73. Symposium des ANS e.V.

Biokohle im Blick - Herstellung, Einsatz und Bewertung, 19. & 20. September 2012 im Umweltforum Auferstehungskirche, Berlin

Stimmen zum Symposium

Neben seinem wissenschaftlichen Wert, war es die perfekte Organisation, die umsichtige individuelle Betreuung der Teilnehmer und Vortragenden und die stets spürbare Liebe zum Detail, die das Biochar-Symposium zu einem bereichernden Erlebnis gemacht haben.
Prof. Dr. Gerhard Kreysa, Referent

Das diesjährige ANS-Symposium hat einen neuen Standard gesetzt, so wünscht man sich eine abgerundete Pflanzenkohletagung. Die Vielfalt der hochkarätigen Anwendungsmöglichkeiten der Kohle spiegelte sich in den gebotenen Referaten. Zur Vollendung wurde ins Speisekabinett beim Brandenburger Tor geladen, wo die Organisatoren bewiesen, dass minutiöse Planung und kulinarischer Genuss bestens zu vereinbaren sind – ganz herzlichen Dank nach Berlin!
Stephan Gutzwiller, Kaskad-E GmbH, Schweiz, Teilnehmer

Das Symposium hat mir sehr gut gefallen und auch das Rahmenprogramm: Sehr gute Referenten, interessante Vorträge und super organisiert. Dr. Christoph Steiner, Referent

Ich wollte euch noch mal für den außerordentlich hyper-genialen Kongress danken, den wir besuchen durften!! Und auch Danke für die spannende Ausschuss-Sitzung am Dienstag! Wir haben echt eine Menge Neues lernen können im Biokohle-Universum, das mit dem CO2-Ausgleich fürs Ghana-Projekt fand ich eine echt tolle Idee. Dave Tjiok, Teilnehmer


Second INTERREG NSR Biochar Conference
In den letzten Jahren hat das Thema Biokohle (pyrolytische Pflanzenkohle und hydrothermal hergestellte HTC-Kohle) ungeheuren Aufschwung erfahren: das öffentliche Interesse ist enorm, Klima- und Bodenforscher bekommen leuchtende Augen, Techniker und Ingenieure entwickeln in Nachtarbeit, Schüler arbeiten Experimente aus - was treibt sie alle an?

Die Idee, Pflanzenkohle („Biochar") in Böden einzubringen, damit möglicherweise die Fruchtbarkeit zu erhöhen und zugleich Kohlenstoff zu speichern, stammt aus der Erforschung der fruchtbaren Amazonasschwarzerden, die vor hunderten von Jahren von Menschen erzeugt wurden, und die bis 50 t/ha schwarze Kohle bis in 1 m Tiefe enthalten.
 

Diese ursprüngliche Idee war es, die dem Thema vor etwa drei Jahren Zulauf und Aufmerksamkeit verschaffte. Der jüngste "Run" auf das Thema Pflanzenkohle ist auch Ausdruck eines gesellschaftlichen Paradigmenwechsels: Wir werden uns der Endlichkeit unserer Ressourcen und der Verletzlichkeit unseres Planeten schmerzlich bewusst, und suchen nach Möglichkeiten, unser Leben nachhaltiger und effizienter zu gestalten. "Biokohlen" aus hydrothermaler oder pyrolytischer Produktion könnten Win-Win Strategien bieten; im Netz und in den Medien aber kursieren viele unbelegte Heilversprechen, die misstrauisch machen. Was kann Pflanzenkohle wirklich, was gehört in den Bereich der Legende? Wo stehen wir technisch, was ist möglich und woran wird noch gearbeitet? Ist "Pflanzenkohle" in Böden wirklich so stabil wie immer behauptet wird? Können wir über Kohlen Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor rezyklieren oder fixieren, und somit effizienter nutzen? Woher soll denn die Biomasse für die Kohle kommen?

Das 73. Symposium des ANS e.V. zeigte in großer Bandbreite aktuellste Entwicklungen der verschiedensten Biokohlefragestellungen auf, und schlug eine Brücke zwischen sehr unterschiedlichen Disziplinen, Wissensgebieten und Anwendungsoptionen und zwischen Forschung und Praxis rund um das Thema „Biokohle". Nach einer einführenden, breitgefächerten Session über die rechtlichen Bedingungen in Deutschland, die Kohlenstoffkreisläufe der Erde und die Ursprünge der Idee „Biokohle" in der Terra-preta Forschung widmeten sich weitere Vorträge konkreteren Forschungs- und Anwendungsthemen. Potenziale der unterschiedlichen Kohlen in Böden wurden dargestellt, sowie ein Überblick über die Forschung in Europa gegeben. Die Herstellungsverfahren Pyrolyse und hydrothermalen Carbonisierung waren Inhalt der nächsten Session, einschließlich fachlich fundierter Definitionen und anschaulicher Beispiele. In der letzten Session des ersten Tages wurden die industrielle Nutzung und die damit verbundenen Fragestellungen behandelt. Nach einem kurzen Resümee und einer kabarettistischen Betrachtung des Themas „Biokohle" von außen waren alle Konferenzteilnehmer direkt danach herzlich eingeladen an der Abendveranstaltung teilzunehmen.

Zu Beginn des zweiten Tages wurde über den Einsatz von vornehmlich Pflanzenkohlen (aus Pyrolyse) in der Landwirtschaft berichtet. Die vorher thematisierten Erkenntnisse wurden in der nächsten Session dann zusammengefasst, indem dort über Ökobilanzen und Toxizität referiert wurde. Zur Abrundung der zweitägigen Tagung wurde die Brücke zur rechtlichen Einordung, ökonomischen Konzepten und Alternativen der C-Sequestrierung geschlagen. Insgesamt war es eine sehr erfolgreiche Konferenz, die bei den Teilnehmern gut ankam, und die zu einer Fortsetzung im nächsten Jahr angeregt hat.
 
 
Im Folgenden stehen Ihnen die Vorträge zum kostenlosen Download zur Verfügung. Wir machen darauf aufmerksam, dass es sich hierbei gemäß § 2 Abs.1 (7) UrhG um geschützte Werke handelt, welche das persönliche, geistige Eigentum des Urhebers (Referenten) sind. Sofern Sie die Vorträge für andere – als private – Zwecke nutzen möchten, setzen Sie sich bitte mit dem jeweiligen Referenten persönlich in Verbindung. Eine Zuwiderhandlung kann strafrechtliche Konsequenzen zur Folge haben.
 
Begrüßung
 
Prof. Dr. Klaus Fricke
ANS e.V., Braunschweig
Prof. Fricke begrüßte die 190 Teilnehmenden. Er dankte Frau Borowiec und Frau Kammann für die Organisation, dem Bundesministerium für Umwelt und dem NSR Interreg IVB Projekt für die finanzielle Unterstützung der Tagung.
 
Frans Debets
Vertreter des NSR Interreg IVb Projektes "Biochar: Climate saving soils", Province Groningen
Herr Debets sprach davon, dass beim Interreg Projekt der anfänglichen Euphorie zunächst eine Enttäuschung folgte, nun aber die Zeit der nüchternen Analyse begonnen habe. Er sprach sich für eine Entmythologisierung der Biokohle aus. Sie sei kein Allheilmittel, biete aber viele interessante Möglichkeiten und Chancen.
 
Tagungsleitung:

Prof. Dr. Klaus Fricke

Themenblock 1:

Pflanzenkohle als Werkzeug für nachhaltige Lebensweise -
Ein Paradigmenwechsel zur rechten Zeit?

Helge Wendenburg

Dr. Helge Wendenburg
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn/Berlin

Grundsatzvortrag des Ministeriums zum Kreislaufwirtschaftsgesetz mit Bezug auf Biokohle

Dr. Wendenburg stellte die Grundsätze und Ziele des neuen KrWG (Kreislaufwirtschaftsgesetzes) vor. Kernpunkte seien die Einführung einer 5-stufigen Abfallhierarchie (§6-8, 14 u. 33) und die Entkopplung des Wirtschaftswachstums von der Abfallmenge u.a. durch Getrennthalten der verschiedenen Materialien wie Glas, Papier, Metall und Kunststoff. In Deutschland gibt es die Rechtspflicht Abfälle zu vermeiden und deren Einhaltung muss dezidiert nachgewiesen werden. Für einige Abfallprodukte bestehen Vorrangfragen die noch durch Verordnungen zu klären sind. In Bezug auf Biokohle warnte Herr Wendenburg vor Euphorie und der Erzeugung von Überkapazitäten, wie es sie in anderen Bioenergiebereichen bereits gab. Es gebe noch großen Forschungsbedarf bezüglich des Vorteils von Biokohle gegenüber etablierten Technologien.

Diskutiert wurde, unter welchen Bedingungen Kohle aus Abfall nicht mehr als Abfall behandelt und gehandelt werden muss.
 
 


Wolfgang Lucht
 
 

Prof. Dr. Wolfgang Lucht
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Potsdam

Globales Kohlenstoff-Management und Transformation zu Nachhaltigkeit: Leben innerhalb planetarer Grenzen

Prof. Lucht begann seinen Vortrag mit der Idee von Buckminster Fuller, einen Daten-Globus vor dem Haus der vereinten Nationen zu installieren um ein aktives, ganzheitliches Verhältnis unserer Erde, ihrer Ressourcen und Stoffkreisläufe und ihrer Bewohner als Ganzes zu erzeugen. Er zeigte, wie sich unsere Wahrnehmung unseres Planeten als Gesamtheit gewandelt hat und stellte einige Prognosen zum Klimawandel bis zum Jahr 2300 vor, die die Dringlichkeit eines gezielten Handelns unterstrichen. Er vertrat die Auffassung dass ein globales C-Management in Zukunft unabdingbar wird. Prof. Lucht sprach davon, dass die Erd- und Klimaveränderungen nicht nur zu gesellschaftlichen Veränderungen führen werden, sondern zu aktiven und bewusst gesteuerten Veränderungen führen müssen, und prägte den Begriff vom gesellschaftlichen Kohlenstoff- und Energiestoffwechsel. Die Menschheit müsse versuchen, die Folgen der Erwärmung zu antizipieren, aktiv zu handeln und katastrophale Kippunkte im Klimasystem zu vermeiden.



Hermann Lotze-Campen

Dr. Hermann Lotze-Campen
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Potsdam

Biokohle und Bioenergie: Beiträge zum Klimaschutz und potenzielle Nutzungskonkurrenzen

Dr. Lotze-Campen stellte vorläufige Ergebnisse eines Projektes vor, in dem mehrere große Modellsysteme miteinander gekoppelte wurden, um die Zukunftsfähigkeit von hydrothermal erzeugter Biokohle unter Berücksichtigung verschiedener Einflussfaktoren abbilden und bewerten zu können. Generell seien eine Reihe von Rohstoffen, vor allem organische Siedlungsabfälle, für die Hydrothermale Carbonisierung geeignet. Die Wirtschaftlichkeit wird u.a. durch Preise für CO2-Zertifikate (>50 €/t) bestimmt. Dr. Lotze-Campen plädierte dafür, klimarelevante Emissionen zu besteuern und die politischen Rahmenbedingungen langfristig auf die Verknappung von Rohstoffen auszurichten. Technische Neuerungen allein genügten nicht, soziale Innovationen gehörten zwingend dazu. Deutschland hätte hier das Potential als weltweites Vorbild auftreten.
 
 
Tagungsleitung:

Dr. Claudia Kammann


Christoph Steiner

Dr. Christoph Steiner
Biochar.org, Technisches Büro, Berndorf (Österreich)

Pflanzenkohle vergessen und wieder gefunden – gerade zur rechten Zeit?

Dr. Steiner berichtete über die Anfänge und Hintergründe der Terra preta Forschung, die die jüngste Wurzel der Idee der Nutzung von pyrogener Pflanzenkohle in Böden darstellt. Die alte und neue anthropogene Schwarzerde auf Basis von Pflanzenkohle eignet sich zur dauerhaften Speicherung von Kohlenstoff im Boden und ermöglicht die landwirtschaftliche Nutzung unfruchtbarer Böden. Er spannte den Bogen über die mutmaßliche Entstehung der Terra preta aus auf Stelzen aufgestellten Gemüsegärten mit stark kohlehaltigen Pflanzsubstraten über weitere europäische Schwarzerden bis zur Idee einer „Terra Preta Nova" im Bereich der tropischen Regenwälder, also durch „slash-and-char" anstelle von „slash-and-burn" der Abholzung des Regenwalds entgegen zu wirken, in dem die Produktivität der Kulturböden verbessert wird. Die noch vorhandenen Möglichkeiten zur Schließung von Stoffkreisläufen bieten große Potenziale und Hoffnung. Es sollte vor allem darauf geachtet werden, dass eine hohe N- und P-Effizienz erreicht wird.
 
 



Samuel Abiven

Dr. Samuel Abiven
Universität Zürich, Zürich (Schweiz)

C-Stabilitäten verschiedener Kohlen: Langfristiger Abbau oder Aufbau von Humus?

Dr. Abiven erklärte, dass die Stabilität von pyrogenem organischem Material, neben der molekularen Struktur der Kohle auch von den sonstigen Umweltbedingungen für Mikrolebewesen abhängig ist. Er zeigte, dass die pyrogene Pflanzenkohle (Biochar) keineswegs völlig inert ist sondern sehr langsam abgebaut werden kann. Weiterhin kann Pflanzenkohle im Boden sowohl zu Kohlenstoffverlusten (positives „priming", Abbau von organischem Bodenkohlenstoff) als auch zu Kohlenstoffanreicherung (Aufbau von organischem Bodenkohlenstoff) führen. In einigen der von Dr. Abbiven betreuten Experimente existierte eine kurze Phase des stimuliertem Abbaus (positives priming), die jedoch mengenmäßig sehr gering ausfiel. Er betreut ein 10-Jahres Projekt, in dem die längerfristige Stabilität von Biokohle untersucht wird. Mögliche Kohlenstoff-„Verzinsungseffekte" durch Aufbau stabiler Humusverbindungen beim Einsatz von Biochar könnte ein langfristiger Wirkmechanismus von Biochar sein, der jedoch noch zu untersuchen ist.
 
 



Bruno Glaser

Prof. Dr. Bruno Glaser
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale)

Pflanzenkohleforschung in Europa: Die EU-COST Action Biochar

Prof. Glaser stellte die EU-COST Action Biochar vor. Bei „COST" (Cooperation in Science and Technology) handelt es sich um ein Europäisches Forschungs- Vernetzungstool um den Entwicklungsfortschritt in neuen, interessanten Wissensgebieten zu fördern und ökonomische Entwicklungen durch Wissensvernetzung und –transfer innereuropäisch voran zu treiben. Die COST Action TD1107, Biochar, ist in vier Arbeitsgruppen gegliedert die verschiedene Aspekte der europäischen Biokohleforschung zusammentragen und soweit wie möglich nutzbar machen wollen. Es werden Workshops und Vernetzungstreffen organisiert. Weiterhin stellte Prof. Glaser die Einführung eines europäischen Zertifikats für Pflanzenkohle vor. Dieses erfüllt folgende Funktionen: (a) eine „saubere" Produktion von unbelastetem Biochar zu garantieren (b) Missbrauch der Biochar-Idee wie z.B. die Pyrolyse von Holz aus nativen Wäldern oder die Pyrolyse belasteter Abfallstoffe zu verhindern.

Es zeigte sich in Wechselwirkung mit den Anmerkungen der Zuhörerschaft, dass die thermische Nutzung von Biokohlen in der COST-Action „Biochar" möglicherweise noch unterrepräsentiert ist. Prof. Glaser lädt daher zur aktiven Mitwirkung ein. Weitere Informationen unter COST-Action „Biochar"
 
 
Tagungsleitung:

Prof. Dr. Rainer Wallmann

Themenblock 2:

Technische Herstellungs-Prozesse (Überblick und Vergleich der Verfahren: C-Ausbeuten, Energienutzung, existierende Definitionen)

Peter Quicker
 
 

Prof. Dr. Peter Quicker
RWTH Aachen, Aachen

Thermochemische Verfahren zur Erzeugung von Biokohle

Prof. Quicker gab dem Auditorium einen exzellenten und umfassenden Überblick über die verschiedenen thermochemischen Konversionsverfahren. In den Mittelpunkt stellte er den Pyrolyseprozess, der sich durch einen Sauerstoffmangel auszeichnet, und er ordnete die unterschiedlichen Produktionstechniken und Ansätze ins Kontinuum der variierenden Produktionsbedingungen (d.h. Temperatur, Sauerstoffgehalt, Verweilzeit etc.) übersichtlich ein. Die Einbindung der hydrothermalen Carbonisierung konnte Prof. Quicker erfolgreich durch die Erweiterung des Schemas mit dem Wassergehalt erreichen. Ziel der aktuellen Forschung sei es, die jeweils passende Kohle für die verschiedenen Anwendungszwecke zu finden und nicht „die eine beste Kohle".




Axel Funke
 
 

Dr. Axel Funke
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V., Potsdam

Hydrothermale Verfahren (HTC, VTC) und Verwertungsketten

Dr. Funke sprach über die energetische Effizienz der Hydrothermalen Carbonisierung, die vor allem vom Wassergehalt des Eduktes (Ausgangsmaterials) abhängig ist. Das HTC-Verfahren solle nicht als Konkurrenz zu etablierten Verfahren auftreten und bietet z.B. große Vorteile im Vergleich zur mechanischen Entwässerung von Klärschlämmen; diese wird durch die Nutzung der HTC-Technik wesentlich verbessert. Dr. Funke betonte, dass in jedem Fall eine Einzelfallbetrachtung notwendig ist um Synergieeffekte zu identifizieren und zu nutzen.




Helmut Gerber
 
 

Helmut Gerber
PYREG GmbH, Dörth

Auf dem Weg zur Designerkohle? Technische Möglichkeiten auf dem Weg zur Beeinflussung von Kohleeigenschaften

Herr Gerber stellte das Pyreg-Verfahren zur Erzeugung von anwendungsorientierter Pflanzenkohle vor. Es sollte die 18. BImSch bei der Produktion eingehalten werden und die Phosphorrückgewinnung beachtet werden. Vorteile des Verfahrens sind u.a. die Minderung von Schadstoffgehalten und die Extraktion von Schwermetallen. Ton-Humus Gemische sowie die Aktivkohleherstellung sind weitere mögliche Anwendungsgebiete. Das Unternehmen arbeitet bereits eng mit Forschungseinrichtungen bzgl. verschiedener Fragestellungen zusammen.

Tagungsleitung:

Jan-Markus Rödger


Themenblock 3:

Industrielle Verwertung 
Marc Schulten
 
 

M.Sc. Marc Schulten
RWTH Aachen, Aachen

Einsatzmöglichkeiten von Biokohle in metallurgischen Prozessen

Herr Schulten sprach über den Kohlebedarf der Stahl- und Eisenindustrie, einem finanzstarken und rohstoffintensiven Wirtschaftszweig der erhebliche Mengen Kohlendioxid emittiert. Er stellte die Prozesse vor und zeigte auf, an welchen Stellen Biokohle eingesetzt werden könnte. Dabei wurde vor allem der Sinterprozess als vielversprechendes Einsatzgebiet mit hohem Einsparpotenzial identifiziert. Auch die Nichteisenindustrie birgt ein hohes Substitutionspotenzial. Langfristig ist jedoch der Einsatz von Biokohle von der Preisentwicklung der CO2-Zertifikate abhängig.




Gerhard Hartmann
 
 

Gerhard Hartmann
Heidelberg Cement AG, Triefenstein

Rahmenbedingungen und Kriterien für den Einsatz von Biokohle in Kalk- und Zementwerken

Herr Hartmann berichtete aus der Kalk und Zementproduktion. Der Abbau, die Zerkleinerung und das Brennen kosten viel Energie, die heute schon zu 61 % aus Ersatzbrennstoffen erzeugt wird. Die Biokohle steht somit nicht nur in Konkurrenz zu fossilen Brennstoffen. Der Einsatz von hydrothermal erzeugter Kohle ist auf diesem Gebiet grundsätzlich erlaubt, jedoch wird eine standortspezifische Einzelfallprüfung empfohlen um negative Wechselwirkungen der hydrothermalen Kohle mit den Kalk- und Zementprodukten auszuschließen unter der Berücksichtigung des Kriterienkatalogs für Kohle. Das größte Problem der Umsetzung ist jedoch die Bereitstellung der notwendigen Masse von 40.000-50.000 t pro Jahr.




Thomas M. Kläusli
 
 

Thomas M. Kläusli
AVA-CO2 Schweiz AG, Zug (Schweiz)

Umsetzung in den kommerziellen Maßstab am Beispiel der AVA-CO2 HTC-Anlagen

Herr Kläusli berichtet von der HTC-Anlage der AVA-CO2 AG in Karlsruhe. Diese zeige, dass die HTC-Technologie kommerziell angewandt werden kann, jedoch muss darauf geachtet werden, dass Anlagen im Labormaßstab nicht gleichbedeutet sind mit industriellem Maßstab. Er berichtete von der Praxisanlage im Energiepark Ostvorpommern, die im Multibatch-Verfahren läuft und deutet an, dass die Prozesswasseraufbereitung die Achillesferse der HTC sei. Sein Unternehmen habe hierfür jedoch eine Lösung gefunden. Biomasse aus Zellulose, Hemi-Zellulose oder Proteinen ist besser geeignet als Lignin-haltige Stoffe wie z.B. Holz.




Dennis Blöhse
 
 

Dennis Blöhse
Hochschule Ostwestfahlen-Lippe, Höxter

Anaerobe Verwertung von HTC-Prozesswässern

Herr Blöhse zeigte, dass der Einsatz von HTC-Prozesswasser zur Biogasgewinnung möglich und sinnvoll ist. Eine Mehrausbeute an Biogas konnte im Rahmen eines Projektes nachgewiesen werden. Auch Abwasser, das mehrmals im HTC-Prozess wiederverwendet wurde, verursacht keine Hemmungen beim anaeroben Abbau. Jedoch verbleibt stets eine gewisse Menge organischer Verbindungen in der Flüssigphase, deren Abbau weiter erforscht werden müsse.




Klaus Serfass
 
 

Klaus Serfass
Bundesverband hydrothermale Carbonisierung e. V., Murzin-Relzow

Energetische Verwertung von HTC-Kohle

Herr Serfass berichtete über die Erfolge und aktuellen Herausforderungen der HTC-Branche. So sei die Technologie zur Marktreife entwickelt, jedoch die Substratbeschaffung und der Absatz der Kohle problematisch, ebenso die Behandlung des Abwassers und teilweise der Abluft. Zum Schluss trug Herr Serfass die Vorteile der HTC-Kohle und mögliche Anwendungspfade vor und lud die Zuhörer ein sich aktiv im Bundesverband HTCzu engagieren.
Tagungsleitung:

Dr. Tim Beringer


Themenblock 4:

Landwirtschaftliche Nutzung 

Claudia Kammann
 
 

Dr. Claudia Kammann
Justus-Liebig Universität, Gießen

Treibhausgasemissionen und Stickstoffumsetzungsprozesse in Pflanzenkohle-Böden

Die Gruppe von Frau Dr. Kammann beschäftigte sich vor allem mit den Langzeit-Effekten von Pflanzenkohlen in Böden auf die Emissionen von Treibhausgasen. Sie präsentierte daher Ergebnisse aus drei „Langzeit-Analogen": (1) Mitkompostierter Pflanzenkohle (Biochar-Kompost) gegenüber normalem Kompost, (2) eine Studie an Böden von Köhlereistandorten verglichen mit umliegendem Waldboden und (3) eine Studie an BrasilianischerTerra-preta. Keine der drei Studien wies auf versteckte Gefahren der Langzeitnutzung von Pflanzenkohle in Böden z.B. in Form verstärkter Lachgasemissionen hin. Stattdessen war am Köhlereistandort die Konsumption des Treibhausgases Methan signifikant verstärkt. Sie gab sich daher vorsichtig optimistisch, dass der Einsatz von Pflanzenkohle die Gesamttreibhausbilanz auch langfristig reduzieren kann.
 
 



Nico Nachtigall & Till Henning
 
 

Nico Nachtigall & Till Hennig
Gymnasium Marianum, Meppen

Terra Preta – heute noch von Nutzen?
(Schülerwettbewerb 2012 der Siemens Stiftung - Die jungen Nachwuchswissenschaftler
)

Die Abiturienten Herr Nachtigall und Herr Hennig stellten gemeinsam Ergebnisse mit selbst hergestellten Terra Preta Substraten vor. Im Rahmen des Schülerwettbewerbs „Jugend forscht" haben sie insgesamt 6 Topfversuche durchgeführt und konnten erstaunliche Ergebnisse präsentieren. In Zusammenarbeit mit einem im Emsland ansässigen Unternehmen konnten sie ihre Untersuchungen ausweiten und in einem bedeutend größeren Maßstab von 60 Topfversuchen fortführen.




Simon Jeffrey
 
 

Dr. Simon Jeffrey
Universität Wageningen, Wageningen (Niederlande)

Agronomische Effekte von Biokohle im Boden: eine Metaanalyse

Herr Dr. Jeffrey stellte seine Metaanalyse der Anwendung von Pflanzkohle als Bodenverbesserer vor. Eine positive Wirkung durch die applizierte Pflanzenkohle wurde nachgewiesen und nährstoffreiche Edukte führen zu höheren Ernteerträgen. Er bedauerte den Mangel an Langzeitstudien, sowie das nicht genügend Studien für die nördliche Hemisphäre publiziert wurden. Die Analyse ist beim Joint Research Center der Europäischen Kommission kostenfrei zu bekommen.




Jan Mumme
 
 

Dr. Jan Mumme
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V., Potsdam

HTC, Biogas und Landwirtschaft – das APECS Konzept

Herr Dr. Mumme stellte das APECS-Konzept vor und sprach über die synergistische Kombination von Biogas- und Biokohleproduktion im Stoffstrommanagement, für die ausschließlich landwirtschaftliche Reststoffe eingesetzt werden sollten. Er zeigte Ergebnisse aus Feldversuchen in Brandenburg. Entscheidend sei die Wahl der passenden Biogastechnologie und des entsprechenden Inkohlungsverfahrens, sowie die Aktivierung der Kohle und die Form der Applikation.




Hans-Peter Schmidt
 
 

Hans-Peter Schmidt
Fondation Delinat Institut für Ökologie und Klimafarming, Ayent (Schweiz)

Strategien gezielten Einsatzes von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft

Herr Schmidt berichtete von Erfahrungen mit dem Einsatz von Pflanzenkohle im Weinbau. Dieser wirke sich weniger auf die Quantität jedoch positiv auf die Qualität der erzeugten Früchte aus. Zudem konnte der Einsatz von Dünger reduziert werden. Auf Basis dieser Analysen wurde Swiss Terra preta als Substrat für Urban Gardening entwickelt. In Fruchtfolgeversuchen brauchte das Substrat nicht nachgedüngt zu werden. Der Fokus der Untersuchung liege auf der Verfügbarkeit von Nährstoffen und weniger auf der Funktion der Biokohle als CO2-Senke. Das langfristige Ziel sei die Entwicklung einer „Designerkohle" für den Feldbau, in dem Nährstoffkreisläufe geschlossen und der Kohlenstoffkreislauf optimiert werden.




Achim Gerlach
 
 

DVMA Achim Gerlach
Tierarztpraxis Gerlach, Burg

Einsatz von Pflanzenkohle in der Tierhaltung und Güllebehandlung

Herr Gerlach als Veterinärmediziner berichtet über den Einsatz von Pflanzenkohle in Zuchtbetrieben als Futtermittelzusatz „carbo ligni". Sein Interesse an Pflanzenkohle wurde geweckt durch die vor allem in Norddeutschland verbreiteten schwerwiegenden Krankheitsbilder und Symptome in Rinderzuchtbetrieben, die auf Infektionen mit Clostridien (Clostridium botulinum), Manganmangel und Vergiftungserscheinungen durch Glyphosat zurückzuführen sind. Der dauerhafte therapeutische Einsatz von Pflanzenkohle erzielte gute Erfolge bei der Wiederherstellung der Tiergesundheit.

Tagungsleitung:

Prof. Dr. Peter Quicker


Themenblock 5:

Ökologische Bilanzen und Toxizitäten
Florian Worzyk
 
 

Florian Worzyk
Freie Universität Berlin, Berlin

Einsatz von Pflanzenkohlesubstraten zur Beschleunigung des Abbaus organischer Kontaminationen in Böden

Herr Worzyk sprach über Erfahrungen mit der Sanierung von belasteten Böden mittels Pflanzenkohle. Diese reduzierte die Belastung mit PAK und Mineralölkohlenwasserstoffe einerseits durch Absorption, anderseits durch die Schaffung einer Umgebung für Mikroorganismen, welche die vorhandenen Schadstoffe abbauen können. In der Zukunft sind Versuche mit radioaktiv markierten Schadstoffen geplant, um Abbauwege und Absorptionsmechanismen besser charakterisieren zu können.




Jan-Markus Rödger
 
 

Jan-Markus Rödger
Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst, Göttingen

Ökobilanz im Rahmen des EU-Interreg Projektes "Biochar: Climate saving soils"

Herr Rödger begann mit einer kurzen Einführung in die Ökobilanzierung und grenzte den Rahmen für die durchgeführten Lebenszyklusanalysen auf die Erzeugung und Nutzung von Pflanzenkohle in der Nordseeregion ein. Er stellte das von der HAWK und dem Biochar Research Center (UK) entwickelte BAPU-Modell (Best available Pyrolysis Units) im Rahmen des NSR Interreg IVb Projektes vor und präsentierte die damit erstellten Ergebnisse, die auf reale Daten der Nordseeregion basieren. Es konnte gezeigt werden, dass der Einsatz von Pflanzenkohle tatsächlich einen Beitrag zur Treibhausgaseinsparung in Deutschland und der EU leisten kann.
 
 



Isabel Hilber
 
 

Dr. Isabel Hilber
Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Zürich (Schweiz)

Schadstoffe und Pflanzenkohle: Schadstoff-Lieferant oder Schadstoff-Schwamm?

Frau Dr. Hilber und ihre Arbeitsgruppe haben aus über 60 verschiedene Pflanzenkohlen PAK extrahiert und leistete methodische Entwicklungsarbeit. Die Gehalte variierten stark und können auf die Produktionsweise der Kohlen zurückgeführt werden. Der Prozess der Pyrolyse sollte besser verstanden und steuerbar werden. Sie zeigte, dass durch neue Pyrolyseanlagen u.U. anorganische Schadstoffe wie Cr und Ni in das Produkt eingetragen werden können (Verwendung von Chrom-Nickel-Stählen). Frau Dr. Hilber forderte ein standardisiertes Extraktionsverfahren für PAK.
 
 



Barbara Weiner
 
 

Dr. Barbara Weiner
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Leipzig

HTC-Prozesswasser: Verwertung oder Entsorgung? Wissensstand und Lösungsansätze

Frau Dr. Weiner berichtete, dass im HTC-Prozesswasser eine Vielzahl organischer Substanzen enthalten sind, die sich mittels BSB und CSB quantifizieren lassen. Die qualitative Analyse mittels HPLC und GC-MS wird durch die Überlagerung zahlreicher Peaks erheblich erschwert. Der Nährstoffgehalt ist von der anorganischen Matrix abhängig. Vor allem bei der Verwendung von Abfallbiomasse in der HTC können zusätzlich Schadstoffe entstehen. Eine Rezyklierung des Abwassers löste das Problem jedoch nicht.

Tagungsleitung: Hans-Peter Schmidt


Themenblock 5:

Rechtliche Aspekte, Gesamtökonomie und Gesamtkonzepte
Hartmut Gaßner
 
 

RA Hartmut Gaßner
Gaßner, Groth, Siederer & Coll., Berlin

Rechtliche Einordnung der Biokohle – Erzeugung und Verwertung

Herr Gaßner nannte die aktuellen nationalen und europäischen Vorschriften, die bei der rechtlichen Einordnung von Biokohle zugrunde gelegt werden können. Er erläuterte unter welchen Bedingungen das Ende der Abfalleigenschaften („end of waste criteria") gemäß KrWG §5 erreicht werden könnten.




Gerald Dunst
 
 

Gerald Dunst
Sonnenerde - Gerald Dunst Kulturerden GmbH, Riedlingsdorf (Österreich)

Gesamtkonzepte und Fallbeispiele: die Ökoregion Kaindorf

Herr Dunst stellte das Projekt der Ökoregion Kaindorf in Österreich vor. Neben alljährlichen Kompostseminaren und den regelmäßig stattfindenden Humustagen befasst sich die Region auch mit humusaufbaufördernden Maßnahmen und Bewirtschaftungsweisen. Die Idee ist, dass Landwirte, die den Humusaufbau fördern, an einem internen CO2-Handel teilnehmen können. Dieser Handel existiert bereits, auf freiwilliger Basis, und wurde von Herrn Dunst vorgestellt. Herr Dunst betreibt die erste genehmigte Pflanzenkohle-Produktionsanlage in Österreich und arbeitet derzeit zusammen mit Universitäten an Projekten zur Substratentwicklung („Riedlingsdorfer Schwarzerde") und zum Humusaufbau in Böden.




Rob von Haren
 
 

Prof. Dr. Rob von Haren
Kiemkracht Universität Groningen, Groningen (Niederlande)

Business Cases für Pflanzenkohle Produktion und Anwendung

Herr Prof. Haren sprach als Vertreter der niederländischen Bauern-Organisation „Kiemkracht" (Keimkraft) über die Hemmnisse des Einsatzes von Pflanzenkohle. Dazu zählen vor allem die hohen Kosten für den Erwerb qualitativ hochwertiger Kohlen, und die unbekannten Risiken beim Einsatz von minderwertigen Kohlen aus Abfallbiomasse. Als Träger des Pflanzenkohle-Zertifikats wurde die European Biochar Foundation (http://www.european-biochar.org) im August 2012 neu gegründet. Er mahnte, dass der Vorteil von Pflanzenkohle im Boden oft erst bei einer plötzlichen Klimaänderung spürbar wird.



Gerhard Kreysa
 
 

Prof. Dr. Gerhard Kreysa

Prof. Kreysa zeigte in seinem Vortrag eine Reihe möglicher Technologie-Strategien, um dem Klimawandel zu begegnen. Biokraftstoffe seien für diesen Zweck ungeeignet, da sie oftmals höhere Treibhauseffekte verursachten als dass sie tatsächlich CO2-Äquivalente einsparen. Er zeigte die erheblich höhere Energieeffizienz von Elektromotoren und Photovoltaikanlagen gegenüber Kraftstoffen oder Stromerzeugung aus Bioenergieplantagen auf, ebenso aber die unübertroffenen Fähigkeiten der Photosynthese, atmosphärisches CO2 um etwa den Faktor 5000 aufzukonzentrieren. Herr Prof. Kreysa sprach sich daher für Decarbonisierungsstrategien unter Nutzung von CH4 als Energieträger (wo erforderlich) durch Kombination von regenerativ erzeugter Energie zur Produktion von CH4 aus CO2 und H2 aus; ebenso favorisierte er die direkte Sequestrierung von Biomasse in anaerober Umgebung.




Fazit:

Das 73. Symposium des ANS e.V. hat bestätigt, dass das Thema „Biokohle" eine sehr hohe Relevanz für die Wissenschaft, aber auch für die Wirtschaft besitzt. Insgesamt 29 Referenten haben über die aktuellsten Erkenntnisse und Problemfelder referiert und ihre Aussagen mit ca. 190 Teilnehmerinnen und Teilnehmern diskutiert. Es wurde deutlich, dass Industrie und Forschung sehr engagiert sind, um den Wissensstand zur Biokohle weitergehend auszuweiten und insbesondere die Erzeugungs- und Verwertungsmöglichkeiten zu etablieren, jedoch auch kritisch zu hinterfragen.

Ausblick:

Die Veranstaltung hat verdeutlicht, dass eine breite Nachfrage zum Thema Biokohle besteht. Der ANS e.V. ist dadurch motiviert, diese spannenden und innovativen Diskussionen in Zukunft weiter fortzusetzen. Wir sind gespannt auf die Entwicklungen und Fortschritte im nächsten Jahr und freuen uns, den Weg der Biokohle mit unseren Symposien und durch den ANS-Fachausschuss aktiv zu unterstützen.
 

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