Pyrogener Kohlenstoff

Unter pyrogenem Kohlenstoff (C_pyr) versteht man durch starke Erhitzung entstandene Kohlenstoffstrukturen.

Pyrogener Kohlenstoff ist eine wichtige Komponente von stabilem Humus. Man findet pyrogenen Kohlenstoff in Form von feinverteilter Holzkohle in Konzentrationen von teils über 40 % in den sogenannten Schwarzerden und der Terra preta (schwarze Erde). Sie bestehen aus einer Mischung aus Holzkohle, Humus, Dung und mineralischen Bestandteilen. Sie entstanden teils durch natürliche Prozesse, teils aber auch durch menschlichen Einfluss z. B. die Terra preta do indio oder an früheren Köhlerstellen.

Pyrogener Kohlenstoff rückt zunehmend in das Interesse von Wissenschaftlern, da er chemisch und biologisch relativ stabil ist, und daher – im Gegensatz zur organischen Bodensubstanz und der lebenden und toten Biomasse – als dauerhafter Kohlenstoffspeicher angesehen wird.

Chancen

Da sich pyrogener Kohlenstoff (chemisch: C) relativ einfach und überall herstellen lässt – etwa in der seit Jahrtausenden bekannten Köhler-Technik –, könnte er einen nennenswerten Beitrag zur Verringerung des CO₂-Gehaltes der Luft und damit des Treibhauseffektes leisten.

Durch das chemische Verfahren der hydrothermalen Karbonisierung (etwa: „wässrigen Verkohlung bei erhöhter Temperatur“) lässt sich mit besonders hoher Kohlenstoff-Ausbeute ebenfalls Kohle herstellen. Dieser Prozess, der die in der Natur in 50.000 bis 50 Millionen Jahren abgelaufene Braunkohle-Entstehung („Inkohlung“) innerhalb weniger Stunden technisch nachahmt, wurde von Markus Antonietti am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam entwickelt.

So ist eine CO₂-Sequestrierung (zur Verringerung des Anteils von CO₂ in der Atmosphäre) nicht nur durch die üblichen Verfahren – mit den bekannten und teils heftig kritisierten Risiken der Speicherung – möglich, sondern auch über das Einbringen von pyrogenem Kohlenstoff in den Boden.

Der Eintrag in einer stabilen Form in Ackerböden könnte – neben dem Haupteffekt in der Atmosphäre – sogar die Bodenfruchtbarkeit verbessern. Holzkohle düngt nicht wie Asche, sondern sie puffert durch ihre große Oberfläche Wasser und Nährstoffe im Boden. Der hohe Holzkohleanteil in der Terra preta verhindert, dass der Regen die Nährstoffe aus dem Boden wäscht.

Nicht geklärt ist, welche weiteren Vorgänge außer der Verbrennung es gibt, mit denen der Holzkohle-Kohlenstoff des lebendigen Humusbodens wieder zu CO₂ wird.

Weblinks

• Terra preta als mögliches Instrument zum nachhaltigen Klimaschutz, Jürgen Langenbach, Die Presse, 31. August 2006, veröffentlicht auf tropenwaldnetzwerk-brasilien.de
• Putting the carbon back: The hundred billion tonne challenge, , Nature 442, 620–623, 10. August 2006, doi:10.1038/442620a
• Blühende Landschaften – Die besonderen Potenziale von Terra Preta, taz, 19. November 2010