ABC4Soil
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Ziel des Projekts „ABC4Soil“ ist die Herstellung von hochpotenten organikreichen Düngemitteln, basierend auf land- und forstwirtschaftlichen Reststoffen. Überschüssige Rohstoffe wie Restholz, Stroh oder Gärrückstände werden durch Pyrolyse in poröse Pflanzenkohle mit hohem Kohlenstoffgehalt umgewandelt. Diese wird mit Nährstoffen angereichert, welche sich in den Poren der Feststoffmatrix anlagern. Dafür wird die Pflanzenkohle in einem flüssigen, organikreichen Rückstand (z. B. Gülle, andere nährstoffhaltige biologische Rückstände) getränkt. Der dadurch entstehende Dünger, sogenannter „Advanced BioChar-based (ABC) fertilizer“, kann als Bodenverbesserer für Nutzpflanzen, für Wälder sowie bei der innerstädtischen Begrünung genutzt werden. Die Pflanzenkohle und der darauf basierende Dünger werden aus Biomassen erzeugt, welche in Norwegen bzw. Deutschland in nennenswerten Mengen anfallen. Die Effizienz des Düngers wird in Gewächshausexperimenten mit schnellwachsenden Gemüsepflanzen erprobt und der Herstellungsprozess entsprechend angepasst. Dabei sollen unter anderem der mögliche Ertrag, das Nitratspeichervermögen und die Stickoxidemissionen untersucht werden. Darauf aufbauend wird eine Rezeptur entwickelt, nach der größerer Düngermengen erzeugt werden. Hierbei sollen ebenfalls eine möglichst hohe Ertragssteigerung sowie positive Umweltaspekte berücksichtigt werden. Der Dünger wird sowohl in Deutschland als auch in Norwegen unter realen Bedingungen im größeren Maßstab getestet. Fokus der Feldversuche in Deutschland ist die Wirkung auf den Ertrag von Nutzpflanzen, während sich die Versuche in Norwegen mit den Vorteilen Pflanzenkohle-basierter Düngemittel beim Wachstum von Bäumen, sowohl im Wald als auch im innerstädtischen Bereich, befassen.
Während der gesamten Projektlaufzeit werden umfassende Datenmengen gesammelt. Dazu gehören die Zusammensetzung und Eigenschaften der Reststoffe sowie der daraus produzierten Pflanzenkohlen, die Prozessparameter der Pyrolyse, der Nährstoffgehalt des Düngers und dessen Wirkung auf das Pflanzenwachstum, den Ernteertrag und die Treibhausgasemissionen. Während des Projekts werden die gesammelten Daten analytisch ausgewertet, um Abhängigkeiten und Einflüsse aufzuzeigen. Dies soll einen erfolgreichen und effizienten Herstellungsprozess erleichtern. Es soll eine frei verfügbare Datenbank erstellt werden, in der Restbiomassen, welche für die Erzeugung eines solchen Düngemittels in Frage kommen, erfasst werden. Angaben zu Art, Quelle, Menge und Eigenschaften sollen die Beschaffung notwendiger Ausgangsstoffe für die Erzeugung des Düngers erleichtern. In dieser Datenbank werden zunächst die während der Projektlaufzeit gewonnenen Daten gesammelt. Nach Ablauf der Projektlaufzeit soll die Datenbank verfügbar sein und kann von Dritten abgerufen und ergänzt werden.
Es wird erwartet, dass die erzeugten Düngemittel eine höhere Effizienz verglichen mit konventionellem Dünger aufweisen, indem sie nicht nur den Ertrag steigern, sondern auch Nitratauswaschung und Wasserverschmutzung reduzieren. Die Umwandlung von Reststoffen mit geringem Wert in nutzbare Produkte bietet Landwirten einen zusätzlichen wirtschaftlichen Anreiz. Darüber hinaus werden durch die Pflanzenkohle stabiler Kohlenstoff im Boden gespeichert und entsprechende Treibhausgasemissionen vermieden. Der Erfolg wird anhand einer wirtschaftlichen Bewertung und einer Lebenszyklusanalyse (insbesondere CO2-Bilanz) bestimmt. Die Ergebnisse werden dem wissenschaftlichen Publikum in einschlägigen Zeitschriften und auf Konferenzen präsentiert. Zusätzlich werden Workshops für interessierte Endnutzer und politische Entscheidungsträger angeboten, in denen eine praktische Anleitung zur Erzeugung und Nutzung Pflanzenkohle-basierten Düngemittels gegeben wird.
In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt arbeitet das TEER zusammen mit der NTNU Trondheim, der Hochschule Geisenheim und dem Ithaka Institute. Die Hauptaufgabe des TEER liegt in der Produktion und Charakterisierung der Pflanzenkohle.