Jahresbericht 2015

Klimafarming & Biochar

1. Pflanzenkohle in Nepal: Der Leiter des Ithaka Institutes, Hans-Peter Schmidt, wurde von der Asiatischen Entwicklungshilfe Bank (ADB) eingeladen, das Projekt: TA-7984 NEP: Mainstreaming Climate Change Risk Management in Development in Nepal zu leiten. Hauptinhalt des Projektes war die Einführung der Pflanzenkohle in die Landwirtschaft Nepals, die Anlage von Feldversuchen in allen 3 Hauptklimazonen, die Durchführung von Workshops zum Aufbau der Pflanzenkohle-Produktion. Das Projekt begann im Dezember 2014 und wird voraussichtlich bis Juni 2016 dauern. Im Jahre 2015 war Hans-Peter Schmidt insgesamt 14 Wochen in Nepal  (http://www.ithaka-institut.org/de/Nepal). Dank zusätzlicher Spenden des Ithaka Freundeskreises konnten über 150 Bauernfamilien in die Produktion von organischen Pflanzenkohle basierten Düngern eingeführt werden. Die Produktivität der landwirtschaftlichen Flächen konnte so im Durchschnitt verdoppelt werden (http://www.ithaka-journal.net/wurzelapplikation)
2. Waldgärten und Carbon Farming in Ratanpur, Nepal: Im Dorf Ratanpur wurden dank Spenden der Freunde Ithakas über 10.000 Mischbäume als Waldgartensysteme angelegt. Nüsse, Mango, Bananen, Limonen, Seide aus Maulbeerblättern, essentielle Öle, Bauholz, Tierfutter, Parfüm, Futter und Pflanzenkohle sind einige der Produkte, die die Bauern künftig aus ihren Waldgärten entnehmen und verarbeiten können. Keine der Bauernfamilien hätte die Investitionskosten für die Anlage dieser produktiven Ökosysteme leisten könne. Durch die Anbindung an den Handel mit CO2-Zertifikaten konnte das Ithaka Institut die Anlage der Waldgärten vorfinanzieren. Lokale Nahrungsmittelsicherheit, der Schutz von Boden, Wasser und Ökosystemen sowie globaler Klimaschutz können sich so gegenseitig befruchten.
3. Pflanzenkohle basierte Düngung: Neben den Feldversuchen in Nepal wurden auch in Europa zahlreiche Feld- und Topfversuche durchgeführt bzw. koordiniert. Dank dieser Versuchsarbeit konnte die Methode der Pflanzenkohle basierten organischen Düngung entwickelt und etabliert werden. Mehrere Veröffentlichungen und Vorträge haben diese Erkenntnisse öffentlich zugänglich gemacht (http://www.mdpi.com/2077-0472/5/3/723).   
4. Kon-Tiki open source: Die 2014 entwickelten Anlagen zur kostengünstigen Herstellung von Pflanzenkohle wurden weiter getestet und optimiert. Die Ergebnisse wurden open access publik gemacht, was zur rapiden Verbreitung der Methode in über 60 Ländern führte (http://www.ithaka-institut.org/de/ct/113). Zudem wurde die Nachhaltigkeit der Herstellung sowie Abgasbelastungen gemessen und publiziert (http://journals.plos.org/plosone/article/comments?id=10.1371/journal.pone.0154617).
5. Biochar Ring Trial: Die Ergebnisse des unter Leitung des Ithaka Instituts und in Zusammenarbeit mit der EU-COST Action TD1107 2013 erstmals durchgeführten internationale Biochar Ring Trial mit 25 teilnehmenden Laboren wurde 2015 in einer wissenschaftlichen Veröffentlichung ausgewertet, was zu einer Standardisierung der Pflanzenkohle-Analytik in Europa führte (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.5b05055).
6. European Biochar Certificate (EBC): Unter Führung des Ithaka Instituts werden die Richtlinien für die nachhaltige Produktion und landwirtschaftliche Verwendung von Pflanzenkohle kontinuierlich weiterentwickelt. Das von der schweizerischen Firma q.inspecta durchgeführte Kontrollprogramm ist europaweit etabliert. 2015 wurden wieder acht industrielle Pflanzenkohleproduzenten zertifiziert. Das EBC Zertifizierungssystem gilt neben dem der IBI als internationaler Standard und wird entsprechend in der Fachliteratur zitiert. (www.european-biochar.org)
7. Pflanzenkohle-Zulassung: Das Ithaka Institut führte 2015 im Auftrag vom Bundesamt für Landwirtschaft die Qualitätskontrolle für landwirtschaftlich angewendete Pflanzenkohle in der Schweiz durch. (http://www.ithaka-journal.net/schweiz-bewilligt-pflanzenkohle-zur-bodenverbesserung)
8. Pflanzenkohle & Kompostierung: In Zusammenarbeit mit der Universität Tübingen und der Hochschule Genf wurde 2015 am Standort des Ithaka Instituts ein umfassender Pflanzenkohle-Kompostierungsversuch mit unterschiedlichen Pflanzenkohlen und Substraten durchgeführt. Neben der Substratqualität standen insbesondere Klimagasemissionen und Nährstoffrecycling im Vordergrund. Die entsprechenden Veröffentlichungen wurden für 2016 vorbereitet. 

Ökologischer Weinbau

1. Humusaufbau: Die Versuche zum Humusaufbau mittels Gründüngung, Pflanzenkohle, Pflanzenkohle-Komposten und Mulching (Rolojack) wurden fortgesetzt. Es wurden die Auswirkungen der Substrate auf die biologische Bodenaktivität, physikalische Bodenqualität, Nährstoffdynamik des Bodens, Aufbau von organischer Materie, Interaktion mit der Gründdüngung, Schadstoffimmobilisierung, Wasserdynamik, Nährstoffaufnahme der Rebe, Fruchtbarkeit, Krankheitsresistenz und Traubenqualität untersucht.
2. Tierhaltung im Weinbau: Nach den 2013 und 2014 durchgeführten Versuchen zur Eignung von Hühnern, Zwergschafen und Wollschweinen zum Bodenunterhalt zwischen den Rebzeilen wurde 2015 die Praxistauglichkeit von Pferden getestet. Abermals galt das besondere Augenmerk der Verträglichkeit der Tiere mit der Rebkultur (Traubenfraß, Schädlingsbefall), die Auswirkung auf den Boden.
3. Weinbergsbegrünung: Die vom Ithaka-Institut entwickelten Saatmischungen für Weinbergsbegrünungen in verschiedenen klimatischen Zonen wurden in Auswertung der Resultate vorjähriger Versuche weiter optimiert. 2015 wurden wieder über 10 Tonnen der Mythopia-Saaten auf fast 1000 ha in den europäischen Weinbaugebieten eingesetzt.

Sonstige Projekte

1. Erdbebensicheres Bauen: In der Nachfolge des schweren Erdbebens im April 2015 in Nepal hat das Ithaka Institut gemeinsam mit Prof. Gernot Minke (Universität Braunschweig) einen Leitfaden zur Errichtung erdbebensicherer Dorfgebäude erstellt. Auf Basis dieses Leitfadens und mit Hilfe der Spenden des Ithaka Freundeskreises wurden in den Monaten nach dem Erdbeben über 20 Rundhäuser in sechs Dörfern erbaut (http://www.ithaka-journal.net/waldgarten-lehmhauser-und-klima-abo-fur-nepal).

Publizistik, Vorträge, Führungen, weitere Aktionen

1. Ithaka-Journal und the Biochar Journal: Neben dem seit 2009 veröffentlichten Ithaka Journal wird seit 2014 das englischsprachige the Biochar Journal (tBJ) vom Ithaka Institut herausgegeben. Im tBJ wurden 2015 fünf und im Ithaka Journal sieben Themenartikel publiziert.
2. Fachartikel: In verschiedenen internationalen Fachzeitschriften wurden Artikel über die Ergebnisse unserer Arbeit veröffentlicht. Neun peer-reviewed Artikel wurden veröffentlicht, zwei davon als Hauptautor. Weitere Artikel wurden eingereicht und werden 2016 veröffentlicht. Siehe Publikationsliste unten.
3. Vorträge: Mitarbeiter des Ithaka-Institutes hat 2015 rund 20 Fachvorträge in Schweiz, Österreich, Deutschland, England, Irland, Nepal, USA und Indien gehalten (u.a.: http://www.ithaka-institut.org/de/vortraege).
4. Seminare, Vorlesungen: Es wurde ein Blockseminar für die Universität Zürich durchgeführt und Vorlesungen an der Universität Lichtenstein gehalten.
5. EU-COST: HP Schmidt ist Mitglied des Steering Board der EU Cost Action for Biochar und Leiter der europäischen Arbeitsgruppe zur Charakterisierung von Pflanzenkohle.
6. EBC: HP Schmidt ist Chair der European Biochar Foundation gewählt.

Wissenschaftliche Publikationen 2015

• Shackley, S.; Clare, A.; Joseph, S.; McCarl, B. A.; Schmidt, H.-P. Economic evaluation of biochar systems: current evidence and challenges. In BIochar for Environmental Management - Science and Technology (2nd Ed.); Lehmann, J.; Joseph, S., Eds.; Earthscan: London, 2015; pp. 813–852.
• Camps-Arbestain, M.; Amonette, J. E.; Singh, B.; Wang, T.; Schmidt, H.-P. A biochar classification system and associated test methods. In Biochar for environmental management; Lehmann, J.Joseph, S., Eds.; Routledge: London, 2015; pp. 165–194.
• Bucheli, T. D.; Hilber, I.; Schmidt, H.-P. Polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorinated aromatic compounds in biochar. In Biochar for environmental management; Lehmann, J.; Joseph, S., Eds.; London. 2015
• Hilber, I.; Blum, F.; Leifeld, J.; Schmidt, H.-P.; Bucheli, T. D. Quantitative Determination of PAHs in Biochar: A Prerequisite To Ensure Its Quality and Safe Application. J. Agric. Food Chem. 2012, 60, 3042–50.
• Verheijen, F. G. A.; Bastos, A. C.; Schmidt, H. P.; Brandão, M.; Jeffery, S. Biochar Sustainability and Certification. In BIochar for Environmental Management - Science and Technology (2nd Ed.); London, 2015; pp. 795–812.
• Kupryianchyk, D.; Hale, S.; Zimmerman, A. R.; Harvey, O.; Rutherford, D.; Abiven, S.; Knicker, H.; Schmidt, H.-P.; Rumpel, C.; Cornelissen, G. Sorption of hydrophobic organic compounds to a diverse suite of carbonaceous materials with emphasis on biochar. Chemosphere 2015, 144, 879–887. 
• Conte, P.; Schmidt, H.-P.; Cimò, G. Research and Application of Biochar in Europe of Biochar in Europe. 2015, 55108, 1–20.
• Schmidt, H.; Pandit, B.; Martinsen, V.; Cornelissen, G.; Conte, P.; Kammann, C. Fourfold Increase in Pumpkin Yield in Response to Low-Dosage Root Zone Application of Urine-Enhanced Biochar to a Fertile Tropical Soil. Agriculture 2015, 5, 723–741.
• Bachmann, H. J.; Bucheli, T. D.; Dieguez-Alonso, A.; Fabbri, D.; Knicker, H. E.; Schmidt, H.-P.; et al. Towards the standardization of biochar analysis: the COST Action TD1107 inter-laboratory comparison. J. Agric. Food Chem. 2015, acs.jafc.5b05055.