Terra Preta & Pflanzenkohle
Pflanzenkohle als Wasser- und Nährstoffspeicher
Vielen Hobbygärtnerinnen und -gärtnern ist der Begriff «Terra Preta» schon begegnet. Auch dass Pflanzenkohle den Boden fruchtbarer macht, Wasser speichert und obendrein klimafreundlich ist, spricht sich langsam herum.
Doch wie genau hängt das alles zusammen? Und wie stellt man es im eigenen Garten oder Balkon am besten an, die Erde mit Pflanzenkohle aufzuwerten?
Wer hat's erfunden?
Vor gar nicht allzu langer Zeit, in den 1960er-Jahren, entdeckten Forschende im Amazonasgebiet äusserst fruchtbare, tiefgründige, fast schwarze Böden. Dies war auffällig, denn tropische Böden sind sonst oft hell rötlich gefärbt und flachgründig. Und sie sind nur so lange fruchtbar, als sie von einem intakten tropischen Regenwald bewachsen sind, welcher laufend Blätter, Früchte und Zweige abwirft. Diese verrotten im feuchtwarmen Klima schnell und geben die Nährstoffe wieder frei. Holzt man den Wald ab, um Ackerland zu gewinnen, wird dieser Kreislauf unterbrochen. Dadurch nimmt die Fruchtbarkeit des Bodens rasant ab. Als Folge sind hohe Düngereinsätze nötig, um die Erträge auf den Feldern und Plantagen stabil zu halten.
Es erstaunt darum nicht, dass die Forschenden von ihrem Fund überrascht waren und ihn genauer unter die Lupe nahmen. Was sie entdeckten, waren Reste von Tonscherben, Fischgräten, Tierknochen und menschlichen Fäkalien sowie viele sehr kleine Kohlepartikel. Man geht davon aus, dass indigene Völker ihre organischen Abfälle mit Kohleresten aus ihren Öfen in Tongefässen zu einer Art Kompost verrotten liessen. Diesen lagerten sie über Jahrzehnte oder Jahrhunderte und/oder brachten ihn aktiv aus. Insbesondere die Pflanzenkohle verrottete dabei aber nicht, sondern reicherte sich über die lange Zeit an und färbte den Boden schwarz. Man gab diesen Böden den Namen Terra Preta (schwarze Erde).
Pflanzenkohle ist ein Tausendsassa
Was macht die Böden so nachhaltig fruchtbar? Es sind die speziellen Eigenschaften der Pflanzenkohle. Die Kohlestückchen haben eine poröse Struktur und sind von Hohlräumen durchzogen, ähnlich wie ein Schwamm. Dieser «Schwamm» kann zum einen gut Wasser speichern. Zum anderen bieten die Hohlräume den Boden-Mikroorganismen geeignete Lebensräume. Die Ausscheidungen dieser Mikroorganismen sind für Pflanzen ideale Nährstoffe. Die Pflanze muss nichts anderes tun, als ihre Wurzelspitzen und Wurzelhärchen direkt an die Kohle heranzubringen – schon ist sie im Schlaraffenland. Ist keine Wurzel in der Nähe, gehen die Nährstoffe trotzdem nicht verloren. Denn durch die schwammartige Struktur der Holzkohle ist die Gesamtoberfläche immens. An dieser können Nährstoffe prima «angeheftet» respektive gespeichert werden.
So wirkt Pflanzenkohle im Garten
Die Pflanzenkohle bewahrt den Boden davor, dass seine Nährstoffe ausgewaschen werden. Sie puffert bei starken Niederschlägen das Wasser und kann es für trockenere Zeiten speichern. Und sie bietet kleinsten Boden-Mikroorganismen einen Ort, wo sie sich vermehren und ihre positiven Effekte auf die Pflanzen ausleben können. Das klingt nach einem idealen Bodenverbesserer: von Hitzewellen geplagte Böden, die Wasser speichern können und nicht mehr so häufig gedüngt werden müssen, weil die Mikroorganismen laufend Nährstoffe nachliefern – was wünscht sich das Gärtnerherz noch mehr? Tatsächlich schwören mittlerweile viele Hobbygärtnerinnen und -gärtner auf Pflanzenkohle. Sei es im Gemüsebeet, der Blumenrabatte, im Hochbeet oder im Topf auf dem Balkon. Dabei gibt es viele Möglichkeiten, wie man sie beschafft und anwendet. Wichtig zu beachten ist folgendes:
- Pflanzenkohle sollte nie «frisch», sondern nur «aktiviert» ausgebracht werden. Das heisst, dass die Pflanzenkohle mit organischen Nährstoffen angereichert und mit Mikroorganismen belebt wurde. Dafür gibt es verschiedene Verfahren. Würde sie frisch und unbehandelt ausgebracht, hätte sie in einer ersten Zeit den gegenteiligen Effekt. Sie würde dem Boden Nährstoffe entziehen und der Pflanze vorenthalten. Die Pflanze würde dann schlechter oder gar nicht gedeihen.
- Die Pflanzenkohle muss aus einer sicheren Quelle stammen. Unter dem Begriff «Biokohle» (oder Englisch «Biochar») wird auch Kohle vermarktet, die nicht aus pflanzlichen Überresten wie Holz, Holzabfällen oder Grünschnitt hergestellt ist. Vielmehr wurde diese aus anderen organischen Materialien wie Klärschlamm und Schlachtabfällen gewonnen. Hier kann eine Belastung mit Schadstoffen nicht immer ausgeschlossen werden.
- Die Pflanzenkohle sollte man möglichst feinkörnig ausbringen. Je gröber die Stücke, desto schwerer haben die Pflanzenwurzeln Zugang zum gespeicherten Wasser und den Nährstoffen. Optimal sind Korngrössen zwischen Sand und sehr feinem Split-Kies.
- Pflanzenkohle und Asche nicht verwechseln. Pflanzenkohle ist schwarz und glänzend und lässt sich in immer kleinere Stücke brechen. Asche dagegen ist weisslich-grau und staubig. Sie hat eine gänzlich andere Wirkung als Pflanzenkohle und kann dem Boden in grösseren Mengen schaden.
Selbstgemachte Pflanzenkohle immer aktivieren
Wer selbst Pflanzenkohle herstellen möchte, braucht dafür einen Pyrolyse-Ofen – eine einfache Feuerstelle genügt nicht. Bei der Pyrolyse wird das Holz nicht vollständig zu Asche verbrannt, sondern – fast ohne Luftzufuhr und bei Temperaturen über 400 °C – zu Kohle pyrolysiert. Das heisst, dass fast alle anderen Stoffe, die noch im Holz enthalten sind, verbrennen. Nur das Kohlenstoffgerüst bleibt bestehen.
In einem zweiten Schritt muss die gewonnene Kohle zerkleinert und dann aktiviert werden. Aktivieren kann man die Kohle auf verschiedene Weisen. So zum Beispiel, indem man sie zusammen mit Pferde- oder Kaninchenmist oder nährstoffreichen Küchen- und Gartenabfällen kompostiert.
In jedem Fall ist die Herstellung etwas aufwändig und erfordert Knowhow und Erfahrung (welche übrigens zahlreiche Anbieter in Kursen vermitteln). Wer lieber anwendungsfertige Pflanzenkohle beziehen möchte, findet heute verschiedene Produkte auf dem Markt. Wir empfehlen, beim Kauf darauf zu achten, dass es sich um ein geprüftes, schadstofffreies Produkt handelt. Ausserdem soll die Pflanzenkohle bereits mit Mikroorganismen belebt und mit Nährstoffen angereichert sein. So zeigt sie von Beginn weg eine Düngewirkung.
Pflanzenkohle zur Rettung des Klimas?
Die Terra-Preta-Böden Südamerikas lehren uns, dass Pflanzenkohle über sehr lange Zeiträume im Boden gespeichert wird. Der Kohlenstoff wird dauerhaft im Boden gebunden und landet – anders als bei der Verbrennung – nicht sofort wieder als Kohlendioxid in der Atmosphäre.
Was wäre, wenn man nun Pflanzenkohle nicht nur im eigenen Garten, sondern grossflächig auf Ackerflächen, Weiden und in Stadtparks ausbringen würde? Könnten so nicht riesige Mengen Kohlenstoff dauerhaft im Boden eingelagert werden?
Tatsächlich haben verschiedene Autorinnen und Autoren Hochrechnungen erstellt, welches Potential im Ausbringen von Pflanzenkohle steckt. Und es macht den Anschein, dass hier ein wesentlicher Beitrag an die Lösung unseres Klimaproblems liegen könnte.
Noch kommt die grossflächige Anwendung jedoch eher zögerlich voran. Zum einen, weil für landwirtschaftliche Anwendungen erst ein bescheidenes Angebot existiert. Zum anderen ist aber auch noch nicht erforscht, welche Mengen Pflanzenkohle welcher Bodentyp verträgt.
In den alten, ausgewaschenen Tropenböden ist der Effekt der Kohle enorm positiv. Unsere Böden sind dagegen eher jung, zum Teil sehr lehmig, moorig oder aber äusserst sandig. Darin könnte die Kohle in grösseren Mengen anders wirken oder es könnten Nebeneffekte auftreten.
Es laufen deshalb diverse Forschungsprojekte, welche die mittelfristigen Auswirkungen näher untersuchen. Unter anderem hat auch die Stadt Zürich ein Projekt lanciert, denn sie möchte die städtischen Grünflächen mit Pflanzenkohle klimatauglich machen. Die Bäume sollen im Sommer weniger unter Hitze- und Trockenstress leiden. Einen guten Überblick über den aktuellen Wissensstand vermittelt der folgende Fachartikel:
Mit Pflanzenkohle das Klima schützen – Agrarforschung Schweiz (agrarforschungschweiz.ch).
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Dieser Artikel zum pflanzenfreundlichen "Green Hero" wurde von Franziska geschrieben.