Pyrogener Kohlenstoff und Mineralien-Verwitterung (PyMiCCS) für beschleunigtes Pflanzenwachstum und Kohlenstoffentnahme und Speicherung

Projektbeschreibung

Das PyMiCCS-Projekt ist Teil des BMBF Forschungsprogramms zu landbasierten CO₂-Entnahmemethoden (CDRterra). Im Rahmen von PyMiCCs wird dabei auf die die kombinierte Einbringung von Pflanzenkohle und Gesteinsmehlen zur verbesserten Speicherung organischen und anorganischen Kohlenstoffs im Boden erforscht. Diese empirischen Daten werden genutzt, um Modelle für Kohlenstoffsenken und wirtschaftliche Machbarkeit zu verbessern, und die Verbesserung der Bodenqualität auf regionaler Ebene abzuschätzen.

Abb.: Seedtke/created with BioRender.com

Die AG Bodenschutz und Bodentechnologie untersucht dazu die den Einfluss verstärkter Verwitterung, Pflanzenkohle- und PyMiCCS-Materialien auf verschiedenen Böden, um physikalisch-chemischen Veränderungen des Bodens zu identifizieren und ihren Einfluss auf den Umsatz organischen Bodenkohlenstoffs zu quantifizieren. In kotrollierten Labor-Experimenten wird der Einfluss der PyMiCCS-Zugabe auf die Effizienz mikrobiellen Kohlenstoffumsatzes und Stabilisierung in Bodenkohlenstoff-Pools mittels 13C-Isotopenmarkierung nachverfolgt und das langfristige C-Sequestrierungspotential abgeschätzt. In Kooperation mit der Hochschule Geisenheim, werden zudem Lysimeter-Versuche durchgeführt um den Einfluss auf Pflanzenwachstum in landwirtschaftlichen Anwendungen unter freilandnahen Bedingungen zu testen. Die Auswirkungen auf CDR-Raten, SOC-Akkumulation, Nährstoffauswaschung und physikalisch-chemische Bodenqualität wird untersucht und die erhobenen Daten für Modellparametrisierungen weitergegeben.

Die AG Dynamik von Bodenprozessen trägt zum BMBF Projekt „PYMICCS“ mit einem Arbeitspaket zur prozessbasierten Bodenmodellierung bei. Ziel ist es, ein dynamisches Bodenmodell zu entwickeln, das Effekte von Gesteinsmehl und Biokohle sowie deren Kombination auf den Bodenkohlenstoffhaushalt, Bodeneigenschaften und den CO2-Austausch mit der Atmosphäre erklären kann. In Kooperation mit der AG Ökologische Modellierung des Fachbereichs Biologie soll das Ergebnis helfen, dem CDRterra Synthese-Projekt eine globale Abschätzung des CO2-Sequestrierungspotentials zu liefern.

Abb.: Seedtke/created with BioRender.com

Mitarbeitende am Institut für Bodenkunde

Prof. Dr. Christian Beer
Prof. Dr. Annette Eschenbach
Dr. Joscha Becker
 Franziska Busch (Doktorandin)
 Maria Seedtke (Doktorandin)
Annika Naumann (Technische Angestellte)

Kooperationspartner

• Fachbereich Biologie, AG Ökologische Modellierung
• Ithaka Institute: Hans-Peter Schmidt, Dr. Nikolas Hagemann
• Hochschule Geisenheim: Prof. Dr. Claudia Kammann
• Potsdam Institut für Klimafolgenforschung: Dr. Alexander Popp

Abschlussarbeiten

• Masterarbeit, Annemarie Lübeck: "Priming-Effekt von kombinierter Biokohle-Gesteinsmehl-Zugabe in landwirtschaftlichen Böden", 2024