Weniger Treibhausgase 07.10.2013, 09:31 Uhr

Biokohle im Boden verringert Lachgas-Ausstoß um die Hälfte

Mit Hilfe von Biokohle im Boden lassen sich die landwirtschaftlichen Lachgas-Emissionen um die Hälfte verringern. Das haben Wissenschaftler der Universität Tübingen herausgefunden.

Die Pflanzenkohle für den Laborversuch in Tübingen. 

Die Pflanzenkohle für den Laborversuch in Tübingen. 

Foto: Universität Tübingen/ Johannes Harter und Nikolas Hagemann

Die Tübinger Forscher entschlüsselten mit ihrer Studie das Geheimnis der Wirkungsweise der Kohle im Ackerboden. Dass sie den Boden fruchtbarer macht, wussten schon die Indios, die bereits vor mehreren tausend Jahren die Eigenschaften der „Terra preta do indio“, der „Schwarzen Erde“ nutzten. Dass sie sich auch günstig aufs Klima auswirkt, zeigten Forschungen der jüngeren Vergangenheit. Wie sie wirkt, fanden jetzt die Wissenschaftler vom Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen unter der Leitung der Umwelt- und Geomikrobiologen Sebastian Behrens und Andreas Kappler heraus.

Kohle bindet Nährstoffe

„Die Kohle wirkt wie ein Schwamm“, erklärt Sebastain Behrens. Sie bindet die Nährstoffe aus dem Boden und aus dem verwendeten Dünger und sorgt so beispielsweise dafür, dass die Nährstoffe auch tatsächlich bei der Pflanze ankommen. „Sie verändert die Population denitrifizierender Bakterien“, sagt Behrens. Diese Bakterien verwandeln die Nitrate aus Düngemitteln in reinen Stickstoff. Während der Umwandlung entsteht Distickstoffmonoxid und entweicht in die Luft. Distickstoffmonoxid ist als Lachgas bekannt und eines der drei vorrangigen Treibhausgase.

Pflanzenkohle in einer hochauflösenden elektronenmikroskopischen Aufnahme. 

Pflanzenkohle in einer hochauflösenden elektronenmikroskopischen Aufnahme. 

Foto: Universität Tübingen/Johannes Harter und Nikolas Hagemann

Die Biokohle beeinflusst außerdem in günstiger Weise Zahl und Zusammensetzung von Lebewesen im Boden, die komplizierte Gemeinschaften mit Beteiligung von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen bilden. „Durch die Erhöhung der Wasserspeicherkapazität und der Bindung der Nährstoffe wird die Fruchtbarkeit des Bodens erhöht, die Emission von Treibhausgasen reduziert und mehr Kohlenstoff im Boden gespeichert“, fasst Behrens zusammen.

Zwei Prozent Kohle im Boden

Die Wirkungsweise der Biokohle wurde in Tübingen unter Laborbedingungen getestet. 

Der Laborversuch zur Lachgas-Freisetzung: ohne Kohle, mit zwei Prozent und mit zehn Prozent Pflanzenkohle. 

Der Laborversuch zur Lachgas-Freisetzung: ohne Kohle, mit zwei Prozent und mit zehn Prozent Pflanzenkohle. 

Foto: Universität Tübingen/Johannes Harter und Nikolas Hagemann

Auf Versuchsfeldern wollen die Tübinger Wissenschaftler die Ergebnisse ihrer Forschungen jetzt unter realen Bedingungen überprüfen. Bei seinen Berechnungen zur Reduktion der Lachgas-Emissionen geht Behrens davon aus, dass der Kohle-Anteil des landwirtschaftlich genutzten Bodens zwei Prozent beträgt. Damit, so hat er ermittelt, lassen sich die Lachgas-Emissionen um 50 Prozent verringern. Außerdem geht er davon aus, dass diese Menge Biokohle sich durch die Verkohlung des anfallenden Grünschnitts herstellen lässt. Biokohle unterscheidet sich von normaler Holzkohle nur durch die Art der Verwendung.

Der aktuelle Klimabericht (5th Assessment Report) des Weltklimarates IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) vom 30. September unterstreicht die Bedeutung der Tübinger Studie: 84 Prozent des Lachgases in der Atmosphäre stammen danach aus der Landwirtschaft. Neben Kohlendioxid und Methan ist Lachgas einer der Haupt-Klimaschädlinge.

Von Andrea Ziech

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