Klimafarming

Klimafarming sorgt durch den Einsatz moderner landwirtschaftlicher Methoden für die Reduktion klimaschädlicher Gase in der Atmosphäre. Beim Klimafarming werden Sekundärkulturen und ökologische Ausgleichsflächen angelegt, um die auf diesen Flächen anfallenden Biomasse zur Herstellung von Energie und Bio-Kohle einzusetzen. Die durch Pyrolyse der Biomasse entstehende Bio-Kohle wird als Bodenverbesserer in landwirtschaftliche Böden eingearbeitet (siehe Terra Preta), wodurch sie dauerhafte Karbonsenken bilden. Aus 1 Tonne Grünschnitt können dank dieser Methode rund 500 kg CO2 dauerhaft gebunden.

Herstellung der Bio-Kohle durch Pyrolyse

Bio-Kohle wird durch Pyrolyse organischer Grundmaterialien wie Holz, Stroh, Weintrester, Grünschnitt, aber auch Trockenmist, Klärschlamm oder Küchenabfällen gewonnen. Unter Sauerstoffausschluss wird die getrocknete Biomasse auf Temperaturen von 400 bis 800 Grad erhitzt, wobei die langkettigen Kohlenstoffverbindungen der organischen Zellen zerbrochen werden. So entstehen Wärme, Pyrolysegase und bis zu 40% Bio-Kohle, deren Konsistenz der von normaler Grillkohle entspricht. Es handelt sich bei der Pyrolyse im Grunde um eine über 5000 Jahre alte Methode, nur dass in den Köhleröfen unserer Vorfahren nur Holz als Ausgangsprodukt verwendet wurde und die Pyrolysegase ungenutzt in die Atmosphäre entwichen. Dank intelligenter Schwellkammern und dem so genannten Flox-Verfahren können nunmehr die äußerst energiereichen Pyrolysegase sehr schadstoffarm verbrannt werden. Die dabei entstehende Abwärme lässt sich zu Heizzwecken nutzen oder über einen Kraft-Wärme-Koppler in Elektrizität umwandeln.

Klimabilanz der Bio-Kohle

Biologische Reststoffe wie Grünschnitt, Trester oder Mist werden momentan entweder kompostiert oder verroten ungenutzt. Beim Kompostieren und Verroten vergast jedoch die Biomasse zu 90% respektive 99% als CO2 und Methan. Bei der technisch relativ einfach konstruierbaren und somit auch dezentral einsetzbaren Pyrolyse verschwillt die Biomasse zu 40% reiner Biokohle und bei der Verbrennung des restlichen Synthesegases entstehen nur relativ geringe Mengen CO2 und keinerlei Methan oder gar Lachgas. Arbeitet man die Bio-Kohle in den Erdboden ein, entzieht man der Atmosphäre dauerhaft Kohlenstoff, der somit nicht mehr zur Klimaerwärmung beitragen kann. Da zudem die Energie des Synthesegases zur Elektrizitätsgewinnung eingesetzt werden kann und somit fossile Brennstoffe ersetzt, ist die Klimabilanz bei der Pyrolyse von biologischen Restsoffen im Vergleich zu deren bloßen Verrotung nahezu 95% klimapositiv.

CO2-Zertifikate durch Einarbeitung von Bio-Kohle in landwirtschaftliche Böden

Wird die durch Pyrolyse gewonnene Biokohle in landwirtschaftliche Böden eingebracht, lagern sie dort ebenso wie Erdöl oder Braunkohle über mehrere Jahrtausende stabil. Das Karbon der Bio-Kohle wird somit aus dem Karbonzyklus herausgenommen, da es weder durch Verbrennung noch durch Verrottung zu CO2 oder Methan umgewandelt wird. Durch den Bodeneintrag der Bio-Kohle würden die landwirtschaftlichen Böden zu Kohlenstoffsenken, die im Unterschied zu instabilem Humus als CO2-Zertifikate geltend gemacht werden können. (siehe Sequestrierungspotential)

Bodenverbesserung durch Bio-Kohle Eintrag

Der Bodeneintrag von Bio-Kohle jedoch nicht nur unter klima-politischen Erwägungen interessant, sondern vor allem auch agronomisch, wodurch sich eine der vielversprechendsten Symbiosen von Landwirtschaft und Klimaschutz abzeichnet. Durch den Eintrag von Biokohle in landwirtschaftlich genutzte Böden lassen sich äußerst positive Auswirkungen auf die Bodenaktivität, Bodengesundheit und Ertragskapazität erzielen. In entsprechenden wissenschaftlichen Untersuchungen (siehe hier) konnten folgende Vorteile für die Bodenkultur nachgewiesen werden:

- Verbesserung des Wasserspeichervermögens, wodurch Einsparungen bei künstlicher Bewässerung und sogar Neubepflanzungen von Trockengebieten möglich werden

- Deutlicher Zuwachs der Bodenbakterien, die in den Mikroporen der Kohle geschützten Lebensraum finden, wodurch die Nährstoffumsetzung für die Pflanzen gefördert wird

- Zunahme der Wurzelmykhorrizen für eine verbesserte Mineralstoffaufnahme

- Adsorption toxischer Bodenmoleküle wie NOx, Cu, wodurch die Ausspülung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln ins Grundwasser verhindert wird

- Höhere Bodendurchlüftung und somit deutliche Reduktion der Methan- und Lachgas-emissionen

- Verbesserung der Kationen-Austausch-Kapazität für den Stoffhaushalt der Pflanzen

- Verstärkung der Stickstoff-Fixierung

- ph-Ausgleich

Je nach angebauter Kultur werden zwischen 10 und 120 t Bio-Kohle pro Hektar in den Boden eingetragen, womit das Äquivalent von 36 bis 440 t CO2 pro Hektar gebunden werden. Wird zudem ein Teil der aus Biomasse hergestellten Bio-Kohle zur Gewinnung von Elektrizität verwendet und die landwirtschaftlichen Maschinen weitestgehend auf Strom- und Li-Akku-Betrieb umgestellt, wäre die Landwirtschaft nicht mehr wie heutzutage für 14% der klimaschädigenden Emissionen (Quelle)verantwortlich, sondern würde klimapositiv wirtschaften, die Städter also nicht nur mit Nahrungsmitteln, sondern auch mit Energie und nachhaltiger Luftreinigung versorgen.

Weblinks

• Ithaka - Journal für Terroirwein, Biodiversität und Klimafarming
• Mythopia Klimafarmingmit zahlreichen Aufsätzen über Klimafarming, Terra Preta, Pyrolyse
• BioChar Europe
• The International Biochar Initiative
• International Biochar Organisation
• Visit to a climate farmer Swiss-Info Artikel über das Klimafarming Versuchsgut Mythopia