Gründung des Biochar Science Network of Switzerland (BCS)

Pflanzenkohle mag einer der ältesten Bodenverbesserer der Menschheitsgeschichte sein, in der Wissenschaftsgeschichte jedoch ist die Erforschung der Pflanzenkohle einer der jüngsten Fachbereiche. In den letzten fünf Jahren hat dieser Forschungsbereich allerdings eine so hoch dynamische Entwicklung genommen, dass derzeit geradezu wöchentlich neue Erkenntnisse veröffentlicht werden. Alte Wissenslücken schließen sich, neue Wissenslücken reißen auf und entführen Forscher wie Praktiker in neu sich entfaltende Wissensgebiete. Es herrscht Aufbruchstimmung.

Angesichts der sich weltweit verschärfenden Verknappung natürlicher Ressourcen bietet die Pflanzenkohle Lösungsmöglichkeiten für eine ökologisch nachhaltigere Wirtschaftsentwicklung und optimale Stoffströme. Kohlenstoff ist nicht nur das zentrale chemische Element aller Lebensprozesse, sondern neben Wasser auch der bedeutendste und am meisten zirkulierende Rohstoff der Weltwirtschaft. Anders als fossile Kohlenstoffe, deren Verbrennung den natürliche Kohlenstoffkreislauf empfindlich destabilisiert und dadurch die lokalen wie globalen Ökosysteme gefährdet, wird Pflanzenkohle aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen und geht, je nach Einsatz, neutral oder sogar positiv in die Klimabilanz ein.

Neben der positiven Klima- und Stoffstrombilanz zeichnet sich die Pflanzenkohle vor allem durch ihre besondere Beschaffenheit aus. Ihre hochporöse Struktur, ihre große spezifische Oberfläche und ihre physikalische wie chemische Bindungsfähigkeit prädestiniert sie für vielfältige Einsatzbereiche, die von der Landwirtschaft über die Baumaterial- und Werkstoffherstellung bis zur Metallurgie reichen.

Pflanzenkohle in der Landwirtschaft

Besonders große Hoffnungen verknüpfen sich mit dem Einsatz der Pflanzenkohle als landwirtschaftlichen Bodenverbesserer. Da die Pflanzenkohle im Boden als physiko-chemischer Strukturgeber einen direkten Einfluss auf die Bodenaufbauprozesse, das mikrobielle Milieu und die Austauschprozesse zwischen Pflanze, Boden und Mikroorganismen ausübt, sind die Untersuchungen auf diesem Gebiet von besonders hoher Komplexität. Zahlreiche Fachrichtungen und Spezialgebiete, die ansonsten nur wenig Austausch untereinander pflegen, treffen durch das verbindende Thema der Pflanzenkohle aufeinander und ergänzen sich sowohl technisch als auch methodisch. Wertvolle Expertisen werden zudem von den Arbeitsgebieten Bodensanierung, Grundwasserschutz und Kohlenstoffsequestrierung beigesteuert.

Charakterisierung der Pflanzenkohle

Die Eigenschaften der Pflanzenkohle werden einerseits durch die Beschaffenheit der eingesetzten Biomasse und andererseits durch die Parameter des Pyrolyseprozesses bestimmt. Da die Pflanzenkohle aber selbst bei identischen Produktionsbedingungen die zellulare Grundstruktur der ursprünglichen Biomasse beibehält, sind Pflanzenkohlen nie vollkommen gleich, sondern unterscheiden sich untereinander ebenso wie die Zellstrukturen von Baum zu Baum. Es handelt sich bei Pflanzenkohle daher nie um ein vollkommen einheitliches Produkt mit stets gleichbleibenden Eigenschaften, sondern trotz der pyrolytischen Umwandlung weiterhin um einen Naturstoff, dessen umfassende Charakterisierung die Wissenschaft vor große, insbesondere auch methodische Herausforderungen stellt. Kein einzelner Fachbereich könnte diese Aufgabe bewältigen. Einzig durch die Vernetzung der Spitzenforschung sämtlicher relevanten Fachbereiche können die wissenschaftlichen Grundlagen für einen gezielten, nachhaltigen Einsatz der Pflanzenkohle gelegt werden.       

Fachbereiche

Die folgende, freilich unvollständige Liste führt jene Fachbereiche auf, die sich derzeit in der Schweiz und in Deutschland mit der Erforschung von Biokohle beschäftigen und im BCS eine gemeinsame Plattform finden sollen:

Agronomie; Pflanzenökologie; Bodenforschung; Klimaforschung; Geologie; Mikrobiologie; Organische Chemie; Abfallwirtschaft; Material- und Werkstoffforschung; Veterinärmedizin; Ingenieurtechnik

Arbeitsweise des Netzwerkes

Ziel des BCS ist die Stärkung der interdisziplinären Zusammenarbeit und des Informationsaustauschs im Bereich der Pflanzenkohleforschung. Das BCS versteht sich hauptsächlich als wissenschaftliche Austauschplattform und beabsichtigt, gemeinsame Projekte und Projektanträge zu koordinieren. Es übernimmt eine beratende Funktion für Behörden und politische Entscheidungsträger und übt eine Vermittlerrolle zwischen Forschung und Praxis aus.

Das BCS ist eine schweizerische Initiative und beabsichtigt insbesondere die Zusammenarbeit der schweizerischen Institute, Universitäten und Forschungszentren sowie Behörden und Forschungsförderungen zu stärken. Da bereits zahlreiche interregionale Forschungspartnerschaften mit deutschen und österreichischen Instituten bestehen, sind Mitglieder aus den beiden Nachbarländern sehr willkommen. Hauptsprachen des Forums sind Deutsch und Englisch.

Die öffentliche Webseite www.biochar-science.net dient zur Außendarstellung des Netzwerkes. Das eigentliche Arbeitsinstrument wurde auf einer internen, passwortgesicherten Webseite eingerichtet. Neumitglieder müssen von mindestens einem Gründungsmitglied vorgeschlagen werden. Sie werden aufgenommen, sofern ihre Expertisen die Arbeit des BCS ergänzen und fördern.

Auch wenn das BCS die Ideale des „open source“ und der offenen wissenschaftlichen Gesellschaft verfolgen, so werden die Rechte geistigen Eigentums im Sinne aller Mitglieder gewahrt. Ergebnisse und Überlegungen, die innerhalb des BCS-Forums erstmals geäußert oder zur Diskussion gestellt werden, sind autorenrechtlich geschützt und dürfen nur unter Angabe der Autoren zitiert oder anderweitig verwendet werden.

Gemeinsames Großprojekt

Eines der ersten großen verbindenden Projekte des BCS wird der Aufbau einer Pflanzenkohle-Bibliothek aus je 2 Tonnen von 30 - 50 Pflanzenkohlen aus verschiedenen Biomassen, die unter variierten Prozessbedingungen hergestellt wurden. Ziel ist eine möglichst vollständige Charakterisierung der Kohlen sowie der Prüfung verschiedener Einsatzbereiche. Dank dieser Bibliothek werden die Mitglieder für ihre verschiedenen Untersuchungen und Experimente auf jeweils gleiche Pflanzenkohlen zurückgreifen können, wodurch die Vergleichbarkeit der Resultate und Methoden gewährleistet wird.

In der Wissenschaftsgeschichte kam es oft dann zu fruchtbaren interdisziplinären Verknüpfungen verschiedenster Fachrichtungen, wenn die gesellschaftliche Not oder ein Wandel der Lebensbedingungen die Grundlagenforschung zu Höchstleistungen trieb. Diesmal jedoch ist die Not nicht, wie zuvor so oft ein heißer oder kalter Krieg, der die Wissenschaftler einzelner Länder zu Feinden machte, sondern der globale Klimawandel und die ökologische Zerstörung der Lebensräume, die die Menschen aller Länder betreffen und die Wissenschaftler miteinander verbinden.

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