Verbundprojekt PK-BODENABC - Kompetenzzentrum Wasser Hessen

Langfristige Chancen und Risiken der Pflanzenkohlenutzung in Böden: Untersuchung der Veränderungen der Bodenfruchtbarkeit, der Kohlenstoffspeicherung sowie der Umweltwirkungen auf terrestrische und aquatische Organismen

| Laufzeit: Januar 2025 – Dezember 2026 |

Förderung

Das Projekt wurde gefördert durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Bundesprogramm Humus über den Projektträger Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) und Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR).

Kurzbeschreibung

Das Forschungsprojekt PK-BODENABC untersucht die Langzeiteffekte von Pflanzenkohle in Böden. An mehreren Standorten in Hessen wird analysiert, ob auch mehr als zehn Jahre nach der Einbringung eine zusätzliche Kohlenstoffspeicherung stattfindet und welche Auswirkungen auf Bodenfruchtbarkeit, Stickstoffretention und die Rückhaltung von Pflanzenschutzmitteln bestehen. Pflanzenkohle gilt als vielversprechender Ansatz für Klimaschutz und nachhaltige Landwirtschaft – das Projekt liefert dazu belastbare Langzeitdaten aus der Praxis.

Hintergrund: Zwischen Klimaschutz und Gewässerschutz

Pflanzenkohle entsteht durch die Pyrolyse organischer Biomasse und kann Kohlenstoff langfristig im Boden binden. Daher ist sie ein wichtiges Instrument zur langfristigen Kohlenstoffsequestrierung im Boden. Darüber hinaus kann ihre Applikation physikalische und biologische Bodeneigenschaften beeinflussen und somit zu Funktionalität und Erhalt landwirtschaftlicher Böden beitragen. Damit rückt sie in den Fokus von Klimaschutz- und Klimaanpassungsstrategien im Agrarsektor.

Gleichzeitig stellt sich die Frage nach möglichen Umweltwirkungen. Böden übernehmen eine zentrale Filter- Puffer, und Speicherfunktion für Nährstoffe und Schadstoffe. Veränderungen in ihrer Struktur und Chemie wirken sich direkt auf den Eintrag von Stoffen in Grundwasser und Oberflächengewässer aus – ein zentraler Aspekt für den Gewässerschutz.

Zielsetzung: Langfristige Effekte systematisch erfassen

PK-BODENABC untersucht Böden an Versuchsflächen mit unterschiedlichen Eigenschaften – von sandig über lehmig bis tonig. Die Untersuchungen erfolgen an zwei hessischen Versuchsstationen: der Umweltbeobachtungs- und Klimafolgenforschungsstation Linden (UKL) sowie der Versuchsstation Weilburger Grenze. Im Zentrum steht die systematische Analyse langfristiger Veränderungen mehr als zehn Jahre nach der Einbringung von Pflanzenkohle.

Im Fokus stehen dabei zentrale Prozesse im Boden:

die Speicherung und Dynamik von Kohlenstoff ,
die Bindung und Verlagerung von Nährstoffen und Pflanzenschutzmitteln,
Stickstoffverluste (z. B. Nitrat, Lachgas),
Veränderungen bodenbiologischer sowie physiko-chemischer Eigenschaften.

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Frage, ob bodeneigener und durch die Pflanzenkohle eingebrachter Kohlenstoff dauerhaft im Boden verbleibt und Auswaschungen von Nährstoffen und Pflanzenschutzmitteln verringert werden können.

Projektstruktur: Drei Teilvorhaben im Verbund

PK-BODENABC ist ein Verbundvorhaben aus drei inhaltlich abgestimmten Teilprojekten zu den Langzeiteffekten von Pflanzenkohleeinbringung in Böden:

Teilvorhaben 1: Langzeitwirkungen auf Kohlenstoffspeicherung und Bodenfruchtbarkeit
Teilvorhaben 2: Langzeitwirkungen auf Stickstoffretention und die Verringerung von Stickstoffverlusten
Teilvorhaben 3: Langfristige ökotoxikologische Effekte auf terrestrische und aquatische Organismen und die Verringerung von Dünge- und Pflanzenschutzmittelauswaschung

Bedeutung für Umwelt- und Wasserpraxis

Die Ergebnisse des Projekts liefern eine fundierte Grundlage für die Bewertung der Pflanzenkohle-Nutzung unter Praxisbedingungen.

Für die Wasserwirtschaft ist insbesondere relevant, ob sich durch veränderte Bodeneigenschaften Stoffflüsse in Richtung Grund- und Oberflächengewässer reduzieren lassen.

Für den Boden- und Klimaschutz steht die Frage im Mittelpunkt, in welchem Umfang Böden langfristig als Kohlenstoffspeicher stabilisiert werden können.

Für die landwirtschaftliche Praxis ergeben sich daraus belastbare Entscheidungsgrundlagen für den Einsatz von Pflanzenkohle – insbesondere im Hinblick auf Bodenfruchtbarkeit, Ertragssicherheit, Umweltwirkungen und regulatorische Anforderungen.

Die Langzeitperspektive des Projekts ermöglicht dabei erstmals an diesen Standorten eine Bewertung über mehr als eine Dekade hinweg und schließt damit eine zentrale Wissenslücke.

Projektpartner

Weitere Informationen

Eine Kurzbeschreibung des Projekts sowie künftig auch die Abschlussberichte sind auf der Seite des Projektträgers verfügbar.
PK-BODENABC auf der Seite der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR)