall schä­di­gend, da es deren Schleim­häu­te reizt, die Lungen angreift, das Immun­sys­tem schwächt und sich sogar im Blut der Tiere anrei­chert (vgl. Schmidt 2012, Ithaka-Insti­tut).

Wird Pflan­zen­koh­le als Ein­streu- und Fut­ter­mit­tel-Zusatz ver­wen­det, können die Stick­stoff-Ver­lus­te deut­lich redu­ziert werden. Pflan­zen­koh­le kann bis zum 5fachen ihres Eigen­ge­wichts an Wasser auf­neh­men und bindet sehr effi­zi­ent Gift- und Nähr­stof­fe an sich. Die Stick­stoff­bin­dung und die kon­ti­nu­ier­li­che Abtrock­nung der Ein­streu ent­zieht den Mikro­or­ga­nis­men die Nähr­stoff­grund­la­ge und redu­ziert so die gif­ti­gen Ammo­ni­ak-Aus­düns­tun­gen (vgl. Schmidt 2012, Ithaka-Insti­tut).

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