Permakultur

Pflanzenkohle: Herstellung und Anwendung

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Pflanzenkohle ist ein Teil der Terra Preta Erde und wird durch die Verbrennung von organischem Material wie Holzschnitt und Ästen hergestellt. Bevor die Kohle ins Beet eingearbeitet wird, muss sie z.B. mit Kompost aufgeladen werden, damit sie dem Boden keine Nährstoffe entzieht. Aufgeladen wird Pflanzenkohle als Bodenverbesserer genutzt.

Schwarze Pflanzenkohle in einem blauen Eimer

Wie wird Pflanzenkohle hergestellt?

Pflanzenkohle besteht aus Pflanzenmaterial wie Ästen, Laub und Holz. Das Material wird in einem Kontiki-Ofen oder kegelförmigen Erdloch angebrannt und bei Aschebildung mehrmals mit Wasser abgelöscht. Die Kohle wird anschließend getrocknet und fein gemahlen. Sie dient dann zum Beispiel als Teil von Terra Preta oder wird dem Kompost zugesetzt.

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Was ist Pflanzenkohle?

Kohle ist nicht gleich Kohle. Zugegeben, sie sind alle schwarz und porös. Pflanzenkohle ist aber ein reiner Naturstoff, welcher bereits vor den Menschen auf der Erde vorkam. Seinen Entstehungsprozess nennt man Pyrolyse. Dabei werden Pflanzenteile (z. B. Holz, Laub und Getreidespelzen) unter Ausschluss von Sauerstoff stark erhitzt (karbonisiert). Zurück bleibt das verkohlte Pflanzenmaterial beziehungsweise Pflanzenkohle. Diese entstand vor Millionen Jahren bei natürlichen Waldbränden, wurde aber auch von den Ureinwohnern Südamerikas bewusst hergestellt.

Die sogenannte Terra Preta (Schwarzerde) der Ureinwohner ist ein Gemisch aus Pflanzenkohle und einer frühzeitlichen Kompostierung (Küchenabfälle, Dung, Biomasse, Asche). Terra Preta machte den stark verwitterten Boden in den Tropen überaus fruchtbar. Leider war das Wissen um den Nutzen dieser landwirtschaftlichen Methode lange Zeit vergessen. Doch in den letzten 40 Jahren rückte Pflanzenkohle in den Fokus der Wissenschaft. Denn Pflanzenkohle verbessert nicht nur den Boden (15 bis 21 Prozent Ertragssteigerungen), sondern bindet zudem das Treibhausgas CO2 dauerhaft im Boden.

Was ist der Unterschied zwischen Holzkohle, Biokohle und Pflanzenkohle?

Wie anfangs erwähnt, ist Kohle nicht gleich Kohle. Durch Übersetzungen aus dem Englischen ins Deutsche treten einige Missverständnisse auf. Im öffentlichen Diskurs stößt man daher immer wieder auf falsch verwendete Begriffe. Pflanzenkohle wird wissenschaftlich scharf von der Biokohle abgegrenzt. Kohle wird anhand der Ausgangsmaterialien, des Herstellungsverfahrens, der Kohlen-Eigenschaften und des Anwendungsgebietes unterschieden.

Pflanzenkohle, Holzkohle und HTC-Kohle im Vergleich

Pflanzenkohle, Holzkohle und HTC-Kohle – Verschiedene Kohlen mit unterschiedlichem Zweck

Biokohle

Biokohle ist der „Überbegriff für alle aus Biomasse hergestellten Kohlen“ (Quelle: Fachverband Pflanzenkohle). Er umfasst also Pflanzen- und Holzkohle, aber auch HTC-Kohle. Wichtig: Biokohle hat zunächst nichts mit dem nachhaltig ökologischen Bio-Siegel gemein, wie etwa der Biowein. Der Name folgt der gleichen Nomenklatur wie Biogas oder Biobenzin. Doch es gibt spezielle Bio-Pflanzenkohle, die biozertifizierte Ausgangsmaterialien aufweist.

Pflanzenkohle

Pflanzenkohle (engl. Biochar) wird im Pyrolyse-Verfahren gewonnen. Biomasse wird bei hohen Temperaturen unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt (>300 °C). Das Endprodukt muss dann ein bestimmtes Verhältnis von Wasserstoff zu gebundenem Kohlenstoff aufweisen, um als Pflanzenkohle zertifiziert zu werden. Ihr Nutzen liegt zum Beispiel in der Garten- und Landwirtschaft. Die Ausgangsprodukte sind neben Holz auch Gartenabfälle, Getreidespelzen oder Rasenschnitt.

Holzkohle

Holzkohle ist ebenfalls eine Pyrokohle, also das Endprodukt eines Pyrolyse-Prozesses. Im Unterschied zur Pflanzenkohle liegt der Anwendungsbereich nicht in der Landwirtschaft, sondern in der Erzeugung von Hitze, etwa beim Grillen. Ihr Ausgangsprodukt ist Holz. Da sie bei niedriger Temperatur hergestellt wird, können gesundheitsschädigende polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) zurückbleiben. Daher ist reguläre Holzkohle (zum Grillen) nicht für den Einsatz im Beet geeignet.

HTC-Kohle

HTC steht für „Hydrothermale Carbonisierung“ und bezeichnet einen Prozess, der sich grundlegend von der Pyrolyse unterscheidet. Das Endprodukt weist Braunkohle-ähnliche Eigenschaften auf. Folglich zählt HTC-Kohle nicht als Pflanzenkohle, obwohl Biomasse als Ausgangsstoff dient. Ob sich diese Art der Kohle für den landwirtschaftlichen Nutzen eignet, ist umstritten.

Material

Im großen Stil wird Biomasse aus der Landwirtschaft, aus dem Garten- und Weinbau sowie aus kommunalen Sammlungen zur Pflanzenkohle verarbeitet. Aber auch der heimische Garten bietet genügend Materialien, um selbst Pflanzenkohle herzustellen. Dabei haben sich besonders alte Äste nach dem Grünschnitt bewährt. Die Biomasse sollte recht trocken sein.

Material für Pflanzenkohle: Grünschnitt, Äste, Zweige und Pflanzenteile

Pflanzenteile wie Stöcker bilden die Grundlage der Pflanzenkohle

Folgende Pflanzenteile eignen sich zur Pflanzenkohlenherstellung:

  • Holz
  • Rasenschnitt
  • Laub
  • Äste von Bäumen und Hecken
  • Getreidespelzen

Wie wird Pflanzenkohle hergestellt?

Was unterscheidet ein Osterfeuer von einem Kohlenmeiler? Richtig! – Gute Laune. Aber der entscheidende Unterschied liegt in der Luftzufuhr. Die alten Tannenbäume auf dem Osterfeuer werden mit Absicht so geschichtet, dass möglichst viel Sauerstoff die Flamme nährt. In einem Meiler schmort die Biomasse – ohne Luft – nur vor sich hin. Damit die gewünschte Reaktion stattfindet, müssen Temperaturen zwischen 350 und 800 °C herrschen. Findet diese Erwärmung ohne Luftzufuhr statt, dann nennt man diesen Vorgang Pyrolyse.

Während dieses Schmorprozesses brechen die langen Molekülketten der Pflanzenzellen auf. Dabei entstehen Synthesegase, Wärme und die poröse Pflanzenkohle. Was in der Eisenzeit noch in ineffektiven Meilern stattgefunden hat, kann heute durch moderne technische Pyrolyseanlagen viel besser umgesetzt werden: weniger Emissionen, bessere Qualität. Solche Anlagen gibt es in Industrie- und sogar Kleinstgröße für den Garten. Diese Gerätschaften helfen, sind aber nicht zwingend notwendig. Weiter unten zeigen wir Ihnen eine Methode, mit der Sie ganz einfach selbst Pflanzenkohle herstellen können.

Wie wird Pflanzenkohle aufgeladen?

Ein frisches Stück Kohle darf nicht direkt in das Beet gestreut werden. Denn es ist noch nicht „aufgeladen“. Beim Aufbrechen der langkettigen Moleküle vergrößert sich die Oberfläche um ein Vielfaches. Ein Gramm Pflanzenkohle hat eine innere Oberfläche von etwa 300 Quadratmeter. Kommt das Stück gerade aus dem Meiler, haften nur sehr wenige Mineralien (Magnesium, Phosphor, Kalium usw.) an der Kohle. Arbeitet man sie so in die Erde ein, dann würde die Kohle dem Substrat sehr viele Mineralien und Wasser entziehen.

Deshalb muss Pflanzenkohle vor der landwirtschaftlichen Nutzung aufgeladen werden. Das heißt, man bringt sie in Kontakt mit Mineralien. Am besten eignet sich dafür der Kompost, wo die Kohle sich über einige Wochen richtig vollsaugen kann. Neben Mineralien ziehen auch Wasser und insbesondere hilfreiche Bodenlebewesen wie Bakterien in die großzügigen Winkel der Pflanzenkohle.

Wozu wird Pflanzenkohle benutzt?

Pflanzenkohle in einem Beet

Pflanzenkohle wird nicht nur in der Landwirtschaft eingesetzt

In folgenden Bereichen des öffentlichen Lebens kommt Pflanzenkohle zum Einsatz:

  • Landwirtschaft: als Bodenhilfsstoff speichert Pflanzenkohle Wasser und Mineralien, verbessert die Gesundheit der Pflanzen, bindet Schwermetalle, Nitrat sowie Giftstoffe und fördert die Bodenbelüftung. Auch super für das Blumen- und Gemüsebeet im Garten!
  • Viehhaltung: als Futterzusatz verbessert sie die Tiergesundheit und die Stallhygiene, reduziert den Geruch und verbessert darüber hinaus die Güllewirkung.
  • Kommunen: Pflanzenkohle kann als Dämmstoff, zur Dekontamination, zur Trinkwasserbehandlung und zur Klärung eingesetzt werden.
  • Energiegewinnung: als Biomassezusatz und zur Biogas-Gülle-Behandlung. Insgesamt mehr Ausbeute durch Biogasanlagen und weniger Emissionen.
  • Industrie: als praktischer Gewebezusatz, zur Konservierung von Lebensmitteln, Füllstoff und effektiv gegen elektromagnetische Strahlung.
  • Umweltschutz: Pflanzenkohle bindet CO2 und hält den Boden sowie das Wasser rein. Gilt international als effektive Negativ-Emissionstechnologie.

Die besten aufgeladenen Pflanzenkohlen

Zertifizierte Pflanzenkohle kann in hochwertiger, aufgeladener Form auch einfach im Gartencenter (38,00€ bei Amazon*) oder im Internet gekauft werden. Wir stellen die besten Pflanzenkohlen für den Garten vor. Dabei achten wir vor allem auf eine nachhaltige Produktion in Deutschland und ein faires Preis-Leistungs-Verhältnis. Pflanzenkohle ohne Herkunftsangaben sollte man generell skeptisch begegnen.

Dazu soll noch gesagt sein, dass Pflanzenkohle an sich kein Dünger ist. Sie dient als Bodenhilfsstoff, der Wasser und Mineralien in der Erde hält. Mikroorganismen, die an der Kohle haften, brauchen organische Masse, die sie zersetzen und so den Pflanzen zur Verfügung stellen. (Organische) Düngezugaben dürfen also nicht komplett entfallen.

Dimikro

Die Pflanzenkohle von Dimikro ist fein gemahlen, kann also direkt in die Erde eingearbeitet werden. Als biozertifiziertes und veganes Produkt lässt es keine Wünsche offen. Effektive Mikroorganismen verbessern die Bodenqualität. Auf einen Quadratmeter kommen etwa 0,5 Liter Pflanzenkohle, sodass Sie mit einer Bestellung etwa 10 Quadratmeter Boden aufbereiten können.

Carbo Verte

Carbo Verte ist eine besondere Pflanzenkohle, die durch Brennnesselkonzentrat aufgeladen wurde. Der Hersteller empfiehlt die Anwendung als Terra Preta, also in einer Kombination aus Kompost, Dung und Urgesteinsmehl. Alternativ kann die etwas gröbere Kohle direkt unter die Erde ausgebracht werden.

Die besten unaufgeladenen Pflanzenkohlen

Diese Auswahl an Pflanzenkohlen darf nicht ohne Weiteres in den Garten. Käme sie in Kontakt mit der Erde in einem Beet, so würde sie ihr Feuchtigkeit und Mineralien entziehen. Das wäre fatal für das Wachstum der Pflanzen. Daher zeigen die Hersteller auch geeignete Möglichkeiten auf, wie ihre Kohle am besten aufzuladen ist.

Wundergarten

Eine enorme Ertragssteigerung verspricht die Bio-Pflanzenkohle von Wundergarten. Sie besteht aus Heilpflanzen und Kräutern und ist sehr fein gekörnt. Auch Wundergarten empfiehlt, die Pflanzenkohle in Form von Terra Preta dem Beet unterzumischen. Praktischerweise bietet die Marke auf ihrer Website eine Gebrauchsanleitung an. Mit 25 Litern ist die Tüte eine langfristige Investition.

Carbo Verte

Wieder Carbo Verte, dieses Mal aber ohne Brennnesselkonzentrat. Sie erhalten 20 Liter hochwertige Pflanzenkohle, die Sie nach Belieben aufladen dürfen. Der Hersteller empfiehlt, auf jede Schicht organischen Materials im Kompost eine Schicht Pflanzenkohle zu streuen. Auf einen Quadratmeter Kompost sollen etwa 10 % Kohlen kommen. Umgerechnet ergibt dies 100 Liter Pflanzenkohle auf 1000 L Kompost.

Anleitung: Pflanzenkohle selbst herstellen und aktivieren

Ein entscheidender Faktor bei der Herstellung von Pflanzenkohle ist die Temperatur. Sie muss hoch genug sein, damit schädliche PAK aus der Kohle verbrannt werden. Deshalb empfehlen wir als weiterführende Lektüre die Arbeiten des Fachverbandes Pflanzenkohle, die sie hier finden können und den Hinweis der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft hier.

Anleitung zur Herstellung von Pflanzenkohle als Illustration

  1. Vorbereiten und Anzünden: Pflanzenteile möglichst klein schneiden. Je trockener, desto besser. In einem Kon-Tiki-Ofen (Feuerschale) oder im offenen Feuer ein wenig Biomasse anzünden. Darauf achten, dass möglichst wenig Luft an die unteren Schichten gelangt.
  2. Nachlegen: Sobald sich eine weiße Ascheschicht auf die Biomasse legt, die Verbrennung aufrechterhalten. Zwei bis drei Hände voll neues Holz nachlegen.
  3. Ablöschen: Wenn alles abgebrannt ist, den Inhalt der Feuerstelle beziehungsweise des Ofens mit Wasser vollständig ablöschen. Sonst entsteht Asche statt Kohle. Das Ablaufwasser kann aufgefangen und als Gießwasser verwendet werden.
  4. Abgießen: Wasser abkippen, wenn der Ofen abgekühlt ist. Darauf achten, dass feine Kohle nicht weggekippt wird. Deshalb Stoff zum Sieben verwenden. Drei bis vier Tage trocknen lassen.
  5. Mörsern: Das aufgefangene grobe Material mit einem Stößel fein mörsern.
  6. Aktivieren: Im Kompost oder mit Jauche die gewonnene Pflanzenkohle aktivieren. Das kann zwischen drei und vier Wochen dauern.
  7. Einarbeiten: Wenn die Pflanzenkohle aufgeladen ist, darf sie in das Beet tief eingearbeitet werden. Darauf am besten Mulchen oder einen Stickstoff-Dünger anwenden.

Auf dem YouTube-Kanal Sonnenerde finden Sie eine einfache Videoanleitung, wie man Pflanzenkohlen ohne teuren Ofen selbst herstellt.

Vor- und Nachteile von Pflanzenkohle

Vorteile

  • Speichert Mineralien und Feuchtigkeit
  • Bietet Lebensraum für wichtige Mikroorganismen
  • Bindet Schwermetalle, Nitrat und Toxine
  • Lockert den Boden und verbessert die Durchlüftung
  • Verbessert die Bodenqualität und das Pflanzenwachstum
  • Kalkende Wirkung – hebt den pH-Wert des Bodens an
  • Reduziert Gerüche
  • Vielfältig einsetzbar: Von der Agrarwirtschaft bis zur Wasseraufbereitung
  • Günstig und DIY
  • Bindet Treibhausgase im Boden und gilt als CO2-Senke

Nachteile

  • Kann hohe Werte an gesundheitsschädlichen PAK aufweisen
  • Es gibt Pflanzen, die reagieren negativ auf Kohle/basische Erde
  • Kein alleiniger Klima-Retter
  • Großflächiger Einsatz von Kohlen ist ein Eingriff in die Natur (mit unbekannten Folgen?)

FAQ

Was ist der Unterschied zwischen Biokohle, Holzkohle und Pflanzenkohle?

Biokohle ist der Überbegriff für alle Kohlen, die aus dem Verkohlen von Biomasse entstanden sind. Holzkohle ist eine Pflanzenkohle, jedoch ist ihr Anwendungsgebiet der Grill. Pflanzenkohle kann auch aus anderer Biomasse bestehen und wird – entsprechend zertifiziert – als Bodenhilfsstoff in der Landwirtschaft und im Gartenbau eingesetzt.

Wozu braucht man Pflanzenkohle?

Pflanzenkohle wurde schon von den Ureinwohnern Südamerikas als Bodenhilfsstoff verwendet. Es verbessert die Bodenqualität und fördert so das Pflanzenwachstum. Außerdem findet Pflanzenkohle heute in vielen Bereichen des öffentlichen Lebens Verwendung.

Wie wird Pflanzenkohle aktiviert?

Pflanzenkohle wird in Kontakt mit frei verfügbaren Mineralien und Feuchtigkeit aktiviert. Das kann zum Beispiel in einem Komposthaufen sein oder in einer Brennnesseljauche.

Wie viel Pflanzenkohle sollt man verwenden?

Pro Quadratmeter wird etwa 0,5 Liter aktivierte Pflanzenkohle tief in die Erde eingearbeitet.

Was ist Pflanzenkohle?

Pflanzenkohle ist Biomasse, die bei hoher Temperatur und ohne Luftzufuhr schmort. Diesen Prozess nennt man Pyrolyse. Pflanzenkohle hat einen sehr hohen Anteil an Kohlenstoff und fungiert zum Beispiel als Bodenhilfsstoff in der Landwirtschaft und im Gartenbau.

Wie stellt man Pflanzenkohle selbst her?

Um Pflanzenkohle selbst herzustellen, benötigt man zunächst eine ausreichende Menge Biomasse, zum Beispiel der jährliche Hecken- und Baumschnitt. Dieser wird in einem speziellen Ofen oder in einer Feuerstelle geschmort, abgelöscht und dann zerkleinert.

Bilder: Gulthara / Shutterstock