NewBIAS

   

Biomassekarbonisate, welche durch die Pyrolyse von Biomasse hergestellt werden, können als Bodenverbesserungsmittel genutzt werden, um Kohlenstoff (C) zu sequestrieren, überschüssige Nährstoffe im Boden zu fixieren, Umweltrisiken zu reduzieren und den Boden in Bezug auf Struktur und pH-Wert zu verbessern.

NewBIAS (New Biochars for the Improvement of Agricultural Soils) zielt auf eine multifunktionale Nutzung von Biokohlen aus Reststoffen aus dem Gartenbau ab, welche zur Nährstoffrückgewinnung aus Gülle und Bodenverbesserung kaskadiert eingesetzt werden sollen.

 

Miscanthus wird als alternatives und nachhaltiges Wachstumssubstrat im Gartenbau für Gemüsekulturen verwendet. Nach der saisonalen Nutzungsphase soll das Miscanthussubstrat zur Biokohleproduktion genutzt werden. Die Biokohle kann dann zur Substratanreicherung im Gartenbau wiederverwendet werden oder in die Agrarwirtschaft zur Bodenverbessrung eingesetzt werden. Darüber hinaus werden im Rahmen des Projekts zwei Effekte untersucht, die Fixierung von Stickstoff und Phosphor der Biokohle im Boden sowie die Bodenverbesserung nach Nährstoffzugabe.

Neben dem TEER sind das Forschungszentrum Jülich (IBG-2, IBG-3 und ZEA-3) und die Universität Bonn (INRES) sowie das OM der RWTH Aachen als Projektpartner beteiligt. Das Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn befasst sich mit der Anwendung des Miscanthus Substrats im Tomatenanbau anhand der Wachstumseigenschaften der Pflanzenkulturen. Das TEER ist für die Produktion und die Charakterisierung der Biomassekarbonisate verantwortlich. Dafür wird zunächst das Karbonisierungsverhalten von Miscanthus mittels thermogravimetrischer Analyse untersucht. Anschließend werden unter variierenden Prozessparametern (Temperatur und Verweilzeit) die Karbonisierung von Miscanthus Substraten im Technikumsmaßstab durchgeführt. Das Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik, Bereich Analytik (ZEA-3) befasst sich mit der physikalisch-chemischen Charakterisierung der Biomassekarbonisate mittels ICP-Analysen. Zur Charakterisierung der Anwendung analysiert das Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Agrosphäre (IBG-3) des Forschungszentrums Jülich die Stabilität von Biomassekarbonisaten und der N- und P-Bindungsdynamik sowie den Bindungsformen nach der Aufbringung in den Boden. Das Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Pflanzenwissenschaften (IBG-2) des Forschungszentrums Jülich untersucht die Auswirkungen von Biomassekarbonisaten auf Bodenstruktur und Pflanzen. Außerdem sollen im Laufe des Projekts die nachhaltige Gestaltung der Wertschöpfungsketten durch das Operations Management (OM) der RWTH Aachen untersucht werden.

Am Ende der Projektlaufzeit sollen durch das Projekt NewBIAS maßgeschneiderte Biomassekarbonisate hergestellt, Stoffkreisläufe innerhalb der agronomischen Produktion geschlossen und eine kaskadierte Nutzung der Produkte auf deren Anwendungsfälle erreicht werden.