Pflanzenkohle wird vom Weltklimarat (IPPC) als vielversprechende Negativemissionstechnologie (NET) bezeichnet. Das vorliegende Projekt «Landwirtschaft – Klimaschutz und Klimaanpassung mit Pflanzenkohle» baut auf einem Bericht des BLW zum Wissensstand über den Einsatz von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft auf (Schmidt et al., 2021) und ist Teil des Entwicklungsschwerpunkts Klima ESP des Kantons Aargau. Hintergrund ist das Ziel des Kantons, einen vermehrten Einsatz von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft zu prüfen. Dazu wurden in umfangreichen Vorarbeiten in Zusammenarbeit mit Partnern aus der kantonalen Land- und Forstwirtschaft die Erkenntnisse aus dem BLW Bericht in Teilaspekten detailliert und auf regionale Verhältnisse angepasst (Baumann et al 2022., siehe Beilage). Davon ausgehend wurden Forschungsfragen formuliert und notwendige Forschungsarbeiten abgeleitet, um Wissenslücken in der Anwendung von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft zu schliessen. Der Schwerpunkt der Forschungsarbeiten wird auf die Tierhaltung, die Hofdüngerwirtschaft und Substratversuche bei Spezialkulturen gelegt. Gleichzeitig wird die Basis für eine bessere Beurteilung von allfälligen Risiken bei der grossflächigen Ausbringung von Pflanzenkohle gelegt.
Ein wesentlicher Aspekt sind mögliche Kontaminationen der Pflanzenkohle mit Schadstoffen. Bei der Herstellung von Pflanzenkohle stehen Fragestellungen zu Kontaminationen von Schwermetallen und polyzyklische Kohlenwasserstoffverbindungen (PAK) im Vordergrund. Für eine bessere Abschätzung zu den Schwankungen der Pflanzenkohlequalität wird eine Sammlung und Auswertung bestehender Datensätze aus Qualitätsbeprobungen und eine engmaschige Stichprobenprüfung von aktuell produzierter Pflanzenkohle durchgeführt (Arbeitspaket (AP) 1). Da der Einsatz der Pflanzenkohle aktuell mehrheitlich über die Tierhaltung erfolgt, untersuchen wir in Fütterungsversuchen die Wirkung von Pflanzenkohle als Futterkohle auf die Methanemissionen und die Tiergesundheit (AP 2). Bei der Passage der Pflanzenkohle durch das tierische Verdauungssystem können sich die Stabilität und die Sorptionseigenschaften für Nährstoffe verändern. In AP 3 wird die Stabilität der Kohle, die den Verdauungstrakt passiert hat modelliert und Bodenabbauraten errechnet. Weiter wird der Einsatz von Pflanzenkohle in der Hofdüngerwirtschaft und deren Wirkung auf NH3, N2O und CH4 Emissionen quantifiziert (AP 4). Ziel des AP ist es Handlungsempfehlungen für den Umgang mit Hofdüngern abzuleiten und mögliche negative Klimawirkungen und Nährstoffverluste zu vermeiden. Im Pflanzenbau ist der Einsatz von Pflanzenkohle vor allem in Spezialkulturen mit hoher Wertschöpfung interessant. Wir testen den Kohleeinsatz als Beigabe zu Anzuchtsubstraten in der Jungpflanzenaufzucht und evaluieren die Wirkung auf Pflanzenwachstum und die Unterdrückung von bodenbürtigen Pflanzenkrankheiten (AP 5). Anschliessend werden die Ergebnisse aller APs in einer Synthese zusammengefasst (AP 6).
Beim BLW werden die Arbeitspakete Pflanzenkohle Stabilität (AP 3), Substratversuche (AP5) und Synthese (AP 6) beantragt. Die Arbeitspakete Kohlequalität (AP1) und Tiergesundheit (AP2) sind bereits durch den Kanton Aargau im Rahmen des Entwicklungsschwerpunkts Klima (ESP Klima) Pflanzenkohle finanziert.
