Pflanzenkohle

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Pflanzenkohle (auch Biokohle, von englisch Biochar) wird durch pyrolytische Verkohlung rein pflanzlicher Ausgangsstoffe hergestellt. In Verbindung mit anderen Beimengungen, wie Knochen, Fischgräten, Biomasseabfällen, Fäkalien und Asche, ist sie Bestandteil der Terra preta. Pflanzenkohle ist in einigen Ländern (u.a. Österreich, Schweiz) in der Landwirtschaft als Bodenverbesserer und Trägerstoff für Düngemittel sowie als Hilfsstoff für die Kompostierung und Nährstofffixierung von Gülle zugelassen. Pflanzenkohle wird auch als Futtermittelzusatz und Nahrungsergänzungsmittel verwendet. In den vergangenen Jahren wurde die Herstellung von Pflanzenkohle intensiviert. Ihr wird unter anderem ein großes Potential als Mittel zur Kompensation der Kohlendioxid-Emissionen in Anbetracht der globalen Erwärmung zugeschrieben.[1][2]

Herstellung[Bearbeiten]

Pflanzenkohle wird unter Luftabschluss bei Temperaturen zwischen 350° und 1000 °C hergestellt (Pyrolyse). Unter diesen Prozessbedingungen wird vorwiegend Wasser abgespalten, wobei Pflanzenkohle, Synthesegas und Wärme entstehen. Die Mineralstoffe der ursprünglichen Biomasse werden in den Poren und an der Oberfläche der Pflanzenkohle gebunden.

Traditionelle Herstellung[Bearbeiten]

Pflanzenkohle wurde bereits seit Beginn der Eisenzeit in sogenannten Kohlenmeilern hergestellt. Als Ausgangsstoff wurde dafür meist Holz aber auch Stroh verwendet. Bei diesem traditionellen Verfahren ist die Ausbeute an Kohle relativ gering und die Pyrolysesegase entweichen ungenutzt in die Atmosphäre.

Technische Pyrolyse[Bearbeiten]

Durch moderne technische Verfahren, die seit den 1990er Jahren entwickelt wurden, können nunmehr alle pflanzlichen Rohstoffe mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 50% zu hochwertiger Pflanzenkohle pyrolysiert werden. Die bei der Pyrolyse entstehenden Synthesegase werden unter anderem durch flammenlose Oxidation (Pyreg-Anlage) sehr schadstoffarm verbrannt. Ein Teil der dabei entstehenden Wärme wird zur Erhitzung der nachgeförderten Biomasse verwendet, so dass es sich insgesamt um einen energieautarken Prozess handelt. Der weitaus größere Teil der Abwärme lässt sich zu Heizzwecken nutzen oder über Kraft-Wärme-Kopplung in Elektrizität und Wärme umwandeln.

Die Pyrolyse wird auch in der Holzvergasungstechnik angewendet. Das entstehende Gas wird einem Verbrennungsmotor zugeführt. Mittels Hoch- und Niederdruck Dampfstufen kann der Wirkungsgrad der Anlage weiter verbessert werden. Die Holzvergasungstechnik wird auch zur Stromerzeugung eingesetzt. Als Abfallprodukt entsteht ebenfalls Kohle in sehr feinkörnigem Zustand.

Zwei Drittel der durch Photosynthese akkumulierten Pflanzenenergie wird in der entstehenden Pflanzenkohle gespeichert.

Bekannte Hersteller von Pyrolyseanlagen sind deutsche Unternehmen wie Pyreg, Carbon Terra, BioMaCon, Regenis, sowie die australischen Firmen Eprida, Pacific Pyrolysis (PacPyro). Weitere industrielle Anlagenhersteller gibt es in China und Japan. Bis Anfang 2014 wurden 10 industrielle Anlagen in Kompostwerken, Stadtgärtnereien, Bauernhöfen, Gemeinden, Klärwerken und Abfallentsorgern errichtet.

Neben den oben erwähnten industriellen Anlagen werden derzeit zahlreiche Klein- und Kleinstpyrolyse-Anlagen entwickelt, die sowohl im Haus- und Gartengebrauch als auch in Entwicklungsländern zum Einsatz kommen (Quelle:[3]).

Hydrothermale Carbonisierung[Bearbeiten]

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Kohle aus Biomasse ist die sogenannte hydrothermale Carbonisierung (HTC) unter Zugabe von Wasser unter Drücken von ca. 20bar und Temperaturen von 180°C. Der Chemiker Friedrich Bergius erhielt für diese Entdeckung 1931 den Nobelpreis.

2010 wurden zwei industrielle Anlagen zur Herstellung von Hydrokohle (HTC-Kohle) in Betrieb genommen (Terra Nova Energy in Düsseldorf sowie AVA-CO2 in Karlsruhe). Bei Hydrokohle handelt es sich im Vergleich zur Pflanzenkohle zwar um ein verwandtes, chemisch und physikalisch aber unterschiedliches Produkt, das gleichwohl interessante Perspektiven für den Einsatz in der Landwirtschaft aufweist.[4]

Vapothermale Carbonisierung[Bearbeiten]

Eine Weiterentwicklung der hydrothermalen Carbonisierung ist die vapothermale Carbonisierung (VTC), bei der Pflanzenkohle in einer Dampfatmosphäre produziert wird. Dadurch können die Reaktionsbedingungen besser beherrscht werden und das Verfahren kann schneller und energieeffizienter, und damit kostengünstiger durchgeführt werden. Bei der vapothermalen Carbonisierung handelt es sich um einen exothermen Prozess, der bei Temperaturen zwischen 180 bis 250 °C und Drücken zwischen 16 bis 42 bar stattfindet.

Die vapothermale Carbonisierung ist besonders dazu geeignet, biologische Abfallprodukte mit einem Feuchtegehalt von über 50% zu verwerten.

Aufladung und Aktivierung[Bearbeiten]

Pflanzenkohle ist kein Dünger, sondern vor allem ein Trägermittel für Nährstoffe sowie Habitat für Mikroorganismen. Um ihre bodenverbessernden Eigenschaften rasch und effizient zur Wirkung zu bringen, muss die Pflanzenkohle zunächst physikalisch mit Nährstoffen aufgeladen und/oder biologisch aktiviert werden. Neben der Kompostierung mit Pflanzenkohle gibt es zahlreiche andere Methoden der Aktivierung und Herstellung von entsprechenden Pflanzenkohle-Produkten wie Terra preta.

Pflanzenkohle ist äußerst porös und besitzt eine enorme spezifische Oberfläche von teilweise über 300 qm pro Gramm. Aufgrund der hohen Porosität vermag Pflanzenkohle bis zur fünffachen Menge ihres Eigengewichtes an Wasser und den darin gelösten Nährstoffen aufzunehmen. Diese Eigenschaft nennt man Adsorptionskapazität (AK) der Pflanzenkohle, die einerseits von der pyrolysierten Biomasse und andererseits von den Pyrolysebedingungen abhängt. Im Bereich von 450 °C bis 700 °C entstehen Pflanzenkohlen mit der höchsten Adsorptionskapazität.

Eine weitere wichtige Eigenschaft zur Erklärung der besonderen Nährstoffdynamik der Pflanzenkohle ist die hohe Kationenaustauschkapazität (KAK). Die KAK hängt von der Oberfläche der Pflanzenkohle ab, ist aber eine chemische Größe, die durch Sauerstoff und Bodenkontakt zunimmt und erst nach einiger Zeit ihren Höchstwert erreicht. Eine hohe KAK verhindert das Auswaschen von mineralischen wie organischen Nährstoffen und sorgt insgesamt für eine höhere Nährstoffverfügbarkeit. Eine hohe KAK begünstigt zudem die Bindung von Schwermetallionen, wodurch die Bodenflora und Bodenfauna geschützt werden.

Die hohen AK und KAK der Pflanzenkohle führen dazu, dass sich die Pflanzenkohle hervorragend als Nährstoffträger eignet. Die von der Pflanzenkohle aufgenommenen Nährstoffe führen dazu, dass Mikroorganismen ideale Lebensräume in und um die Pflanzenkohle finden. Dies führt zu mikrobieller Belebung des Bodens, was Symbiosen von Mikroorganismen und Pflanzenwurzeln zugutekommen kann.

Es gibt kein Patentrezept zur Nährstoffaufladung, sondern nur folgende Empfehlungen:

  1. genügend Feuchtigkeit, damit die Nährstoffe gelöst werden und in den Poren der Kohle aufgenommen werden können
  2. eine hohe Vielfalt an Nährstoffen, um einem Mangel vorzubeugen
  3. die wichtigsten Nährstoffe für die mikrobielle Besiedlung sind organischer Kohlenstoff und Stickstoff, welche in unbehandelter Pflanzenkohle besonders limitierend sind
  4. das C/N-Verhältnis des Pflanzenkohle-Substrates sollte zwischen 25 und 35 liegen
  5. die Dauer der Aufladung sollte mindestens 14 Tage betragen
  6. Inokulation mit bodenbürtigen Mikroben durch Zusatz humusreicher Erde, Kompost-Tee, Kompost oder durch selektierte Mikroorganismen

Eigenschaften[Bearbeiten]

  1. Nährstoffgehalte Die Schwankungen der Nährstoffgehalte verschiedener Pflanzenkohlen sind sehr hoch (zwischen 170 g/kg und 905 g/kg). Gemäß dem Bundes-Bodenschutzgesetz müssen die Nährstoffgehalte ermittelt werden. Daraus ergeben sich die maximal zulässigen Mengen, die in den Boden eingearbeitet werden dürfen. Entscheidend sind aber nicht die absoluten Nährstoffgehalte, sondern die jeweilige Nährstoffverfügbarkeit, welche jedoch schwierig zu ermitteln ist (z.B. Nährstoffverfügbarkeit von Phosphor liegt bei ca. 15 %, die von Stickstoff liegt teilweise unter 1 %). Nach dem Bundes-Bodenschutzgesetz werden jedoch nur die Gesamtgehalte der Nährstoffe berücksichtigt.
  2. C-Gehalt > 50 % Der Kohlenstoffgehalt von Pyrokohlen schwankt je nach verwendeter Biomasse und Prozesstemperatur zwischen 25 und 95 %. (z.B.: Hühnermist: 26 %, Buchenholz: 86 %). Bei sehr mineralreichen Biomassen wie Viehmist überwiegt im Pyrolyseprodukt der Aschegehalt, entsprechend fallen diese Produkte unter die Kategorie von Aschen mit mehr oder weniger hohem Anteil an Pflanzenkohle. Solche mineralreichen Biomassen sollten im Sinne möglichst effizienter Stoffströme eher kompostiert oder fermentiert anstatt pyrolysiert werden, so dass die Nährstoffe möglichst rasch wieder pflanzenverfügbar gemacht werden.
  3. Molares H/C-Verhältnis < 0.6 und > 0.1 Aus dem molaren H/C-Verhältnis lässt sich der Verkohlungsgrad und damit auch die Stabilität der Pflanzenkohle ableiten. Das Verhältnis gehört zu den wichtigsten Eigenschaften von Pflanzenkohle. Die Werte schwanken je nach Biomasse und gewähltem Verfahren. Werte außerhalb dieses Bereiches lassen auf minderwertige Kohlen und mangelhafte Pyrolyse-Verfahren schließen.
  4. Schwermetallgehalt in mg/kg: Cd 0,8 / Cr 50 / Cu 50 / Hg 0,5 / Ni 20 / Pb 67 / Zn 200 / As 10. Wie im Falle der Kompostierung bleibt auch bei der Pyrolyse fast die gesamte Menge an Schwermetallen der ursprünglich verwendeten Biomasse im Endsubstrat erhalten. Allerdings werden die Schwermetalle sehr effizient und langfristig von der Pflanzenkohle fixiert. Wie dauerhaft diese Fixierung ist, ist bisher noch nicht geklärt. Da Pflanzenkohle anders als Kompost nur einmalig (bzw. mehrfach bis zu einer maximalen Endkonzentration) in den Boden eingebracht wird, ist eine Anreicherung mit Schwermetallen unwahrscheinlich.
  5. PAK-Gehalte (Summe der 16 Leitverbindungen der EPA) < 12 mg/kg TM / PCB-Gehalt <0,2 mg/kg TM. Pflanzenkohle fixiert sehr effizient PAK. Die Auswirkungen einer potentiellen PAK-Belastung sind daher relativ gering. Es ist zu beachten, dass aufgrund der hohen Adsorptionskraft der Pflanzenkohle die meisten Standardmethoden zur Analyse von PAK nicht für Pflanzenkohle geeignet sind und lediglich Werte im Bereich von unter 10 % des Realwertes ergeben. Pyrokohlen sind daher nach der Methode DIN ISO 13887:B zu analysieren (Soxhlet-Extraktion mit Toluol).
  6. Furane < 20 ng/kg (I-TEQ OMS);
  7. pH-Wert – die pH-Werte schwanken zwischen 6 und 10, stellen für die Zertifizierung kein Ausschlusskriterium dar. Sie müssen aber zwingend angegeben werden, da eine Verschiebung des Boden-pH-Wertes großen Einfluss auf die Bodenkultur hat
  8. Spezifische Oberfläche - Ihr Wert hängt sowohl von der pyrolysierten Biomasse, als auch von dem verwendeten Pyrolyseverfahren (v.a. Höchsttemperatur, Verweildauer, Partikelgrösse) ab. Typische Werte für Pflanzenkohle schwanken zwischen 100 und 300 m²/g.

Nutzung[Bearbeiten]

  1. Bodenhilfsstoff für die Landwirtschaft (organisch aktivierte Pflanzenkohle)
  2. Terra-Preta-ähnliche Erden mit Zusatz von Pflanzenkohle (Torfersatz)
  3. Komposthilfsstoff
  4. Zusatzstoff für die Futtermittelsilage
  5. Güllezusatz
  6. Stall-Einstreu auf der Basis mikrobiell aktivierter Pflanzenkohle
  7. Futterzusatz
  8. Trägermittel für organische und mineralische Dünger
  9. Nahrungsergänzungsmittel, Farbstoff (E153)
  10. Zusatzstoff für Biogasanlagen
  11. Filtermittel für Abwasserreinigung
  12. Boden- und Seewassersanierung
  13. Wasserzusatz für Fischzucht und Aquarien
  14. Saatgutpellets
  15. Isolationsmaterial für Hausbau
  16. Pellets für Metallurgie
  17. Pellets für Pelletheizung
  18. Pflanzenkohle als Ausgangsstoff für Kohlefasern, Kunststoffe, etc.

Ökologisches Potential[Bearbeiten]

Pflanzenkohle als Bodenverbesserer[Bearbeiten]

Pflanzenkohle trägt bereits seit über 2500 Jahren in zahlreichen Regionen der Welt zur Bodenverbesserung bei.[5] Meist wurde die Pflanzenkohle dabei in Kombination mit anderen organischen Reststoffen wie Viehmist, Kompost oder Bokashi in den Boden eingebracht. Die Pflanzenkohle diente dabei vor allem als Trägermittel für Nährstoffe sowie als Mikrohabitat für Bodenmikroorganismen wie Bakterien und Pilze. Das bekannteste Beispiel für den Einsatz von Pflanzenkohle zur nachhaltigen Verbesserung verwitterter Böden ist Terra preta.

Durch den Eintrag von aktivierter Pflanzenkohle in landwirtschaftlich genutzte Böden lassen sich äußerst positive Auswirkungen auf die Bodenaktivität, Bodengesundheit und Ertragskapazität erzielen. In wissenschaftlichen Untersuchungen konnten unter anderem folgende Vorteile für die Bodenkulturen nachgewiesen werden:

  • Deutliche Verbesserung des Wasserspeichervermögens der Böden [6][7][8]
  • Zuwachs der Bodenbakterien, die in den Nischen der hochporösen Kohle einen geschützten Lebensraum finden, wodurch die Nährstoffumsetzung für die Pflanzen gefördert wird.[9][10]
  • Zunahme der Mykorrhizen, wodurch eine verbesserte Wasser- und Mineralstoffaufnahme sowie wirksamer Schutz gegen Pflanzenschädlinge gewährleistet wird.[10][11]
  • Adsorption toxischer Bodenstoffe wie organische Schadstoffe und Schwermetalle, wodurch die Lebensmittelqualität und der Grundwasserschutz verbessert werden.[12][13]
  • Höhere Bodendurchlüftung sowie bessere Aktivität von N-Bakterien und somit deutliche Reduktion der klimaschädlichen Methan- und Lachgas-Emissionen.[1][14][15]
  • Effizientere Nährstoffdynamik, die sowohl für erhöhtes Pflanzenwachstum, als auch für verminderte Nährstoffauswaschung sorgt [16]
  • Verbesserung der Pflanzengesundheit durch induzierte Resistenz [17]

C-Senke[Bearbeiten]

Pflanzenkohle besteht zum überwiegenden Anteil aus reinem Kohlenstoff, der von Mikroorganismen nur sehr langsam abgebaut werden kann. Wird diese Pflanzenkohle in landwirtschaftliche Böden eingearbeitet, bleibt ein Anteil von über 80 % des Kohlenstoffes für mehr als 1000 Jahre stabil[1][18][19] und stellt somit eine Möglichkeit dar, das ursprünglich von Pflanzen assimilierte CO2 langfristig der Atmosphäre zu entziehen und dadurch den Klimawandel abzubremsen.

Da Pflanzenkohle über Jahrtausende relativ stabil im Erdboden verbleibt und somit Kohlenstoffsenken bildet, ist sie neben ihrer Rolle als Bodenverbesserer zunehmend als Mittel des Klimaschutzes ins Blickfeld gerückt.

Biologische Reststoffe wie Grünschnitt, Trester oder Mist werden derzeit entweder der Kompostierung, Fermentierung oder Verrottung zugeführt. Beim Kompostieren und Verrotten entweichen ca. 60% des in der Biomasse enthaltenen Kohlenstoffs als CO2 und Methan. Bei der dezentral einsetzbaren Pyrolyse entstehen aus der ursprünglichen Biomasse ca. 30% Pflanzenkohle. Wird die Pflanzenkohle in den Erdboden eingearbeitet, wird der Atmosphäre langfristig Kohlenstoff entzogen, der folglich nicht mehr zur Klimaerwärmung beitragen kann. Da zudem die Energie des Synthesegases zur Elektrizitätsgewinnung eingesetzt werden kann und somit fossile Brennstoffe ersetzt, ist die Klimabilanz bei der Pyrolyse von biologischen Reststoffen im Vergleich zu deren bloßer Verrottung klimapositiv. Die Pyrolyse kann zudem höchst effizient in der Reststoffverwertung eingesetzt werden. So lassen sich Reststoffe aus Biogasanlagen, Pressreste aus der Sonnenblumen-, Raps- oder Olivenöl-Herstellung und Gärreste aus der Bioethanolherstellung verwenden.

Mittels einer Pyreg-Pyrolyse-Anlage lassen sich beispielsweise aus je 2 Tonnen Grünschnitt rund 1 Tonne CO2 langfristig der Atmosphäre entziehen.[20] Alle Energieaufwendungen wie für den Transport des Grüngutes, dessen Zerkleinerung, den Betrieb der Anlage sowie das Einbringen der Pflanzenkohle in den Boden sind dabei bereits berücksichtigt. Die verwendete Pyrolyse-Anlage ist energieautark und wird im kontinuierlichen Prozess betrieben. Die Energie, die zur Aufheizung der Biomasse auf über 400 Grad Celsius benötigt wird, stammt aus der Biomasse selbst und wird durch die Verbrennung des bei der Pyrolyse entstehenden Gases erzeugt.[21] BioMaCon Anlagen nutzen zur Karbonisierung der Biomasse die Abwärme anderer Systeme. Solche Systeme sind z.B. Biogasanlagen. Zur Karbonisierung der Biomasse werden hier die heißen Abgase der Verbrennungsmotoren genutzt. Das gesamte durch die Pyrolyse entstehende Gas wird den Verbrennungsmotoren zur klimapositiven Stromerzeugung zugeführt, da es nicht mehr zur Karbonisierung der Biomasse benötigt wird. Das Pyrolysegas wird so sehr effektiv genutzt. Die Pyrolyse-Anlage kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich betrieben werden, da durch die Abwärmenutzung die Anlage immer auf Betriebstemperatur gehalten wird und so Aufheizphasen entfallen.

Neben Kohlendioxid ist auch Lachgas ein bedeutendes Treibhausgas. Die Landwirtschaft ist für ca. 60 % der anthropogenen Lachgasemissionen verantwortlich.[22] Neben einer Bodenverbesserung und Ertragssteigerungen in der Landwirtschaft reduziert die Einarbeitung von Pflanzenkohle in den Boden ebenfalls die Lachgasemissionen infolge von Stickstoffdüngungen.

Pflanzenkohle eingebracht ins Erdreich kann dort Jahrtausende überdauern.[2][23][24][25][26]

Man geht davon aus, dass mit nachhaltiger Pflanzenkohleerzeugung, (CO2)-, Methan (CH4)- und Distickstoffmonoxid (N2O)-Emissionen in einer Höhe von 1.8 Pg[27] CO2-Äquivalent (=CO2e), das heißt 12% der jährlichen, anthropogenen Treibhausemissionen kompensiert werden können. In Verlauf eines Jahrhunderts kann eine Menge Pflanzenkohle hergestellt werden, die Gesamtemissionen in Höhe von 130 Pg CO2e entsprechen, ohne dabei Lebensmittel- und Naturschutzsicherheit zu gefährden. [28]

CO2-Zertifikate[Bearbeiten]

Wird die durch Pyrolyse gewonnene Pflanzenkohle in landwirtschaftliche Böden eingebracht, lagert sie dort ähnlich wie Erdöl oder Braunkohle über mehrere Jahrtausende stabil. Der Kohlenstoff der Pflanzen wird somit dem Kohlenstoffzyklus entzogen, da er weder durch Verbrennung noch durch Verrottung zu CO2 oder Methan umgewandelt wird. Durch den Bodeneintrag von Pflanzenkohle können landwirtschaftliche Böden zu Kohlenstoffsenken werden, die im Unterschied zu instabilem Humus als CO2-Zertifikate geltend gemacht werden könnten. Bei den letzten Weltklimakonferenzen gab es jedoch keinen Entscheid, derartige Sequestrierungen in einen globalen Kohlenstoffhandel einzubinden. Grund dafür ist die bisher ungeklärte Frage, ob die Methode in Maßstäben durchführbar ist, die ein hinreichendes Minderungspotential enthalten und damit den administrativen Aufwand einer Aufnahme in den Kohlenstoffmarkt rechtfertigen. Dem gegenüber stehen freiwillige CO2-Zertifikate, wie sie zum Beispiel in der Ökoregion Kaindorf (Österreich) erfolgreich gehandelt werden.

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Kuzyakov Y, Subbotina I, Chen H, Bogomolova I, Xu X: Black carbon decomposition and incorporation into soil microbial biomass estimated by 14c labeling. Soil Biology & Biochemistry 41, 210-219 (2009)
  2. a b Johannes Lehmann: Terra Preta de Indio. In: Soil Biochemistry (internal citations omitted). Abgerufen am 8. Oktober 2013: „Not only do biochar-enriched soils contain more carbon - 150gC/kg compared to 20-30gC/kg in surrounding soils - but biochar-enriched soils are, on average, more than twice as deep as surrounding soils.“
  3. Bühler L, Schmidt HP: Pflanzenkohle für Entwicklungsländer
  4. Libra J.A., Ro K.S., Kammann C., Funke A., Berge N.D., Neubauer Y., Titirici M.-M., Fühner C., Bens O., Kern J., Emmerich K.-H. (2011) Hydrothermal carbonization of biomass residuals: A comparative review of the chemistry, processes and applications of wet and dry pyrolysis. Biofuels in press
  5. Schmidt, HP: Pflanzenkohle, ein historischer Bodenverbesserer in Europa, Ithaka-Journal, 2009, ISSN 1663-0521
  6.  Johannes Lehmann & Joseph Stephen: Biochar for environmental management – science and technology. Earthscan, 2009 (http://www.biochar-international.org/projects/book).
  7. Bruno Glaser, Haumaier L, Guggenberger G, Zech W: The 'terra preta’ phenomenon: A model for sustainable agriculture in the humid tropics. Die Naturwissenschaften 88, 37-41 (2001)
  8. Pichler B: Pflanzenkohle in Weinbergböden, Ithaka-Journal für Ökologie und Klimafarming, 2010, ISSN 1663-0521
  9. Thies Je, Rillig Mc: Characteristics of biochar: Biological properties. In: Biochar for environmental management: Science and technology, Lehmann J,Joseph S (Eds). Earthscan, London, U.K. 85-105 (2009)
  10. a b Steinbeiss S, Gleixner G, Antonietti M: Effect of biochar amendment on soil carbon balance and soil microbial activity. Soil Biology and Biochemistry 41(6), 1301-1310 (2009)
  11. Warnock DD, Lehmann J, Kuyper TW, Rillig MC: Mycorrhizal responses to biochar in soil – concepts and mechanisms, Plant and Soil, vol 300, pp9-20 (2007)
  12. Hilber I: Pestizidbindung durch Aktivkohle, Ithaka-Journal 2009, ISSN 1663-0521
  13. Smernik RJ: Biochar and Sorption of Organic Compounds in In: Biochar for environmental management – science and technology, Lehmann J, Joseph S (Eds). Earthscan, London 289-300 (2009)
  14. Van Zwieten L, Singh B, Joseph S, Kimber S, Cowie A, Chan Ky: Biochar and emissions of non-CO2 greenhouse gases from soil. In: Biochar for environmental management – science and technology, Lehmann J,Joseph S (Eds). Earthscan, London 227-249 (2009)
  15. Kammann C. (2010) Biokohle in Böden: C-Sequestrierungsoption und Veränderung der N2O-Emissionen nach Pflanzenkohleapplikation, in: S. D. KTBL (S. Wulf (Ed.)), Emissionen landwirtschaftlich genutzter Böden, KTBL – Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V., Kloster Banz, Bad Staffelstein, Germany
  16. Chan KY: Biochar: Nutrient Properties and Their Enhancement in: Biochar for environmental management – science and technology, Lehmann J,Joseph S (Eds). Earthscan, London 67-84 (2009)
  17. Elad Y, Rav D, Meller Y, Borenshtein M, Ben Kalifa H, Silber A, Graber ER Induction of systemic resistance in plants by biochar, a soil-applied carbon sequestering agent. Phytopathology 100, 913-921 (2010)
  18. Schmidt M. W. I., Noack A. G. 2000. Black carbon in soils and sediments: Analysis, distribution, implications, and current challenges. GlobalBiogeochemical Cycles 14, 777-794
  19. Lehmann J: Bio-energy in the black. in Ecology and the Environment 5(7), 381-387 (2007)
  20. Sequestrierungspotential von Pyreg-Pflanzenkohle (PDF; 18 kB)
  21. Gerber H: Biomassepyrolyse mit Pyregreaktor, Ithaka-Journal 2009, ISSN 1663-0521
  22. Harter J, Krause H-M, Schuettler S, Ruser R, Fromme M, Scholten T, Kappler A, Behrens S (2013). Linking N2O emissions from biochar-amended soil to the structure and function of the N-cycling microbial community. ISME Journal (26 September 2013). doi:10.1038/ismej.2013.160
  23. Lehmann 2007b „…this sequestration can be taken a step further by heating the plant biomass without oxygen (a process known as low-temperature pyrolysis).“
  24. Lehmann 2007a, S. 381, 385 „…pyrolysis produces 3–9 times more energy than is invested in generating the energy. At the same time, about half of the carbon can be sequestered in soil. The total carbon stored in these soils can be one order of magnitude higher than adjacent soils.“
  25. Peter Winsley: Biochar and Bioenergy Production for Climate Change Mitigation. In: New Zealand Science Review, Jg. 64, Nr. 5. 2007, S. 5, abgerufen am 8. Oktober 2013 (PDF; 411 kB).
  26.  Dirse C. Kern: New Dark Earth Experiment in the Tailandia City – Para-Brazil. The Dream of Wim Sombroek. In: 18th World Congress of Soil Science. 09-15 Juli 2006.
  27. Ein Petagramm entspricht einer Gitagonne
  28. Dominic Woolf, James E. Amonette, F. Alayne Street-Perrott, Johannes Lehmann, Stephen Joseph: Sustainable biochar to mitigate global climate change. In: Nature Communications. 1, Nr. 5, August 2010, S. 1–9. ISSN 2041-1723. doi:10.1038/ncomms1053.