Den Zwischenfruchtanbau im ökologischen Landbau nicht nur als Bodenverbesserung und Düngung, sondern auch als Kohlendioxidsenke verwenden.

Als Beitrag einer Symbiose von ökologischen Landbau und Klimaschutz schlug ich vor, den Zwischenfruchtanbau im ökologischen Landbau als Kohlenstoffdioxidsenke zu nutzen, anstatt ihn wie üblich nur als Bodenverbesserung und Düngung zu verwenden. Meine Firma habe ich nicht mehr, bin aber jetzt in Pension um so aktiver auf dem Gebiet der Kohlenstoffdioxidsenke unterwegs.

In einem solchen Kohlendioxidsenke -Klimafarmingmodell wird der Zwischenfruchtanbau nicht nur zur Bodenverbesserung und Ernährung des Bodenlebens sondern auch langfristig als als Klima-, Kohlendioxidsenke genutzt.
Dazu wird der Grünschnitt des Zwischenfruchtanbaus in Pflanzenkohle umgewandelt und dann in das Erdreich eingebracht.
Coate ich dabei die Samen des Zwischenfruchtanbaus so verbinde ich eine weitgehend natürliche Düngung mit äußerst positiven Auswirkungen auf die Bodenaktivität, Bodengesundheit, Bodenverbesserung und Ertragskapazität.

1. Einleitung

Ein hoher Ertrag ist auch im ökologischen Landbau Ziel der Bewirtschaftung. Den erreiche ich durch eine möglichst optimale Nutzung und Förderung natürlicher Regelmechanismen der Bodenverbesserung. Maßnahmen zur Ertragssteigerung müssen die Lebensraum- und die Regelungsfunktion des Bodens und des Bodenlebens berücksichtigen.
Die Witterungsverläufe im letzten Jahrzehnt waren von häufigeren und größeren Extremen geprägt als in den vorherigen Jahrzehnten. Langfristig stabile Erträge müssen unter sich verändernden Klimabedingungen erwirtschaftet werden. Die in der Natur vorkommenden Bodentypen sind Gemische der Grundtypen Sandboden und Tonboden. Diese Mischtypen kommen mit dem Wechsel von langen Trockenperioden und übermäßigem Nässeangebot zu anderen Zeiten unterschiedlich gut zurecht.
Ich verwende mineralische Bodenverbesserungsmittel und kann vor allem die Wasserspeicherkapazität, der Anteil an pflanzenverfügbarem Wasser, die Speicherkapazität für Mineraldünger, die Belüftung und durch das Zusammenwirken dieser Komponenten die Bodenfruchtbarkeit erhöhen und so zu einer nachhaltigen Bodenverbesserung beitragen.

Umwandlung des Grünschnitts in Pflanzenkohle als Schritt zur Kohlenstoffdioxidsenke

Bei der technisch relativ einfach konstruierbaren und so mit auch dezentral einsetzbaren Pyrolyse verschwelt die Biomasse zu reiner Pflanzenkohle. Wird anstelle des Gründungs die daraus hergestellte Pflanzenkohle in den Erdboden eingearbeitet, wird der Atmosphäre dauerhaft 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 di Klimabilanz bei der Pyrolyse von biologischen Reststoffen im Vergleich zu derenbloßer Verrottung nahezu 95 % klimapositiv.

Ein hoher Ertrag ist auch im ökologischen Landbau Ziel der Bewirtschaftung.

Dieser soll durch eine möglichst optimale Nutzung und Förderung natürlicher Regelmechanismen erreicht werden. Maßnahmen zur Ertragssteigerung müssen die Lebensraum- und die Regelungsfunktion des Bodens berücksichtigen.
Die Witterungsverläufe im letzten Jahrzehnt waren von häufigeren und größeren Extremen geprägt als in den vorherigen Jahrzehnten. Langfristig stabile Erträge müssen unter sich verändernden Klimabedingungen erwirtschaftet werden. Die inder Natur vorkommenden Bodentypen sind Gemische der Grundtypen Sandboden und Tonboden. Diese Mischtypen kommen mit dem Wechsel von langen Trockenperioden und übermäßigem Nässeangebot zu anderen Zeiten unterschiedlich gut zurecht. Deshalb kann man versuchen, durch Eokomit Bakterienkulturen, sowie mineralische Bodenverbesserungsmittel vor allem die Wasserspeicherkapazität, den Anteil an pflanzenverfügbarem Wasser, die Speicherkapazität für Mineraldünger, die Belüftung und durch das Zusammenwirken dieser Komponenten die Bodenfruchtbarkeit zu erhöhen.

2.Bisheriger Stand

Kohlendioxidsenke: Als Kohlendioxidsenke wird ein Reservoir bezeichnet, das zeitweilig oder dauerhaft Kohlenstoff speichert.

Kohlenstoffsenken sind Wälder, die für ihr Wachstum Kohlenstoffdioxid aus der Luft aufnehmen und den Kohlenstoff in Biomasse speichern. Bewirtschaftete Wälder sind jedoch nur zeitweilige Kohlendioxidsenken, da nach der Fällung der gespeicherte Kohlenstoff wieder freigesetzt wird.

Zwischenfruchtanbau

Zwischenfrüchte säe ich im Sommer nach der Ernte der ersten Hauptfrucht. Es kommt auf die Art der Zwischenfrucht an entweder die Pflanze friert über Winter ab oder ich ernte oder mulche sie im Herbst . Bei einer guten Jugendentwicklung und gleichmäßigem Aufwuchs der Zwischenfrucht ergeben sich eine Vielzahl von Vorteilen für den ökologischen Landbau:

• Durch die Zufuhr von organischer Substanz (Wurzel- und Blattmasse) langfristig höhere Bodenfruchtbarkeit und stabileres Bodengefüge
• Schutz vor Nährstoffauswaschung
• Erosionsschutz durch Bodenbedeckung und intensive Durchwurzelunge
• Steigerung der Aktivität der Bodenlebewesen

Dieser bisher übliche Zwischenfruchtanbau wirkt jedoch nicht als Kohlendioxidsenke. Beim Verrotten vergast die Biomasse, wobei CO2 und Methan gebildet werden.
Mineralstoffkomposite als Coating-Mittel besitzen eine positive Wirkung auf das Pflanzenwachstum. Die Untersuchungen hierzu wurden mit Deutschem Weidelgras (Lolium perenne L ) durchgeführt, das Bestandteil zahlreicher Rasenmischungen ist. Das Deutsche Weidelgras bevorzugt mittlere Bodenfeuchten, die mit den Coating-Mitteln wassersparend erreicht werden können. Das Deutsche Weidelgras ist nicht nur Bestandteil von zahlreichen Zier- und Sportrasenmischungen sondern kann als Zwischenfrucht auch direkt zur Verbesserung der Bodenstruktur beitragen. Durch das Coaten stieg die Biomasseproduktion auf das 1,5 bis 1,8fache.

Umwandlung des Grünschnitts in Pflanzenkohle

Eine Kohlenstoffdioxidsenke entsteht unter Einsatz der technisch relativ einfach konstruierbaren und somit auch dezentral einsetzbaren Pyrolyse, die die Biomasse zu reiner Pflanzenkohle verschwelt . In grossindustriellem Massstab leistete das der Schottdorfmeiler. Wird anstelle des Gründungs die daraus hergestellte Pflanzenkohle in den Erdboden eingearbeitet, wird der Atmosphäre dauerhaft Kohlenstoff entzogen, der folglich nicht mehr zur Klimaerwärmung beitragen kann. Da bei dem Schottdorfmeiler zudem die Energie des Synthesegases zur Elektrizitätsgewinnung eingesetzt wird, ersetzte er fossile Brennstoffe.
Die Klimabilanz bei der Pyrolyse von biologischen Reststoffen ist im Vergleich zu deren bloßer Verrottung nahezu 95 % klimapositiv.
Nachteile der Pflanzenkohle:
Pflanzenkohle ist kein Dünger. Unbehandelte, in den Boden eingearbeitete Pflanzenkohle führt dazu, dass die Pflanzenkohle durch ihre hohe Adsoptionsleistung und ihre wachsende Kationenaustauschkapazität die verfügbare Nährstoffe und das Wasser im Boden fixiert und diese damit nicht den Pflanzen zur Verfügung stehen. Pflanzenkohle muss deshalb vor der Einbringung in den Boden aufbereitet werden

3.Projektvorschlag: Entwicklung eines Klimamodells mittels der Kohlendioxidsenke in der Landwirtschaft.

Die Nutzung des Zwischenfruchtanbaus als Kohlenstoffdioxid- Klimasenke leistet einen Beitrag zur Symbiose von ökologischen Landbau und Klimaschutz. Bei diesem Modell wird Klimaschutz mit Ertragssteigerung und langfristigen Bodenverbesserung verbunden wird.
Zu diesem Zweck dient ein Samen-Coating-Material unter Nutzung von Mineralstoffen, biologischen Vollwertdüngern und Pflanzenkohle , wo durch ich die Pflanzenkohle einer besonders effektiven Nutzung zuführe.

Die Nutzung von reiner Pflanzenkohle stellt den keimenden Pflanzen weder Wasser noch Nährstoffe zur Verfügung. Das erforderliche hohe Wasserhaltevermögen in der Nähe des keimenden Korns erreiche ich durch mineralische Komponenten. Zeolithe speichern das Wasser intrakristallin. Zeolithisch gebundene Wasser steht in Abhängigkeit von der Korngröße für eine längere Zeit in pflanzenverfügbarer Form zur Verfügung. Im Gegensatz zu Tonmineralen wird die Wasserdurchlässigkeit des Bodens durch Zeolithe bei gleichzeitig verbesserter Wasserspeicherung sogar erhöht, was besonders für die Wasseraufnahme im Wurzelbereich von Bedeutung ist. Bei Tonmineralen vom Montmorrilonit-Typ wird zusätzlich zur kapillaren Aufnahme Wasser in die Schichtstruktur eingelagert. Zum anderen erfolgt eine Wasseranlagerung an adsorptiv gebundene austauschfähige Ionen (z. B. Ca2+, Mg3+, Na+, K+). Bei Kieselgur überwiegt die kapillare Aufnahme von Wasser. Diese Minerale tragen deshalb auf unterschiedliche Weise zur Wasserspeicherung im Wurzelbereich bei.

Ziel bei der Herstellung des Coatingmaterials ist es, eine möglichst hohe Vielfalt an möglichst organischen Nährstoffen zu erreichen, damit keine Mangel an bestimmten Nährstoffen aufkommen. Organische Dünger werden über die Pflanzenkohle an die mineralischen Träger gebunden.
Bedingt durch die hohe Quellfähigkeit der zum Coaten verwendeten Kombination brechen nach Einbringung in den Boden durch das Zusammenwirken von Bodenmikroorganismen und Pflanzenwurzeln die interlamellare Komplexe an den smectitischen Zwischenräumen auseinander. Die im Coating-Material enthaltene Pflanzenkohle kann die dabei freigesetzten Nährstoffe aufnehmen und wieder langsam an den Boden abgeben. Gleichzeitig bildet die mit Nährstoffen angereicherte Pflanzenkohle einen guten Nährboden für die Bodenmikroorganismen. Die Pflanzenkohle, Tonminerale und Zeolithe verbleiben im Boden und tragen langfristig zu einer ständigen Bodenverbesserung bei.

4. Die Kohlendioxidsenke schafft einen natürlichen Kreislauf

Pflanzenkohle baut sich -wenn überhaupt – nur sehr langsam ab. Das ursprünglich von Pflanzen beim Zwischenfruchtanbau assimilierte CO2 ist damit langfristig der Atmosphäre entzogen. Das ist ein Schritt in Richtung „klimaneutrale Landwirtschaft“ Dagegen werden die von den Pflanzen aufgenommenen Nährstoffe vollständig an den Boden zurückgegeben. Durch die Wechselwirkung mit den Bodenmikroorganismen kommt es zu einer Stickstoffanreicherung. Der Wurzelbereich bindet Stickstoff langfristig im und dsieser ist gegen das Auswaschen in das Grundwasser geschützt
Durch das Coaten der Samen für den Zwischenfruchtanbau wird eine weitgehend natürliche Düngung mit äußerst positiven Auswirkungen auf die Bodenaktivität, Bodengesundheit und Ertragskapazität verbunden.

Abb. 1
Beitrag zur Symbiose von ökologischen Landbau und Klimaschutz durch Nutzung des Zwischenfruchtanbaus als Klimasenke, zur Ertragssteigerung und langfristigen Bodenverbesserung.
Da Pflanzenkohle relativ stabil im Erdboden verbleibt und somit Kohlenstoffsenken bildet, ist sie neben ihrer Rolle als Bodenverbesserer zunehmend als Mittel des Klimaschutzes ins Blickfeld gerückt.

5.Vorteile des klimafarmingmodelles für das Ökosystem

• Schaffung eines Modells für eine klimaneutrale Produktion in der Landwirtschaft
• Verbesserung des Wasserspeichervermögens, dadurch Einsparungen bei künstlicher Bewässerung.
• Verhinderung der Ausspülung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln ins Grundwasser
• Höhere Bodendurchlüftung, verbunden mit einem deutlicher Zuwachs der Bodenbakterien, die in den Mikroporen der Kohle geschützten Lebensraum finden, wodurch die Nährstoffumsetzung für die Pflanzen gefördert wird
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• In einem gut belüfteten und feuchten Boden kann sich der Regenwurm gut vermehren, was für die langfristige Steigerung der Bodenfruchtbarkeit von großer Bedeutung ist. Der Regenwurm sorgt andererseits für eine ständige Vermischung der Zubereitung mit den übrigen Bodenbestandteilen.