Mit der Kompostierung von Grüngut oder organischen Abfällen werden wertvolle Nährstoffe im Kreislauf gehalten. Durch die Kompostierung von Mist werden Krankheitserreger abgebaut, Gerüche reduziert und Nährstoffe stabilisiert. Wird Pflanzenkohle im Kompostierprozess beigemischt, verbessern sich die Eigenschaften der Pflanzenkohle. Gleichzeitig kann sie den Rotteprozess beschleunigen sowie Stickstoffverluste und Methanemissionen während der Kompostierung reduzieren. Entscheidend ist die Mischung des Ausgangsmaterial und das Rottemanagement. Eine verbesserte Kompostqualität und kürzere Rotte können sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit auswirken.
Nur Pflanzenkohle mit einer Zulassung als Dünger vom Bundesamt für Landwirtschaft bzw. mit dem Qualitätsstandard EBC Agro Bio verwenden. Anbieter von Pflanzenkohle mit einer Düngerzulassung finden Sie im Anbieterverzeichnis.
Bei Pflanzenkohle aus Eigenproduktion ist die Einhaltung der Vorgaben für Futtermittel nicht mit Sicherheit gewährleistet. Im Sinne des Tierwohls wird empfohlen, zur Fütterung zertifizierte Pflanzenkohle zuzukaufen oder die Qualität der Pflanzenkohle überprüfen zu lassen. Charnet baut ein Analyseangebot auf. Mehr dazu erfahren Sie auf der Website von Charnet.
Pflanzenkohlestaub darf bei der Anwendung nicht eingeatmet werden. Um Staubbildung zu verhindern, sollte die Pflanzenkohle einen Wassergehalt von 30 % aufweisen. Dieser Wert wird bei der EBC-Zertifizierung empfohlen.
Pflanzenkohle sollte geschützt gelagert werden, damit sie nicht austrocknet. Passiert dies trotzdem, sollte die Pflanzenkohle vor der Anwendung mit Wasser befeuchtet werden.
Empfohlen wird ein Volumenanteil von 5 % bis 20 %, gut verteilt im Kompostmaterial. Je nach Dosierung verändert sich der Gehalt an Pflanzenkohle im fertigen Pflanzenkohle-Kompost. Zwei Berechnungsbeispiele:
Bei der Ausbringung ist darauf zu achten, dass die maximale erlaubte Ausbringmenge von 1 Tonne Pflanzenkohle pro Hektar und Jahr und 10 Tonnen in 20 Jahren nicht überschritten wird.
Idealerweise wird die Pflanzenkohle beim Aufsetzen des Komposts beigemischt.
Feuchte
Die Pflanzenkohle sollte nicht zu trocken sein, um Staubbildung zu vermeiden. Zudem wird verhindert, dass der Kompost durch die Wasseraufnahme der Pflanzenkohle insgesamt zu trocken wird und der Kompostierprozess dadurch nicht ausreichend in Gang kommt.
Grundsätzlich ist die Körnung nicht ausschlaggebend. In einer Studie wird empfohlen, Pflanzenkohle unterschiedlicher Körnung zu verwenden.
Grundsätzlich sollte das Ausgangsmaterial bei der Kompostierung ein C:N-Verhältnis von etwa 25–30:1 aufweisen. Der Kohlenstoff der Pflanzenkohle sollte dabei nicht dem C-Gehalt angerechnet werden.
Der pH-Wert des Komposts sollte nicht über 8 steigen. Zu beachten ist, dass Pflanzenkohle den pH-Wert erhöhen kann. Bei Pflanzenkohlesubstraten gilt es ausserdem, den Salzgehalt zu kontrollieren.
Die Steuerung des Kompostierprozesses unterscheidet sich nicht grundsätzlich von der bei Kompostierung ohne Pflanzenkohle. Zu beachten ist jedoch, dass der Rotteprozess bei Pflanzenkohlekompost schneller ablaufen kann und der Kompost somit schneller reif und einsatzbereit ist.
Grundsätzlich ist ein guter Rotteprozess abhängig vom Kompostmanagement. Dieser kann durch Zugabe von Pflanzenkohle optimiert werden, wie verschiedene wissenschaftliche Studien nahelegen: Die Rotte wurde beschleunigt, die Temperaturen erhöht und die thermophile Phase verlängert. Dies kann zu einer besseren Hygienisierung des Materials führen und das Risiko reduzieren, dass Pflanzenkrankheiten durch Kompost übertragen werden. Die Wirkung ist ausgeprägter in Kompostierungen, die nicht aktiv belüftet oder selten gewendet werden.
Pflanzenkohle wirkt als pH-Puffer. Insbesondere in nährstoffreichen, feuchten Substraten kann die Pflanzenkohle den pH stabilisieren (pH 6-7) und so Lignin- und Cellulose-abbauende Mikroorganismen fördern und Fäulnisbakterien hemmen.
Pflanzenkohlekompost kann einen höheren Nährstoffgehalt aufweisen (vgl. dazu Reiter «Nährstoffkreislauf»).
Pflanzenkohle reduziert die Geruchsbildung bei der Kompostierung, weil sie organische Säuren bindet und Fäulnisprozesse reduziert. Der Effekt ist insbesondere bei nährstoffreichen Kompostsubstraten deutlich spürbar.
Während des Kompostierungsprozesses geht knapp ein Drittel des Gesamtstickstoffs verloren. Diese Verluste sind stark abhängig vom Ausgangsmaterial und von der Art der Kompostierung und können gemäss einer Metastudie durch die Zugabe von Pflanzenkohle um ca. 30 % gesenkt werden. Vor allem die Nitrat- und die Lachgasverluste können dabei deutlich reduziert werden (vgl. Reiter Treibhausgasemissionen). Da die Metastudie nicht explizit die Schweizer Kompostpraxis widerspiegelt, lassen sich die Ergebnisse allerdings nicht eins zu eins auf die Feldrandkompostierung übertragen.
Die Wirkung ist nicht in erster Linie auf die direkte Nitratadsorption zurückzuführen, da Pflanzenkohle negativ geladene Ionen kaum bindet. Hinweise auf die Wirkungsweise liefert eine Studie, die auf der Pflanzenkohle, vor allem in den Poren, einen organischen Film nachwies. Dieser bildet sich auf Pflanzenkohle, die mit organischem Material kompostiert wurde oder schon längere Zeit im Boden war. Der organische Film besteht aus humusähnlicher organischer Substanz, angereichert mit Nitrat, Spurenstoffen (Ca, K, Fe, Al, Si) und reaktiven Gruppen. So kann Pflanzenkohlekompost deutlich mehr Nitrat speichern, das jedoch mit Standard-Extraktionsmethoden nur unvollständig (rund 40 %) extrahiert werden kann. Dabei bleibt der Nährstoff bioverfügbar. Durch die Beschichtung wird die Pflanzenkohle hydrophiler und kann dadurch mehr Wasser und gelöste Nährstoffe speichern.
Methan- und Lachgasemissionen bilden sich vor allem in sauerstofffreien Zonen des Komposts. Diese können durch ein aktives Management (Belüftung, Wenden) verhindert werden. Pflanzenkohle kann dank ihrer porösen Struktur und der Fähigkeit, Feuchtigkeit aufzunehmen, einen Beitrag zur Durchlüftung leisten.
Verschiedene wissenschaftliche Studien und Metaanalysen berichten von einer deutlichen Reduktion der Methanemissionen aus der Kompostierung von über 40 %. Genanalysen zeigen, dass das Verhältnis von Methan-abbauenden Bakterien zu Methan-produzierenden Bakterien in Pflanzenkohle-Komposten deutlich höher ist als in Kompostsubstraten ohne Pflanzenkohle. Im Gegenzug wird mehr CO2 freigesetzt, das jedoch weniger klimaschädlich ist als Methan.
Verschiedene Studien zeigen, dass die Lachgasemissionen deutlich gesenkt werden können. Die Reduktionsraten lagen dabei zwischen 20 % bis zu knapp 80 %, je nach Pflanzenkohle-Art, C:N-Verhältnis und Ausgangsmaterial. Dabei zeigte sich in einer Metastudie, dass Pflanzenkohle aus Holz und Getreideabfällen und solche, die bei Temperaturen über 500°C hergestellt wurde, einen grösseren Reduktionseffekt aufweist. Eine Dosierung von 10 % erwies sich als effektiv.
Wissenschaftliche Studien zeigen, dass kompostierte Pflanzenkohle im Feld Nitrat aufnehmen und wieder an Pflanzen abgeben kann. Weitere Wirkungen von Pflanzenkohle im Boden sind im Kapitel Ackerbau & Wirkung im Boden zu finden.
Eine Liste mit wissenschaftlichen Publikationen, Übersichtsstudien und weiteren Quellen finden Sie auf der separaten Seite Quellenverzeichnis.
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Risiken im Griff
Pflanzenkohle ist über Jahrzehnte bis Jahrhunderte stabil. Vorbehalte, dass mit der Pflanzenkohle Schadstoffe in den Boden eingetragen werden und sich dort kumulieren, sind aufgrund der Klärschlammproblematik verständlich – bei Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften jedoch kein Problem.
Lesen Sie, wie Landwirte Pflanzenkohle anwenden, welchen Nutzen sie beobachten und wie sie die Wirtschaftlichkeit beurteilen.
Lesen Sie, wie Landwirte Pflanzenkohle anwenden, welchen Nutzen sie beobachten und wie sie die Wirtschaftlichkeit beurteilen.
