Unser Ziel: Das Konzept der Terra preta einem möglichst großen Kreis von Interessierten zugänglich machen.

Montag, 7. Dezember 2009

Terra preta – Lösung des Klimaproblems? Teil 5

In der letzten Folge hatten wir uns ausführlich mit der Pyrolyse als Möglichkeit zur Herstellung von Holzkohle beschäftigt. In der Zwischenzeit sind uns weitere Informationen zu diesem Themenkreis bekannt geworden, so dass wir es für sinnvoll halten, diese zunächst einzufügen, bevor wir uns mit der hydrothermalen Karbonisierung wie angekündigt beschäftigen.

Seit einigen Jahren wird als Folge der sich abzeichnenden Verknappung von Erdöl die Energiegewinnung aus Pflanzen breit diskutiert. In erster Linie denkt man dabei an Stoffe wie Pflanzenöle und den so genannten Bioalkohol, der durch die Vergärung von Zucker oder Stärke aus Rüben, Zuckerrohr und verschiedenen Getreidearten zu Ethanol gewonnen wird.

Dieser Alkohol lässt sich für normale Benzinmotoren zu einem geringen Prozentsatz dem Benzin zumischen, bei angepassten Motoren bis zu 100% als Ersatz für Benzin verwenden. Auch Methanol kann diese Rolle erfüllen, jedoch wird dieses eher aus Erdöl, bzw. -gas hergestellt und ist somit keine Alternative als Ersatz für herkömmliche Treibstoffe. Außerdem ist Methanol stark giftig, was seine Verwendung zusätzlich erschwert. Mit entsprechenden chemischen Verfahren, die jedoch relativ energieintensiv sind, könnte man Methanol auch direkt aus Kohlendioxid und Wasser synthetisieren, allerdings eröffnet sich diese Möglichkeit nur, wenn man in Zukunft große Energiemengen aus erneuerbaren Quellen günstig gewinnen kann.

Pflanzenöle können als Dieselersatz in entsprechend umgerüsteten Motoren verwendet werden werden oder sie kommen in chemisch aufbereiteter Form meist als Rapsölmethylester (Biodiesel) auf den Markt.

Doch an diesen Produkten ist nicht mehr allzu viel „Bio“, weil ihre Herstellung häufig zu vermehrten Umweltschäden führt. Und die Herstellung dieser Treibstoffe erfordert unter Umständen mehr Energieeinsatz, zum Beispiel für Düngung, Schädlingsbekämpfung, Transport und Aufbereitung als in dem Endprodukt selbst enthalten ist. Im Extremfall braucht man also für die Produktion einen höheren Energieeinsatz als sich an Nutzen wieder herausziehen lässt. Deshalb ist diese Art von Produktion nur dort möglich, wo der Anbau der entsprechenden Pflanzen staatlich stark subventioniert wird. Ob sie aber auch sinnvoll ist, ist eine andere Frage. Ökologisch ist es in jedem Falle bedenklich, diesen Weg zu gehen und vollends absurd wird es, wenn zum Beispiel zur Produktion von Palmöl in tropischen Ländern intakte Waldökosysteme gerodet werden, um Platz für Palmölplantagen zu schaffen, wie dies in Indonesien, aber nicht nur dort, geschieht.

Erschwerend kommt ein weiterer Gesichtspunkt hinzu: Energiepflanzen stellen eine ernst zu nehmende Konkurrenz zu Nahrungspflanzen dar, denn wo sie angebaut werden, können nicht gleichzeitig Nahrungspflanzen gezogen werden. Deshalb ist die Energiepflanzenproduktion in die Kritik geraten, wenn auch nicht immer zu Recht.

Eine Ausnahme davon bilden zum Beispiel die so genannten Mischfruchtkulturen, wo etwa Leindotter und Erbsen auf der selben Fläche angebaut werden, der Leindotter zur Ölproduktion und die Erbsen als Gemüse. Aber auch Ölfrüchte und Getreide eignen sich für diese Anbaumethode (siehe Abbildung)



(Abb.) Mischfruchtanbau mit Leindotter und Gerste

Doch diese Situation ist nicht ohne Alternative, weil es auch die Möglichkeit gibt, die pflanzlichen Reststoffe zur Energiegewinnung zu nutzen. So können Stroh, Abfallholz, Pflanzenstängel und auch Tierkot verarbeitet werden.

Weil aber insbesondere flüssige Energieträger die breiteste Anwendungspalette haben, Pflanzenteile aber meist faserige Konsistenz haben, braucht man einen Zwischenschritt, der die Pflanzenproduktion einerseits und die Gewinnung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen andererseits miteinander verbindet.

Wir brauchen also Verfahren, die es ermöglichen, aus pflanzlichen Reststoffen direkt flüssige und auch gasförmige Brennstoffe zu erzeugen. Diese Verfahren, die der im letzten Artikel beschriebenen Pyrolyse sehr ähnlich sind, haben das Potential, jährlich Mengen an Biomasse zu verarbeiten, die der heutigen Erdölproduktion nicht nur entsprechen, sondern sie sogar übertreffen.

Da sie praktisch jedes organische Material in wertvolle Nutzstoffe umsetzen können, entfällt auch der Nachteil, dass das Rohmaterial eventuell in Konkurrenz zu Nahrungspflanzen treten könnte, denn neben pflanzlichen Reststoffen können auch solche ganzen Pflanzen verwendet werden, die auf landwirtschaftlich sonst nicht geeigneten Böden gedeihen.

Allerdings stehen die meisten der Umwandlungsverfahren noch nicht im technisch oder sogar großtechnischen Maßstab zur Verfügung. In den Laboren dieser Welt wird mit Hochdruck daran gearbeitet, Techniken, die im kleinen Maßstab schon funktionieren, für den industriellen Einsatz vorzubereiten.

Hier ist noch eine Menge Forschungsarbeit zu leisten, wenn auch die bisherigen Erfolge vielversprechend sind. Insbesondere die Entwicklung von geeigneten Katalysatoren und die Erforschung der optimalen Prozessführung stellen unsere Wissenschaftler vor interessante Herausforderungen.




Funktionsprinzip der Pyrolyse

In der nächsten Folge werden wir einige dieser Methoden näher vorstellen.

Fragen und Anregungen beantworten wir gerne unter unserer Email-Adresse terrapreta@web.de

Arbeitsgruppe Terra preta in der AG Energie & Umwelt

Donnerstag, 3. Dezember 2009

Terra preta im Fernsehen

Einen sehr interessanten Film zum Thema Terra preta gab es vor ein paar Wochen beim SWR:

FILM ANSEHEN

Hier ein paar Textauszüge:

Rote Bete - so groß wie ein Handball, Zucchinischeiben - so groß wie Kuchenteller, Lauch - so dick wie ein Staubsaugerrohr. Das Geheimnis der Gemüsegiganten hat seinen Ursprung 10.000 Kilometer westlich, mitten im Regenwald des Amazonas: Es ist ein vergessenes Geheimnis der Indios, das Wissenschaftler wiederentdeckt haben - ein ökologischen Schatz: Die Terra preta, „schwarze Erde“ auf portugiesisch. Ein Ackerboden-Wunder, vor vielen hundert Jahren von Menschen gemacht, aus Holzkohle, Dung und Küchenabfällen. Bis zu mehrere Meter dick, bedeckt die schwarze Erde an vielen Stellen den Regenwaldboden. Sie vermehrt sich selbst, speichert Wasser und Nährstoffe in einem Umfang, der Wissenschaftler fasziniert.

Auf Terra preta werden Pflanzen -wie der Maniok- dreimal so groß, wie auf herkömmlichem Ackerboden. Ein Grund dafür ist die enthaltene Holzkohle, die in hohem Maße Nährstoffe und Wasser speichert. Aber sie ist nicht das ganze Geheimnis, des wahrscheinlich fruchtbarsten Ackerbodens der Welt: Seit Jahren versuchen Wissenschaftler fieberhaft herauszufinden, warum die Terra preta so lange die Nährstoffe speichern kann und warum sie sich selbst vermehrt. Was den Indios quasi in den Schoß fiel, stellte die Wissenschaft lange vor ein unlösbares Problem. Jetzt wurde das Geheimnis im nordpfälzischen Hengstbacherhof gelüftet. Dort sind Joachim Böttcher und seine Kollegen der Firma areal bei Versuchen zufällig auf den richtigen Mix der notwendigen Bodenorganismen - Bakterien und Pilzen - gestoßen. Jetzt können sie als erste eine nahezu originalgetreue Terra preta herstellen.

Der Grundstoff für die Terra preta aus der Pfalz ist biologisch reine Holzkohle. Dazu kommen Grünschnittabfälle und Gärreste aus einer Biogasanlage. Hier steckt ein Großteil der Nährstoffe drin, die terra preta ebenfalls so wertvoll machen. Die Masse wird mit Bakterien und Pilzen angereichert und dann gelagert. Schon nach zwei Wochen ist die Terra preta fertig für den Einsatz im Versuchsgarten.Seit vier Jahren bauen die Pfälzer auf dem schwarzen Boden Gemüse an, mit erstaunlichen Ergebnissen: Riesengemüse, das gleichzeitig ausgezeichnet schmeckt. Der Ertrag pro Pflanze ist bis um das vierfache höher, als auf herkömmlichem Boden. Aber das ist noch nicht alles: Terra preta könnte auch helfen, unser Klima zu retten. Wissenschaftler sind überzeugt, dass der Wunderackerboden vom Amazonas das klimaschädliche Kohlendioxid im hohen Maße und dauerhaft in der Erde binden kann.


Die Terra Preta Pioniere aus der Pfalz wagen nun den nächsten Schritt. Gemeinsam mit der Firma Juwi und der Uni Birkenfeld planen sie die weltweit erste Terra preta Produktionsanlage im Hunsrück. Ab 2011 sollen im Energiepark in Morbach 50.000 Kubikmeter Terra preta pro Jahr produziert werden. Zunächst vor allem als Pflanzensubstrat für Hobbygärtner. Damit hätten die Bewohner des Amazonas wohl nie gerechnet. Was für ihre Vorfahren viele Jahrhunderte einfach selbstverständlich war, könnte nun den Ackerbau auf der ganzen Welt revolutionieren.

Quelle: http://www.swr.de/im-gruenen-rp/-/id=100810/nid=100810/did=5387410/13e5kgm/index.html

Donnerstag, 29. Oktober 2009

Terra Preta – Lösung des Klimaproblems? – Teil 4

Nachdem wir in der vorangegangen Ausgabe des ELK-Blattes bereits die sehr ineffiziente, traditionelle Verkohlung, sowie einen Kochofen, der über eine Sekundärluftzufuhr eine unvollständige Verbrennung ermöglicht (Anila Stove), vorgestellt haben, soll heute eine weitere Herstellungsart erklärt werden: Die Pyrolyse
Unter Pyrolyse versteht man grundsätzlich die Aufspaltung von organischen Stoffen durch Hitzeeinwirkung. Wenn man Biomasse, also Holz und Pflanzenteile pyrolysiert, entsteht im wesentlichen Holzkohle und eine Reihe von gasförmigen Stoffen, bei geringerer Hitze neben der Kohle auch flüssige und teerartige Stoffe (Holzessig, Holzteer).
Uns interessiert hier jedoch in erster Linie die Gewinnung der Holz- oder Biokohle, so dass wir hier die Pyrolyse bei höheren Temperaturen beschreiben.
Dazu wird die getrocknete Biomasse (Holz, Pflanzenteile aber auch Dung, wie z. B. getrockneter Hühnerkot) in einem Reaktor unter Luftabschluss bis auf ca. 800°C erhitzt. Durch diese Temperaturen werden die langkettigen Kohlenstoffverbindungen des organischen Materials aufgebrochen. Dabei entstehen Pyrolysegase und es wird zusätzliche Wärmeenergie frei, die genutzt werden kann. Die Wärme kann abgeleitet werden und die sehr energiereichen Pyrolysegase können dank moderner Technik sehr schadstoffarm verbrannt und neben der Wärme- auch zur Stromerzeugung genutzt werden . Dazu werden die Pyrolysegase gereinigt und dann können dann einem Verbrennungsmotor zugeführt werden, der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Die Abwärme des Motors kann zu Heizzwecken verwendet werden.
Methan, das als Klimagas 23 Mal so stark wirkt wie Kohlendioxid, sowie Lachgas (siehe vorangegangenen Artikel im ELK) entstehen bei dieser Herstellungsart gar nicht. Nach Abschluss der Pyrolyse hat man neben dem erzeugten Strom bis zu 40% der anfänglichen Biomasse an Biochar (Bioholzkohle) gewonnen. Ein erstes Pilotprojekt dieser Herstellungsart ist der PYREG-Reaktor in Ingelheim in Deutschland (siehe Abbildung), das jedoch auf eine Stromauskopplung verzichtet.




Aufbau des „Pyreg-Reaktors

Das Pyreg-Verfahren ist geeignet, jegliche Form von Biomasse zur Energiegewinnung zu nutzen. Je nach Aufbau des speziellen Reaktors und der Temperaturführung kann entweder die gesamte Biomasse zu gasförmigen Stoffen umgewandelt werden oder es wird nur ein Teil verschwelt und es bleibt ein Rückstand an Pyrolysekoks (siehe Diagramm):





Inzwischen hat sich eine kleine Anzahl von Unternehmen dieser Thematik angenommen und erprobt in unterschiedlich konstruierten Aggregaten die Umsetzung der Biomasse. Da Terra preta ziemlich neu in der Diskussion ist, beschränkt sich die Mehrzahl der Verfahren auf die Herstellung von Pyrolysegas. Wir gehen jedoch davon aus, dass sich das in nächster Zeit ändern wird und vielleicht können wir auch ein wenig dazu beitragen, indem wir bei den Firmen anfragen und so signalisieren, dass auch ein Interesse von Biokohle zur Herstellung der Terra preta besteht.

Was für uns das Thema so interessant macht, ist die Tatsache, dass es bisher nur wenig verlässliche Information darüber gibt, welche Wirkung die Terra preta in den heimischen Böden entfaltet. Es muss also noch viel geforscht werden. Da wir inzwischen zur Fachhochschule Osnabrück, Fakultät Agrarwissenschaften Kontakt aufgenommen haben, besteht für uns vielleicht die Möglichkeit, einen kleinen bescheidenen Beitrag zu dieser Forschungsarbeit zu leisten. Erste Möglichkeiten zur Zusammenarbeit haben wir schon ausgelotet. Eventuell können wir anlässlich der Landesgartenschau erste Ergebnisse präsentieren.

Im nächsten Artikel werden wir uns mit dem Thema „Hydrothermale Karbonisierung“ näher befassen.

Interessierte können nach wie vor einen Bauplan des Ofens „Anila Stove“ aus der letzten Ausgabe per Email bei uns anfordern. Die vorangegangenen Artikel und weitere Informationen können über unseren Internet-Blog abgerufen werden: www.terra-preta-nova.blogspot.com

Auf Fragen und Anregungen antworten wir gerne unter unserer

E-mail-Adresse: terrapreta@web.de

Samstag, 24. Oktober 2009

Terra preta – Lösung des Klimaproblems? Teil 3

Traditionell wurde und wird Holzkohle in so genannten Meilern hergestellt. Dabei wird das zu verkohlende Material – meistens Holz, es können aber auch andere pflanzliche Materialien verwendet werden – auf ebener Erde zu einem Haufen aufgeschichtet, wobei man in der Mitte eine senkrechte Öffnung lässt. Der Haufen wird dann mit Stroh und anschließend Erde abgedeckt. (siehe Abbildung)






Nun wird das Innere des Meilers entzündet, indem man etwas glühende Holzkohle in die senkrechte Öffnung gibt und diese dann verschließt. Das Holz beginnt nun zu schwelen, d. h., es zersetzt sich in der Hitze, wobei es brennbare Gase abgibt. Da durch das Abdeckmaterial etwas Luft eindringen kann, erlischt das Feuer nicht und im Laufe von mehreren Tagen – je nach Größe des Meilers - verschwelt das gesamte Material. Übrig bleibt Holzkohle, die etwa ein Drittel bis maximal die Hälfte des Gewichtes des ursprünglichen Holzes ausmacht.

Dieses Verfahren wird in Industrieländern praktisch nur noch zur Traditionspflege eingesetzt. In den Entwicklungs- und Schwellenländern ist es aber noch tägliche Praxis, da dort Holzkohle noch für viele Zwecke, hauptsächlich aber zum Kochen verwendet wird. Diese Art der Holzkohleherstellung hat jedoch mindestens einen schwer wiegenden Nachteil: Die nicht sehr gut kontrollierte Verschwelung der Biomasse setzt sehr viele Schadstoffe frei. Es bilden sich große Mengen von Feinstaub, gesundheitsschädlicher Rauch, der zu mitunter tödlich verlaufenden Atemwegserkrankungen führen kann, aber auch das Gas Methan, das gegenüber Kohldioxid (CO2) eine 23 Mal stärkere Treibhauswirkung hat. Außerdem geht die Energie, die bei diesem Prozess freigesetzt wird, ungenutzt verloren.

Wenn man also darüber nachdenkt, Holzkohle in größeren Mengen zu gewinnen, etwa zur Herstellung von Terra preta, scheidet das Meilerverfahren grundsätzlich aus. Gefragt sind Techniken, die die Freisetzung von Schadstoffen vermeiden und möglicherweise noch eine Energienutzung erlauben. Hier können drei unterschiedliche Verfahren zum Einsatz kommen, wovon eines sogar mit relativ geringem Aufwand umgesetzt werden kann:

1. Kochöfen, die über Sekundärluftzufuhr eine unvollständige Verbrennung ermöglichen.

2. Technische Pyrolye

3. Hydrothermale Carbonisierung.

In diesem Artikel werden wir uns auf das erste Verfahren beschränken und die anderen beiden in den nächsten Artikeln beschreiben.

Wie schon oben erwähnt, wird in großen Teilen der Erde mit Holz oder Holzkohle gekocht. Dies geschieht sehr oft auf einfachen Feuerstellen, die nur eine geringe Effizienz aufweisen, d. h., ein Großteil der Wärme, die man eigentlich zum Kochen verwenden möchte, geht durch unzureichende Feuerstellen verloren. Im einfachsten Fall sind dies ein paar Steine, die man um eine kleine Mulde legt und auf denen der Topf abgestellt wird. Einfache, aus Lehm gebaute „Öfen“ stellen die nächste Stufe dar, sind aber immer noch sehr ineffizient. Dies führt dann auch dazu, dass zum notwendigen Zubereiten der warmen Mahlzeiten sehr viel mehr Holz oder Holzkohle verwendet wird, als eigentlich nötig ist. Kocher, die mit Petroleum arbeiten, stellen keine Alternative dar, weil für diesen Teil der Erdbevölkerung dieser Brennstoff viel zu teuer ist, abgesehen davon, das Petroleum als fossilen Brennstoff auf Dauer sowieso keine Lösung sein kann, weil seine Verbrennung zur Globalen Erwärmung beiträgt.



In der letzten Zeit sind daher viele Anstrengungen unternommen worden, um geeignete Öfen zu entwickeln mit denen man außer Kochen auch Holzkohle gewinnen kann, sowohl in den Entwicklungsländern selbst, als auch von Ingenieuren in Industrieländern. Mit der Vielfalt der verschiedenen Typen könnte man schon ein ganzes Buch füllen, deshalb wollen wir uns hier nur auf ein Modell beschränken. Der abgebildete Ofen heißt ANILA-Stove und wird hauptsächlich in Asien verwendet

Donnerstag, 15. Oktober 2009

Terra preta - Lösung des Klimaproblems? Teil 2

Im ersten Teil unserer Serie haben wir Terra preta als Möglichkeit vorgestellt den Boden zur Verbesserung des Pflanzenwachstums mit Kohlenstoff anzureichern. Wie Untersuchungen gezeigt haben, bleibt dieser Kohlenstoff über tausende von Jahren im Boden erhalten. Weil Terra preta aber ausschließlich aus Pflanzenmaterial hergestellt wird, bietet sich hier die Möglichkeit der Atmosphäre Kohlendioxid (CO2) dauerhaft zu entziehen. Denn die Pflanzen nehmen während ihrer Wachstumsphase CO2 aus der Luft auf und wandeln es in pflanzeneigene Kohlenstoffverbindungen um. Wenn man nun aus den Pflanzen Terra preta herstellt, ist der Kohlenstoff dauerhaft im Boden fixiert.

Seit einiger Zeit wird diskutiert welche Möglichkeiten es gibt aus Klimaschutzgründen den CO2-Gehalt der Atmosphäre zu reduzieren. Dieses CO2 entsteht ja bekanntlich bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Kohle, Öl und Gas. Es wird also Kohlenstoff dem Boden entnommen und in Form von Kohlendioxid in die Atmosphäre gebracht, wo es als klimawirksames Gas die globalen Erwärmung im wesentlichen verursacht. Da ein Großteil dieses Kohlendioxids in Kohlekraftwerken entsteht hat man sich Gedanken gemacht, ob es möglich ist, direkt am Kraftwerksschornstein das Kohlendioxid abzutrennen. Es soll dann in verflüssigter Form in ehemaligen Gaslagerstätten oder Salzkavernen eingelagert werden. Dieses Verfahren hat mehrere schwerwiegende Nachteile:

1. Das Verfahren ist sehr energieaufwändig und erhöht den Kohleeinsatz für die gleiche Strommenge um 30-40 Prozent.
2. Jedes Jahr müssten allein in Deutschland mehrere hundert Millionen Tonnen CO2 in flüssiger Form eingelagert werden.
3. Da Kraftwerks- und Einlagerungsort in der Regel nicht identisch sind müssen große Mengen von flüssigem Kohlendioxid über größere Strecken transportiert werden. Daraus ergibt sich eine Gefährdung der Bevölkerung, da CO2 in höheren Konzentrationen ein Atemgift ist.
4. Ohnehin könnte man mit diesem Verfahren nur einen kleinen Teil der Gesamtemission erfassen, da es zum Beispiel nicht möglich ist, den CO2-Ausstoß von vielen Millionen Autos und Hausheizungen zu neutralisieren.
5. Außerdem ist noch völlig ungeklärt, ob es überhaupt gelingen kann, dieses CO2 über längere Zeiträume im Untergrund zu lagern.





Bild 1 Einlagerung von CO2 im Untergrund
Demgegenüber scheint Terra preta geeignet zu sein, dieses Problem dauerhaft in den Griff zu bekommen. Trotzdem sollte man sich keinen Illusionen hingeben, dass dieses Verfahren alle unsere Probleme im Energiebereich lösen könnte, denn auch der Boden ist nur begrenzt aufnahmebereit für Kohlenstoff.

Um dies am Beispiel des Altkreises Wittlage zu verdeutlichen:
Jeder Bundesbürger ist für ca. 10 Tonnen CO2-Emissionen im Jahr verantwortlich, das entspricht knapp 3 Tonnen reinem Kohlenstoff (weil 27% der Masse des Kohlendioxids Kohlenstoff sind)
Also müssten allein im Altkreis Wittlage ca. 120.000 Tonnen Kohlenstoff pro Jahr, bzw. knapp 500 Tonnen pro Tag, auf den Äckern ausgebracht werden, um den Ausstoß zu kompensieren.



Bild 2 Bioholzkohle wird aus dem Kreislauf ausgekoppelt

Deshalb dürfen wir trotz dieser Möglichkeit in unseren Anstrengungen auf erneuerbare Energien umzustellen nicht nachlassen. Andererseits ist es natürlich allein schon wegen der positiven Auswirkungen von Terra preta auf die Bodenfruchtbarkeit sinnvoll, diesen Weg zu beschreiten.
Es ergibt sich also die Aufgabe eine entsprechende Infrastruktur für die Herstellung und Verteilung der Terra preta im Altkreis Wittlage aufzubauen. Dazu werden wir in den nächsten Wochen Kontakt zu ausgewiesenen Fachleuten und Interessierten aufnehmen, die mit uns diese Aufgabe angehen können. Wir werden die Leser des ELK laufend über unsere Fortschritte informieren und weiterhin Wissenswertes über die Vorteile der Terra preta auf diesem Wege mitteilen.

In der nächsten Ausgabe werden wir näher auf die Technik der Holzkohlengewinnung eingehen.

Auf Fragen und Anregungen antworten wir gerne unter unserer

E-mail-Adresse: terrapreta@web.de




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Freitag, 9. Oktober 2009

Terra preta - Lösung des Klimaproblems?

Terra preta“ ist sicher ein Begriff, der - heute noch weitgehend unbekannt – in kurzer Zeit vielen Menschen geläufig sein wird. Die bloße Übersetzung aus dem Portugiesischen „Schwarze Erde“ gibt schon einen Hinweis darauf , worum es gehen könnte, doch wir wollen ein wenig weiter ausholen, um Licht in das ganze zu bringen.


Aufzeichnungen der spanischen Eroberer aus dem 16. Jahrhundert über ihr Vordringen in das Amazonas-Gebiet warfen bei den Historikern von jeher viele Fragen auf. Dort wird nämlich von einer riesigen Zahl von Indianern berichtet, denen die Eroberer im Dschungel begegnet sein wollen. Das Problem liegt in der Frage, wie so viele Menschen sich hätten ernähren können. Bekanntermaßen ist der Regenwald Amazoniens eigentlich sehr unfruchtbar, weil der Boden aus einem nährstoffarmen, so genannten Oxisol besteht. Rodet man den Wald und legt Felder an, so sind diese nach wenigen Jahren erschöpft und man muss ein neues Stück Wald roden, um weiter Ackerbau betreiben zu können.


Es bestand also ein Widerspruch zwischen den sonst einigermaßen glaubhaften Berichten der Eroberer und den Erfahrungen der heutigen Zeit. Archäologen konnten schließlich das Rätsel lösen. Sie stießen im Amazonas-Gebiet tatsächlich auf die Überreste zahlreicher und zum Teil großer Siedlungen, die eine hohe Besiedlungsdichte belegten. Die Berichte schienen also zu stimmen. Doch was war mit der Ernährung, denn so viele Menschen konnten nicht allein durch das Sammeln von wild wachsenden Früchten und das Jagen von Tieren ernährt werden?


Die Antwort auf diese Frage erhielt man, als man die Umgebung der Siedlungen näher untersuchte. Dort stieß man auf einen sehr dunklen Boden, der völlig anders aussah, als der eher rötliche normale Urwaldboden und der die Umgebung der Siedlungen in einer Tiefe bis zu zwei Metern bedeckte. Dieser Boden musste gezielt von den Indios angelegt worden sein, denn er enthielt große Mengen gebrannter Tonscherben, die nicht von Natur aus dorthin gekommen sein konnten. Eine chemische Analyse brachte dann endgültige Klarheit: auffälligstes Merkmal dieses Bodens ist der hohe Gehalt an Holzkohle. Daneben findet man auch Fischabfälle und Fäkalienreste. Die Holzkohle färbt den Boden dunkel, woher er seinen Namen bekam: Terra preta.





Wachstumsversuche mit diesem Boden ergaben sehr schnell eine erstaunlich hohe Fruchtbarkeit. Gegenüber dem normalen Urwaldboden ergaben Nutzpflanzen einen wesentlich höheren Ertrag (bis zum Zehnfachen!) und es konnte auch keine Auslaugung von Nährstoffen beobachtet werden.


Die Gründe hierfür sind relativ leicht nach zu vollziehen: Holzkohle hat gegenüber Mineralboden und auch Humus eine stark vergrößerte Oberfläche, die bis zu 800 Quadratmeter pro Gramm betragen kann. Durch den Herstellungsprozess (auf den wir später noch ausführlich eingehen) aus pflanzlichem Ursprungsmaterial bilden sich nämlich extrem viele Kanäle und Poren, die die Oberfläche der Kohle vergrößern. In den Poren können dann sowohl Wasser und Pflanzennährstoffe eingelagert werden. Sie bilden außerdem einen idealen Nährboden für Bodenbakterien, die nach neueren Erkenntnissen unabdingbar für ein gesundes Pflanzenwachstum sind.


Feuchtigkeit und Nährstoffe werden dann langsam abgegeben und durch die Aktivierung des Bodenlebens wird die Verfügbarkeit für die Pflanzen deutlich verbessert. Die Wechselbeziehungen zwischen Bodenbakterien und dem Wurzelgeflecht der Pflanzen sind übrigens noch wenig verstanden. Wir wissen nur, dass sie eine enorm große Bedeutung für das Wachstum der Pflanzen haben. Hier gibt es noch viel Raum für weitere Forschungen!
Durch das gezielte Einbringen von Fischabfällen (Phosphor) und Fäkalien (Stickstoff und Mineralien) haben die Indios dann ein nahezu ideales Substrat für den Anbau von Nahrungspflanzen geschaffen. Dies erklärt, wie es möglich war, auf einem sonst relativ unfruchtbaren Boden eine große Anzahl von Menschen zu ernähren.


Neben den positiven Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum bietet Terra preta aber noch einen weiteren Vorteil, der den ersten vielleicht sogar um einiges überwiegt: die Kohlenstoffspeicherung, vielfach unter dem Fachbegriff „Sequestrierung“ diskutiert. Terra preta ist nämlich zum Teil zwischen 2.000 und 4.000 Jahren alt. Trotzdem ist der Kohlenstoffanteil noch hoch. Offensichtlich kann der Kohlenstoff also über mehrere tausend Jahre gespeichert werden.


Welche Möglichkeiten sich hier ergeben und welche Bedeutung dieser Aspekt auch in Ihrem Umfeld haben kann, werden wir in den nächsten Folgen dieser Artikelserie diskutieren.


Auf Fragen und Anregungen antworten wir gerne unter unserer Email-Adresse:


terrapreta@web.de




AG Energie & Umwelt, Arbeitsgruppe Terra preta

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