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Die Erfindung beschreibt ein neuartiges und nützliches, kohlenstoffbasierendes wasser- und nährstoffspeicherndes Material mit erhöhter spezifischer Oberfläche zur Optimierung von Böden und Pflanzsubstraten, welches verschiedene organische und anorganische Zusatzstoffe enthalten kann. Das erfindungsgemäße, kohlenstoffbasierende Speichermaterial unterscheidet sich in seiner Zusammensetzung und seinem Wirkungsspektrum deutlich von herkömmlichen Bodenzusatzstoffen.
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Die Beschaffenheit und Zusammensetzung des Basismaterials, welches auf anorganischem Kohlenstoff aus industriellen Verkokungsprozessen resultiert, verspricht aufgrund seiner besonderen spezifischen Oberflächenstruktur in Kombination mit organischen Polymeren wie z. B. Polyacrylaten oder Cellulosederivaten und verschiedensten anorganischen Mineralstoffen wie den Gesteinsmehlen eine beschleunigte Verbesserung von kargen Bodenstrukturen, insbesondere von nährstoffarmen Sandböden in ariden Gegenden der Erde durch die besondere Fähigkeit, große Mengen wässriger Flüssigkeiten, gelöster Nährstoffe und Mikroorganismen zu binden und bedarfsgerecht der Umgebung wieder zur Verfügung zu stellen.
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Im belebten Erdreich, nachfolgend als Substrat bezeichnet, finden permanent außerordentlich komplexe Lebensvorgänge und Interaktionen zwischen der vielgestaltigen Mikroorganismenflora und der damit im Austausch stehenden Mikro- und Makro-Bodenfauna statt. Grundlage für ein gesundes Pflanzenwachstum ist daher ein Pflanzsubstrat, das nicht nur jederzeit alle lebensnotwendigen Nährstoffe, Mineralien, Spurenelemente und vor allem genügend Feuchtigkeit zur Verfügung stellt. Den geeigneten Lebensraum für unterschiedlichste, nichtpathogene Mikroorganismen sollte ein gutes Pflanzsubstrat für ein nachhaltiges Wachstum der Pflanzen ebenso bereitstellen müssen. Die lebende Pflanze steht über ihre Wurzeln in kontinuierlicher Wechselwirkung mit dem Lebensbereich der im Substrat siedelnden Mikroorganismen. Dem Wachstum dieser Mikroorganismenflora, insbesondere im unmittelbaren Wurzelbereich, der Rhizosphäre, kommt damit eine entscheidende Bedeutung für die Steuerung des Pflanzenwachstums zu. Eine verbesserte, aufgelockerte Bodenstruktur ermöglicht eine optimale Versorgung von Boden und Wurzel mit Sauerstoff und fördert die mikrobielle Aktivität.
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Die seit Jahrzehnten gängige Praxis der übermäßigen Düngung von Böden mittels anorganischer NPK-Dünger und organischer Gülle führt mittlerweile zu weitgehend überdüngten, verdichteten und an Mikroorganismen verarmten Bodensubstraten. Die Folge sind verseuchtes Grundwasser, eutrophierte Oberflächengewässer, Boden-Erosionserscheinungen aufgrund mangelnden Wasserspeichervermögens und nährstoffarme, insbesondere an Spurenelementen verarmte Kulturpflanzen.
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Zur Verbesserung von Bodenstrukturen wurden vielfältige Vorschläge veröffentlicht, insbesondere im Bereich der Bodenhilfs- und zusatzstoffe, welche die vielseitigen Probleme ausgleichen sollen. Beispiele hierfür finden sich in den Patentschriften
US 5,741,346 ,
US 6,254,654 und
US 2006/0130397 .
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Aus Südamerika ist bekannt, dass die Ureinwohner im Amazonasgebiet unter Zumischung von verbranntem und verkohltem Holz zu den Böden, „schwarze Böden” genannt, sehr gute Ernteergebnisse erzielen konnten. Kohle ist ein weltweit natürlich vorkommender, kohlenstoffreicher, brauner bis schwarzer Feststoff. Kohle tritt auf in Form geschichteter Sedimentablagerungen und stellt eines der wichtigsten fossilen Brennstoffe dar. Kohle wird durch Wärme und Druck über Millionen von Jahren aus abgestorbenen pflanzlichen Überresten gebildet.
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Braunkohle ist ein braun bis schwarz gefärbtes brennbares Gestein, welches aus Ansammlungen pflanzlicher Materialien und sich anschließender chemischer und physikalischer Umwandlungsprozesse, welche sich über sehr lange Zeiträume erstreckten, resultiert. In feuchter Umgebung, dem Torfmoor, waren die abgestorbenen Pflanzen weitgehend geschützt vor dem normalerweise eintretenden Verrottungsprozess aufgrund des hohen Grundwasserspiegels und des sauerstoffarmen Wassers. Torf, das schwammartige, wassergesättigte organische Material pflanzlichen Ursprungs, ist das Ausgangsmaterial für Braunkohle. Im wasserfreien Zustand enthält Braunkohle bis zu 70% Kohlenstoff.
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Steinkohle bzw. Anthrazit ist ein tiefschwarzes, teilweise glänzend schimmerndes Material, enthält mehr gebundenen Kohlenstoff als jede andere Form von Kohle und weist den geringsten Anteil flüchtiger Verbindungen auf. Diese Materialien erzeugen im Verbrennungsprozess die höchsten Temperaturen und die größte Wärmeausbeute.
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Kohle als Bestandteil von Mischungen zum Gebrauch als Bodenadditiv ist bereits in den Schriften
DE 197 13 879 A1 ,
DE 198 25 168 A1 ,
DE 10 2007 047 533 A1 ,
US 6,775,948 und
US 4,541,857 erwähnt. Der Einsatz von Rohbraunkohle in Kombination mit Kompost und ggfs. einem organischen bzw. anorganischen Dünger zu Düngezwecken ist ebenfalls darin beschrieben. Die Pflanzenverfügbarkeit der Nährstoffe aus der Rohbraunkohle ist jedoch begrenzt. Eine besondere Funktion der Kohlematerialien in Bezug auf Wasserspeicherfähigkeit und mögliche positive Wirkungen aufgrund dessen Oberflächenstruktur wird nicht beschrieben.
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Die bessere Eignung von Flugaschen aus der Stein- und Braunkohleverbrennung als Bodenhilfsstoffe wird beschrieben in den Patentschriften
US 4,469,503 ,
US 4,985,060 ,
US 5,451,240 und
US 6,287,358 . Flugasche ist ein Bestandteil von Rückständen aus der Kohleverbrennung und wird z. B. in Schornsteinen der Kohlekraftwerke gebildet. Ein anderer Typ resultiert aus der Bodenasche von Hochöfen. Abhängig von der Entstehung und dem chemischen Aufbau der Kohle, welche verbrannt wird, variiert die Zusammensetzung der Flugaschen erheblich. Sämtliche Typen enthalten aber erhebliche Mengen an Siliciumdioxid und Calziumoxid, welche die vorherrschenden Bestandteile der kohletragenden Gesteinsschichten sind. Toxische Bestandteile in Spuren oder auch im Prozentbereich können beispielsweise bestehen aus Elementen oder Verbindungen von Arsen, Beryllium, Bor, Cadmium, Chrom VI, Kobalt, Blei, Mangan, Quecksilber, Molybdän, Selen, Strontium, Thallium und Vanadium, vergesellschaftet mit Dioxinen und polyaromatischen Kohlenwasserstoffen. Derartige Verbrennungsprodukte, wie auch die Flugaschen, unterliegen in den meisten Ländern als Abfallprodukte aber entsprechenden Verordnungen und dürfen nicht zu diesen Zwecken in den Boden eingebracht werden. Der Gebrauch von Holzkohle und oxidierter Braunkohle zur Bodenverbesserung wird erwähnt in den Schriften
US 2002/0174697 und
US 2004/0111968 .
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Die besten Eigenschaften weisen thermisch, unter Sauerstoffabschluss behandelte organische, kohlenstoffreiche Materialien aus Torf, Braunkohle, Holz, Pflanzenresten und -schalen auf. Durch den pyrolytischen Prozess werden die organischen Kohlenwasserstoffanteile in einen hochporösen, sehr oberflächenreichen, anorganischen Kohlenstoff überführt. Verbindungen des Schwefels, Kohlenoxide und andere flüchtige Bestandteile werden dabei weitgehend entfernt. Ähnlich geeignete, poröse, anorganische Kohlenstoffprodukte lassen sich auch aus künstlich hergestellten, gesättigten bzw. insbesondere aus ungesättigten organischen Polymeren darstellen. Mögliche Beispiele wären Polymere aus Styrol, Acrylsäure, Butadien, Ethylen, Propylen, Vinylacetat etc. und Mischungen bzw. Copolymere daraus.
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Abhängig von der Produktionsmethode lassen sich verschiedene Arten von Pyrolyseprodukten, welche durch Erhitzen von organischen Materialien entstehen, unterscheiden:
- a) Holzkohle ist ein poröser schwarzer Feststoff, welcher aus einer amorphen Form des Kohlenstoffs besteht und als Rückstand durch Erhitzen von Holz unter Luftausschluss bei Temperaturen bis zu 350°C erhalten werden kann. Holzkohle enthält ca. 83% Kohlenstoff und wird als Filter- und Absorptionsmaterial verwendet.
- b) Kokskohle ist der Rückstand aus der trockenen Destillation von Stein- oder Braunkohle bei Temperaturen zwischen 500°C und 1480°C. Bei diesem pyrolytischen Prozess werden die flüchtigen Bestandteile abgetrennt und abhängig vom Rohstoff resultiert ein Produkt mit einem anorganischen Kohlenstoffanteil von 88–92%. Der Schwefelanteil ist gering, der von Calzium- und Magnesiumoxid relativ hoch. Die spezifische Oberfläche vergrößert sich bei diesem Vorgang auf 300–500 m2/g. Kokskohle ist ein industriell hergestelltes Produkt und wird als Brennstoff und in der Stahlherstellung verwendet. Kokskohle kann grundsätzlich auch aus Holzkohle und ähnlichen kohlenstoffhaltigen Rohstoffen hergestellt werden.
- c) Aktivkohle besteht aus hochporösem, teiloxidiertem und stark absorbierendem Kohlenstoff, welcher in einem aufwändigen und kostspieligen Verfahren u. a. durch Gasaktivierung mit Kohlendioxid/Luftgemischen bei 700–1000°C aus Holzkohle, Torf, Braunkohle oder auch Anthrazit erzeugt wird. Die aktive Oberfläche liegt bei 1000–2000 m2/g. Aktivkohle wird hauptsächlich zur Gasreinigung, Wiederaufbereitung von Lösungsmitteln oder auch als Gegenmittel für verschiedene Gifte in der Medizin eingesetzt.
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Die Pyrolyseprodukte aus der Hochtemperaturbehandlung oberhalb von 500°C, z. B. auf Basis von Holz oder Braunkohle (Kokskohlenstoff: aktive Oberfläche ca. 300–500 m2/g), werden aufgrund ihrer stark vergrößerten Oberfläche und dem damit verbundenen enormen Absorptionsvermögen seit langem in der Filtrationstechnik (z. B. für Abwasser, Trinkwasser, Badewasser, Gase) eingesetzt. Diese anorganischen, hochgradig kohlenstoffhaltigen Pyrolyseprodukte sind in ihren Eigenschaften vergleichbar mit Aktivkohle (aktive Oberfläche ca. 1000–2000 m2/g) und darüber hinaus auch noch erheblich günstiger herzustellen.
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Die zu lösende Problemstellung besteht in der Notwendigkeit, geeignete Rohstoffe zur Herstellung von Bodenzusatzstoffen zu finden, welche in Bezug auf Wirksamkeit, Preis, Verfügbarkeit und Umweltverträglichkeit eine erfolgversprechende Basis für breite, kommerzielle Anwendungen in unterschiedlichsten Bereichen des Pflanzenanbaus darstellen können. Es lag also nahe, hochporöse, oberflächenreiche anorganische Kohlenstoffprodukte aus Pyrolyse- bzw. Hochtemperatur-Verkokungsprozessen zu Zwecken der Substratverbesserung im Pflanzenanbau einzusetzen. Ein wichtiges Argument für den großflächigen Einsatz solcher anorganischen Kohlenstoffprodukte liegt auch darin, dass der enthaltene Kohlenstoff auf Dauer im Boden gebunden bleibt und somit nicht mehr zu einer Erhöhung des klimaschädlichen Kohlendioxidgehaltes in der Atmosphäre beitragen kann.
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Das interessanteste Produkt für den Einsatz als Bodenzusatzstoff ist feinteiliger und kostengünstiger Kokskohlenstoff, welcher aus dem industriellen Pyrolyseprozess als Reststoff hervorgeht. Das Produkt wird bei Temperaturen oberhalb von 500°C erzeugt, und, abhängig vom eingesetzten Rohstoff, liegt der anorganische Kohlenstoffgehalt bei 88–92%. Andere darin enthaltene Rückstände verursachen keinerlei Umweltprobleme. Das Gegenteil ist der Fall. Die Elemente Kalzium und Magnesium sind wichtige Spurenelemente für das Pflanzenwachstum. Diese günstigen Eigenschaften werden bereits in der Patentschrift
DE 509 524 von 1930 beschrieben, wobei der Zusatz von Koks in geeigneter Körnung eine Qualitätsverbesserung bei verfestigten Ton-, Klei- und Lehmböden herbeiführen soll. Auf diesem Rohstoff aufbauende Mischungen oder Composites mit veränderten und optimierten Eigenschaften in Bezug auf eine mögliche Bodenverbesserung, insbesondere durch Zugabe von organischen Polymeren und anorganischen Zusatzstoffen, werden nicht erwähnt.
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Bei der Auswertung verschiedener Versuchsreihen hat sich gezeigt, dass Rasenanpflanzungen aus Rasensaat auf Mischungen aus reinem Sand und einer einfachen Variante des erfindungsgegenständlichen Speichermaterials auf Basis von Kokskohlenstoff im Vergleich zu einer Referenzprobe, welche nur Rasensaat auf reinem Sand als Pflanzsubstrat aufwies, erhebliche Unterschiede in Wachstum und Farbe aufwiesen. Während anfänglich bei Keimung der Saat kaum Unterschiede festzustellen waren, zeigten sich nach einigen Wochen der Wachstumsphase mit wiederholten Trockenperioden, dass die rein sandhaltige Referenzprobe ausschließlich helle und kleinwüchsige Grashalme hervorbrachte. Die Probe, welche das erfindungsgegenständliche Speichermaterial enthielt, erzielte eine deutlich größere Biomasse in Verbindung mit sehr kräftigen, dunkelgrünen Grashalmen. Nach den jeweiligen Trockenperioden bei unterlassener Wassergabe vermochte sich das Gras der mit dem Bodenhilfsstoff versetzten Probe auch erheblich schneller zu erholen, als das Gras der Referenzprobe.
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Weitere Versuche mit ähnlichem Aufbau zeigten darüber hinaus, dass Sandsubstrate, welche das erfindungsgegenständliche Speichermaterial in Kombination mit kleinen Mengen eines herkömmlichen NPK-Düngers enthielten, im Vergleich zu Referenzproben, welchen nur NPK-Dünger zugesetzt wurde, einige Wochen länger kräftigere und grünere Grashalme hervorbrachten, weil bei jeder Wassergabe messbare wasserlösliche NPK-Düngeranteile aus der Referenzprobe ausgespült wurden. Das Gras der Referenzprobe verlor nach und nach seine Farbe und das Pflanzenwachstum ließ deutlich nach. Dieser negative Effekt war bei der Probe mit dem erfindungsgegenständlichen Speichermaterial in dieser Form nicht zu erkennen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein bislang in dieser Zusammensetzung nicht beschriebenes, oberflächenreiches, kohlenstoffbasierendes Speichermaterial zur Verfügung zu stellen, welches ein beliebiges Pflanzsubstrat in seinen Eigenschaften so verbessert, dass es das Pflanzen- und Mikrobenwachstum mittelbar initiiert, anregt und nachhaltig unterstützt. Derartige Speichermaterialien zur Bodenverbesserung auf Basis von Kohlenstoff aus dem Pyrolyseprozess in Kombination mit organischen Polymeren und anorganischen Zusatzstoffen, sind bislang nicht beschrieben.
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Die gestellte Aufgabe wird bei Materialien der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1) gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Materials sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Dabei scheint es von Wichtigkeit zu sein, kohlenstoffhaltige Rohstoffe einzusetzen, welche bei Temperaturen oberhalb von 300°C, bevorzugt oberhalb von 500°C pyrolysiert wurden. Der Kohlenstoffgehalt dieser Produkte weist einen hohen, bei durchschnittlich über 80% liegenden Anteil auf, einhergehend mit einer hochaktiven spezifischen Oberfläche von über 300 m2/g. Damit verbessert sich gegenüber herkömmlichen Bodenzusatzstoffen auch die Aufnahmefähigkeit für Wasser und Nährsalze.
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In einer modifizierbaren Form gemäß Anspruch 2) hält und speichert das erfindungsgemäße, kohlenstoffbasierende Speichermaterial besonders große Mengen Wasser und darin gelöste Stoffe. Illustrativ sind einige organische Polymere, welche die guten Speichereigenschaften des erfindungsgemäßen, kohlenstoffbasierenden Speichermaterials unterstützen und sogar erheblich verbessern können, dargestellt. Bevorzugt werden wasserlösliche bzw. wasserdispergierbare Additive, insbesondere Stärke, Weizenmehl, Cellulose, Gelatine, Alginate oder organische Polymere und/oder Copolymere aus der Gruppe der Polyamide, Polyester, Polyurethane, Polyethylene, Polyester, Polyacrylsäuren, Polyacrylate, Polyvinylpyridine, Polypyroline, Polyvinylpyrolidone, Polyvinylalkohole, Polyalkylenglycole, Polyvinylether, Polyvinylamine, Polyvinylsulfonsäuren, Polystyrolsulfonsäuren, Proteine, Caseine eingesetzt. Es bleibt anzumerken, dass diese Auflistung nicht erschöpfend und abschließend wiedergegeben ist. Bei Bedarf findet eine reversible Abgabe der in dem erfindungsgemäßen Speichermaterial gespeicherten Flüssigkeiten an das Pflanzsubstrat statt. Damit ist eine dauerhafte und kontinuierliche Pflanzenverfügbarkeit gegeben. Zu hohe Konzentrationen an gelösten Nährstoffen führen zu Überdüngung und toxischen Effekten, die sich negativ auf das Pflanzen- und Mikrobenwachstum auswirken können. Solche Probleme werden bei sorgfältiger Abstimmung der Zusammensetzung des Pflanzsubstrates auf die Wachstumsbedingungen der Pflanzen nachhaltig vermieden.
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Gemäß Anspruch 3) wird bei Zusatz von Gesteinsmehlen, welche dem erfindungsgemäßen, kohlenstoffbasierenden Speichermaterial zugesetzt werden, die gewünschte Humusbildung unterstützt. Darüber hinaus fungieren Gesteinsmehle und andere, spezielle anorganische Materialien und Salze als pH-Regulatoren und auch als Lieferanten für wichtige Mineralien und Nährstoffe.
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Nach Anspruch 4) kann mittels des erfindungsgemäßen, kohlenstoffbasierenden Speichermaterials eine gezielte Substrataufbereitung vorgenommen werden. Je nach Beschaffenheit des Substrates bzw. Bedürfnissen der Pflanzen reicht häufig ein kleiner Anteil von anorganischen NPK-Düngesalzen im Speichermaterial. Zur Bekämpfung von pathogenen Mikroorganismen (Keime, Pilze, Viren, sonstige Pflanzenschädlinge), welche möglicherweise bereits ein vorhandenes Pflanzsubstrat besiedelt haben, kommen Biozide wie z. B. quartären Ammoniumverbindungen, kationischen Tensiden oder auch Peroxide, welche ein möglichst keimarmes Umfeld schaffen, als Zusatzstoffe für das Speichermaterial in Frage. Die Biozide müssen im Substrat biologisch abbaubar sein, damit sich nach der anschließend notwendigen, gezielten Zugabe von Mikroorganismen, ggfs. mittels zusätzlicher Gabe von Torf, Gülle, Tierkot, Mist, Klärschlamm, organischen Hausabfällen, Kompost oder Mischungen daraus, die nützliche Mikroorganismenflora wieder aufbauen kann.
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Entsprechend kann im Falle von sehr nährstoffarmen Wachstumssubstraten der Einsatz von modifizierten, erfindungsgemäßen Speichermaterialien, welche bereits schon pflanzenverfügbaren organischen Kohlenstoff aus den sogenannten C-Lieferanten beinhalten, für die Entwicklung von Mikroorganismen notwendig werden. Die Problemstellung wird ebenfalls gemäß Anspruch 5) und 6) gelöst.
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Nach Anspruch 7) kann das erfindungsgemäße, kohlenstoffbasierende Speichermaterial als ein mit Wasser beladenes Produkt zur Verfügung gestellt werden. Das ist dann von hohem Interesse, wenn in trockenen Arealen eine schnelle Wasseraufnahme bzw. -abgabe aufgrund extrem schwankender Randbedingungen wie Temperatur und Feuchtigkeit notwendig erscheint. Die Wasseraufnahme bei dem absolut getrockneten, erfindungsgemäßen, kohlenstoffbasierenden Speichermaterial findet deutlich zeitverzögert statt.
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Die vielschichtigen Ausgestaltungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen, kohlenstoffbasierenden Speichermaterials ermöglicht die Herstellung vieler verschiedener Produkte als Zusatzstoffe für Böden bzw. Pflanzsubstrate, um die unterschiedlichsten Probleme im Bereich der Bodenverbesserung zu lösen, wie mögliche erweiterte Ausführungen und Anwendungen des erfindungsgemäßen Speichermaterials, die in den Ansprüchen 8) bis 12) beschrieben sind, zeigen.
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Die Anwendung ausgewählter Produkte aus dem Bereich der erfindungsgemäßen, kohlenstoffhaltigen Speichermaterialien als Bodenzusatzstoffe bewirkt:
- – ein besseres Pflanzenwachstum/ höhere Ernteerträge/ größere Biomassen
- – eine intensive Grünfärbung der Blätter von Grünpflanzen
- – eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen wiederholte Austrocknung
- – eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Staunässe im Wurzelbereich
- – eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Pflanzenschädlinge
- – eine intensivere Aromaentwicklung bei vielen Pflanzen und Früchten
- – ein stärker ausgeprägter Geschmack bei vielen Nutzpflanzen
- – eine Erhöhung des Gehaltes an Spurenelementen in den Pflanzen
- – weniger Verschwendung von Wasser und anderer Ressourcen
- – Verringerung der Kohlendioxid-Emissionen durch dauerhafte Bindung von Kohlenstoff im Boden
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BEISPIEL 1
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100g Kohlenstoff (Partikelgröße < 60 μm), hergestellt durch thermische Behandlung von Braunkohle bei Temperaturen oberhalb von 1000°C unter Luftausschluss, werden in einem Becherglas mit 100 g fein gemahlenem Vulkangestein (Partikelgröße < 100 μm) und 90 g gemahlenem Vermiculit (Partikelgröße < 0,5 mm), 10 g Polyacrylsäure (Carbomer 50.000) vermischt. Anschließend werden 80 ml einer wässrigen Lösung von Methylcellulose (3 Gew.%) unter Rühren zugegeben. Die Mischung wird bei T > 80°C getrocknet und nach Abkühlung auf Raumtemperatur in kleinere Stücke gebrochen (Partikelgröße < 1 mm). Das resultierende Produkt ist ein homogener, rieselfähiger schwarzer Feststoff, der als Zusatzstoff zur Bodenverbesserung verwendet werden kann.
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BEISPIEL 2
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100 g Kohlenstoff (analog zu Beispiel 1), werden mit 60 g feingemahlenem Diabas (Partikelgröße < 100 μm) und 40 g Natrium-Polyacrylat (Partikelgröße < 100 μm) vermischt. Anschließend werden 80 ml einer wässrigen Lösung von Methylcellulose (3 Gew.%) unter Rühren zugegeben. Die Mischung wird bei T > 80°C getrocknet und nach Abkühlung auf Raumtemperatur mittels einer Kugelmühle in kleinere Stücke gebrochen. Das resultierende Produkt ist ein homogener, rieselfähiger schwarzer Feststoff, der als Zusatzstoff zur Bodenverbesserung, insbesondere zur Wasserspeicherung, verwendet werden kann.
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BEISPIEL 3
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100 g Kohlenstoff, hergestellt aus dem Pyrolyseprozess auf Basis von Holz, werden mit 50 g feingemahlenem Diabas (Partikelgröße < 100 μm), 30 g gemahlenem Vermiculit (Partikelgröße < 0,5 mm), 10 g Polyacrylsäure (Carbomer 50.000) und 10 g eines handelsüblichen, anorganischen NPK-Düngers vermischt. Anschließend werden 80 ml einer wässrigen Lösung von Methylcellulose (3 Gew.%) unter Rühren zugegeben. Die Mischung wird bei T > 80°C getrocknet und nach Abkühlung auf Raumtemperatur in kleinere Stücke gebrochen. Das resultierende Produkt ist ein homogener, rieselfähiger schwarzer Feststoff, der als Zusatzstoff zur Bodenverbesserung, insbesondere zur Nährstoffgabe, verwendet werden kann.
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BEISPIEL 4
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500 g des Produktes aus Beispiel 1) werden mit 2 kg Torferde (Feuchtigkeitsgehalt max. 10 Gew.%) vermischt. Das resultierende Produkt ist eine homogene, geschwärzte Feststoffmischung, welche als Bodenhilfsstoff verwendet werden kann.
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BEISPIEL 5
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500 g des Produktes aus Beispiel 1) (grobe Körnung) werden mit 1 kg fein zerhäckseltem Rindenmulch und 1 kg Torferde vermischt. Das resultierende Produkt ist eine inhomogene, geschwärzte Feststoffmischung, welche als Bodenabdeckung zur Minimierung des Wasserverlustes durch Verdunstung verwendet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5741346 [0005]
- US 6254654 [0005]
- US 2006/0130397 [0005]
- DE 19713879 A1 [0009]
- DE 19825168 A1 [0009]
- DE 102007047533 A1 [0009]
- US 6775948 [0009]
- US 4541857 [0009]
- US 4469503 [0010]
- US 4985060 [0010]
- US 5451240 [0010]
- US 6287358 [0010]
- US 2002/0174697 [0010]
- US 2004/0111968 [0010]
- DE 509524 [0015]