Verwertung von Gemüse- und Grünschnittabfällen zur Herstellung von Pflanzenkohlesubstraten für ein klimafreundliches Gärtnern: Modellprojekt in der Berufsbildung für nachhaltige Entwicklung

Abstract

Das Forschungsvorhaben „Verwertung von Gemüse- und Grünschnittabfällen zur Herstellung von Pflanzenkohlesubstraten für ein klimafreundliches Gärtnern - Modellprojekt in der Berufsbildung für nachhaltige Entwicklung“ untersuchte die Schließung regionaler Stoffkreisläufe mittels Pflanzenkohletechnologie und schuf Modellprojekte, um berufliche und schulische Aus- und Weiterbildung zu fördern und anschaulich erlebbar zu machen. Die Pflanzenkohletechnologie wird auf internationaler Ebene vermehrt als eine Option zur Rückführung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre (carbon dioxide removal; kurz CDR Technologie) diskutiert. Pflanzenkohle bezeichnet das Endprodukt der Karbonisierung von Biomasse durch Pyrolyse bei einer Temperatur zwischen 350 und 900 °C. Bei der Karbonisierung wird im Gegensatz zur Verbrennung oder natürlichen Verrottung nur etwa 50 - 60 % des in der Biomasse gespeicherten Kohlenstoffs wieder an die Atmosphäre abgegeben. Die Prozesstemperaturen bestimmen dabei maßgeblich die Eigenschaften, wie z. B. Kohlenstoffgehalt und Stabilität. Die hohe Stabilität und damit die langfristige Festlegung von Kohlenstoff in der Pflanzenkohle und deren stoffliche Anwendung könnte eine signifikante Rolle bei der Verlangsamung des Anstiegs der atmosphärischen CO2-Konzentrationen spielen. Durch den Aufbau bzw. die Nutzung von Kompostieranlagen mit Pflanzenkohle, entstanden modellhafte Lernorte am Umweltbildungszentrum Berlin, im Gutsgarten Hellersdorf und im Botanischen Garten Berlin-Dahlem, an denen zugleich lokale Stoffkreisläufe geschlossen wurden. Die Kompostierung mit Pflanzenkohle wurde an den einzelnen Modellstandorten wissenschaftlich begleitet und die Umweltwirkung mittels Klimabilanz ermittelt und mit der energetischen Nutzung durch Vergärung/Biogas bzw. Verbrennung verglichen. Für die berufliche Aus- und Weiterbildung zum Thema „Stoffkreisschließung mit Pflanzenkohle“ wurden 25 Bildungsmodule entwickelt. Die Module wurden an den Lernorten in insgesamt 11 vier- bis fünfstündigen Workshops mindesten zweifach mit insgesamt 200 Auszubildenden und UmschülerInnen positiv evaluiert. Entstanden ist ein Bildungsmaterial „Pflanzenkohle“ für die berufliche - aber auch schulische - Bildung, in dem das Thema Pflanzenkohle und ihre Anwendung im gärtnerischen und landwirtschaftlichen Bereich aufbereitet wurde. In den Blick gelangt die gegenwärtige Herstellung von Pflanzenkohle und Pflanzenkohlesubstraten durch die Kompostierung und ihre gärtnerischen Anwendungen. Die Pflanzenkohle-Technologie wird im Kontext des Klima- und Bodenschutzes und der nachhaltigen Ressourcennutzung verortet und als Negative Emissionstechnologie eingeführt. Darüber hinaus entstand ein weiteres Bildungsmaterial „Boden entdecken“ für die 5. und 6. Klasse, dass das Thema Pflanzenkohle und Kompostierung in einen Projekttag zum Boden einbettet. In 12 Lernstationen, beschreiben Schüler*innen den Boden, entdecken seine Lebewesen, erforschen seine Entstehung, starten einen Kompostversuch und sammeln Ideen für den Schutz des Bodens.