29.04.2014 Aufrufe

Terra Preta, Stand des Wissens und Perspektiven für die ... - Naturland

Terra Preta, Stand des Wissens und Perspektiven für die ... - Naturland

Terra Preta, Stand des Wissens und Perspektiven für die ... - Naturland

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong>, <strong>Stand</strong> <strong>des</strong> <strong>Wissens</strong><br />

<strong>und</strong> <strong>Perspektiven</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Zukunft<br />

Daniel Fischer<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Abt. Bodenbiogeochemie – Uni Halle<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 1


Persönlicher Entwicklungsweg<br />

PERMAKULTURgarten<br />

Eberswalde<br />

2001<br />

„Es gibt nichts Gutes, außer man tut es“<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 2


Persönlicher Entwicklungsweg<br />

Mulchgärten Bad Freienwalde <strong>und</strong> Eberswalde<br />

Plants For<br />

A Future,<br />

England<br />

Natural Farming,<br />

Japan & Korea<br />

Kurt & Erna<br />

Kretschmann<br />

2002 2004<br />

Auf der Suche nach der Landnutzung der Zukunft …<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 3


Persönlicher Entwicklungsweg<br />

Promotion<br />

Pflanzenkläranlage<br />

Mitarbeit in einem<br />

Umweltunternehmen<br />

2008 2010<br />

… führte der Weg in <strong>die</strong> <strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong> <strong>und</strong> Biokohle Forschung<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 4


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong>: Eine uralte Landnutzungsstrategie<br />

mit nachhaltiger Wirkung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zukunft!<br />

Ferralsol<br />

<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong><br />

Quelle: Glaser (1999)<br />

TP ist nachhaltig fruchtbar<br />

Modell <strong>für</strong> eine nachhaltige Landnutzung<br />

Quelle: Glaser et al. (2001), Glaser (2007)<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 5


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong> in Presse <strong>und</strong> Me<strong>die</strong>n<br />

Das Geheimnis der Indios<br />

- Kohle als Klimachance?<br />

Nordbayrischer Kurier, 16.07.2012 Frankenpost, 02.08.2012<br />

W<strong>und</strong>ererde <strong>für</strong> das Wendland<br />

Weitere Infos: http://www.landw.uni-halle.de/prof/bodenbiogeochemie/presse/<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 6


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Biokohle <strong>und</strong> <strong>Terra</strong> preta Forschung<br />

im Fokus<br />

Web of Knowledge – Topic Search: “biochar“ OR “terra preta“ (<strong>Stand</strong>: Ende September 2012)<br />

z.Z. exponentielles Wachstum<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 7


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Pflanzenkohle – Baustein <strong>für</strong> <strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong><br />

Funktion im Boden:<br />

- physikalisch<br />

- chemisch<br />

-biologisch<br />

Schmidt & Noack (2000)<br />

- Habitat <strong>für</strong> Mikroorganismen!<br />

Mikroorganismen<br />

Mineralkörper<br />

Organische<br />

Substanz<br />

Biokohle<br />

Foto: Yoshizawa 2005<br />

Luftporen<br />

Bodenwasser<br />

Design: D. Fischer<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 8


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Was ist Biokohle ???<br />

Ursprung:<br />

Unvollständig verbranntes<br />

org. Material<br />

Hedges et al (2000), modifiziert<br />

Struktur:<br />

Kondensierte<br />

aromatische<br />

Verbindungen<br />

Schmidt & Noack (2000)<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 9


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Vergleich Biomasse - Biokohle<br />

Lehmann & Rondon (2006)<br />

Biokohle ist langfristiger C-Speicher<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 10


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong> - Schlüsselkomponenten<br />

Biokohle<br />

Nährstoffe<br />

Bestandteile von<br />

<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong>:<br />

• Holzkohle<br />

• Pflanzenrückstände<br />

• Asche<br />

• Knochen, Fischgräten<br />

• menschliche Exkremente<br />

• Tonscherben<br />

• (ca. 8.000 - 12.000 Gefäße/ha)<br />

Mikroorganismen<br />

Quelle: Fischer & Glaser 2012<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 11


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Kompost<br />

Organische<br />

Substanz<br />

Biokohle<br />

Langzeitstabilität<br />

Habitat &<br />

Nahrungsquelle<br />

<strong>für</strong><br />

Biota<br />

Bodenverbesserung<br />

Wasser- <strong>und</strong><br />

Nährstoffnutzungseffizienz<br />

Habitat<br />

Hygienisierung<br />

?<br />

Dünger<br />

Synergie-Effekte<br />

?<br />

Höhere Biomasseerträge<br />

Pflanzenkohle-<br />

Kompost Substrate<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 12


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Kompostierungsversuche<br />

Praktische Umsetzung <strong>des</strong> <strong>Terra</strong> preta Konzepts<br />

dezentrale Abfallbehandlung and intelligentes<br />

Siebung von Grünschnitt<br />

Stoffstrommanagment<br />

Herstellung von Humussubstraten mit <strong>Terra</strong> preta<br />

ähnlichen Eigenschaften<br />

Komposthaufenumsetzung<br />

Vergleich verschiedener organischer Ausgangsstoffe <strong>und</strong><br />

Biokohle Mischungsverhältnisse<br />

Untersuchung der Kohlenstoffstabilität <strong>und</strong> -dynamik<br />

Biokohle Material<br />

(C Sequestrierungspotential)<br />

Physikochemische Charakterisierung der Produkte<br />

(Vorteile <strong>für</strong> <strong>die</strong> Bodenverbesserung)<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 13


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Projektstandorte<br />

BINDLACHER<br />

BERG<br />

Bindlacher Berg<br />

Eckersdorf<br />

Bayreuth<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 14


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

A-Serie<br />

B-Serie<br />

RIEDLINGSDORF<br />

D-Serie<br />

Foto: Sonnenerde GmbH Foto: Sonnenerde GmbH Foto: Sonnenerde GmbH<br />

C-Serie<br />

BAYREUTH<br />

E-Serie<br />

BINDLACH<br />

Foto: D. Fischer<br />

Foto: D. Fischer<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 15


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

– Experimentelles Design<br />

Ausgangsmaterial<br />

Grünschnitt<br />

Verunreinigungen<br />

Endprodukt<br />

Streu<br />

Pferdemist<br />

Aussortierung<br />

Biokohle<br />

Hinzugabe<br />

Bioabfälle<br />

Homogenisierung<br />

Kompostierung/<br />

Fermentation<br />

Klärschlamm<br />

Urin<br />

Siebrückstände<br />

Lehmiger<br />

Sand<br />

Holzasche<br />

Reifer<br />

Kompost<br />

min. / max. Biokohlemenge<br />

Zeitpunkt der Biokohlezugabe<br />

Kompostierung vs Fermentation<br />

Bedeutung der org. Ausgangsstoffe<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 16


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Ergebnisse: Massenbilanzierung<br />

BC Erzeugung<br />

*<br />

Reduzierung<br />

von OC<br />

[Mg<br />

Zugabe von<br />

Pflanzenkohle<br />

Zunahme<br />

von BC<br />

Kompost Kompost +<br />

Biokohle<br />

Biokohle-<br />

Kompost<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 17


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

A-Serie<br />

Ergebnisse: Massenbilanzierung<br />

B-Serie<br />

C-Serie<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 18


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Ergebnisse: Massenbilanzierung<br />

D-Serie<br />

Kompostierung<br />

Fermentation<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 19


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Gewächshausversch: Ertragseffekte<br />

Sand<br />

Lehm<br />

Quelle: Schulz et al. 2013<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 20


•<strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Zwischenfazit<br />

1. Pflanzenkohle ist wesentlich resistenter gegenüber biologischen Abbau als andere<br />

org. Substanzen <strong>und</strong> Abfälle<br />

2. Die EM-Fermentation weist nur eine temporäre konservierende Wirkung auf, sofern<br />

<strong>die</strong> anaeroben Verhältnisse aufrecht erhalten werden<br />

3. Der Einsatz von Pflanzenkohle in der Kompostierung wirkt sich positiv in der<br />

Nährstoffbilanzierung aus (höherer Nährstofferhalt)<br />

4. Pflanzenkohle kann zu einer signifikanten Ertragssteigerung in Kombination mit<br />

Kompost führen. Eine maximale Applikationsmenge, <strong>des</strong>sen Überschreitung zu einer<br />

Limitierung der Erträge führen würde, konnte im Experiment nicht beobachtet<br />

werden.<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 21


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

„<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong>“ in der Feldforschung<br />

TV-Beitrag: „<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong> - Forschung an der schwarzen Erde“<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 22


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Biokohle-Feldversuch unter ökol. Anbaubedingungen<br />

• Oberfranken, Bioenergieregion Bayreuth<br />

• Beginn im August 2010<br />

• 3600 m², 10 Varianten in 5-facher Wdh.<br />

auf insgesamt 50 Versuchsparzellen<br />

Einarbeitung der Versuchssubstrate<br />

• Anlage als lat. Rechteck, faktorielles<br />

Versuchs<strong>des</strong>ign mit 2 Faktorstufen (hohe<br />

<strong>und</strong> geringe Applikationsmengen)<br />

Ziel: Untersuchung der Potentiale von Kompost, Biokohle <strong>und</strong> Mischsubstraten<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> langfristige C Sequestrierung and nachhaltige Bodenverbesserung unter<br />

ökologischen Anbaubedingungen<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 23


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Feldforschungsarbeit<br />

(1) Untersuchung <strong>des</strong> Bodentyps <strong>und</strong><br />

der Bodenhorizonte<br />

(2) Charakterisierung folgender<br />

Bodenparameter:<br />

Bodenansprache<br />

- physikalisch (Albedo Effekt, max.<br />

Wasserhaltekapazität …)<br />

- chemisch (Humusmenge/-qualität,<br />

Nährstoffe, pH, elektr. Leitfähigkeit)<br />

- biologisch (Respiration, mikrobielle<br />

Biomasse …)<br />

Bodentyp: Braunerde<br />

Interdisziplinärer Forschungsansatz<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 24


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Feldforschungsarbeit<br />

(3) Ertragserhebungen:<br />

- Biomasse<br />

- Kornertrag<br />

- Pflanzenhöhe<br />

Maisbestand<br />

Mais-Ernte<br />

Häckseln <strong>und</strong> Probengewinnung<br />

Mais-Biomasse<br />

Wiegen<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 25


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Bayreuth C- <strong>und</strong> N-Sequestrierung<br />

TOC<br />

TN<br />

Biokohle v.a. C-Speicher<br />

Kompost v.a. N-Ressource<br />

Fischer et al. in preparation<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 26


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Bayreuth Bodenverbesserung<br />

pH H 2 O<br />

Biokohle v.a. pH Erhöhung<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 27


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick • Fazit<br />

Zwischenfazit<br />

1. Die gemeinsame Anwendung von Pflanzenkohle <strong>und</strong> Kompost im Ackerbau bewirkt<br />

positive Synergieeffekte in Bezug auf den Humusaufbau, das Nährstoffmanagement<br />

<strong>und</strong> <strong>die</strong> Bodenverbesserung<br />

2. Die deutlichsten Effekte wurden i.d.R. bei den Pflanzenkohle-Kompost-<br />

Mischvarianten mit hohen Applikationsmengen festgestellt<br />

3. Weiterer Forschungsbedarf besteht bei der Beurteilung von Langzeiteffekten<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 28


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick •Fazit<br />

Herausforderungen <strong>und</strong> <strong>Perspektiven</strong><br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Zukunft<br />

„A safe operating<br />

space for humanity“<br />

Der sichere<br />

Betriebsbereich<br />

der Menschheit<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Willkommen im Anthropozän!<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Quelle: RockstrÖm et al. 2009,<br />

Nature Vol 461|24<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 29


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick •Fazit<br />

Quelle: www.agenda21berlin.de/fussabdruck<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 30


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick •Fazit<br />

Unausweichliche Ressourcenverknappung !?<br />

Verknappung von produktiven Landflächen durch Bodendegradation:<br />

• Intensivierung der Bodendegradation weltweit<br />

• Jährliche Schäden durch Degradation in Höhe von ca. 40 Mrd. US$<br />

• R<strong>und</strong> 1,5 Mrd. Menschen sind unmittelbar von Landflächen abhängig, <strong>die</strong> derzeit degra<strong>die</strong>rt<br />

werden.<br />

• Ganze Produktionssysteme drohen auf Dauer zu kollabieren.<br />

Verknappung von sauberem Trinkwasser:<br />

• 1 Mrd. Menschen haben keinen Zugang zu einem Minimum von 20-50 l an sauberen Trinkwasser<br />

• Der globale Wasserbedarf nahm im letzten Jhd. um mehr als das Doppelte der<br />

Bevölkerungswachstum zu<br />

• Die Landwirtschaft ist globale Hauptkonsumentin von Trinkwasser!<br />

Hungerkatastrophen:<br />

Fast 1 Mrd. Menschen litten im Jahr 2010 an<br />

Mangelernährung<br />

Quelle: FAO 2007, 2008, 2011<br />

With a child dying every six seconds<br />

because of <strong>und</strong>ernourishment related<br />

problems, hunger remains the world's<br />

largest tragedy and scandal“<br />

Director-General Jacques Diouf, FAO<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 31


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick •Fazit<br />

Peak Phosphorus<br />

„Dramatischer als der Klimawandel:<br />

In ungefähr 20 Jahren wird der<br />

Phosphat-Mineraldünger knapp –<br />

dann geht <strong>die</strong><br />

Nahrungsmittelproduktion zurück.<br />

Stu<strong>die</strong>n sehen Hungersnöte <strong>und</strong><br />

Kriege voraus.“<br />

Geopolitisch brisant: 80-85% der globalen P Reserven in Marokko!<br />

(<strong>und</strong> der Westsahara)<br />

P als kriegswichtiger Rohstoff (vgl. Erdöl)<br />

Quelle: Elser & Bennett 2011<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 32


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick •Fazit<br />

Humus – eine wertvolle Lebensgr<strong>und</strong>lage<br />

•Humusgehalt von Ackerböden: 0,5 - 3,5 C org %<br />

<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong> > 10 C org %<br />

•Ackerböden haben 50 % bis 75 % <strong>des</strong> ursprünglichen<br />

Humusgehalts verloren<br />

•Humusakkumulation verläuft bei guter fachlicher Praxis sehr<br />

langsam: 1% mehr C org im Oberboden in 40 - 60 Jahre<br />

1750<br />

2012<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Wenn Mutter-Erde zu Dreck wird, verliert unsere<br />

Zivilisation den Boden unter den Füßen!<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 33


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick •Fazit<br />

Ressourcenmanagement – eine uralte Erkenntnis<br />

„... Der europäische Landwirth hat seit Jahrh<strong>und</strong>erten nur<br />

ausgeführt <strong>und</strong> nichts ersetzt, <strong>und</strong> seine Felder haben an<br />

Fruchtbarkeit stetig abgenommen.<br />

... Der chinesische Landwirth hat seit Jahrtausenden <strong>die</strong><br />

ausgeführten Bodenbestandtheile seinen Feldern wieder<br />

ersetzt, <strong>und</strong> ihre Fruchtbarkeit hat mit dem Steigen der<br />

Bevölkerung stetig zugenommen. ...“<br />

Justus von Liebig, 14. Brief, S 233, 1859<br />

„Es ist ein Sonderbares <strong>und</strong> höchst nachteiliges Vorurteil,<br />

welches, mit wenigen Ausnahmen, bey den meisten Völkern<br />

Europens gegen den Gebrauch der menschlichen<br />

Exkremente als Dünger herrscht. Würden <strong>die</strong>se sorgfältig<br />

aufbewahrt, mit Vegetabilien vermischt, <strong>und</strong> im gerechten<br />

Zeitpunkte der Nahrung auf den Acker gebracht, so könnte<br />

sie zur Noth allen andern Dünger entbehrlich machen.“<br />

Albrecht Daniel Thaer 1806<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 34


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick •Fazit<br />

Anorganische Substanz<br />

<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong> - Konzept<br />

Organische Substanz (OS)<br />

Ca + K N P Nährstoffquellen<br />

Zuschlagsstoffe hoch Abbaubarkeit gering<br />

Asche<br />

Algen<br />

Mist<br />

Tonminerale<br />

Urin<br />

Grasschnitt<br />

Klärschlamm<br />

Bioabfälle<br />

Laub<br />

Ligninreiches<br />

Material<br />

Biokohle<br />

Mikro-<br />

Kompostierung organis-<br />

men<br />

Labile<br />

OS<br />

Nährstoffvorrat<br />

Stabile<br />

OS<br />

KAK<br />

Boden<br />

Aggregatbildung<br />

Bodenleben<br />

WHK<br />

Pflanzenbiomasse<br />

Quelle: Fischer & Glaser 2012<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 35


• <strong>Terra</strong> preta • Kompostierungsexperimente • Feldversuch • Ausblick •Fazit<br />

Fazit<br />

Stoffstrom- &<br />

Ressourcenmanagment<br />

Klimaschutz<br />

Bodenverbesserung<br />

<strong>Terra</strong> <strong>Preta</strong><br />

Technologie<br />

Energieproduktion<br />

Landnutzung<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 36


Projektpartner<br />

Finanzierung<br />

<strong>Wissens</strong>chaft<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

IAEW, Bodenbiogeochemie<br />

Landwirtschaft /<br />

Ökoregion<br />

Kompostierung<br />

Biokohle<br />

Herstellung<br />

BINDLACHER<br />

BERG<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 37


Vielen Dank <strong>für</strong> Ihre<br />

Aufmerksmankeit …<br />

*************************************<br />

Dipl.-Ing. Daniel Fischer<br />

Martin-Luther Universität Halle-Wittenberg<br />

Bodenbiogeochemie<br />

von-Seckendorff-Platz 3, 06120 Halle<br />

Tel: +49 345-55-22538<br />

E-mail: daniel.fischer@landw.uni-halle.de<br />

*************************************<br />

Fischer & Glaser 2012:<br />

Foto: Lammel, Nordbayrischer Kurier,<br />

16.07.2012<br />

’’Synergisms between Compost and Biochar for Sustainable Soil<br />

Amelioration.’’<br />

In: Sunil & Bharti (Eds.), Management of Organic Waste. InTech, Chapter 10,<br />

ISBN 978-953-307-925-7, CC BY 3.0 license, DOI: 10.5772/1382, pp 167-198.<br />

Online im Internet:<br />

http://www.intechopen.com/books/management-of-organic-waste/synergism-betweenbiochar-and-compost-for-sustainable-soil-amelioration<br />

MARTIN-LUTHER UNIVERSITÄT<br />

HALLE-WITTENBERG<br />

Institut <strong>für</strong> Agrar- <strong>und</strong> Ernährungswissenschaften,<br />

Bodenbiogeochemie<br />

Bad Düben –<br />

08.11.2013 38

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!