Was bewirkt Pflanzenkohle im Boden?

Pflanzenkohle verbessert die Bodenqualität, indem sie die Wasserspeicherfähigkeit und Nährstoffretention erhöht und das Bodenleben unterstützt. Darüber hinaus bindet Pflanzenkohle Treibhausgase im Boden und wird deshalb im sog. Klima-Farming eingesetzt.

Langanhaltende Regenfälle, Trockenperioden und Hitzewellen: Längst sind die Auswirkungen der globalen Erwärmung auch in der heimischen Landwirtschaft angekommen – und Landwirte beschäftigen sich mit der Frage, wie Sie ihr Land für Extremwetterbedingungen optimal rüsten.

Pflanzenkohle wird – wie der Name schon sagt – durch das Verkohlen von Holz und/oder Pflanzenresten unter Ausschluss von Sauerstoff hergestellt. Bei diesem Prozess verwandeln sich die organischen Stoffe in ein hochporöses und extrem aufnahmefähiges Material: die Pflanzenkohle.

Wie ein Schwamm kann diese große Mengen Wasser speichern, Nährstoffe binden, eine Behausung für Mikroben bieten und die Bodenstruktur verbessern. Das macht sie zu einem wertvollen Werkzeug für landwirtschaftliche Betriebe, die mit Extremwetterereignissen wie Dürren und starken Regenfällen konfrontiert sind.

Und Pflanzenkohle hat darüber hinaus noch einen weiteren wichtigen Effekt für die Landwirtschaft im Zeiten des Klimawandels: Pflanzenkohle bindet langfristig Kohlenstoff aus der Atmosphäre und kann damit die CO2-Bilanz der Landwirtschaft nachhaltig verbessern.

Blick in den Boden: Was genau bewirkt Pflanzenkohle in der Erde?

Physikalische Wirkung der Pflanzenkohle

Könnte man die Oberfläche aller Poren und Hohlräume von 1 Gramm Pflanzenkohle auf einer Ebene ausbreiten, entspräche ihre Oberfläche etwa 1 Tennisfeld. Ein Gramm Pflanzenkohle hat also eine chemische Oberfläche von 100 - 500 m² pro Gramm, abhängig von der Materialqualität des organischen Materials, aus der sie gewonnen wurde. Durch diese physikalische Beschaffenheit wirkt die Pflanzenkohle wie ein Schwamm für Wasser und Nährstoffe.

Pflanzenkohle bindet Nährstoffe chemisch

Neben der physikalischen Speicherung von Wasser und Nährstoffe, bindet die Pflanzenkohle Nährstoffe auch chemisch. Durch ihre negative Ladung bindet sie positiv geladene Nährstoffionen wie Kalium, Magnesium und Ammonium effektiv im Boden. Diese Nährstoffe bleiben damit länger im Boden verfügbar und werden bei starken Regenfällen nicht so schnell ausgewaschen – das hilft bei einem gesunden Pflanzenwachstum mit weniger Düngemittelbedarf.

Pflanzenkohle hat Einfluss auf den pH-Wert des Bodens

Pflanzenkohle wird durch Pyrolyse – die thermische Zersetzung organischer Materialien bei hohen Temperaturen ohne Zufuhr von Sauerstoff – hergestellt. Je nach Material und Verarbeitungsweise kann die Pflanzenkohle daher basische Eigenschaften aufweisen: Die in der Kohle verbliebenen mineralischen Aschen enthalten alkalische Oxide und Carbonate wie Calciumcarbonat (Kalk) und Magnesiumoxid. Diese Stoffe binden freie Wasserstoffionen im Boden, was zu einer Erhöhung des pH-Werts führt – und wie die berühmte terra preta im Amazonasgebiet zeigt, sogar saure Böden fruchtbar machen kann.

Pflanzenkohle verbessert die Bodenstruktur

Die Zugabe von Pflanzenkohle verbessert die physikalische Struktur des Bodens: sowohl seine Porosität als auch seine Krümelstruktur, was zu einer besseren Belüftung und Drainage führt. Das wiederum fördert ein gesundes Wurzelsystem und reduziert Probleme wie Bodenverdichtung und Staunässe, die das gesunde Pflanzenwachstum hemmen. Dies ist besonders vorteilhaft in sandigen Böden, die dazu neigen, Wasser schnell durchlaufen zu lassen, und in tonhaltigen Böden, die Schwierigkeiten haben, Wasser effizient freizugeben.

Pflanzenkohle sorgt für ein gesundes Bodenleben

Gute Böden leben. Die poröse Struktur der Pflanzenkohle bietet zahlreiche Mikrohabitate, in denen sich Bakterien und andere Mikroben ansiedeln können. Ein diverses Bodenleben ist entscheidend für die Bodengesundheit, denn es ist an vielen wichtigen Prozessen wie dem Nährstoffkreislauf, der Zersetzung organischer Materie in fruchtbaren Humus und der Bildung einer gesunden Bodenstruktur beteiligt. Und das funktioniert so:

  • Die Poren der Pflanzenkohle lassen Luft und Wasser gut im Boden zirkulieren – essentiell für das Überleben und die Prosperität von Bodenmikroorganismen. Durch die hohe Ionenaustauschkapazität bleiben dabei wichtige Nährstoffe für Mikroorganismen zugänglich.
  • Ein weiterer bedeutender Vorteil der Pflanzenkohle ist ihre Fähigkeit, Schadstoffe im Boden zu adsorbieren. Schwermetalle und Pestizide können so gebunden werden – sodass die Mikroorganismen in einem gesunden Bodenumfeld ohne schädliche Einflüsse gedeihen.

Kurz und gut: Das Dreamteam Pflanzenkohle und Mikroorganismen setzen einen sich selbst verstärkenden und positiven Kreislauf in Gang.
Der ideale Lebensraum fördert auf natürliche Weise die Diversität und Dichte von Mikroorganismen im Boden über Jahre hinweg. Das Ökosystem Boden wird so von Jahr zu Jahr resilienter gegen Krankheiten und Schädlinge, während die Mikroorganismen sich fleißig vermehren und ihre wertvolle Arbeit tun.
 

Wann wirkt die Pflanzenkohle? Eine Timeline.

Unmittelbar nach dem Vermengen mit Dünger

Sobald Pflanzenkohle mit Düngern (Gülle, Kompost, etc.) vermengt wird, beginnt sie sofort, ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften zu entfalten. Ein vollständiges „Aufladen“ der Pflanzenkohle mit Nährstoffen und Wasser benötigt ca. 1-2 Wochen.

Nach einer Woche

Innerhalb der ersten Woche nach dem Ausbringen beginnen sich Mikroorganismen in den Poren der Pflanzenkohle anzusiedeln. Die Pflanzenkohle bietet ihnen nicht nur physischen Schutz, sondern auch die Nährstoffe, die die Mikroben zur Energiegewinnung brauchen: die mikrobielle Diversität im Boden gedeiht.

Nach einem Monat

Nach etwa einem Monat hat sich die Pflanzenkohle im Boden weiter etabliert und beginnt, ihre langfristigen Effekte zu zeigen. Die erhöhte mikrobielle Aktivität unterstützt die Bildung von Bodenaggregaten und Humusbildung. Die Bodenstruktur verbessert sich, die Durchlüftung ist erhöht. Das merkt man bereits dem Wurzelwachstum und der Pflanzengesundheit an.

Nach einem Jahr

Ein Jahr nach dem Ausbringen der Pflanzenkohle hat der Boden den Kreislauf der Jahreszeiten durchlaufen – gleichzeitig ist der Kreislauf der positiven Effekte der Pflanzenkohle nun etabliert. Zu diesem Zeitpunkt sind die langfristigen Vorteile der Pflanzenkohle klar erkennbar: die deutliche Verbesserung der Bodengesundheit und -leistung, welche die nachhaltige landwirtschaftliche Produktion unterstützt und zur Resilienz des Ökosystems beiträgt.

Sie wollen sich näher mit der Wirkweise von Pflanzenkohle im Boden beschäftigen oder sich zu diesem Thema von einem erfahrenen Landwirt beraten lassen? Wir kennen uns aus. Melden Sie sich bei EM Süd und stellen Sie uns all Ihre Fragen.