PyMICCS

Pflanzenkohle gewinnt man durch die Pyrolyse von Biomasse, wie beispielsweise Stroh, Grünschnitt oder Mist. Dabei wird Biomasse unter Luftabschluss erhitzt. In den Boden eingebracht, bindet sie dauerhaft Kohlenstoff. Sie kann in der Landwirtschaft vielfältig eingesetzt werden – als Speicher für Wasser, Träger für Nährstoffe sowie Habitat für Mikroorganismen.
Bei der beschleunigten Verwitterung von Gesteinen nutzt man ihre natürlichen Eigenschaften: Das CO₂ wird im Regenwasser gelöst und greift das Gestein an. Dabei entstehen gelöste Karbonatverbindungen im Wasser. Dieser Prozess lässt sich künstlich beschleunigen – zum Beispiel, indem man das Gestein fein zermahlt und auf landwirtschaftlich genutzten Böden der Witterung aussetzt.

Basalt eignet sich besonders dafür: Es ist, da es eines der häufigsten Gesteine der Erde und auf jedem Kontinent verfügbar. Auf dem Feld bindet Basalt nicht nur Kohlendioxid. Der Staub kann auch die Fruchtbarkeit und damit die Ernteerträge verbessern – denn er versorgt den Boden mit wichtigen Nährstoffen wie zum Beispiel Kalium. Die entstandenen Karbonatverbindungen werden über Flüsse ins Meer transportiert, wo sie der Versauerung der Ozeane entgegenwirken.

Das Projekt PyMICCS (Pyrogenic carbon and carbonating minerals for enhanced plant growth and carbon capture and storage) will nun herausfinden, ob die gemeinsame Anwendung von Pflanzenkohle und beschleunigter Verwitterung positive Synergieeffekte hat – zum Beispiel eine Verbesserung der Bodeneigenschaften. Dies liegt nahe, da beide Methoden ähnlich positive Auswirkungen auf Böden haben. Biokohle muss beispielweise vor dem Einsatz mit Kompost oder Gülle behandelt werden. In purer Form bindet sie nämlich Nährstoffe, sodass diese den Pflanzen nicht mehr zur Verfügung stehen würden. Durch eine Mischung mit Gesteinsmehl könnte dieser Zusatzaufwand entfallen.

Doch wie kombiniert man die beiden Methoden am sinnvollsten? Welches Gestein oder welche Kohleart ist am besten geeignet? Und wann soll der Gesteinsstaub zur Pflanzenkohle hinzugefügt werden – bereits bei der Pyrolyse oder erst nach der Aufbringung auf dem Feld? Diese Detailfragen werden die Forschenden im Rahmen von PyMiCCS untersuchen – erst im Labor, später im Gewächshaus, auf dem Feld und letztlich in Ökosystemmodellen, um damit globale Potenziale zur CO₂-Bindung und Bodenverbesserung berechnen zu können. Dabei berücksichtigen die Forschenden auch Rückkopplungseffekte zwischen Vegetation und Boden sowie deren Auswirkung auf CDR-Potenziale. Koppelt man neu erzeugte Kohlenstoffsenken an einen Preis, könnten Landwirte damit auch zusätzliches Einkommen generieren.