DE202010017799U1 - Carbon-based storage material - Google Patents

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Abstract

Partikelförmiges, Wasser-, Nährstoff- und Mikroorganismen- absorbierendes, kohlenstoffbasierendes Speichermaterial mit vergrößerter spezifischer Oberfläche, enthaltend weitere organische und/oder anorganische Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Kohlenstoffkomponente durch thermische Behandlung von Kohle und/oder von natürlichen und/oder künstlich hergestellten organischen Verbindungen unter Sauerstoffausschluss bei hohen Temperaturen erzeugt wurde, und dass das Speichermaterial wässrige Flüssigkeiten und darin gelöste organische und/oder anorganische Stoffe reversibel aufnehmen und wieder abgeben kann.Particulate, water, nutrient and microorganism-absorbing, carbon-based storage material with an increased specific surface area, containing further organic and / or inorganic additives, characterized in that the inorganic carbon component is produced by thermal treatment of coal and / or of natural and / or artificially organic compounds was produced with the exclusion of oxygen at high temperatures, and that the storage material can reversibly absorb and release aqueous liquids and organic and / or inorganic substances dissolved therein.

Description

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.The invention describes a novel and useful carbon-based water and nutrient-storing material with increased specific surface area for optimizing soils and plant substrates, which may contain various organic and inorganic additives. The carbon-based storage material according to the invention differs significantly in its composition and its spectrum of action from conventional soil additives.

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.The nature and composition of the base material, which results from inorganic coking from industrial coking processes, promises due to its particular surface texture in combination with organic polymers such. As polyacrylates or cellulose derivatives and various inorganic minerals such as the rock flour accelerated improvement of barren soil structures, especially of nutrient-poor sandy soils in arid regions of the world by the special ability to bind large amounts of aqueous liquids, dissolved nutrients and microorganisms and needs the environment again To make available.

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.In the living soil, referred to below as the substrate, there are permanently extraordinarily complex life processes and interactions between the multifarious microorganism flora and the micro- and macro-soil fauna that are in exchange. The basis for healthy plant growth is therefore a plant substrate that not only provides all vital nutrients, minerals, trace elements and above all sufficient moisture at all times. The suitable habitat for a variety of non-pathogenic microorganisms should also provide a good plant substrate for sustainable plant growth.

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.The living plant, via its roots, is in continuous interaction with the area of life of the microorganisms that inhabit the substrate. The growth of this microorganism flora, especially in the immediate root area, the rhizosphere, is therefore of crucial importance for the control of plant growth. An improved, loosened soil structure allows optimal supply of soil and root with oxygen and promotes microbial activity.

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.The practice of excessive fertilization of soils using inorganic NPK fertilizers and organic manure, which has been standard practice for decades, has meanwhile led to largely over-fertilized, compacted and microorganism-poor soil substrates. The consequences are contaminated groundwater, eutrophicated surface waters, soil erosion phenomena due to lack of water storage capacity and nutrient-poor crops, especially those depleted of trace elements.

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 .To improve soil structures, a variety of proposals have been published, especially in the field of soil additives and additives, which are intended to compensate for the many-sided problems. Examples of this can be found in the patents US 5,741,346 . US 6,254,654 and US 2006/0130397 ,

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.From South America, it is known that the native people of the Amazon, with the addition of burned and charred wood to the soils called "black soils", were able to achieve very good harvest results. Coal is a globally naturally occurring, carbon-rich, brown to black solid. Coal occurs in the form of stratified sediment deposits and is one of the most important fossil fuels. Coal is formed by heat and pressure over millions of years from dead plant remains.

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.Lignite is a brown to black colored combustible rock resulting from accumulations of plant materials and subsequent chemical and physical transformation processes that have taken place over very long periods of time. In humid surroundings, the peat bog, the dead plants were largely protected from the usually occurring rotting process due to the high groundwater level and the low-oxygen water. Peat, the sponge-like, water-saturated organic material of plant origin, is the source material for lignite. In the anhydrous state lignite contains up to 70% carbon.

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.Hard coal or anthracite is a deep black, sometimes shining shiny material, contains more bound carbon than any other form of coal and has the least amount of volatile compounds. These materials produce the highest temperatures and heat output in the combustion process.

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.Coal as a component of mixtures for use as a soil additive is already in the writings DE 197 13 879 A1 . DE 198 25 168 A1 . DE 10 2007 047 533 A1 . US 6,775,948 and US 4,541,857 mentioned. The use of raw lignite in combination with compost and, if necessary, an organic or inorganic fertilizer for fertilization purposes is also described therein. However, the plant availability of the nutrients from the raw lignite is limited. A special feature of the coal materials in terms of Water storage capacity and possible positive effects due to its surface structure is not described.

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, Aktivkohle bzw. oxidierter Braunkohle zur Bodenverbesserung wird erwähnt in den Schriften US 2002/0174697 , US 5,127,187 und US 2004/0111968 .The better suitability of fly ash from coal and lignite combustion as soil adjuvants is described in the patents US 4,469,503 . US 4,985,060 . US 5,451,240 and US 6,287,358 , Fly ash is a component of residues from the coal combustion and is z. B. formed in chimneys of coal power plants. Another type results from the bottom ash of blast furnaces. Depending on the formation and the chemical composition of the coal which is burned, the composition of the fly ash varies considerably. However, all types contain significant amounts of silica and calcium oxide, which are the predominant constituents of the coal bearing rock strata. Traceous or even percentile toxic components may for example consist of elements or compounds of arsenic, beryllium, boron, cadmium, chromium VI, cobalt, lead, manganese, mercury, molybdenum, selenium, strontium, thallium and vanadium, associated with dioxins and polyaromatic hydrocarbons. Such combustion products, as well as fly ashes, are subject to regulations in most countries as waste products and may not be introduced into the soil for these purposes. The use of charcoal, activated carbon or oxidized lignite for soil improvement is mentioned in the writings US 2002/0174697 . US 5,127,187 and US 2004/0111968 ,

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.The best properties are thermal, oxygen-terminated, organic, carbon-rich materials from peat, lignite, wood, plant remains and shells. Through the pyrolytic process, the organic hydrocarbon components are converted into a highly porous, very surface-rich, inorganic carbon. Compounds of sulfur, carbon oxides and other volatile components are largely removed. Similarly suitable, porous, inorganic carbon products can also be prepared from artificially produced, saturated or in particular unsaturated organic polymers. Possible examples would be polymers of styrene, acrylic acid, butadiene, ethylene, propylene, vinyl acetate, etc., and mixtures or copolymers thereof.

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.
Depending on the production method, different types of pyrolysis products, which are produced by heating organic materials, can be distinguished:
  • a) Charcoal is a porous black solid which consists of an amorphous form of carbon and can be obtained as a residue by heating wood in the absence of air at temperatures up to 350 ° C. Charcoal contains about 83% carbon and is used as a filter and absorbent material.
  • (b) coking coal is the residue resulting from the dry distillation of coal or lignite at temperatures between 500 ° C and 1480 ° C. In this pyrolytic process, the volatiles are separated and depending on the raw material results in a product with an inorganic carbon content of 88-92%. The sulfur content is low, that of calcium and magnesium oxide is relatively high. The specific surface increases in this process to 300-500 m 2 / g. Coking coal is an industrially produced product and is used as a fuel and in steelmaking. Coking coal can in principle also be produced from charcoal and similar carbonaceous raw materials.
  • c) activated carbon consists of hochporösem, partially oxidized and highly absorbent carbon, which is produced in a complex and costly process, inter alia, by gas activation with carbon dioxide / air mixtures at 700-1000 ° C from charcoal, peat, brown coal or anthracite. The active surface is 1000-2000 m 2 / g. Activated carbon is mainly used for gas purification, solvent reprocessing or as an antidote for various poisons in medicine.

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.The pyrolysis products from the high temperature treatment above 500 ° C, z. Based on wood or lignite (coking carbon: active surface about 300-500 m 2 / g) are due to their greatly increased surface area and the associated enormous absorption capacity for a long time in filtration technology (eg., For wastewater, drinking water , Bath water, gases). These inorganic, highly carbon-containing pyrolysis products are comparable in their properties with activated carbon (active surface about 1000-2000 m 2 / g) and beyond even considerably cheaper to produce.

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.The problem to be solved is the need to find suitable raw materials for the production of soil additives, which in terms of effectiveness, price, availability and environmental compatibility can be a promising basis for broad, commercial applications in various fields of crop production. It was therefore natural to use highly porous, surface-rich inorganic carbon products from pyrolysis or high-temperature coking processes for the purpose of substrate improvement in plant cultivation. An important argument for the widespread use of such inorganic carbon products is also that the carbon contained remains permanently bound in the soil and thus no longer to an increase in the climate-damaging carbon dioxide in the atmosphere.

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.The most interesting product for use as soil additive is finely divided and cost-effective coking coal, which results from the industrial pyrolysis process as residue. The product is produced at temperatures above 500 ° C and, depending on the raw material used, the inorganic carbon content is 88-92%. Other residues contained therein do not cause any environmental problems. The opposite is the case. The elements calcium and magnesium are important trace elements for plant growth. These favorable properties are already mentioned in the patent DE 509 524 from 1930, with the addition of coke in suitable granulation to bring about a quality improvement in solidified clay, clay and loam soils. Mixtures or composites based on this raw material with modified and optimized properties with regard to a possible soil improvement, in particular by adding organic polymers and inorganic additives, are not mentioned.

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.In the evaluation of different test series, it has been shown that turf grass seedlings on mixtures of pure sand and a simple variant of the subject matter based on cocarbon material compared to a reference sample, which had only grass seed on pure sand as a plant substrate, significant differences in growth and Color. While there were hardly any differences at first when germinating the seeds, after a few weeks of the growth phase with repeated dry periods, the pure sand-containing reference sample produced exclusively bright and short stalks of grass. The sample containing the storage material according to the invention achieved a significantly larger biomass in connection with very strong, dark green blades of grass. After the respective dry periods when water was omitted, the grass of the sample mixed with the soil additive was also able to recover considerably faster than the grass of the reference sample.

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.Further experiments with a similar structure also showed that sand substrates containing the storage material of the invention in combination with small amounts of a conventional NPK fertilizer produced longer and greener blades of grass for several weeks compared to reference samples to which only NPK fertilizer was added. because measurable water-soluble NPK fertilizer components were rinsed out of the reference sample with each water addition. The grass of the reference sample gradually lost its color and plant growth decreased significantly. This negative effect could not be detected in the sample with the storage material according to the invention in this form.

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.The invention is therefore based on the object of providing a surface-rich, carbon-based storage material which has hitherto not been described in this composition, which improves any plant substrate in its properties in such a way that it indirectly initiates, excites and sustainably supports plant and microbial growth. Such storage materials for soil improvement based on carbon from the pyrolysis process in combination with organic polymers and inorganic additives, are not yet described.

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.The stated object is achieved according to the invention in materials of the generic type by the characterizing features of claim 1). Further advantageous embodiments of the material according to the invention are specified in the dependent claims. It seems to be important to use carbonaceous raw materials, which were pyrolyzed at temperatures above 300 ° C, preferably above 500 ° C. The carbon content of these products is high, averaging over 80%, along with a highly active specific surface area of over 300 m 2 / g. This improves compared to conventional soil additives and the absorption capacity for water and nutrient salts.

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.In a modifiable form according to claim 2), the carbon-based storage material according to the invention holds and stores particularly large amounts of water and substances dissolved therein. Illustratively, some organic polymers that can support and even significantly improve the good storage properties of the carbon-based memory material of the present invention are shown. Preference is given to water-soluble or water-dispersible additives, in particular starch, wheat flour, cellulose, gelatin, alginates or organic polymers and / or copolymers from the group of polyamides, polyesters, polyurethanes, polyethylenes, polyesters, polyacrylic acids, polyacrylates, polyvinylpyridines, polypyrolines, polyvinylpyrolidones, polyvinyl alcohols , Polyalkylene glycols, polyvinyl ethers, polyvinylamines, polyvinylsulfonic acids, polystyrenesulfonic acids, proteins, caseins used. It should be noted that this list is not exhaustive and is exhaustive. If necessary, a reversible delivery of the stored liquids in the storage material according to the invention to the plant substrate takes place. This gives a permanent and continuous plant availability. Too high concentrations of dissolved nutrients lead to over-fertilization and toxic Effects that can negatively impact plant and microbial growth. Such problems are avoided by carefully matching the composition of the plant substrate to the growth conditions of the plants.

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.According to claim 3) is added to the addition of rock flour, which are added to the inventive carbon-based storage material, the desired humus formation. In addition, minerals and other, special inorganic materials and salts act as pH regulators and also as suppliers of important minerals and nutrients.

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.According to claim 4), a targeted substrate preparation can be carried out by means of the carbon-based storage material according to the invention. Depending on the nature of the substrate or needs of the plants often a small proportion of inorganic NPK fertilizer salts in the storage material is sufficient. To combat pathogenic microorganisms (germs, fungi, viruses, other plant pests), which may already have colonized an existing plant substrate, biocides such. As quaternary ammonium compounds, cationic surfactants or peroxides, which create a low-germ environment as possible, as additives for the storage material in question. The biocides must be biodegradable in the substrate, so that after the subsequent necessary, targeted addition of microorganisms, if necessary. By additional administration of peat, manure, animal manure, manure, sewage sludge, organic household waste, compost or mixtures thereof, rebuild the beneficial microbial flora can.

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.Accordingly, in the case of very nutrient-poor growth substrates, the use of modified storage materials according to the invention, which already contain plant-available organic carbon from the so-called C suppliers, may become necessary for the development of microorganisms. The problem is also solved according to claim 5) and 6).

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.According to claim 7), the carbon-based storage material according to the invention can be made available as a water-loaded product. This is of great interest if, in arid areas, rapid absorption or release of water appears necessary due to extremely fluctuating boundary conditions such as temperature and humidity. The water absorption in the absolutely dried, carbon-based storage material according to the invention takes place with a marked time delay.

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.The multilayered design possibilities of the carbon-based storage material according to the invention enable the production of many different products as additives for soils or plant substrates in order to solve the most diverse problems in the field of soil improvement, such as possible extended versions and applications of the storage material according to the invention, which in the claims 8) 12) are described.

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
The use of selected products from the range of the carbonaceous storage materials according to the invention as soil additives causes:
  • - better plant growth / higher crop yields / larger biomass
  • - an intense green color of the leaves of green plants
  • - a higher resistance to repeated dehydration
  • - a higher resistance to waterlogging in the root area
  • - a higher resistance to plant pests
  • - a more intense aroma development in many plants and fruits
  • - a more pronounced taste in many crops
  • - An increase in the content of trace elements in the plants
  • - less waste of water and other resources
  • - Reduction of carbon dioxide emissions through permanent carbon sequestration in the soil

BEISPIEL 1EXAMPLE 1

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.100 g carbon (particle size <60 microns), prepared by thermal treatment of lignite at temperatures above 1000 ° C with exclusion of air, are in a beaker with 100 g of finely ground volcanic rock (particle size <100 microns) and 90 g of ground vermiculite (particle size <0 , 5 mm), 10 g of polyacrylic acid (carbomer 50,000). Subsequently, 80 ml of an aqueous solution of methylcellulose (3 wt.%) Are added with stirring. The mixture is dried at T> 80 ° C and, after cooling to room temperature, broken into smaller pieces (particle size <1 mm). The resulting product is a homogeneous, free-flowing black solid that can be used as a soil conditioner.

BEISPIEL 2EXAMPLE 2

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.100 g of carbon (analogous to Example 1) are mixed with 60 g of finely ground diabase ( Particle size <100 microns) and 40 g of sodium polyacrylate (particle size <100 microns) mixed. Subsequently, 80 ml of an aqueous solution of methylcellulose (3 wt.%) Are added with stirring. The mixture is dried at T> 80 ° C and broken after cooling to room temperature by means of a ball mill into smaller pieces. The resulting product is a homogeneous, free-flowing black solid which can be used as a soil conditioner, especially for water storage.

BEISPIEL 3EXAMPLE 3

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.100 g of carbon produced from the wood-based pyrolysis process are mixed with 50 g of finely ground diabase (particle size <100 μm), 30 g of ground vermiculite (particle size <0.5 mm), 10 g of polyacrylic acid (carbomer 50,000) and 10 g of a commercial, inorganic NPK fertilizer mixed. Subsequently, 80 ml of an aqueous solution of methylcellulose (3 wt.%) Are added with stirring. The mixture is dried at T> 80 ° C and broken after cooling to room temperature into smaller pieces. The resulting product is a homogeneous, free-flowing black solid which can be used as a soil conditioner additive, especially for nutritional purposes.

BEISPIEL 4EXAMPLE 4

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.500 g of the product from Example 1) are mixed with 2 kg of peat (moisture content max 10% by weight). The resulting product is a homogeneous, blackened solid mixture which can be used as a soil additive.

BEISPIEL 5EXAMPLE 5

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.500 g of the product from Example 1) (coarse grain size) are mixed with 1 kg finely shredded bark mulch and 1 kg peat. The resulting product is an inhomogeneous, blackened solid mixture that can be used as a bottom cover to minimize water loss due to evaporation.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (12)

Partikelförmiges, Wasser-, Nährstoff- und Mikroorganismen- absorbierendes, kohlenstoffbasierendes Speichermaterial mit vergrößerter spezifischer Oberfläche, enthaltend weitere organische und/oder anorganische Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Kohlenstoffkomponente durch thermische Behandlung von Kohle und/oder von natürlichen und/oder künstlich hergestellten organischen Verbindungen unter Sauerstoffausschluss bei hohen Temperaturen erzeugt wurde, und dass das Speichermaterial wässrige Flüssigkeiten und darin gelöste organische und/oder anorganische Stoffe reversibel aufnehmen und wieder abgeben kann.Particulate, water, nutrient and microorganism-absorbing, carbon-based storage material with increased specific surface area containing further organic and / or inorganic additives, characterized in that the inorganic carbon component by thermal treatment of coal and / or natural and / or artificially produced produced organic compounds under exclusion of oxygen at high temperatures, and that the storage material reversibly absorb and release aqueous liquids and organic and / or inorganic substances dissolved therein. Kohlenstoffbasierendes Speichermaterial gemäß dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Zusatzstoff mindestens ein als wasserlösliches bzw. wasserdispergierbares Additiv, insbesondere Stärke, Weizenmehl, Cellulose, Gelatine, Alginat ist und/oder ein oder mehrere voneinander verschiedene organische Polymere und/oder Copolymere aus der Gruppe der Polyamide, Polyester, Polyurethane, Polyethylene, Polyacrylsäuren, Polyacrylate, Polyvinylpyridine, Polypyrroline, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalkohole, Polyalkylenglycole, Polyvinylether, Polyvinylamine, Polyvinylsulfonsäuren, Polystyrolsulfonsäuren, Proteine, Caseine darstellt.Carbon-based storage material according to the preceding claim, characterized in that the organic additive is at least one as water-soluble or water-dispersible additive, in particular starch, wheat flour, cellulose, gelatin, alginate and / or one or more different organic polymers and / or copolymers from the Group of polyamides, polyesters, polyurethanes, polyethylenes, polyacrylic acids, polyacrylates, polyvinylpyridines, polypyrrolines, polyvinylpyrrolidones, polyvinyl alcohols, polyalkylene glycols, polyvinyl ethers, polyvinylamines, polyvinylsulfonic acids, polystyrenesulfonic acids, proteins, caseins represents. Kohlenstoffbasierendes Speichermaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der enthaltene anorganische Zusatzstoff ein natürlicher und/oder künstlich hergestellter feingemahlener anorganischer Feststoff ist ausgewählt aus der Gruppe der Vulkan- und Lavagesteine, Basalte, Tuff, Bentonite, Tonminerale, Feldspate, Silikate, Quarze, Zeolithe, Carbonate, Metallsalze, Metalloxide und/oder Mischungen daraus.Carbon-based storage material according to one of the preceding claims, characterized in that the inorganic additive contained is a natural and / or artificially produced finely ground inorganic solid selected from the group of volcanic and lava rocks, basalts, tuffs, bentonites, clay minerals, feldspar, silicates, quartzes , Zeolites, carbonates, metal salts, metal oxides and / or mixtures thereof. Kohlenstoffbasierendes Speichermaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Zusatzstoff, insbesondere aus der Gruppe der für Pflanzen wachstumsfördernden und -schützenden bzw. -regulierenden Substanzen wie den Düngemitteln, Huminstoffen, Wachstumshormonen, Pestiziden, Bioziden, Tensiden, Mikroorganismen oder Mischungen daraus, enthalten ist.Carbon-based storage material according to one of the preceding claims, characterized in that at least one further additive, in particular from the group of plants for growth-promoting and -regulierenden or regulating substances such as fertilizers, humic substances, growth hormones, pesticides, biocides, surfactants, microorganisms or mixtures from it, is included. Kohlenstoffbasierendes Speichermaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein organischer Nährstofflieferant, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Guano, Torf, natürlicher Braunkohle, tierischer Gülle, Tierkot, Tiermehl, Blutmehl, Mist, Klärschlamm, organische Hausabfälle, Kompost oder Mischungen daraus, enthalten ist. Carbon-based storage material according to one of the preceding claims, characterized in that at least one organic nutrient supplier, in particular selected from the group of guano, peat, natural lignite, animal manure, animal manure, animal meal, blood meal, manure, sewage sludge, organic household waste, compost or mixtures thereof , is included. Kohlenstoffbasierendes Speichermaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Füllstoff, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Zellulose, Textilien, Stroh, Mineralfasern, Holzspänen, Hornspäne, Hülsen und Schalen von Früchten oder Mischungen daraus, enthalten ist.Carbon-based storage material according to one of the preceding claims, characterized in that at least one filler, in particular selected from the group of cellulose, textiles, straw, mineral fibers, wood chips, horn shavings, husks and shells of fruits or mixtures thereof, is included. Kohlenstoffbasierendes Speichermaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt auf 0,1 bis 80 Gew.%, vorzugsweise auf 0,1 bis 50 Gew.%, besonders bevorzugt bis zu 40 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmasse des feuchten Speichermaterials, eingestellt ist.Carbon-based storage material according to one of the preceding claims, characterized in that the water content to 0.1 to 80 wt.%, Preferably to 0.1 to 50 wt.%, Particularly preferably up to 40 wt.%, Based on the total mass of the wet Storage material is set. Kohlenstoffbasierendes Speichermaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial sehr feinteilig, rieselfähig, insbesondere fließfähig ist.Carbon-based storage material according to one of the preceding claims, characterized in that the storage material is very finely divided, free-flowing, in particular flowable. Kohlenstoffbasierendes Speichermaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial zu Formkörpern, insbesondere Kugeln, Pellets oder Stäbchen verarbeitet ist.Carbon-based storage material according to one of the preceding claims, characterized in that the storage material is processed into shaped bodies, in particular spheres, pellets or rods. Boden oder Pflanzsubstrat gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kohlenstoffbasierende Speichermaterial in den Boden bzw. in das Substrat eingearbeitet, insbesondere damit vermischt ist und dass das kohlenstoffbasierende Speichermaterial in einem Anteil von 0,1 bis 90 Gew.%, insbesondere 0,1 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.% bezogen auf das herzustellende Pflanzsubstrat, eingesetzt ist.Soil or plant substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the carbon-based storage material is incorporated in the soil or in the substrate, in particular mixed therewith and that the carbon-based storage material in a proportion of 0.1 to 90 wt.%, In particular 0 , 1 to 50 wt.%, Preferably 0.1 to 20 wt.% Based on the plant substrate to be produced, is used. Boden oder Pflanzsubstrat gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kohlenstoffbasierende Speichermaterial zur Stabilisierung von Hanglagen, zur Begrünung von trockenen und sandigen Gebieten, Wüsten, Golfplätzen, Rasenflächen, Dächern und zum Einsatz im Weinbau, in der Land- und Forstwirtschaft, in der Blumen- und Pflanzenzucht sowie auf Reitplätzen dient.Soil or plant substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the carbon-based storage material for the stabilization of slopes, green areas of dry and sandy areas, deserts, golf courses, lawns, roofs and for use in viticulture, in agriculture and forestry, in the flower and plant breeding as well as on riding places serves. Boden oder Pflanzsubstrat gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kohlenstoffbasierende Speichermaterial in Kombination mit Saatgut und/oder Keimlingen als Keimungsbeschleuniger dient.Soil or plant substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the carbon-based storage material in combination with seed and / or seedlings serves as a germination accelerator.
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