Untersuchungen zur thermochemischen Aufbereitung biogener Reststoffe<\/p>\n
Das Thema der Bodenverbesserung und Kohlenstoffsequestrierung via Pflanzenkohlen bzw. Biokohle nach Art der \u201cTerra Preta\u201d wird in den letzten Jahren vermehrt wissenschaftlich diskutiert. Die Einfl\u00fcsse der Herstellungsparameter auf die sp\u00e4teren Eigenschaften von Pflanzenkohlen sind dabei jedoch bisher noch nicht allumfassend gekl\u00e4rt. Daher verfolgt die Arbeit das Ziel, eine Herstellungsmethode zur Produktion einer \u201eidealen Pflanzenkohle\u201c in Bezug auf deren Inkohlungsgrad, Funktionalit\u00e4t\/N\u00e4hrstoffverf\u00fcgbarkeit, Wasserhalteverm\u00f6gen und Kohlenstoffstabilit\u00e4t zu finden. Die Hypothesen der Arbeit gehen davon aus, dass die Umsetzungstemperaturen der Schl\u00fcssel zur \u201eidealen Pflanzenkohle\u201c sind.<\/p>\n
In einem im Rahmen der Arbeit konstruierten Reaktor wurden verschiedene Modellsubstrate unter Variation von Prozessbedingungen karbonisiert. Im Ergebnis konnte anhand von Elementaranalysen, Inkohlungsgraden und der Messung von funktionellen Gruppen die Temperatur als der f\u00fcr die Inkohlung entscheidende Parameter herausgestellt werden. Die Produkte, die bei gleichen Prozessbedingungen erzeugt wurden, zeichnen sich im Ergebnis durch exakt vergleichbare physikochemische Eigenschaften aus. Mit zunehmenden Temperaturen werden funktionelle Gruppen abgespalten und der Inkohlungsgrad steigt an. Die H\u00e4lfte des in den Prozess eingebrachten Kohlenstoffes geht jedoch w\u00e4hrend der Karbonisierung verloren.<\/p>\n
Die nachfolgenden Untersuchungen zur N\u00e4hrstoffverf\u00fcgbarkeit wurden anhand von Sorptionsversuchen mit Humins\u00e4ure, der Messung der Kationenaustauschkapazit\u00e4t und der Nitratsorption fortgesetzt. Dabei konnte kein Einfluss der Herstellungstemperatur auf diese f\u00fcr Pflanzenkohlen als Bodenverbesserungsmittel wichtigen Eigenschaften festgestellt werden. Vielmehr besitzen alle Kohlen nur sehr geringe bis gar keine Sorptions- bzw. Austauscheigenschaften. Ein Einfluss der Herstellungstemperaturen von Pflanzenkohlen auf deren Wasserhaltekapazit\u00e4t wurde ebenfalls nicht nachgewiesen. Eine Erh\u00f6hung der Wasserhaltekapazit\u00e4t durch die Applikation von Pflanzenkohlen in einem Boden konnte jedoch festgestellt werden. In Versuchen zur Kohlenstoffstabilit\u00e4t wurde eine Erh\u00f6hung der Stabilit\u00e4t mit steigender Umsetzungstemperatur gemessen. Eine energetische, \u00f6kologische und monet\u00e4re Betrachtung der Pflanzenkohleherstellung rundet die Ergebnisse ab.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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