{"id":875,"date":"2022-10-20T10:37:02","date_gmt":"2022-10-20T08:37:02","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.zhaw.ch\/sustainable\/?p=875"},"modified":"2023-10-16T13:51:16","modified_gmt":"2023-10-16T11:51:16","slug":"mit-pflanzenkohle-zur-schwammstadt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.zhaw.ch\/sustainable\/2022\/10\/20\/mit-pflanzenkohle-zur-schwammstadt\/","title":{"rendered":"Mit Pflanzenkohle zur \u00abSchwammstadt\u00bb"},"content":{"rendered":"\n

Pflanzenkohle kann dauerhaft CO2<\/sub> binden, gleichzeitig Wasser speichern und N\u00e4hrstoffe l\u00e4ngerfristig im Wurzelbereich einlagern. Verhilft uns diese dreifache Synergie zu klimafreundlichen St\u00e4dten? Ein Gew\u00e4chshausversuch mit Birkensetzlingen zeigt das Potenzial, aber auch die offenen Fragen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ein Gastbeitrag von Andreas Sch\u00f6nborn<\/a>.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

B\u00e4ume in der Stadt leiden darunter, dass ihr Lebensraum immer mehr eingeschr\u00e4nkt wird. Gr\u00fcnde daf\u00fcr sind die fortschreitende Bebauung, verdichtete B\u00f6den wegen schwerer Fahrzeuge sowie Schadstoffe in Sickerwasser und Luft. Aufgrund dieser schwierigen Bedingungen werden neu gepflanzte Stadtb\u00e4ume heute kaum mehr als 30 Jahre alt (Roman et al. 2011) \u2013 ein Bruchteil der nat\u00fcrlichen Lebenserwartung. Als zentraler Bestandteil der gr\u00fcnen Infrastruktur von Ballungsr\u00e4umen erf\u00fcllen Stadtb\u00e4ume viele Dienstleistungen f\u00fcr das \u00d6kosystem. Die B\u00e4ume beschatten und k\u00fchlen nicht nur, sondern bieten dar\u00fcber hinaus Lebensr\u00e4ume, nehmen Regenwasser auf und entlasten damit die Abwassersysteme. Fr\u00fchzeitig absterbende B\u00e4ume erbringen diese Leistungen nicht mehr ausreichend und bedeuten f\u00fcr die St\u00e4dte einen gr\u00f6sseren Aufwand.<\/p>\n\n\n

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Abb. 1: Die Skizze zeigt das Konzept f\u00fcr den Einsatz strukturstabiler Baumsubstrate in St\u00e4dten.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Strukturstabile Baumsubstrate mit Kohle \u2013 der Schl\u00fcssel f\u00fcr gesunde Stadtb\u00e4ume?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Eine M\u00f6glichkeit, die Gesundheit der B\u00e4ume nachhaltig zu f\u00f6rdern und gleichzeitig auch mehr Regenwasser im Wurzelbereich zu speichern, ist der Einsatz von sogenannten strukturstabilen Baumsubstraten (SSB) (Abb. 1). Diese Substrate basieren auf grobk\u00f6rnigem Schotter, der kaum verdichtbar ist. Bei entsprechender Bauweise l\u00e4sst sich in den Poren viel Wasser speichern. Davon w\u00fcrde die Wurzelzone der B\u00e4ume profitieren, die damit w\u00e4hrend Trockenperioden mehr Wasser zur Verf\u00fcgung hat. SSB k\u00f6nnen auch unterhalb von Strassen eingeplant werden, wenn diese saniert werden m\u00fcssen (Abb. 1). Erg\u00e4nzen wir die SSB mit Pflanzenkohle, erh\u00f6ht die feinporige Struktur der Kohle die Wasserspeicherkapazit\u00e4t nochmals (Abel, et al., 2013). Denn Pflanzenkohle kann ein Mehrfaches ihres Eigengewichts an Wasser speichern. Dies ist schon einige Zeit bekannt und wird besonders in Schweden bereits umgesetzt (Embr\u00e9n 2016).<\/p>\n\n\n\n

Was ist Pyrolysekohle?\n<\/strong>Pflanzenkohle wird heute meist aus naturbelassenen Holzschnitzeln in einem Pyrolyseprozess hergestellt. Sie kann Kohlenstoff in Pflanzenkohle langfristig binden, der Atmosph\u00e4re entziehen und als negative Emissionstechnologie zum Klimaschutz beitragen. Dass sie auch aus biologischen Abf\u00e4llen hergestellt werden kann, z. B. aus tierischen und menschlichen F\u00e4kalien, ist eine neue Idee. Pyrolysekohle ist dank der hohen Temperatur w\u00e4hrend der Herstellung (550\u02daC) hygienisch unbedenklich. Sie ist, wie ihr Ausgangsmaterial, reich an N\u00e4hrstoffen und k\u00f6nnte als zus\u00e4tzlicher N\u00e4hrstofflieferant f\u00fcr Stadtb\u00e4ume dienen. Da sich die Pyrolysekohle \u00fcber lange Zeitr\u00e4ume kaum zersetzt, hat sie das Potenzial, CO2 dauerhaft in st\u00e4dtischen B\u00f6den zu binden.\n<\/code><\/pre>\n\n\n
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Abb 2: F\u00fcr den Versuch wurden Birkensetzlinge eingesetzt.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
In der hier vorgestellten Studie wurden die Auswirkungen von drei verschiedenen Pyrolysekohlen auf das Wachstum und die Gesundheit von einj\u00e4hrigen Birkensetzlingen (Betula pendula<\/em>) untersucht. Die Kohlen basierten auf Komposttoilettensubstrat (K) und Pferdemist (P). Zus\u00e4tzlich wurde eine mit N\u00e4hrstoffen angereicherte, kommerzielle Pflanzenkohle (V) verwendet. Als Basissubstrat diente eine Mischung von Schotter, Sand und Bl\u00e4hschiefer (Saluz, 2017), jeweils versetzt mit 5 bzw. 10 Vol.-% der drei verschiedenen Pyrolysekohlen. Als Kontrollen wurden das kohlefreie SSB-substrat ohne (Cn) bzw. mit (Cp) zus\u00e4tzlichem Fl\u00fcssigd\u00fcnger eingesetzt. Von allen Ans\u00e4tzen wurden je f\u00fcnf T\u00f6pfe \u00e0 20 Liter mit Substrat gef\u00fcllt, bepflanzt und randomisiert in einem Folientunnel aufgestellt. (Abb. 2)<\/p>\n\n\n\n
\u00abHigh noon\u00bb im Folientunnel<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Der Versuch lief von Juni 2018 bis Mai 2019 w\u00e4hrend 322 Tagen. Untersucht haben wir die Auswaschung, die Gesundheit, das oberirdische Wachstum und das Wurzelwachstum der Birkensetzlinge. Wir haben sie mit dem Kohlegehalt sowie den N\u00e4hr- und Schadstoffen im Sickerwasser verglichen. Gegossen wurde jeder Topf zwei Mal pro Woche mit 1,8 Liter Wasser.<\/p>\n\n\n\n
Die Bedingungen waren f\u00fcr die Birkensetzlinge im Hitzesommer 2018 aufgrund folgender Punkte sehr hart:<\/p>\n\n\n\n