Nachhaltige Landwirtschaft

von Hans-Peter Schmidt

1. Geschichte der Terra Preta

Viele Jahrzehnte lang galt es unter Anthropologen als ausgemachte Sache, dass sich in den Regenwäldern am Amazonas unmöglich eine höher entwickelte Zivilisationen hatte herausbilden können, da es
angeblich großer Städte bedarf, um bedeutende zivile  Errungenschaften hervorzubringen. Große Städte aber seien im Amazonasgebiet undenkbar, weil die Humusschicht der Böden am Amazonas zu gering ist, um die Nahrungsmittelversorgung Hunderttausender von den eigenen Äckern zu gewährleisten.
Die Erklärung schien so einleuchtend, dass niemand sie ernsthaft in Zweifel zog und die Berichte des spanischen Konquistadoren Orellana von blühenden Städten am Fluss für bloße Legenden gehalten
wurden. In den 1960er Jahren jedoch wurden am Zusammenfluss von Amazonas, Rio Negro und Madeira eindeutige Überreste großer vorkolumbianischer Zivilisationen entdeckt, was die Wissenschaftler
zu neuen Bodenuntersuchungen zwang, um zu erklären, wie diese Städte sich überhaupt hatten ernähren können. Bei diesen Untersuchungen stießen die Anthropologen auf die so genannte Terra
Preta, die künstlich erzeugte Schwarzerde im brasilianischen Regenwald. Offenbar hatten die Ureinwohner am Amazonas in traditionellen Kohlemeilern Holz sowie pflanzliche und tierische Abfälle zu Holzkohle geschwellt, um sie einerseits zur Erzeugung heißerer Feuer für die Keramikherstellung und andererseits zur dauerhaften Fruchtbarmachung der nährstoffarmen Böden zu nutzen.
Während die Menschen in fast allen Zeitaltern der Geschichte glaubten, dass das goldene Zeitalter hinter ihnen liegt und die jeweils früheren Generationen viel besser wussten, wie man sich unter Nutzung der natürlichen und spirituellen Möglichkeiten aus den Schwierigkeiten des Alltags windet, hat sich dies mit den beeindruckenden Erfolgen der Industrialisierung Ende des 18ten, Anfang des 19. Jahrhundert ins Gegenteil gekehrt. Fortan galt die Ideologie des Fortschritts, durch den der Ort aller Weisheit und allen Bescheidwissens in die Zukunft verschoben und die Vergangenheit als bloße Treppenstufe zur Wissensentwicklung abqualifiziert wurde. Plötzlich war die Vergangenheit nur noch einen beschaulichen Rückblick wert, die Geschichte wurde zum nutzlosen Gegenstand schöngeistiger Beschäftigungen und es kam zu jener fatalen Arroganz, die dem Leben und Wissen der früheren Völker jede Relevanz für die Gegenwart absprach. Die Entdeckung der Terra Preta im Amazonas ist eines der ganz wenigen Beispiele dafür, dass Archäologie
und Anthropologie auf ihren Grabungen in die Vergangenheit auf eine altertümliche Technik stießen, die zu einem wesentlichen Anstoß für die Lösung eines entscheidenden Problems der Gegenwart
werden könnte. In einer Zeit, wo landwirtschaftliche Böden durch Herbizide, Pflanzenschutzmittel, Überdüngung und Erosion verarmen, wenn nicht gar absterben, zugleich aber der Zwang zur Versorgung der Überbevölkerung des Planeten immer wieder als Ausrede gegen einen nachhaltigen Wandel der landwirtschaftlichen Methoden herhalten muss, sind Maßnahmen gefragt, die, anstatt nur den Idealismus von der schönen, wilden Natur ins Wortgefecht zu bringen, zur Entwicklung intelligenter Strategien führen, die die Produktivität der Landwirtschaft, den Klimaschutz und Naturschutz vereinen. Die Verwendung von Bio-Kohle, wie sie in vorkolumbianischer Zeit ganz ähnlich zur Erzeugung von Terra Preta im
Amazonasgebiet eingesetzt wurde, könnte, wie neuste Forschungen zeigen, zur Grundlage einer solchen
Strategie werden.

2. Pyrolyse

Bio-Kohle wird durch Pyrolyse organischer Grundmaterialien wie Holz, Stroh, Weintrester, Grünschnitt, aber auch Trockenmist, Klärschlamm oder Küchenabfällen gewonnen. Unter Sauerstoffausschluss
wird die getrocknete Biomasse auf Temperaturen von 400 bis 800 Grad erhitzt, wobei die langkettigen Kohlenstoffverbindungen der organischen Zellen zerbrochen werden. So entstehen Wärme,
Pyrolysegase und bis zu 40% Bio-Kohle, deren Konsistenz der von normaler Grillkohle entspricht. Es handelt sich bei der Pyrolyse im Grunde um eine über 5000 Jahre alte Methode, nur dass in
den Köhleröfen unserer Vorfahren nur Holz als Ausgangsprodukt
verwendet wurde und die Pyrolysegas ungenutzt in die
Atmosphäre entwichen. Dank intelligenter Schwellkammern und
dem so genannten Flox-Verfahren können nunmehr die äußerst
energiereichen Pyrolysegase sehr schadstoffarm verbrannt
werden. Die dabei entstehende Abwärme lässt sich zu
Heizzwecken nutzen oder über einen Kraft-Wärme-Koppler in
Elektrizität umgewandelt werden (siehe Bild der Pyreg-Anlage).
Bei der technisch relativ einfach konstruierbaren und somit auch
dezentral einsetzbaren Pyrolyse entstehen lediglich bei der
Verbrennung der Pyrolysegase relativ geringe Mengen CO2 und
keinerlei Methan oder gar Lachgas, wie es bei der Verrottung und
Kompostierung der Fall ist, wo aus der zugeführten Biomasse lediglich 1% respektive 10 % Muttererde entstehen und der Rest als klimaschädigende Gase entweichen. Die Klimabilanz der Pyrolyse liegt
bei erstaunlichen 489 kg CO2, die pro Tonne Grüngut aus dem Karbonkreislauf herausgehalten werden.

3. CO2-Zertifikate und Bodenverbesserung durch Biokohle

Wir die durch Pyrolyse gewonnene Biokohle in landwirtschaftliche Böden eingebracht, lagern sie dort ebenso wie Erdöl oder Braunkohle über mehrere Jahrtausende stabil. Das Karbon der Bio-Kohle wird
somit aus dem Karbonzyklus herausgenommen, da es weder durch Verbrennung noch durch Verrottung zu CO2 oder Methan umgewandelt wird. Durch den Bodeneintrag der Bio-Kohle würden die landwirtschaftlichen Böden zu Kohlenstoffsenken, die im Unterschied zu instabilem Humus auch nach dem Kyoto-Protokoll als CO2-Zertifikate geltend gemacht werden können. Wie das Terra Preta Beispiel zeigt, ist der Bodeneintrag von Bio-Kohle jedoch nicht nur unter klimapolitischen Erwägungen interessant, sondern vor allem auch agronomisch, wodurch sich eine der vielversprechendsten
Symbiosen von Landwirtschaft und Klimaschutz abzeichnet.
Durch den Eintrag von Biokohle in landwirtschaftlich genutzte Böden lassen sich äußerst positive Auswirkungen auf die Bodenaktivität, Bodengesundheit und Ertragskapazität erzielen. In entsprechenden
wissenschaftlichen Untersuchungen konnten folgende Vorteile für die Bodenkultur nachgewiesen werden:

• Verbesserung des Wasserspeichervermögens, wodurch Einsparungen bei künstlicher
• Bewässerung und sogar Neubepflanzungen von Trockengebieten möglich werden
• - Deutlicher Zuwachs der Bodenbakterien, die in den Mikroporen der Kohle geschützten
• Lebensraum finden, wodurch die Nährstoffumsetzung für die Pflanzen gefördert
• wird Zunahme der Wurzelmykhorrizen für eine verbesserte Mineralstoffaufnahme
• Adsorption toxischer Bodenmoleküle wie NOx, Cu, wodurch die Ausspülung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln ins Grundwasser verhindert wird
• Höhere Bodendurchlüftung und somit deutliche Reduktion der Methan- und Lachgasemissionen
• Verbesserung der Kationen-Austausch-Kapazität für den Stoffhaushalt der Pflanzen
• Verstärkung der Stickstoff-Fixierung
• ph-Ausgleich

Je nach angebauter Kultur werden zwischen 10 und 120 t Bio-Kohle pro Hektar in den Boden eingetragen, womit das Äquivalent von 36 bis 440 t CO2 pro Hektar gebunden werden. Wird zudem ein Teil der aus Biomasse hergestellten Bio-Kohle zur Gewinnung von Elektrizität verwendet und die landwirtschaftlichen Maschinen weitestgehend auf Strom- und Li-Akku-Betrieb umgestellt, wäre die Landwirtschaft nicht mehr wie heutzutage für 15% der klimaschädigenden Emissionen verantwortlich, sondern würde klimapositiv wirtschaften, die Städter also nicht nur mit Nahrungsmitteln, sondern auch mit Energie und nachhaltiger Luftreinigung versorgen.

4. Ausblick

Seit 2008 werden in den Weinbergen von Mythopia die ersten großflächigen Versuche zur Bodenverbesserung durch Eintrag von Bio-Kohle durchgeführt, wobei auch unterschiedliche Kohleformen,
Kohle-Kompost-Mischungen sowie Kohle-Gründüngungs-Kombinationen untersucht werden. Dank des von Delinat aufgebauten Forschungsnetzwerkes, an dem mehrere deutsche und schweizerische
Institute und Universitäten beteiligt sind, werden ab 2009 die Grundlagenforschung, die On-Farm Versuche und die klimapolitischen Beratungen ausgeweitet. Im Juni wird die Firma Delinat eine erste
Pyrolyse-Anlage zur Herstellung von 1000 t/a Bio-Kohle in Betrieb nehmen, um auf ausgewählten Partnergüter in Spanien, Italien und Frankreich weitere Versuche mit verschiedenen Bodentypen in
verschiedenen Klimazonen durchzuführen.

Produktion Bionika Pflanzenkohle

Die Bionika Pflanzenkohle wird mit einer PYREG® Anlage der Firma PYREG GmbH aus Dörth im Hunsrück (D) hergestellt. Die PYREG®-Anlage arbeitet nach dem trockenen Karbonisierungsprinzip. Das Eintragsmaterial gelangt dazu über eine Dosiereinrichtung in die Doppelschnecken-Reaktoren und wird dort auf 500 bis 600°C erhitzt. Das Material wird nicht verbrannt, sondern verkohlt – karbonisiert.

Die Synthese-Gase werden anschließend im FLOX®-Brenner bei bis zu 1‘250°C vollständig verbrannt. Dabei einstehen sehr geringe Abgasemissionen, die mit anderen Verfahren nicht zu realisieren sind.
Die dabei gewonnene Wärme beheizt nicht nur die PYREG®-Reaktoren, sondern wird zur Beheizung von Gebäuden und zur zur Trocknung der „VERORA Quali Plus Schnitzel“ genutzt.

Info Bionika/VERORA Pflanzenkohle

Produktbeschrieb: Die Bionika/VERORA Pflanzenkohle hat einen ähnlich hohen Kohlenstoffgehalt wie Holzkohle und sehr tiefe, unbedenkliche Schadstoffwerte. Das sind wichtige Voraussetzungen für einen nachhaltigen Einsatz in der Landwirtschaft. Die fein vermahlene Pflanzenkohle ist Grundlage für die bioaktive Bionika-Futterkohle und den Bionika-Einstreustarter für die verschieden Tierarten.

Die Pflanzenkohle ist durch die Firma q.inspecta nach den Anforderungen des European Biochar Certificate zertifiziert. Sie erfüllt die Anforderungen der Premium Qualität.

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Willy Baumann, Fachberater für wesensgemässe Tierhaltung

Unser grösstes Problem – betrifft auch die Bio-Landwirtschaft –  ist der fortschreitende Verlust von lebendigen und fruchtbaren Böden mit ausreichenden Humusanteilen. Die Qualität unserer Le­bensmittel ist aber direkt von gesunden und lebendigen Böden abhängig. Nur der vitale Bo­den stellt den Pflanzen den grössten Teil der Aminosäuren, der organisch gebundenen Mineral­stoffe und Vitamine, sowie eine Vielzahl der lebensnotwendigen Sekundärstoffen – wo inzwi­schen über 200.000 Funktionsmoleküle beschrieben sind – zur Verfügung.

In einem Gespräch mit Peter Kunz an der Biofach 2011 über die Züchtung von Methionin reicheren Futterpflanzen für Legehennen, stellte Peter klar, dass nur so viel Methionin in den Futterpflanzen geerntet werden kann, wie der Boden bereitstellt. 

Deshalb können auch ökologisch gezüchtete Pflanzen nur so viel hochwertige Nährstoffe und Wirksubstanzen an Mensch und Tier weitergeben, wie von der Gesamtheit der im Boden lebenden Mikroorganismen (Eda­phon) bereitgestellt werden.

Mit einer regenerativen Bewirtschaftung können auch die bestehenden Schäden der intensiven Landwirtschaft wieder vermindert werden. Der Schlüssel zur Verbesserung unserer Böden als un­sere Lebensgrundlage ist ein kontinuierlicher Humusauf­bau durch eine nachhaltige Kompost-wirt­schaft mit Schwarzerde und über eine substanzielle Erhöhung der Assimilationsfläche (Grü­ne Blattfläche) eine Maximierung der eingebundenen Sonnenergie er­möglichen. Die Pflanzengemein­schaften geben bis zu 70% der Photosynthese-Produkte oder Exsudate flüssig in den Boden zur Ernährung des Bioms und verhelfen damit zu einem rascheren Aufbau von stabilen Humus-Verbindungen durch Bakterien in den Wurzelpilzen (Mykorrhiza).

Über die hochwertige, pathogenfreie EBC-zertifizierte Bionika-Pyrolysekohle «Agropreis-Gewinner» im Bionika-Kompost wird der Boden nachhaltig mit Kohlenstoff angereichert. Dieser Vorratsaufbau von organi­schem Bodenkohlenstoff führt zu einer stabilen Bindung von CO2-Kohlenstoff im Boden oder einer C-Sequestrierung. So nebenbei speichern vitale und humus­reiche Böden neben Kohlenstoff auch mehr Wasser und erhöhen damit die Ertragssicherheit in trockenen Jahren. Sie reduzieren aber auch bei starken Niederschlägen den raschen Oberflä­chenabfluss inkl. Bodenverluste und damit Überschwemmungsgefahren. Auf humusreichen, lebendigen Böden wachsen gegen jegliche Krankheiten resistentere Pflanzen mit wertvolleren Inhaltstoffen.

Effizienter Einsatz von BionikaLife-Futterkohle und BionikaLife-Einstreustarter in der Tierhaltung – Die ideale Kombination für gesunde und leistungsstabile Tiere. 

Unter der Kaskadennutzung der Pflanzenkohle (PK) verstehen wir, dass die Tiere schon über das Futter aktivierte, pathogenfreie BionikaLife-Pflanzenkohle aufnehmen können. Damit wer­den im Verdauungstrakt stoffwechselstörende Mykotoxine und stickstoffhaltige Nebenprodukte (bspw. durch hohe Rohproteingehalte im Ökofutter) gebunden und die Stickstoffretention in den Aus­scheidungen substantiell erhöht. Dadurch verringert sich der Stickstoff-Eintrag im Kot und Harn und somit auch im Auslauf.

Der weitgehend vererdete BionikaLife-Einstreustarter (TerraPreta-Nährhumus) enthält rund 30% EBC-zertifizierte und zersetzungsstabilisierte Pflanzenkohle und ist reich an hochwertigen Huminsäuren und krankheitsunterdrückenden Mikroorganismen. Durch eine wöchentliche Ga­be werden vor allem die klimabelastenden Ammoniakausgasungen im Einstreu- und Aussen­klimabereich verringert. Dadurch verbessert sich die Einstreuqualität, das Stallklima und die Tiergesundheit und nebenbei erhöhen sich die Stickstoffgehalte in der Einstreu. Diese behan­delte Einstreu wird über die gelenkte Kompostierung nach Lübke und Hildebrandt - mit Pflan­zenkohle angerei­chert – zu einem hochwertigen "TerraPreta-Nährhumus" nach BionikaLife-Standard ver­edelt. Durch die höheren Stickstoffgehalte bringt er höhere und qualitativ bessere Erträge und führt zu einer nachhaltigen Steigerung und qualitativen Verbesserung der Humus­gehalte in den Böden. Diese Kaskadennutzung bringt somit einen effektiven Beitrag zur ver­mehrten Kohlenstoffbindung durch Humifizierung im Boden und damit zu einer CO2-Reduktion in der Luft durch die Landwirt­schaft.

Anwendungsempfehlungen

BionikaLife-Futterkohle

80 - 85 % Kohlenstoff in der TM, spez. Gew. Ca. 0.35, Zusatzstoffe 2% Bionika-Humonit, 4% Klinofeed G

Erfüllt die Anforderungen für Futterkohle der Premium-Qualität des European Biochar Certificate (EBC), zertifiziert durch q.inspecta GmbH

Geflügel und Schweine generell: 0.4 – 0.5% mit dem BionikaLife-Dosiergerät in die Futterspirale bei Allein­futter, 0.6% Zumischung bei Geflügel-Mischfutter zu 15% (ca. 20g) Körner

► Hofmischungen mit BionikaLife-Futterkohle müssen alle 14 Tage frisch gemischt werden!!

BionikaLife-Einstreustarter

Ca. 31 Vol-% Pflanzenkohle, 62Vol-% Bionika-Swiss-Terra-Preta, 5% Klinofeed G, 2% Bionika-Humonit

Legehennen: 5 Liter je m2 Einstreuflächen im Stall und Aussenklimabereich (AKB) je Jahr oder wöchentlich 10 Liter BionikaLife-Einstreustarter je 100m2 Einstreufläche

Junghennen-Aufzucht und Mastgeflügel

1.0 Liter je m2 Einstreuflächen im Stall und Aussen­klimabereich (AKB) je Aufzucht    oder wöchentlich von anfänglich 3 bis 8 Liter steigernd.

Schweine: BionikaLife-Einstreustarter für Zucht- und Mastschweine als Einstreuauf­werter und als Ferkel-Wühlerde.

Pferde: BionikaLife-Einstreustarter zur Stallluftverbesserung durch Reduktion der Ammoniakemissionen und zur Aufwertung der Einstreu.

Kühe, Rinder, Kälber: BionikaLife-Einstreustarter zur Einstreupflege und Ammoniak-Reduktion

Anleitung Bionika Kompost

Bionika Kompost Extrakt KEX

Für die Herstellung des einzigartigen Bionika Kompost Extrakt (KEX) verwenden wir das patentierte Kompost-Extraktions-System, welches die Mikro-Bläschen-Diffusions-Technologie einsetzt. In Verbindung mit dem biologisch zertifizierten Kompost Extrakt Katalyst und unserem Bionika Extraktkompost Nährhumus entsteht der einzigartigen Bionika Kompost Extrakt (KEX) und wird weltweit für eine nachhaltige Landwirtschaft und ökologischen Gartenbau eingesetzt.

Der speziell für die Flüssig-Extraktion von Komposten hergestellte Bionika Extrakt Kompost Nährhumus ist dank seiner Nährstoffzusammensetzung, Gehalt an nützlichen Mikroorganismen und bioaktiven Substanzen auch optimal auf die Anwendungen in Landwirtschaft und Umwelt abgestimmt.

Die zweite entscheidende Komponente für die KEX Herstellung ist unser biologisch zertifizierter Kompost Extrakt Katalyst. Er wurde dafür entwickelt, das Wachstum der Mikroorganismen während des Kompost-Extraktions-Prozesses optimal zu fördern. Unser Kompost Extrakt Katalyst ist für biologische Landwirtschaft zugelassen.

Hergestellt wird unser einzigartiger Bionika Kompost Extrakt (KEX) mit dem patentierten Kompost-Extraktions-System von Growing Solutions, welches wir im gesamten deutschsprachigen Raum exklusiv vertreiben.

Die Kompost-Extraktions-Geräte wurden dafür entwickelt die optimalsten Bedingungen für den Kompost-Extraktions-Prozess zu sichern. Die Geräte sind einfach in der Handhabung, leicht zu reinigen und gewährleisten Jahrelangen reibungslosen und sicheren Betrieb.
Die Mikro-Bläschen-Diffusions-Technik, zusammen mit den robusten und hochwertigen Komponenten, garantieren höchste Kompost-Extrakt Qualität.

Kompost-Extrakt wird erfolgreich eingesetzt in:

• Ackerbau
• Feldbepflanzung
• Wein- und Obstbau
• Gewächshaus Produktion

Die mikrobielle Vielfalt der landwirtschaftlich genutzten Böden wird verbessert und die Kohlenstoffeinbindung in Form von Humusbildung gefördert. Während die chemischen Pflanzenschutzmittel und Dünger immer mehr in Verruf geraten, bieten Kompost-Extrakte (KEX) eine effektive, nachhaltige und kostengünstige Alternative zur Qualitätssteigerung in der Pflanzenproduktion. KEX kann in der Landwirtschaft in das bestehende Anwendungsprogramm mit Blatt-Sprayern oder Fertigationsinjektoren integriert werden. Die Einbringung der im KEX enthaltenen nützlichen Organismen und organischen Verbindungen in frühen Stadien der Pflanzenproduktion hilft die Pflanzenleistung sicherzustellen.

Vom Hausgarten bis zur kommunalen Parkanlage und vom Familien-Biobetrieb bis zur industriellen Landwirtschaft werden flüssige Kompost Auszüge, die mit Hilfe unseres Kompost-Extraktions-Systems (KEX) hergestellt werden, weltweit angewandt und ersetzen als ökologische Alternative Handelsdünger und Pflanzenschutzmittel.
Das patentierte Kompost-Extraktions-System, welches die Mikro-Bläschen-Diffusions-Technologie einsetzt, wird in Verbindung mit dem biologisch zertifizierten Kompost-Extraktions-Katalysator weltweit für eine nachhaltige Landwirtschaft und ökologischen Gartenbau angeboten.

Herstellung von Bionika Kompostextrakten

1. Wassertank bis zur entsprechenden Markierung mit chlorfreiem Wasser füllen. Bei chloriertem Wasser das Gerät vor der Katalystzugabe 30 Minuten laufen lassen.
2. 200 Gramm Bionika Mikrobenaktivator / Katalyst zufügen. Das Gerät einige Minuten zum Mischen laufen lassen
3. Das Sieb mit 3 Liter Bionika-Extrakt-Kompost befüllen
4. Das befüllte zylindrische Sieb in den Haltungsring stellen
5. Öffnen Sie die Luftzufuhr um Sieb-Diffuser-Stein und platzieren ihn mittig bis zum Boden des Siebes.
6. Stellen Sie das Luftfluss-Ventil auf die gewünschte Stärke ein
7. Schliessen Sie das System mit dem Deckel und lassen Sie das Gerät für 24 Stunden laufen um die Füllung in einen hochwertigen Kompost-Extrakt zu verwandeln
8. Füllen Sie den Kompost-Extrakt in das gewünschte Applikationsgerät ab
9. Der Kompostextrakt muss sofort verbraucht werden und darf mit maximal 3 Bar verspritzt werden