Pflan­zen­kohle – Wirk­samer Klima­schutz trotz Hype?

Selbst die seriö­sesten Lobby­isten würden nicht behaupten wollen, dass Pflan­zen­kohle allein die Welt retten könnte. Aber im Zusam­men­spiel mit anderen Faktoren, Aspekten und Akteuren können Pflan­zen­kohlen zukünftig durchaus einen Beitrag zur lang­fris­tigen Bindung von Kohlen­stoffen und zur Wieder­be­le­bung von Böden leisten.

Dieses Szenario beflü­gelt derzeit viele – auch in der Land­wirt­schaft. So beginnt beispiels­weise Mathis Block, Milch­er­zeuger aus Schleswig-Holstein, in diesem Früh­jahr mit dem Bau einer Pflan­zen­kohlen-Produk­tion auf seinem Hof in Oster­rade. „Wenn nicht jetzt, wann denn?“, sagt der 34-Jährige zu seiner mutigen Inves­ti­tion von rund einer Million Euro, die er gemeinsam mit seinem Bruder Steffen stemmt. Zwar haben die Brüder auch über den Bau einer Biogas­an­lage nach­ge­dacht, sich aber am Ende dagegen entschieden; sie wollten lieber etwas Neues probieren.

Und wie es so ist mit Neuem, bleiben viele Fragen noch offen: Woher kommt die Biomasse, die verschwelt werden soll? Wer nimmt sie ab? Wie kann man die Pflan­zen­kohle selbst auf dem Betrieb und auf den eigenen Flächen einsetzen? Wie ist sie aufzu­be­reiten? Sicher­lich, so Block weiter, sei auch die weitere Entwick­lung des CO2-Preises ein weiterer wich­tiger Aspekt, ob das Vorhaben letzt­end­lich ein wirt­schaft­li­cher Erfolg werde.

Mathis Block, Milch­er­zeuger

Wir wollen die Anlage mit Holz­hack­schnit­zeln aus der Region füttern.

Mathis Block

Spätes­tens mit dem Pariser Klima­ab­kommen vom Dezember 2015 und den von der Euro­päi­schen Union ange­strebten Dekar­bo­ni­sie­rung der gesamten Wirt­schaft bis 2050, winken mit dem Verkauf von CO2-Zerti­fi­katen stei­gende Erträge. So bindet eine Tonne Pflan­zen­kohle nach gegen­wär­tiger Markt­de­fi­ni­tion exakt 3,6 Tonnen Kohlen­di­oxid.

Dementspre­chend dotierte Zerti­fi­kate werden schon heute über globale Handels­platt­formen wie der finni­schen puro.earth gehan­delt, in die erst vor kurzem die Nasdaq, die größte elek­tro­ni­sche Börse der USA, als Haupt­in­vestor mit einge­stiegen ist.

Rosige Aussichten für die Produk­tion von Pflan­zen­kohle

Die Erfolgs­aus­sichten, da braucht man in keine Kris­tall­kugel zu schauen, stehen für die Brüder Block insge­samt betrachtet gut, ja viel­leicht sogar rosig. Tatsäch­lich hat sich der Preis für Kohlen­di­oxid-Zerti­fi­kate inner­halb der letzten zwölf Monate verdop­pelt. Das ist nicht sonder­lich erstaun­lich, weil CO2-Steuer, ambi­tio­nierte Klima­schutz­ziele und globale Konflikte den Druck auf die Nutzung von fossilen Ener­gien extrem erhöht haben – und daher den Markt­phan­ta­sien nach oben kaum Grenzen gesetzt sind.

Unab­hängig der euro­päi­schen und globalen Kulisse drehen sich die Gedanken eines Land­wirts wie Mathis Block aber nicht täglich ums große Ganze, sondern zuerst um das Geschehen auf dem eigenen Betrieb. Tatsäch­lich setzt der Milch­er­zeuger schon heute Pflan­zen­kohle als Nahrungs­er­gän­zungs­mittel für seine 300 Kühe, wenn­gleich in kleinen Dosen, ein.

Auf seinen Gras- und Mais­flä­chen aller­dings noch nicht, was er aber optional zukünftig in Erwä­gung zieht. Füttern will er die bald auf dem Hof stehende Carbo­ni­sie­rungs­an­lage zunächst einmal mit Holz­hack­schnitzel aus der Region, die gegen­wärtig zum Teil noch nach Däne­mark verfrachtet wird. „Das wollen wir regional verwerten“, unter­streicht Block eine Wert­schöp­fung vor Ort. Für ihn ein Ansatz, den er sich auch an anderen Orten durchaus vorstellen kann. Jedem Dorf seine dezen­trale Pflan­zen­kohlen-Produk­ti­ons­an­lage?

Pflan­zen­kohle, zumeist als feiner Kohlen­staub herge­stellt, ergibt vermengt mit Kompost oder Gärrest oder Dung oder Erde ein frucht­bares Boden­sub­strat.

Ob dies immer sinn­voll ist, wird von vielen skep­tisch betrachtet. „Wir sind in der Land­wirt­schaft teil­weise aus den natür­li­chen Kreis­läufen ausge­stiegen, daher finden gesunde Prozesse nicht mehr voll­um­fäng­lich statt“, meint beispiels­weise Thomas Hell­mann. Der gelernte Land­wirt betreibt neben­be­ruf­lich die Bera­tungs­firma „Effek­tive Mikro­or­ga­nismen West­küste“, mit der er Rind­vieh­halter, Schwei­ne­züchter und Biogas­an­la­gen­be­treiber biolo­gi­sche Instru­mente an die Hand gibt.

Thomas Hell­mann, Land­wirt und Berater

Seine Botschaft: Wieder­be­le­bung der ökolo­gi­schen Prozesse im Tier, in den Pflanzen, im Boden. Dafür setzt er verschie­dene Mikro­or­ga­nismen ein, aber auch Gesteins­mehle und Pflan­zen­kohle. „Die Pflan­zen­kohle ist für mich ein Werk­zeug unter mehreren“, sagt Hell­mann, „sie hat beson­dere Eigen­schaften, die in manchen Fällen gute Wirkungen auslösen.“ Aller­dings stellt Hell­mann kritisch in Frage, ob es Sinn macht, Pflan­zen­kohle als Retter von denje­nigen Flächen einzu­setzen, „wo die Boden­bio­logie schon seit Langem leidet, weil acker­bau­lich über Jahre hinweg vieles schief­ge­laufen ist.“ Bestimmt nicht. 

Teil­weise sind wir in der Land­wirt­schaft aus natür­li­chen Kreis­läufen ausge­stiegen.

Thomas Hell­mann

Dennoch, das so genannte Carbon­far­ming steht hoch im Kurs. Im Allge­meinen ist damit der lang­fris­tige Aufbau von Humus gemeint, im Spezi­ellen auch die Erzeu­gung von Pflan­zen­kohle. Überall im In- und Ausland bilden sich neue Netz­werke und Initia­tiven, die unter dem Ober­be­griff der Rege­ne­ra­tiven Land­wirt­schaft an Bedeu­tung gewinnen. In Insider-Kreisen werden schon seit vielen Jahren die beson­deren Eigen­schaften der Pflan­zen­kohle insbe­son­dere eine enorme Bindungs­ka­pa­zität von Nähr­stoffen und hohe Wasser­hal­te­fä­hig­keit betont.

Teure Realität der Erden­wirt­schaft

Weit voraus­schau­ende Akteure wie die vom Hengst­bach­erhof in Rhein­land-Pfalz leis­teten mit der Entwick­lung einer eigenen Terra Preta, einer frucht­baren Erde-Mixtur aus Pflan­zen­kohle, Komposten und anderen Kompo­nenten, wich­tige Pionier­ar­beit, landeten aber hart in der Wirk­lich­keit der „realen Erden­wirt­schaft“. „Je bekannter Terra Preta wurde, desto höher wurde der Preis für geeig­nete Pflan­zen­kohle. Man braucht für Terra Preta zehn bis 15 Prozent Volumen-Prozent an Pflan­zen­kohle. Früher kostete Pflan­zen­kohle in guter Qualität 250 Euro pro Tonne heute sind es 500 bis über 1.000 Euro“, räumte Pionier Joachim Bött­cher unlängst in einem Inter­view ein. „Einfach zu teuer.“

So gab es in der der Tat in der letzten Dekade eine ganze Reihe von unter­neh­me­ri­schen Bauch­lan­dungen im Pionier­markt, während auf der medialen Ebene die hoch­ge­schätzten Wirkungen der Terra Preta, der „schwarzen Wunder­erde“, dessen Ursprünge in Amazo­nien liegen, unab­lässig zirku­lierten. Doch sowohl die Quali­täten der Pflan­zen­kohle als auch die Ener­gie­bi­lanzen der Schwel- bzw. Pyro­lyse-Tech­niken über­zeugten lange Zeit nicht wirk­lich.

Die Verkoh­lungs­an­lagen von Carbo-Force sind in einem Container unter­ge­bracht.

Nun scheinen diese Probleme jedoch über­wunden zu sein. „Die Technik hat sich weiter­ent­wi­ckelt“, sagt Kai Alber­ding, Geschäfts­führer von Carbo-Force, die Verkoh­lungs­an­lagen herstellen. Sie gehören zum kleinen Kreis der Anla­gen­her­steller in Deutsch­land, zu denen unter anderen auch die BioMaCon GmbH im nieder­säch­si­schen Rehberg oder die Carbon Terra GmbH aus Augs­burg gehört. Ihre erste Anlage hat die Carbo-Force auf dem Gelände der Abfall­wirt­schaft Rends­burg-Eckern­förde GmbH errichtet.

Die dortige Carbo­ni­sie­rungs­an­lage verar­beitet seit Sommer 2021 holzige Abfall­frak­tionen (geschred­dertes Knick­holz, das eine Lohn­un­ter­neh­mung aus der Region liefert) zu fein­kör­nigem Kohlen­staub, die am Ende in BigBags aufge­fangen werden. Die Nach­frage sei höher als das Angebot, das mit rund 750 t ange­geben wird. Als Input liegen dafür rund 2.400 t holzige Trocken­masse zugrunde. Dabei ist die Carbo­ni­sie­rungs-Anlage in einem 40-Fuß-Container ziem­lich unspek­ta­kulär unter­ge­bracht.

Malte Graf, Geschäfts­führer Carbo-Force

Mit unserer Tech­no­logie können wir aus Rest­stoffen zusätz­lich Energie produ­zieren.

Malte Graf

Wer hinein­blickt, ermisst schnell, wie tech­nisch komplex eine Verkoh­lung von frischer Biomasse zu Pflan­zen­kohle ist. Das Verfahren arbeitet mit Prozess­tem­pe­ra­turen von 750 bis 800 Grad Celsius. “Wir haben über 15 Jahre Erfah­rung in der Entwick­lung inno­va­tiver Carbo­ni­sie­rungs­ver­fahren gesam­melt. Basie­rend auf der herkömm­li­chen Pyro­lyse haben wir ein neues Verfahren mit parti­eller Oxida­tion entwi­ckelt und für den Einsatz in der Praxis immer weiter opti­miert“, erklärt Co-Geschäfts­führer Malte Graf.

„Während die bisher einge­setzten Pyro­lyse-Verfahren durch indi­rekte Erwär­mung über Wärme­tau­scher enorme Mengen Energie verbrau­chen, ist es mit unserer Tech­no­logie möglich, aus den Rest­stoffen zusätz­lich Energie zu produ­zieren“. So fällt bei einer Prozess­leis­tung von einem Mega­watt und einem erstaun­lich nied­rigen Strom­be­darf von rund 8 kW Leis­tung rund 450 kW Abwärme an.

Ange­sichts rapid stei­gender Ener­gie­kosten winkt an dieser Stelle sicher­lich eine ebenso wach­sende Einnah­me­quelle. Aber der größte Umsatz erziele man aller­dings mit Abstand durch den Verkauf der Pflan­zen­kohle, die der Carbo-Force GmbH derzeit regel­recht aus den Händen gerissen werden.

Der Kohlen­staub ist in Bigbags abge­füllt – Besich­ti­gungs­termin auf dem Gelände der Abfall­wirt­schaft Rends­burg-Eckern­förde GmbH.

Aber wie immer im rich­tigen Leben wachsen die Bäume nicht in den Himmel. Die Euphorie über eine flächen­de­ckende CO2-Einla­ge­rung mag bei manchem Händler die Dollar­zei­chen aufblitzen lassen, aber über­zeugt bei Weitem nicht alle Agrar­wis­sen­schaftler und Land­wirte. Einige warnen sogar vor kontra­pro­duk­tiven Prozessen. Zu große Mengen von Pflan­zen­kohle könnten bei einigen Boden­typen Sätti­gungs­ni­veaus bewirken, die zu Auswa­schungen von Stick­stoffen etc. führen.

Pflan­zen­kohle kein Allheil­mittel der Land­wirt­schaft

Und Land­wirt Volker Bosse aus Nien­burg (Saale) rech­nete in einem Leser­brief in einer land­wirt­schaft­li­chen Fach­zeit­schrift minu­tiös vor, dass bei einem gängigen C:N-Verhältnis von 12:1 schon bei einem jähr­li­chen Humus­aufbau von 0,1 Prozent ziem­lich viel Stick­stoff benö­tigt werden würde. Deshalb sei Carbon­far­ming aus seiner Sicht ange­sichts der aktu­ellen Dünger­preise Carbon­far­ming eine Milch­mäd­chen­rech­nung.

Das wird sich zeigen. Wichtig ist aber fest­zu­halten, dass der kommende Einzug der Pflan­zen­kohle in die Land­wirt­schaft kein Allheil­mittel sein wird; erst recht nicht, wenn schad­stoff­be­las­tete Biomas­se­frak­tionen verkohlt werden sollen. Denn auch Pflan­zen­kohle ist nicht für die Ewig­keit chemisch stabil, irgend­wann, keiner weiß wirk­lich genau wann, kann sich das carbo­ni­sierte Mate­rial auch wieder desta­bi­li­sieren, so dass Schad­stoffe in die Umge­bung diffun­dieren könnten.

Von daher ist Vorsicht geboten, was jedoch nicht gegen den Einsatz guter Pflan­zen­kohle spricht. Ganz im Gegen­teil, das Thema ist einge­bettet in einem welt­weiten Umdenken, wie die sensible plane­tare Haut, unser Boden, nach­haltig und klima­schüt­zend beackert werden kann. Eine komplexe Sache, die keine einfa­chen Antworten bietet.

So braucht jeder Standort eine indi­vi­du­elle Betrach­tung, das weiß auch Chris­toph Thomsen, Vorstands­mit­glied des 2017 gegrün­deten Fach­ver­bandes Pflan­zen­kohle mit Sitz in Leon­berg. Thomsen ist auch Projekt­leiter von Humus­reich Schleswig-Holstein, das sich zum Ziel gesetzt hat, Land­wirte für die viel­fäl­tigen Vorteile eines Humus­auf­baus ihrer Böden zu über­zeugen.

„Obwohl es aus bestehenden Initia­tiven zum Humus­aufbau (insbe­son­dere aus Öster­reich) viele Empfeh­lungen zu Bewirt­schaf­tungs­me­thoden gibt, lässt sich dieser Ansatz nicht 1:1 auf Nord­deutsch­land über­tragen“, sagt Thomsen und versucht mit verschie­denen Infor­ma­ti­ons­ver­an­stal­tungen den Wissens­aufbau unter Land­wirten zu fördern. „Wir können dabei die Land­wirte, die in den Humus­aufbau einsteigen wollen, mit Klima­schutz-Zerti­fi­kate unter­stützen“, wirbt Thomsen für die „Klima-Dienst­leis­tung“ seitens der Land­wirt­schaft.

Infobox Pflan­zen­kohle

Pflan­zen­kohle wird übli­cher­weise aus Pflan­zen­resten unter Luft­ab­schluss bei Tempe­ra­turen zwischen 380 °C und 1000 °C herge­stellt. Sie wird sowohl als Boden­ver­bes­serer als auch als Träger­stoff für Dünge­mittel sowie als Hilfs­stoff für die Kompos­tie­rung und Nähr­stoff­fi­xie­rung von Gülle einge­setzt. Bei der Verwen­dung als Boden­ver­bes­serer wird ihr großes Poten­tial als Mittel zur Kompen­sa­tion der Kohlen­di­oxid-Emis­sionen zuge­schreiben. In Verbin­dung mit anderen Beimen­gungen wie Knochen, Fisch­gräten, Biomas­se­ab­fällen und Fäka­lien ist Pflan­zen­kohle Bestand­teil der Terra preta. Darüber hinaus wird sie auch als Futter­mit­tel­zu­satz und Nahrungs­er­gän­zungs­mittel verwendet.