Agroscope hat im Auftrag des Bundesamts für Umwelt BAFU die Auswirkungen der Herstellung und Anwendung von Pflanzenkohle auf den Klimawandel in der gesamten landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette der Schweiz analysiert.
Die Ökobilanzstudie (LCA) untersucht umfassend die Umweltauswirkungen verschiedener Anwendungen von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft unter Schweizer Bedingungen – vom Ausgangsmaterial über die Produktion bis zur Ausbringung.
In der Schweiz wird Pflanzenkohle kaum direkt auf den Boden ausgebracht, sondern zuerst in der Tierhaltung (als Futterzusatz oder Einstreu) verwendet – sogenannte Kaskadennutzung. Um die Wirkungen auf Emissionen und das Klima systematisch zu erfassen, wurden acht Anwendungsszenarien definiert, z. B. direkte Bodenapplikation (1–5 t/ha) oder der Einsatz in der Einstreu.
Die Modellrechnungen basieren auf drei typischen Betriebstypen (Milchvieh, Schweinehaltung, Gemüsebau), die zusammen rund 5700 Betriebe in der Schweiz repräsentieren. Analysiert wurden:
- direkte Emissionsveränderungen (z. B. NH₃-, N₂O-, NO₃⁻-Verluste),
- C-Sequestrierung durch Pflanzenkohle im Boden,
- Emissionen aus der Produktion der Kohle selbst.
Die Studie kommt zum Schluss, dass das Global Warming Potential (GWP) netto (C-Sequestrierung, Emissionsreduktion durch Kaskadennutzung und Emissionen der Herstellung) pro kg applizierte Pflanzenkohle um 2,40 kg CO2-Äquivalent sinkt – unabhängig vom Eintragspunkt.
Für die gesamte Schweizer Landwirtschaft ergab das Szenario mit Zugabe der Pflanzenkohle zur Einstreu (10 % Volumenanteil Stroh) die grösste Wirkung: Bei Einhaltung der Schweizer Düngeverordnung (max. 1 t/ha Pflanzenkohle) kann der Einsatz von Pflanzenkohle das GWP um bis zu 301 000 t CO₂-eq pro Jahr senken. Dies entspricht einer Reduktion gegenüber dem Referenzszenario ohne Pflanzenkohle um 3,6 %. In einem maximalen Szenario mit 5 t/ha wäre eine Reduktion von 4,9 % möglich. Diese Pflanzenkohle-Mengen sind unter den aktuellen gesetzlichen Rahmenbedingungen jedoch nicht erlaubt.
Die Studie zeigt beispielhaft, wie robust der Effekt der langfristig stabilen CO₂-Entfernung durch Pflanzenkohle funktioniert. Neben diesem Effekt weisen die Studienautoren je nach konkreter Anwendung vielfältige Emissionsreduktionen in der landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette aus. Diese Effekte sind allerdings schwieriger zu quantifizieren (z. B. geringere Emissionen aus Tierhaltung oder Düngung) und werden deshalb in der Studie sehr konservativ eingeschätzt. Im Gegensatz zu dieser Studie, werden andernorts Emissionsreduktionen durch Pflanzenkohle in ähnlicher Grössenordnung wie die C-Sequestrierung geschätzt. Gerade diese Emissionsreduktionen sind in der heutigen Landwirtschaft mit den grossen Nährstoffüberschüssen sehr zentral. Viele der Emissionen aus der Landwirtschaft entstehen, weil der Kohlenstoff aus dem System rausgezogen wird und die Nährstoffe darum schneller verloren gehen. Die diskutierte Studie unterschätzt deshalb das Potential für eine Lösung, die sehr dringlich ist und kaum Alternativen hat.
Download Studie (Englisch, mit Zusammenfassungen auf Deutsch und Französisch):
«Life cycle assessment of different biochar application scenarios in Swiss agriculture»