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Holzkohle - als wichtiger Ausgangsstoff für Terra preta - chemisch betrachtet



Was passiert eigentlich, wenn Holzkohle und Regenwasser in Berührung kommen?

Ich wollte wissen, ob sich der pH-Wert dabei verändert.
Dazu habe ich eine Handvoll Holzkohle-Stücke mit Regenwasser übergossen und den pH-Wert des Regenwassers gemessen, bevor und nachdem die Holzkohle einige Minuten darin gelegen hatte.

Ich hatte vorher noch nicht besonders darüber nachgedacht und war deshalb überrascht, als ich zwischen den Fingern eine etwas seifige Beschaffenheit des Wassers spürte.
Die Messung ergab einen pH-Wert über 10, während das Regenwasser vorher einen pH-Wert von 3,5 aufwies.

Nachträglich habe ich versucht, zu rekonstruieren, was hier vorgegengen war:

Bei der Herstellung von Holzkohle durch Erhitzen von Holz entstehen aus den im Holz enthaltenen Mineralien Kalium, Calcium und Magnesium deren Oxide. Wenn diese dann mit Wasser reagieren, bilden sich basische Hydroxide:

K2O + H2O -> 2KOH
CaO + H2O -> Ca(OH)2
MgO + H2O -> Mg(OH)2

An der Luft reagieren diese schließlich mit Kohlendioxid zu Karbonaten:

2KOH + CO2 -> K2CO3 + H2O
Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H2O
Mg(OH)2 + CO2 -> MgCO3

Da Kaliumkarbonat aus der Reaktion einer starken Base (KOH) mit einer schwachen Säure (H2CO3) entsteht, ist das daraus resultierende Karbonat basisch. Erst weitere Reaktionen mit dem Boden und durch Verdünnung mit Wasser schwächen diese basische Reaktion schließlich ab.

Was können wir aus diesen Zusammenhängen schlußfolgern für die Erzeugung der Indio-Schwarzerde Terra preta?

  • Zunächst einmal ist die frisch erzeugte Holzkohle stark basisch. Wenn wir sie mit einer Aufschlämmung von Mikroorganismen vermischen, wirkt sie also giftig auf diese und tötet sie ab. Erst mit der Zeit wird diese Wirkung nach und nach schwächer.

  • Wer die Milchsäure- und Essig-haltigen EM-Lösungen mit Holzkohle vermischt, hat hier zunächst einmal bessere Startbedingungen dadurch, dass diese organischen Säuren mit der basischen Holzkohle reagieren und je nach Konzentration neutralisieren.
    Meines Wissens hat bisher aber niemand die hier ablaufenden Reaktionen genauer untersucht, so dass wir zunächst einmal mit einigem Fingerspitzengefühl (im wahrsten Sinne des Wortes!) herangehen müssen.
    Je mehr Holzkohle wir in das Substrat einmischen, desto basischer wird die Reaktion ausfallen und desto kritischer werden dadurch anfänglich die Lebensbedingungen für die Boddenorganismen.

  • Wer andere Mikrobenmischungen einsetzt, ohne dass organische Säuren dabei sind, wird zunächst gut daran tun, die Holzkohle mit verdünnten organischen Säuren, wie z.B. ausgepressten Zitronen, mit Wasser verdünnt, zu übergießen. Zitronensäure hat zudem einen wachstumsfördernden Einfluß auf Pflanzenwurzeln.



  • Andererseits bietet uns nicht vorbehandelte Holzkohle die Möglichkeit zu erkunden, ob es überwiegend deren katalytische Eigenschaft ist, die den Aufbau der Dauerhumus-Makromoleküle auslöst.

    Der Versuchsansatz könnte etwa so aussehen:

    1. Wir mischen nicht vorbehandelte , fein zerkleinerte Holzkohle mit den Kompost-Rohstoffen und setzen diese als kleine Versuchsmiete auf.

    2. Zum Vergleich setzen wir daneben eine Miete, die aus denselben Rohstoffen besteht, jedoch verwenden wir dafür Holzkohle mit derselben Körnung und in gleicher Menge, hatten diese zuvor jedoch draußen gelagert und mehrfachem Regen ausgesetzt, der die aggressiven basischen Bestandteile größtenteils ausgewaschen und dadurch eine Behandlung mit Mikroorganismen ermöglicht hat.

    Anschließend können wir jeweils die Dauerhumusmenge bestimmen, die sich in der einen und der anderen Miete gebildet hat. Ist diese in der 2. Miete höher, sind wahrscheinlich die Mikroorganismen, ursächlich und von Beginn an, an der Entstehung von Dauerhumus beteiligt.

    Jürgen Reckin