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Samstag, 18. August 2012

So war das nicht gedacht...

...mit der Holzkohle:
Gras wächst auf Holzkohle
Ein englischer Rasen scheint sich aber nicht zu entwickeln, denn auf der reinen Holzkohle fangen die Grashalme doch inzwischen an manchen Stellen an zu mickern. Dennoch spricht es für die Kohle, dass darauf trotz wechselnd nasser und sehr trockener Witterung etwas wachsen kann. Die Grassamen sind natürlich reingeweht - das war kein geplantes Experiment.

Demnächst will ich noch einen neuen Kompost für die Feldabfälle anlegen, auf dem ich dann wieder Terra Preta mit der Holzkohle herstellen will. Beim Unkrautjäten im Terra-Preta-Abschnitt des Permakulturbeetes ist mir übrigens aufgefallen, dass der Boden wesentlich lockerer und trotzdem nicht trockener ist als der normale Boden. Sogar Quecken ließen sich darin gut ausjäten. Ich kann also schonmal einen positiven Aspekt bestätigen.

Sonntag, 25. März 2012

Terra Preta Nova Teil 7: Verbesserte Kohleherstellung

Im letzten Jahr ist mir die selbst erzeugte Holzkohle fast ausgegangen und ich musste sparsam damit umgehen. Das soll mir in diesem Jahr nicht passieren. Beim letzten Mal habe ich einfach das Gestrüpp in einem großen Lagerfeuer verbrannt (also nicht den Haufen angezündet, ich will ja keine Vögel, Igel und andere Tiere, die sich dort versteckt haben könnten umbringen). Dabei entsteht dann ein Haufen aus Asche und Glut, die ich mit einer Plattschaufel in einer Zinkwanne voll Wasser abgelöscht habe. Das System war aber noch verbesserungswürdig.

Die Ausbeute kam mir relativ gering vor und sobald ein kgelförmiger Gluthaufen entstanden war, brannte das Gestrüpp darauf schlecht an, weil der Luftzug recht stark gekühlt hat, gleichzeitig hat der Wind auch viel von der Asche weggetragen und durch die starke Luftzufuhr ist ein höherer Anteil vollständig verbrannt.

Diesmal habe ich daher einen neuen Ansatz gewählt und ein relativ tiefes Loch ausgehoben.
Brenngrube
Darin habe ich dann das Feuer entfacht. Dadurch kommt kaum Wind von der Seite und die Glut des neuen Brennmaterials deckt die alte ab, so dass weniger vollständig verbrennt. Außerdem geht die Wärme nicht so stark verloren, so dass sich neues Brennmaterial besser entzündet. So kann ich schneller nachlegen. Die Luftzufuhr ist dabei kein Problem und der Funkenflug ist auch geringer.
Feuer in Brenngrube
Der Grubeneffekt lässt natürlich nach, wenn das Loch irgendwann mit Glut voll ist. Allerdings dauert das schon eine ganze Weile. Ein fast volles Loch waren ca. 100 Liter, also ein blaues Fass voll. Wenn nurnoch Glut in der Grube ist, kann man das ganze mit Wasser löschen und verhindert so das weitere Ausglühen. Vier Gießkannen à 10 Liter haben zum Löschen genügt. Natürlich ist die Kohle dann noch heiß, am nächsten Tag war sie aber genügend abgekühlt, um sie aus dem Loch zu schaufeln.
Grube mit Holzkohle
Die Kohle ist auch schon recht fein, so dass ich auf das Mahlen vielleicht doch verzichten kann. Kohle von kommerziellen Terra Preta Anbietern ist allerdings noch etwas feiner. Ich finde es sieht aber schon ganz gut aus.
fertige Holzkohle Nachaufnahme
So ein Feuerchen ist natürlich noch gemütlicher, wenn es dunkel ist. Es geht doch nichts über eine Wurst am Stock gegrillt.
Stockwurst
Dummerweise kann man so ein Feuer aber schlecht versorgen, wenn man kein handliches Feuerholz griffbereit hat und den Haufen, von dem man das Gestrüpp nimmt kaum noch im Dunkeln zu erkennen ist. Ich kann ja auch nicht beim Blitzlich des Fotoapparates arbeiten. So ist jedenfalls noch viel Gestrüpp übrig geblieben, so dass ich soweit ich dazu komme nochmal ca. 200 Liter Holzkohle daraus machen können sollte.
Grubenfeuer
Also abschließend gesagt, das Grubenfeuer hat sich bewährt, aber damit mehr reinpasst, wird die Grube beim nächsten Mal noch einen Spaten tiefer. Feuer machen ist aber in jedem Fall eine tolle Beschäftigung. Die Terra Preta Experimente können weitergehen.

Alle Teile der Terra Preta Artikelserie sind im ersten Artikel verlinkt.

Zum ersten Versuch der Kohleherstellung geht es hier.

Dienstag, 6. September 2011

Leseempfehlungen 5: Wildobst, Kompost in Zeitraffer und legaler Mundraub

Es haben sich mal wieder einige interessante Seiten angesammelt und da ich an meine neuen Gartenbilder momentan leider nicht rankomme, nutze ich die Zeit, um die Tab-Leiste meines Browsers zu leeren. Hier also meine aktuellen kommentierten Leseempfehlungen:

1. Baumkunde.de: Eine Seite, die beim Bestimmen heimischer und nichtheimischer Bäume und Sträucher hilft. Da die Seite gut mit Abbildungen ausgestattet ist und sich intuitiv über unterschiedliche Merkmale, wie Blätter, Blüten oder Früchte bestimmen lässt, ist das Bestimmen denkbar einfach. Man benötigt nicht zwingend Fachvokabular und kostenlos und anmeldefrei ist die Nutzung natürlich auch. Baumkunde.de hat mir bei der Bestimmung der Baum-Hasel vor der Tür geholfen.

2. 17.12.2008 Henry's Webiocosm Blog; Fruit and Vegetables Decomposing, Time-lapse: Ein englischsprachiges Blog mit Youtube-Kanal. Es geht zwar nicht primär um den Garten, aber dieses Video möchte ich euch dennoch nicht vorenthalten. 74 Tage verrottendes Gemüse in Zeitraffer. Hört sich vielleicht eklig an, ist aber finde ich richtig ästhetisch.

3. 29.08.2011 Neulich im Garten; Bienenhaltung mit einem Anfaenger, oder eine kurze Abrechnung mit den Goettern des Bienenuniversums. (Video): Ralfs Blog lese ich regelmäßig und da er häufig sehr lesenswerte Artikel schreibt und dazu launige Videos produziert, tauchen seine Artikel hier eben häufiger auf. Diesmal beschwert er sich (zu Recht) über die Ablehnung und Ignoranz, die einem Jungimker von älteren Kollegen entgegenschlägt, wenn er mal einen Fehler macht und diesen dann auch noch zugibt. Bienenhaltung ist nicht leicht und auch erfahrene Imker büßen immer mal wieder ein Volk ein. Manchmal hätten Fehler rückblickend sicher vermieden werden können, aber wer mein bisher völlig fehlerfrei geimkert zu haben, muss entweder sehr arrogant (und entsprechend blind) oder vom Glück verfolgt sein.

4. Mundraub.org: Ein Portal, auf dem man Fundstellen von Wildfrüchten eintragen und suchen kann. Man kann so z.B. auch ungenutzte Apfelbäume an die Allgemeinheit freigeben. Eine gewisse Unsicherheit bleibt natürlich, aber das Interesse die Bäume des Nachbarn räubern zu lassen, dürfte meist eher gering sein. Erklärtes Ziel ist es, den legalen Mundraub zu fördern, also Obstbestände, die sonst nicht genutzt werden verfügbar zu machen. Die Einträge kann man bequem auf einer Karte ansehen.

5. Garteninfos.de; Die obstbauliche Nutzung von Wildobstgehölzen (Diplomarbeit Andreas Zeitlhöfler): Der Titel sagt eigentlich schon alles. Die Dplomarbeit beschäftigt sich mit Wildobst und der tatsächlichen und möglichen Nutzung. Dabei geht der Autor auch auf die bekannten Sorten und ihre Vor- und Nachteile ein. Ganz gelesen habe ich bisher nur das Kapitel über die Sorbus-Arten, in dem unter anderem die unterschiedlichen Zuchtsorten der Eberesche/Vogelbeere, wie z.B. "Rosina" beschrieben werden. Wer sich für die Thematik interessiert, sollte in die Arbeit einmal einen Blick geworfen haben.

6. Biochar-Wiki: Ein englischsprachiges Wiki, das Erkenntnisse zur Verwendung von Holz- bzw. Biokohle zur Bodenverbesserung (siehe auch meine Terra-Preta-Experimente) sammelt und zusammenfasst.


Dienstag, 2. August 2011

Terra Preta Nova Teil 6: Risiken und Nebenwirkungen

Auch bei Terra Preta gibt es eine Kehrseite der Medaille, über die ich mir ein paar Gedanken gemacht habe.

Problem 1: Der Boden wird, sofern der Kohleanteil im Boden wie erhofft stabil bleibt, nachhaltig verändert. Er wird mehr Wasser und Nährstoffe speichern. Damit ändert man die Standortbedingungen auf veränderten Flächen für einen unabsehbaren Zeitraum. Lebewesen, die auf die bisherigen Gegebenheiten, besonders auf einen nährstoffarmen und/oder trockenen Standort spezialisiert sind, werden verdrängt. Das ist kein Problem, solange es sich um ein paar Quadratmeter in einem Garten handelt. Sollte sich das Einbringen von verkohlter Biomasse in den Boden aber großflächig durchsetzen, um landwirtschaftliche Flächen aufzuwerten, oder CO2 aus der Luft zu binden, kann dies ein Problem dartellen.

Problem 2: Woher die Biomasse nehmen? Für die Anwendung von Terra Preta bzw. Biochar im größeren Maßstab, benötigt man große Mengen Biomasse, die verkohlt werden muss. Diese Biomasse muss irgendwo wachsen. Von der zu befürchtenden Plünderung der Ur- und Regenwälder mal ganz abgesehen, ist die billigste Methode der Biomasseerzeugung der landwirtschaftliche Anbau in Monokultur mit allen bekannten Problemen. Auf den Flächen wird dann statt Lebensmitteln Biomasse zur Verkohlung angebaut. Das Problem ist dasselbe, wie beim Anbau von Energiepflanzen, nur, dass die Energieausbeute geringer ist und damit noch mehr Fläche benötigt wird.

Problem 3: Verarbeitung, Transportwege! Der Transport von Biomasse und Kohle sowie die Verarbeitung zu einsatzfähigen Substraten erfordert Energie und Rohstoffe. Die Industrielle Versorgung mit Biochar stellt also selber ein Umweltproblem dar. Lösung hierfür wäre eine möglichst lokale, dezentrale Biocharerzeugung. Das Problem hierbei ist aber die Technik. Bei unprofessionellen Verkohlungsverfahren werden wesentlich mehr giftige oder klimaschädliche Gase freigesetzt, der Effiziensgrad dürfte außerdem niedriger sein.

Problem 4: Langzeitfolgen! Lässt man mal die möglichen Vorteile der Bodenveränderung durch Kohle außer Betracht, diente das EInbringen von Biochar in den Boden vorrangig der Beseitigung von CO2 aus der Athmosphäre. Man würde also letztlich Müll lagern. Die Langzeitfolgen mögen leichter abzuschätzen sein, als bei der unterirdischen Flüssigspeicherung, die Risiken müssten aber dennoch erforscht werden. Wie verhält es sich zum Beispiel mit der Anreicherung von Schwermetallen. Möglicherweise konzentrieren sich diese in der Kohle über die Zeit. Wie sind die Auswirkungen auf den Ph-Wert, wie wir das Bodenleben beeinflusst und werden neben nützlichen Bodenorganismen nicht auch Schädlinge wie Kohlhernie etc. langfristig angesiedelt, so dass ihre Bekämpfung viel aufwendiger wird? Es bedarf jedenfalls in vielen Bereichen noch umfassender Forschungsarbeit, ehe man an einen Einsatz im ganz großen Stil denken kann, wie ihn viele Visionäre und Geschäftemacher erträumen.

Problem 5: Auch im Kleinen gehen Lebensräume verloren. Wird vermehrt Biomasse verkohlt, bleibt weniger davon im Wald, im Garten, auf dem Feld etc. Dadurch gehen vielen Tieren Lebensräume verloren. Viele Insekten benötigen Totholz, aber auch Igel und Vögel fühlen sich darin wohl.

Rechtfertigung: Ich werde von meinen privaten Experimenten trotz aller Risiken vorerst nicht ablassen. Bei den Mengen, die ich verarbeite und den wenigen Quadratmetern Fläche, deren Bodenbeschaffenheit ich verändere, ist der mögliche Schaden überschaubar. Die Forschung wird sich soweit sie denn stattfindet auf den Großeinsatz beschränken. Die Umsetzung in einem Garten mit möglichst geschlossenem Stoffkreislauf dürfte kaum von Interesse sein, da sich damit kein Geld verdienen lässt. Meine unwissenschaftlichen Versuche können so zu Erfahrungen führen, die im besten Falle in Zusammenschau mit anderen Erkenntnissen eine verträgliche Anwendung im Kleinstbereich ermöglichen. Ohnehin sieht es so aus, als hätte ich bisher nur genügend Material für Topfkulturen oder Minibeete erzeugt. Nicht zu vergessen sind auch die möglichen Vorteile durch eventuelle Ersparnisse bei Dünger, torfhaltiger Pflanzerde etc., die in erster Linie den Einsatz im Garten betreffen.

Hier der Link zum ersten Teil der Terra Preta Nova Serie mit Verlinkung zu allen Teilen.

Dienstag, 24. Mai 2011

Terra Preta Nova Teil 3: Fermentation und Kompostierung

Wie bereits geschrieben, verfolge ich beide im Titel genannten Ansätze zur Herstellung meiner eigenen Terra Preta Nova. Leider habe ich bei der Dokumentation geschlampt, so dass die Ergebnisse nicht wissenschaftlich aussagekräftig sein werden. Das kompostierte, bzw. fermentierte Material ist unterschiedlich und ich kann auch nicht genau sagen, wieviel Holzkohle ich jeweils beigemischt habe. Das Material ist in beiden Fällen schichtweise aufgebracht.

Für die Fermentation verwende ich Küchenabfälle, die eimerweise im blaue Fässer, die mir mein Nachbar freundlicherweise geliehen hat, gefüllt werden. Die Deckel scheinen aber nicht völlig luftdicht, oder die Abfälle sind nicht komprimiert genug, außerdem muss der Deckel zum Befüllen geöffnet werden. Ich hoffe dennoch auf weitgehend anaerobe Verhältnisse in den Tonnen. Die Erste ist bereits voll.Terra Preta Nova Fermentation Küchenabfälle in blauen Tonnen

Für die Kompostierung habe ich keine frischen Küchenabfälle verwendet, da diese ja in die Tonnen wandern. Stattdessen habe ich abgelagerte, teilweise angerottete Abfälle, auch Gartenabfälle mit gröberer Struktur verwendet und abwechselnd mit der Kohle in den schwarzen Schnellkomposter, den ich bei meinen Großeltern ergattern konnte, geschichtet. Gelegentlich wird der Kompost mit etwas Regenwasser oder Brennesseljauche angefeuchtet.Schnellkomposter Terra Preta Nova Kompostierung

Terra Preta Nova Teil 1: Ausgangsüberlegungen, Grundlagen (mit Links zu allen weiteren Teilen)

Terra Preta Nova Teil 2: Die Kohleherstellung

Terra Preta Nova Teil 4: Fermentation gescheitert, anaerobe Verjauchung

Terra Preta Nova Teil 2: Die Kohleherstellung

Für die Herstellung meiner eigenen Terra Preta Nova (Neue Schwarzerde) benötige ich Holzkohle (muss nicht zwingend Holz sein, daher häufig der begriff Biochar) in nicht zu geringen Mengen. Die Grillkohle, die man in jedem Baumarkt bekommt, ist dafür wenig geeignet. Mal ganz abgesehen vom hohen Preis, sind die Stücke viel zu groß und ich kann auch eine Behandlung mit Chemikalien nicht völlig ausschließen. Über die Sollgröße der Kohlebrocken herrscht Uneinigkeit, zu groß sollte sie aber wohl nicht sein. Ich habe beschlossen, es nicht zu genau zu nehmen und auf eine natürlich Zerkleinerung der Kohlestücke durch Witterung, Wurzeln und Bodenbearbeitung zu setzen. Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Tupi im südamerikanischen Regenwald ihre Holzkohle fein gemahlen haben.

Da ich keine Ahnung vom und keine Geduld für die Errichtung eines Hohlemeilers und im Übrigen auch nicht genug Material hatte, musste ich mir anders behelfen. Auf dem Grundstück fallen etwas größere Mengen Buschholz von Baum-, Strauch- und Heckenschnitt an. Davon habe ich ein schönes Lagerfeuer gemacht. Sobald ich alles verbrannt hatte, habe ich den beachtlichen Gluthaufen schaufelweise in einer mit Wasser gefüllten Zinkwanne abgelöscht. Schon hier zeigte sich das hohe Volumen und Wasserspeichervermögen der Kohle, ich musste das Wasser nämlich mehrfach erneuern. Das die verbrannten Äste überwiegend dünn waren, sind die Glutstücke entsprechend klein. Beim Ablöschen ist die Kohle durch die abrupte Temperaturschwankung gesprungen und so nochmal etwas kleiner geworden.

Ich habe keine Ahnung, wie die Eigenschaften meiner Kohle im Vergleich zu anderen Herstellungsmethoden sind, sie ist aber leicht und porös, so dass ich nicht alles falsch gemacht zu haben scheine. Die Ausbeute war garnicht mal so schlecht. Ich habe insgesamt ca. 100-150 Liter grobkörnige Holzkohle gewonnen.selbst hergestellte Holzkohle aus Strauchschnitt

Terra Preta Nova Teil 1: Ausgangsüberlegungen, Grundlagen (mit Links zu allen weiteren Teilen)

Terra Preta Nova Teil 3: Fermentation und Kompostierung

Terra Preta Nova Teil 1: Ausgangsüberlegungen, Grundlagen

Vor einiger Zeit bin ich auf das Thema Terra Preta gestoßen. Terra Preta ist ein von Menschen in Südamerika geschaffener, ungewöhnlich fruchtbarer Boden. Das Wissen um die Entstehung ging mit der spanischen Conquesta verloren, so dass man heute nurnoch mutmaßen kann. Der hohe Nährstoffanteil spricht jedoch dafür, dass Biologische Abfälle und Fäkalien gesammelt und in irgendeiner Weise in den unfruchtbaren Regenwaldboden eingebracht wurden. Die Terra Preta zeichnet sich außerdem durch einen hohen Anteil Holzkohle aus. Ich halte es gefühlt für zweifelhaft, dass die Holzkohle allein zur Bodenverbesserung eingebracht wurde, eher hatte sie eine Doppelfunktion, etwa als Streu in Komposttoiletten.
Wie auch immer die Terra Preta entstanden sind, sie hat einige Vorzüge, weswegen inzwischen versucht wird, sie "nachzubauen". Die Vorteile könnten im hohen Kohleanteil liegen. Die stark poröse Struktur der Kohle bedeutet eine große Oberfläche und damit ein hohes Speichervermögen für Wasser und möglicherweise auch für Nährstoffe und Mikroorganismen. Die Verdunklung des Bodens fördert außerdem die Erwärmumg durch Sonneneinstrahlung. Dadurch, dass die Holzkohle über sehr lange Zeit (bis zu mehrere tausend Jahre, wenn man den Berichten über die archäologischen Befunde trauen kann) stabil bleibt, wird außerde viel Kohlenstoff langfristig gebunden, was mögliche Chancen für die Klimasteuerung bedeutet.
Die Wirkung der Holzkohle im Boden muss nicht zwangsläufig für alle Bodenarten die Selbe sein, gerade fruchtbare Böden profitieren vielleicht garnicht.
Für die Erzeugung guter "Nachbauten" der Terra Preta scheint es noch kein Patentrezept zu geben. Klar ist, dass in irgendeiner Weise Kohle in den Boden eingebracht werden muss. Menge und Art der Kohle, sowie sonstige Verfahrensschritte sind hingegen weniger klar.
Erste Untersuchungen deuten darauf hin, dass sowohl die Stabilität der Kohle im Boden, als auch die Wirkung auf das Pflanzenwachstum vom verkohlten Ausgangsmaterial und dem Verkohlungsverfahren abhängen. Auch reagieren unterschiedliche Pflanzen unterschiedlich auf unterschiedliche Kohlenstoffkonzentrationen im Boden.
Die Ausgebrachte Kohle unterscheidet sich aber auch nach der Art ihrer "Veredelung". Der naheliegende Ansatz, einfach zerkleinerte Kohle in den Boden einzuarbeiten, könnte zu einer Bindung der Bodennährstoffe führen und damit zu einer Hemmung des Pflanzenwachstums führen, bis die Kohle gesättigt ist. Zumindest erscheint ein solcher Effekt nicht fernliegend, wenn die unterstellten Speichereigenschaften der Kohle zutreffen sind.
Daher wird die Kohle meist in irgendeiner Form mit Nährstoffen und häufig auch mit Mikroorganismen angereichert. Die gebräuchlichsten Methoden scheinen die Kompostierung und die Fermentation mit organischen Abfällen zu sein. Die dabei freigesetzten Nährstoffe sollen in der Kohle gebunden werden und die an der Zersetzung beteiligten Mikroorganismen sollen die Kohle besiedeln und zu einem gesunden Bodenleben beitragen.
Mir scheint die Kompostierung dabei der näherliegende Ansatz zu sein, da dabei ein natürliches Gleichgewicht an Bodenorganismen beteiligt ist. Bei der Fermentation sind vorwiegend anaerobe Organismen am Werk, die im Boden zu großen Teilen nicht überleben können. Außerdem könnte die produzierte Milchsäure zu einer Versäuerung des Bodens führen.
Anzumerken ist außerdem, dass vielfach so genannten "Effektive Mirkoorganismen" zur Optimierung der Zersetzungsprozesse und Besiedelung der Kohle eingesetzt werden. Diese kurz EM genannte Mixtur aus vorwiegend Milchsäurebakterien hat eine regelrecht kultische Verehrung erfahren und soll in allen Lebenslagen alles gut machen können. Entsprechend skeptisch stehe ich der Sache gegenüber, zumal es kein belastbares, bzw. widersprüchliches Material zum Nutzen von EM gibt. Viele Anwendungsbereiche gehören eher in die esoterische Ecke, manches mag aber auch einen gewissen Nutzen haben. Fest steht bisher wohl nur, dass es nicht schadet. Nützen tut es eindeutig den Verkäufern dieser Mixtur, die eigentlich nur ein aufgepimpter Sauerkrautsaft ist.
Ich habe mich entschlossen, auf sehr unwissenschaftliche Weise mal ein paar Anwendungsversuche zu starten. Dabei werde ich selbst hergestellte Kohle sowohl kompostiert, als auch mit Abfällen fermentiert einsetzen.

Weitere Artikel zum Thema auf Chaosgarten:

Terra Preta Nova Teil 2: Holzkohleherstelung
Terra Preta Nova Teil 3: Fermentation und Kompostierung
Terra Preta Nova Teil 4: Fermentation gescheitert, nun anaerobe Verjauchung
Terra Preta Nova Teil 5: Anlage des ersten Terra Preta Beetes
Terra Preta Nova Teil 6: Risiken und Nebenwirkungen
Terra Preta Nova Teil 7: Verbesserte Kohleherstellung

Leseempfehlungen 2: Dies, Das und Terra-Preta-Experimente auf anderen Blogs
Braucht Terra Preta EM (effektive Mikroorganismen)?
10 Terra Preta Antworten von Prof. Dr. Bruno Glaser
Terra Preta kommentierte Leseempfehlung: "Wundererde" im Test (Zeit Online)