In nassen Mooren gibt es wenig Sauerstoff. Organisches Material wie abgestorbene Pflanzen wird unter diesen Bedingungen nur unvollständig von Mikroben zersetzt. Im Laufe der Jahrtausende entsteht so Torf. Dieser natürliche Humus-Vorläufer hat saure und feuchtigkeitsbindende Eigenschaften sowie eine faserige und poröse Struktur, die für Böden nützlich sind. Torf wird daher weltweit für Landwirtschaft und Gartenbau genutzt. Um Torf abzubauen, müssen allerdings Moore trockengelegt werden, was sich negativ auf diese komplexen Ökosysteme auswirkt.
Torfersatz aus dem Schnellkochtopf
Ein Team um Nader Marzban vom Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) in Potsdam hat nun einen Weg gefunden, um auf andere Weise an die wertvolle Substanz zu gelangen. Die Forschenden entwickelten gleich zwei Verfahren, um künstlichen Torf herzustellen. „Wir können künstlichen Torf aus fast jedem organischen Ausgangsmaterial herstellen, darunter Biomasse wie Holz, Gräser, Blätter und Paludikulturpflanzen wie Schilfe und Torfmoose. Dieser Prozess erfordert Wasser, Druck und Temperaturen zwischen 70 und 120 Grad Celsius sowie eine geeignete Rezeptur für eine erfolgreiche Produktion“, erklärt Marzban das Grundprinzip des Prozesses.
Ihren ersten Ansatz vergleichen die Erfinder mit dem Kochen dieser Zutaten in einem Schnellkochtopf bei etwa 120 Grad Celsius. Innerhalb von nur 30 Minuten entsteht unter diesen Bedingungen aus faserarmen Rohstoffen eine Art schwarzer Humus-Vorläufer mit denselben Eigenschaften wie natürlicher Torf. Der Schnellkochprozess ahmt damit in kurzer Zeit die natürliche Torfbildung nach, die sonst Jahrtausende benötigt, wie das Team berichtet.
Marzban und seine Kollegen entwickelten dieses erste Verfahren zudem so weiter, dass die einzelnen „Töpfe“ nie stillstehen, sondern dass darin kontinuierlich torfähnliches Substrat köchelt. So können auch Rohstoffe mit höherem Faseranteil verwendet werden. In diesem zweistufigen Verfahren wird die Biomasse zunächst bei etwa 70 Grad Celsius unter Druck gekocht. Anschließend werden die Fasern mechanisch zerkleinert, wodurch chemische Reaktionen ausgelöst werden, die Wärme freisetzen und torfähnliche Humusstrukturen bilden.
Beitrag zur Kreislaufwirtschaft
In beiden Torfersatz-Produktions-Verfahren werden durch die Verarbeitung von organischem Abfall-Material große Mengen an Kohlenstoff gebunden und es entstehen kaum Emissionen. Unterm Strich ist der Prozess damit klimapositiv. Die Technik könnte schon bald zu einer nachhaltigen, biobasierten Kreislaufwirtschaft beitragen. „Künstlicher Torf bietet eine Möglichkeit, natürlichen Torf zu ersetzen, Emissionen zu reduzieren und Biomasse zu recyceln“, so Marzban. „Die Produktion künstlichen Torfs könnte aufgrund seiner Skalierbarkeit und geringen Kosten bald die industrielle Produktion erreichen. Das Konzept ist jedoch nur der Anfang, ein spannender Ausgangspunkt für kontinuierliche Weiterentwicklung, Anpassung und Innovation.“
Quelle: Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB)
