Eigenschaften und Wirkung
Pflanzenkohle hat einen Kohlenstoffgehalt von bis zu 90 %. [1] Insgesamt werden 30 bis 50 % des in den Pflanzen enthaltenen Kohlenstoffs langfristig in Form von stabilen aromatischen Kohlenstoffverbindungen gebunden und können somit nicht mehr in der Atmosphäre zum Klimawandel beitragen. [2] Im Boden kann der Kohlenstoff bis zu Tausenden von Jahren verbleiben. Dabei bieten die Eigenschaften der Pflanzenkohle verschiedene Zusatznutzen für den Boden. [3]
Eine Eigenschaft von Pflanzenkohle ist ihre hohe Porosität [4] und ihre daraus resultierende große Oberfläche (ca. 300 m2/g). [5] Wird die Pflanzenkohle in den Boden eingebracht, kann sich dadurch die Wasserhaltekapazität, die Nährstoffspeicherkapazität sowie die Bodendurchlüftung verbessern. Zudem steigt der pH-Wert des Bodens durch Zugabe von Pflanzenkohle an. Die Ausbringung von Pflanzenkohle kann daher zu einer höheren Biodiversität in und auf dem Boden beitragen sowie zu verbessertem Pflanzenwachstum und -ertrag führen. [3]
Die hohe Adsorptionsfähigkeit der Pflanzenkohle führt bei Eintrag in den Boden dazu, dass die pflanzenverfügbare Schadstoffkonzentration verringert wird, da die Schadstoffe von der Pflanzenkohle gebunden werden. Diese Wirkung kann auch bei der Wasseraufbereitung zu Nutze gemacht werden. [3]
Pflanzenkohle selbst ist kein Dünger, sondern ein Nährstoffträger. Wird sie vor Einbringung in den Boden mit Nährstoffen aufgeladen, kann sie diese langsam an die Pflanzen abgeben. Der Vorteil gegenüber üblichen Düngern liegt in der geringeren Nährstoffauswaschung. [3]
Gleichzeitig trägt Pflanzenkohle zu der Zielerreichung von mehreren Sustainable Development Goals der UN bei. [6, 7] Die vier wichtigsten sind die folgenden:
Beim Pyrolyseprozess entsteht Abwärme, die thermisch weiterverwendet werden kann. Damit wird ein Beitrag zu SDG 7 - Bezahlbare und saubere Energie“ geleistet.
Für die Herstellung von Pflanzenkohle können verschiedene Biomassen genutzt werden. Im besten Fall werden Rest- und Abfallstoffe genutzt, die sonst CO2-intensiv verbrannt werden müssten. So kann eine Kreislaufnutzung entstehen, die diese wertvollen Ressourcen sinnvoll weiter nutzt und sie erneut ins Produktions- und Konsumsystem einbindet. Dadurch wird ein Beitrag zu SDG 12 „Nachhaltige/r Konsum und Produktion“ geleistet.
Durch die Einbringung in den Boden kann, wie oben bereits erläutert, die Bodenqualität und -fruchtbarkeit durch z. B. eine verbesserte Wasserhalte- und Nährstoffspeicherkapazität verbessert werden. Dies stärkt die Resilienz der Böden gegen Extremwetterereignisse. Damit und durch die langfristige Speicherung von Kohlenstoff trägt die Herstellung und Anwendung von Pflanzenkohle zu den SDGs 13 „Maßnahmen zum Klimaschutz“ und SDG 15 „Leben an Land“ bei.
Pflanzenkohle kann jedoch nicht nur für die Verbesserung von Böden verwendet werden. Tatsächlich gibt es eine Vielzahl von Anwendungsbereichen, die im entsprechendem Themenblock einzeln dargestellt werden. Eine Eigenschaft kommt der Pflanzenkohle dabei besonders zugute, ihre regionale Einsetzbarkeit. Diese bietet mehr Transparenz und Nachverfolgbarkeit von Kompensationsmaßnahmen mittels Pflanzenkohle. So kann Klimaschutz überall vor der Haustür stattfinden, und auch die nachhaltige Entwicklung im Ruhrgebiet voranbringen.
[1] Bundesinformationszentrum Landwirtschaft (2024). Welches Potenzial hat Pflanzenkohle für Landwirtschaft und Klima?. https://www.landwirtschaft.de/umwelt/klimawandel/rolle-der-landwirtschaft/welches-potenzial-hat-pflanzenkohle-fuer-landwirtschaft-und-klima. Abgerufen am 06.02.2025.
[2] Bundesinformationszentrum Landwirtschaft (2023). Pflanzenkohle: Das Klima schützen und Böden verbessern. https://www.praxis-agrar.de/pflanze/ackerbau/pflanzenkohle/?L=0. Abgerufen am 06.02.2025.
[3] Schmidt H.-P. et al. (2021). Pflanzenkohle in der Land-
wirtschaft. Hintergründe zur Düngerzulassung und Potentialab-
klärung für die Schaffung von Kohlenstoff-Senken. https://www.agrarforschungschweiz.ch/wp-content/uploads/2021/06/112_AS_Leifeld_Pflanzenkohle_Landwirtschaft_d_layout_def_hani.pdf.
[4] Gross A., Möller A., Glaser B. (2023). Pflanzenkohle-Systeme zur Kohlenstoffspeicherung in Böden (Version 1. Aufl.). In WARNSIGNAL-KLIMA: Hilft Technik gegen die Erderwärmung ? Climate Engineering in der Diskussion (S. 133–142). Hamburg, Germany: Wissenschaftliche Auswertungen in Kooperation mit GEO Magazin-Hamburg. doi.org/10.25592/uhhfdm.12820.
[5] Lehmann J. (2007). Bio-energy in the black. In Frontiers in ecology and the environment 5(7) (S. 381-387). https://doi.org/10.1890/1540-9295(2007)5[381:BITB]2.0.CO;2.
[6] Smith P. et al. (2019). Land-Management Options for Greenhouse Gas Removal and Their Impacts on Ecosystem Services and the Sustainable Development Goals. In Annual review of environment ad resources, Vol. 44 (S. 255-286) .
[7] Gehr D. (2024). Pyrolyse von Biomasse zur Unterstützung der Wärmewende im ländlichen Raum. https://kluedo.ub.rptu.de/frontdoor/deliver/index/docId/7612/file/Gehr_MA.pdf.
