Zur Seitenansicht
 

Titelaufnahme

Titel
Effects of biochar on greenhouse gas fluxes from agricultural soils and resulting greenhouse gas abatement costs : an Austrian case study / submitted by Michaela Klinglmüller
VerfasserKlinglmüller, Michaela
Betreuer / BetreuerinSchmid, Erwin ; Zechmesiter-Boltenstern, Sophie ; Kitzler, Barbara
Erschienen2013
UmfangIX, 96 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Biokohle, Boden, Treibhausgase, Lachgas, N2O, Kohlenstoffspeicherung, Treibhausgasmessungen, Klimaschutzmaßnahme, Treibhausgasvermeidungskosten, Kosteneffektivität, Klimawandel
Schlagwörter (EN)biochar, soil, greenhouse gas emissions, nitrous oxide, N2O, carbon sequestration, GHG measurements, climate change mitigation, abatement costs, cost-effectiveness
Schlagwörter (GND)Ackerboden / Organische Düngung / Biomasse / Pyrolyseprodukt / Treibhausgas / Kohlendioxidsenke
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-3521 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Effects of biochar on greenhouse gas fluxes from agricultural soils and resulting greenhouse gas abatement costs [6.09 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die Anwendung von Biokohle auf Böden wird als eine viel versprechende Technologie gesehen, um Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre zu entfernen und langfristig im Boden zu speichern. Zusätzlich zum CO2 sind auch die Auswirkungen auf andere Treibhausgase (THG) und positive Nebeneffekte wie die Bodenfruchtbarkeit zu berücksichtigen. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit den Wirkungen von Biokohle (hergestellt aus Stroh, Holzmischung und Rebschnitt) auf die THG-Emissionen (CH4, CO2 und N2O) von drei österreichischen landwirtschaftlichen Böden (Pseudogley, Braunerde und Parabraunerde). Ziel der Arbeit war es das Einbringen von Biokohle in Böden als Klimaschutzmaßnahme zu analysieren und schließlich die THG-Vermeidungskosten zu berechnen. In einem Gewächshausexperiment wurden Gasflüsse aus geschlossenen Kammern zu verschieden Zeitpunkten der Pflanzenentwicklung (Senf und Gerste) erhoben. Basierend auf diesen Ergebnissen und einer umfassenden Literaturrecherche, wurde eine Kostenanalyse durchgeführt um die Kosteneffektivität von Biokohle als Klimaschutzmaßnahme abzuschätzen. Messungen der CO2-Emissionen aus dem Boden bestätigen, dass Biokohle-C in den ersten sechs Monaten des Experiments kaum abgebaut wurde. Wir fanden signifikante Auswirkungen von Biokohle auf die N2O-Freisetzung, welche über den gesamten Verlauf des Experiments um etwa 50% reduziert wurde. Diese Ergebnisse stellten den Ausgangspunkt für die Bestimmung der Kosteneffektivität dar, welche durchschnittliche THG-Vermeidungskosten in Höhe von EUR 90 bis 420 t-1 CO2 Equivalent (CO2e) je nach Pyrolyse-Verfahren und Größe der Anlage ergab. Den stärksten Einfluss auf die THG-Vermeidungskosten hatten der Biokohleertrag und die Ressourcenkosten. Basierend auf dem Biomassepotential für Stroh und Holz könnten in Österreich zwischen 0,54 und 1,34 Mt CO2e pro Jahr durch die Einbringung von Biokohle eingespart werden, was in etwa 7 bis 18% der jährlichen Treibhausgase aus der Landwirtschaft entspricht.

Zusammenfassung (Englisch)

Since negative impacts of global warming become ever more pressing, immediate climate change mitigation measures are increasingly needed. The application of biochar to soils is a promising technology for long-term carbon sequestration as well as for improving the soil fertility. However, non-CO2 greenhouse gases have to be considered as well. Therefore, this thesis aims at exploring the effect of biochar (derived from wheat straw, wood chips and vineyard pruning) on greenhouse gas (GHG) emissions (CH4, CO2 and N2O) from three Austrian agricultural soils (Planosol, Cambisol and Chernozem). The main goal was to evaluate the mitigation potential of biochar and finally to calculate GHG abatement costs. Greenhouse gas fluxes were measured by collecting gas samples from closed chambers at regular intervals from a pot experiment at several stages of plant development (of mustard and barley). Based on these results and a comprehensive literature review, the cost-effectiveness of biochar from straw and woodchips to mitigate GHG emissions in Austria has been assessed. Measurements of CO2 emissions from soil indicate that biochar C is rather stable in soil and only insignificant biochar degradation occurred for the first six months after application. In addition, significant effects of biochar were found for N2O fluxes, which were suppressed by about 50% over the course of the experiment. These results were the starting point for the evaluation of the cost-effectiveness of biochar technology, revealing average GHG abatement costs between EUR 90 and 420 t-1 CO2 equivalents (CO2e) depending on factors such as fast or slow pyrolysis and different plant sizes. A sensitivity analysis showed that biochar yield and feedstock costs are the key factors for the GHG abatement costs. Based on the biomass potential of straw and woodchips, biochar could potentially off-set between 0.54 to 1.34 Mt CO2e a-1 in Austria, or between 7 and 18% of GHGs caused by agriculture.