{"id":296,"date":"2022-09-21T14:06:29","date_gmt":"2022-09-21T12:06:29","guid":{"rendered":"https:\/\/kgv-flora1-dresden.de\/schwarzergarten\/?page_id=296"},"modified":"2022-09-21T21:41:37","modified_gmt":"2022-09-21T19:41:37","slug":"thema-1","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/kgv-flora1-dresden.de\/schwarzergarten\/thema-1\/","title":{"rendered":"Holzlager"},"content":{"rendered":"\n

Ausgangsstoffe f\u00fcr Pflanzenkohle<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Ausgangsstoffe, aus denen Pflanzenkohle hergestellt werden kann, sind vielseitig: neben dem klassischen Material Holz k\u00f6nnen auch Nussschalen, Obstkerne, Rinde und u.a. Filter aus Biogasanlagen verkohlt werden. Generell sind trockene und kohlenstoffreiche Biomassen geeignet, um besonders stabile und por\u00f6se Pflanzenkohle zu erhalten. Aber auch Biomassen wie Stroh, Bl\u00e4tter und Trester k\u00f6nnen verarbeitet werden [1]. <\/p>\n\n\n\n

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M\u00f6chte man die Pflanzenkohle im Gem\u00fcseanbau oder als Zusatz zu Tierfutter nutzen, sollten nur die Ausgangsstoffe Verwendung finden, die auf der Positivliste der EU- Verordnung \u00fcber Bodenhilfsmittel im biologischen Landbau stehen. [2]<\/p>\n\n\n\n

Emissionsarme Verkohlung \/ Pyrolyse<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Hochwertiges Holz sollte aufgrund seiner Klimawirkung vorrangig stofflich genutzt werden, z.B. als Baumaterial. Die energetische Nutzung und auch die Verkohlung sollten deswegen erst am Ende einer m\u00f6glichst langen stofflichen Nutzung stehen [3-4]. <\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Verbrennung in Heizungsanlagen und Kraftwerken sind vor allem trockene Reststoffe aus der Verarbeitung land- und forstwirtschaftlicher Produkte als Ausgangsmaterialien relevant. Als Pyrolyse wird die thermische Spaltung von organischen Verbindungen bezeichnet. Durch hohe Temperaturen und Luftabschluss wird verhindert, dass das Holz verbrennt. Stattdessen entstehen Synthesegas und Holzkohle. Die offene Verfeuerung von Holz im Lagerfeuer oder Kamin hingegen ist etwasf\u00fcr seltene romantische Abende, denn dabei werden gesundheits- und klimagef\u00e4hrdende Stoffe wie Ru\u00df, Feinst\u00e4ube, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid freigesetzt [5].<\/p>\n\n\n\n

Richtige Verkohlungstemperatur<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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Die Beschaffenheit von Pflanzenkohle wird vornehmlich durch die Pyrolyse-Temperatur und das verwendete Substrat bestimmt [5-6]. Organische Materialien beginnen bei Temperaturen \u00fcber 120\u00b0C sich thermisch zu zersetzen, wobei sie chemisch gebundene Feuchtigkeit verlieren. Hemicellulosen werden bei 200\u00b0C bis 260\u00b0C abgebaut, Cellulose bei 240\u00b0C bis 350\u00b0C und Lignin bei 280\u00b0C bis 500\u00b0C. Daher beeinflussen vornehmlich die Anteile dieser Komponenten und der Anteil der anorganischen Komponenten (Asche) die Struktur der Pflanzenkohle. [8] Im Kohlemeiler werden Temperaturen von ca. 400-600 \u00b0C erreicht.\u201d<\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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Passende Ausgangsstoffe f\u00fcr spezielle Anwendungen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

F\u00fcr den Einsatz in der biologischen Landwirtschaft m\u00fcssen auch die Ausgangsstoffe der Pflanzenkohle bio-zertifiziert sein. Soll die Pflanzenkohle als Kohlenstoffsenke zertifiziert werden, muss die Menge der eingesetzten D\u00fcngemittel, die zur Produktion der Ausgangsstoffe n\u00f6tig waren, deklariert werden (z.B. bei der Pyrolyse von Energiepflanzen oder holziger Biomasse aus Kurzumtriebsplantagen). <\/p>\n\n\n\n

Zudem muss immer auf die Schwermetallbelastung, die z.B. aus Pflanzenschutzspritzungen resultieren kann, geachtet werden, da sich diese entweder in der Pflanzenkohle beim Verkohlungsprozess anreichern kann oder bei nicht abgeschlossenen Verkohlungsanlagen ohne Emissionsfilter in Form von Gasen oder Aerosolen in die Atmosph\u00e4re abgegeben wird. Holzreste m\u00fcssen unbehandelt sein und aus FSC- oder PEFC-zertifizierter Waldbewirtschaftung kommen. <\/p>\n\n\n\n

Zusatzstoffe, wie z.B. Erde, die noch an Wurzelst\u00f6cken h\u00e4ngt, sollte nicht \u00fcber 10 Gewichtsprozent der Biomasse f\u00fcr die Pyrolyse ausmachen; Verunreinigungen mit Plastik sollten unter 1% Massenanteil bleiben. Unter Ber\u00fccksichtigung dieser Werte und nach Materialanalysen k\u00f6nnen auch Reststoffe aus dem Textilbereich, der Papierherstellung oder von Biogasanlagen als Ausgangsstoffe f\u00fcr die Pyrolyse dienen. [7]<\/p>\n\n\n\n

Sammeln und Materialgr\u00f6\u00dfe<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Im Hobby-Garten eignet sich vor allem regelm\u00e4\u00dfig anfallendes Holz f\u00fcr das Verkohlen zu Pflanzenkohle. F\u00fcr den Schwarzen Garten liefern die G\u00e4rtnernden vom KGV \u201eFlora I\u201c holzigen Gr\u00fcnschnitt, der w\u00e4hrend der Baumschnittsaison anf\u00e4llt. Dieses kollektiv gesammelte Holz muss mind. ein Jahr bzw. so lange getrocknet werden, bis es maximal 30% Restfeuchte hat – also keinen feuchten Kern aufweist und nicht modrig riecht. <\/p>\n\n\n\n

Lagerfertiges Holz sollte auf eine handliche Form gebracht werden, damit es nach dem Lagern direkt verkohlt werden kann: optimal sind ca. 1-6 cm Querschnitt und ca. 20-40 cm L\u00e4nge. <\/p>\n\n\n\n

Entscheidend ist, dass der Kohlemeiler mit Schichten gleichgro\u00dfen Materials beschickt wird, wobei die Materialgr\u00f6\u00dfe von Schicht zu Schicht unterschiedlich sein kann (Weiteres siehe Station \u201eGarten-Kohlemeiler\u201d). Das Sammeln, Vorbereiten und Lagern ist deshalb ein entscheidender Faktor.<\/p>\n\n\n\n

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Veranstaltungen<\/strong><\/h2>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Aktuell sind zu viele Teilchen in der Atmosph\u00e4re, die den Treibhauseffekt ankurbeln und die Klimakatastrophe f\u00fcr uns Menschen verursachen. Diese Teilchen sind z.B. Kohlenstoffdioxid und Lachgas. Wasserdampf ist ebenso ein Treibhausgas.\u00a0Im Schwarzen Garten widmen wir uns haupts\u00e4chlich dem Kohlenstoffdioxid (CO2<\/sub>). <\/p>\n\n\n\n

Wir wollen dabei helfen, so viel Kohlenstoff aus dem Gr\u00fcnschnitt des Kleing\u00e4rtnervereins \u201cFlora I\u201d in der Gartenerde zu speichern wie m\u00f6glich. CO2<\/sub> nehmen die Pflanzen in unseren G\u00e4rten durch Photosynthese auf und lagern C und O in verschiedenen Strukturen in ihren Zellen ein. Die besten Kohlenstoffdioxid-Photosythesler unter den Gartenfr\u00fcchten sind R\u00fcben, die 21 Tonnen CO2<\/sub> binden k\u00f6nnen, und als sch\u00f6ner Nebeneffekt 14 Tonnen Sauerstoff (O2<\/sub>) wieder abgeben, die uns atmen lassen [1]. R\u00fcben anbauen, und konservieren oder Essen ist damit f\u00fcr sich genommen schon eine Klimaschutzma\u00dfnahme.<\/p>\n\n\n\n

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[1] Ye, L., Camps\u2010Arbestain, M., Shen, Q., Lehmann, J., Singh, B., Sabir, M., 2020. Biochar effects on crop yields with and without fertilizer: A meta\u2010analysis of field studies using separate controls. Soil Use Manag. 36, 2\u201318. https:\/\/doi.org\/10.1111\/sum.12546<\/a><\/p>\n\n\n\n

[2] Anhang I Durchfuhrungsverordnung (EU) 2019\/2164 und Verordnung (EG) Nr. 834\/2007 Bodenhilfsmittel im biologischen Landbau (EU-Bio, 2019). <\/p>\n\n\n\n

[3] Frey, M., Widner, D., Segmehl, J.S., Casdorff, K., Keplinger, T., Burgert, I., 2018. Delignified and Densified Cellulose Bulk Materials with Excellent Tensile Properties for Sustainable Engineering. ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 5030\u20135037. https:\/\/doi.org\/10.1021\/acsami.7b18646<\/a><\/p>\n\n\n\n

[4] Song, J., Chen, C., Zhu, S., Zhu, M., Dai, J., Ray, U., Li, Yiju, Kuang, Y., Li, Yongfeng, Quispe, N., Yao, Y., Gong, A., Leiste, U.H., Bruck, H.A., Zhu, J.Y., Vellore, A., Li, H., Minus, M.L., Jia, Z., Martini, A., Li, T., Hu, L., 2018. Processing bulk natural wood into a high-performance structural material. Nature 554, 224\u2013228. https:\/\/doi.org\/10.1038\/nature25476<\/a><\/p>\n\n\n\n

[5] Umweltbundesamt, 2022. https:\/\/www.umweltbundesamt.de\/umwelttipps-fuer-den-alltag\/garten-freizeit\/lagerfeuer-feuerschalen<\/a>]<\/p>\n\n\n\n

[6] Z. Dai, X. Xiong, H. Zhu, et al. (2021). Association of biochar properties with changes in soil bacterial, fungal and fauna communities and nutrient cycling processes. Biochar 3; pp 239\u2013254 https:\/\/doi.org\/10.1007\/s42773-021-00099-x.<\/p>\n\n\n\n

[7] A. Downie, A. Crosky, P. Munroe (2009). Chapter: Physical Properties of Biochar. Book: Biochar for Environmental Management. Hrsg. Lehmann J., Joseph S.:  Science and Technology, Earthscan eBook ISBN 9781849770552.<\/p>\n\n\n\n

[8] L. Han, B. Zhang, L. Chen, et al. (2021). Impact of biochar amendment on soil aggregation varied with incubation duration and biochar pyrolysis temperature. Biochar 3; pp 339\u2013347 https:\/\/doi.org\/10.1007\/s42773-021-00097-z<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

[9] H. P. Schmidt, N. Hagemann, F. Ab\u00e4cherli, J. Leifeld, T. Bucheli (2021). Pflanzenkohle in der Landwirtschaft – Hintergr\u00fcnde zur D\u00fcngerzulassung und Potentialabkl\u00e4rung f\u00fcr die Schaffung von Kohlenstoff-Senken. Available at: https:\/\/lnv-bw.de\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/Pflanzenkohle-in-der-LW_Ithaka_BLW_2021.pdf. Accessed 12\/10\/2021.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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