Pflanzenkohle für hydrologische Extreme

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Im Einsatz von Pflanzenkohle in der Regenerativen Landwirtschaft steckt großes Potenzial für den Boden und das Klima. Die durch Pyrolyse aus pflanzlicher Biomasse hergestellte Pflanzenkohle besitzt die Fähigkeit, als Kohlenstoffsenke zu dienen und gleichzeitig zu der Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit beizutragen. Dazu gehört die Wasserspeicherfähigkeit, die besonders durch die zunehmende Trockenheit, anhaltenden Dürren und vermehrten Starkregenereignisse eine große Bedeutung erlangt. Darauf wird in diesem Artikel näher eingegangen.

 

Förderliche Eigenschaften der Pflanzenkohle

Pflanzenkohle ähnelt durch ihre poröse Struktur einem Schwamm. Dementsprechend besitzt sie eine große Oberfläche und hat das Potenzial, eine bis zu fünffache Menge ihres Eigengewichts an Wasser und den darin enthaltenen Nährstoffen zu speichern. Besonders bei Starkregen ist diese Eigenschaft von Vorteil.

Bei der Metadatenanalyse von 1.650 Studien zu Forschungen im Bereich der Pflanzenkohle konnten positive Ergebnisse für die Wassernutzungseffizienz von Pflanzen, die Wasserspeicherkapazität sowie das pflanzenverfügbare Bodenwasser ausgemacht werden. Diese Leistungen hängen allerdings von einigen Faktoren ab. Darunter der Applikationsmenge oder der Bodenstruktur. Bei grobkörnigen Böden konnte beispielsweise die beste Wirkung auf die Wasserverfügbarkeit gemessen werden. So wird in solchem Substrat bereits erfolgreich Pflanzenkohle für die Pflege von Stadtbäumen eingesetzt.  Auch hat die Porenstruktur der Pflanzenkohle einen Einfluss, welche von der Art des Ausgangsmaterials wie auch der Temperatur beim Pyrolysevorgang abhängt.

Des Weiteren fördert Pflanzenkohle den Humusaufbau, was sich wiederum positiv auf die Wasseraufnahme und die Wasserspeicherfähigkeit des Bodens auswirkt. 

Um den großflächigen Einsatz von Pflanzenkohle in der Praxis zu erproben, wurde ein Feldexperiment von Grün Stadt Zürich und FiBL veranlasst, das für mindestens sieben Jahre angesetzt ist. Die daraus generierten Ergebnisse sollen praxisnahe Empfehlungen ermöglichen, um die Anwendung von Pflanzenkohle zu fördern.

Hemmende Aspekte

Ein wichtiger Faktor bei der Anwendung von Pflanzenkohle ist die Ausbringung in den Boden. Bei einem oberflächigen Ausstreuen besteht unter anderem ein erhöhtes Erosionsrisiko sowie die Gefahr des Austrocknens. Auch würde durch die dunkle Farbe der Pflanzenkohle der Albedo-Effekt zum Tragen kommen, wodurch mehr Sonnenlicht absorbiert wird. Dies geht mit der Erwärmung des Bodens und somit Wasserverlusten einher. Eine Applikation in die Wurzelzone der Pflanze, je nach Kultur in etwa 5 bis 30 cm tiefere Bodenschichten, ist somit bedeutend und kommt ebenfalls der Nährstoffverfügbarkeit zugute. Dies kann etwa durch Einpflügen, streifenweise Ablagerung oder Einschlitzen erfolgen. Je nach Einarbeitungsmethode sind wiederum Wasserverluste möglich. Die Auswirkungen verschiedener Bodenbearbeitungsmethoden auf den Wasserhaushalt sind vielseitig. 

Fazit

 

Derzeitige Ergebnisse sind vielversprechend, gerade mit Hinblick auf die größer werdenden Herausforderungen durch den fortschreitenden Klimawandel. In Zukunft werden weitere Aussagen zur Praxistauglichkeit möglich, die für Investitionen in die derzeit noch teure Pflanzenkohle förderlich sein können. Es lohnt sich also, die Entwicklungen dahingegen zu verfolgen.

 

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