Pflanzliche Biomasse vor (links) und nach (rechts) der Pyrolyse.
Quelle: German Biochar e.V.
Forschungs- und Entwicklungsvorhaben "Pyrolyse sekundärer landwirtschaftlicher Biomassen: Datenbank zu Pflanzenkohle-Eigenschaften und agronomische Bewertung" (BC-LOOKUP) (FuE)
Das praxisorientierte Forschungsvorhaben "BC-LOOKUP" hat sich zum Ziel gesetzt, eine umfassende Datenbank über die Eigenschaften von Pflanzenkohlen aus sekundären landwirtschaftlichen Biomassen zu entwickeln. Die Datenbank wird die Einflüsse verschiedener Pyrolysebedingungen und –technologien bei der Herstellung von Pflanzenkohlen ebenso abbilden, wie deren zu erwartende agronomische Wirkungen.
Als Erweiterung der Datenbank wird ein frei zugängliches Online-Klimafarming-Tool entwickelt. Das Klimafarming-Tool wird für Anwenderinnen und Anwender eine Entscheidungshilfe sein, um auf Basis ihrer Betriebsdaten die Potentiale der Herstellung und Anwendung von Pflanzenkohle für ihren Betrieb zu ermitteln. Es sollen Vorschläge gegeben werden, wie durch gezielte Maßnahmen (zum Beispiel Feldhecken oder Strohbergung) die erforderlichen Mengen an Ausgangsmaterialien zur Herstellung von Pflanzenkohlen erzeugt werden können und welche Pyrolyseanlagen sich am besten für den jeweiligen Betrieb eignen.
Zudem soll eine Abwägung möglich sein, ob die Pyrolyse gegenüber anderen Verwertungspfaden, beispielsweise der stofflichen Nutzung oder Verbrennung der Biomassen, priorisiert werden sollte. Zeitgleich wird exemplarisch in einem Langzeit-Feldversuch die Produktion und Anwendung von Pflanzenkohle erprobt sowie deren Kohlenstoffsequestrierungs- und Humusproduktionspotential untersucht.
Umsetzung
In Pyrolyseversuchen werden bis zu 20 verschiedene sekundäre landwirtschaftliche Ausgangsmaterialien (zum Beispiel Erntereste, Mähgut, holziges Material, Wirtschaftsdünger) bei unterschiedlichen Prozesstemperaturen und Verweildauern im Reaktor zu Pflanzenkohle verarbeitet und anschließend analysiert. Wichtige Qualitätsparameter der fertigen Kohlen sind dabei unter anderem die Ausbeute an gespeichertem Kohlenstoff, Schadstofffreiheit sowie Wasserhalte- und Kationenaustauschkapazität.
Zur Erfassung möglicher Einflüsse der Pyrolysetechnik werden neben einer Pilot-Pyrolyseanlage weitere Anlagen verschiedener Hersteller genutzt. Die produzierten Pflanzenkohlen werden anschließend in kontrollierten Gefäßversuchen nach pflanzenbaulichen Kriterien getestet und verglichen. Die gewonnenen Daten bilden gemeinsam mit Datensätzen aus der bisherigen Pflanzenkohlezertifizierung (EBC-Zertifizierung) die Grundlage für die Datenbank und somit das Klimafarming-Tool.
Das Vorhaben entwickelt einen wichtigen Baustein für die Berechnung und Potenzialanalyse der Klimaschutzleistung von Pflanzenkohleanwendungen in der Landwirtschaft. Zudem werden durch die wissenschaftlichen Untersuchungen der agronomischen und bodenkundlichen Indikatoren drängende Fragen der Entwicklung der Humusgehalte in verschiedenen Stoffstrommodellen adressiert.
Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit folgender Partner durchgeführt:
- Hochschule Offenburg
- Deutsches Biomasseforschungszentrum
- Ithaka Institut gGmbH
Das Vorhaben ist am 01. September 2023 gestartet und endet am 31. August 2029.
