European Biochar Certificate

by Biochar Science Network

The introduction of the European Biochar Certificate is a milestone in the use of biochar in agriculture. Biochars produced under the certificate’s guidelines fulfil all production criteria regarding the environment and climate protection. The product guarantee provided by the certificate covers the ecological supply of biomasses used for the production of the biochar and the latter’s compliance with government regulations on soil protection. Biochar properties and quality are specifically tested to enable its use in agriculture, animal husbandry and the treatment of waste water.

Guidelines of the European Biochar Certificate (printversion)

[This article presents the main stipulations and threshold values listed in the European Biochar Certificate Guidelines. The complete document can be downloaded and printed out using the above link. The document is published by the Biochar Science Network]


1. Objective of the guidelines and certification

For thousands of years, charcoal has been one of civilisation’s basic materials. By far the most common use of charcoal is for cooking, for heating and for smouldering when producing metal tools. However, for centuries charcoal and biochar have also been used for conditioning soils, or as litter (bedding) materials, as medicine and also as a feed additive. In the course of the last century most of this traditional knowledge has been lost and is only now being rediscovered.

Thanks to wide-ranging multidisciplinary research and field trials, the understanding of the biological and chemo-physical processes involved in the use of biochar has made great progress. Thus a major increase in the agricultural use of biochar is to be expected for the next years. Usage ranges from soil conditioning, compost additives and carrier for fertilizers, manure treatment and litter (bedding) materials to silage additives, feed-additives, medical applications and others.

Traditional kiln production of charcoal and biochar was unsatisfactory with regard to its carbon efficiency and especially its environmental footprint. Accordingly, it is unsuitable for producing larger biochar amounts to be used in future agriculture. Modern pyrolysis plants are now ready to produce biochar from a large variety of different feedstocks in energy efficient way and without harming the environment. As both, biochar properties and the environmental footprint of its production are very much dependent on the technical control of pyrolysis and the type of feedstocks, a secure control system for its production and analysis needs to be introduced.

The intention of the Biochar Science Network in issuing these guidelines on how to gain biochar certification is first to introduce a control mechanism based on the latest research and practices. Second, the biochar certificate aims to enable and guarantee sustainable biochar production. It is introduced to give customers a reliable quality basis, while (third) giving producers the opportunity of proving that their product meets well-defined quality standards. Fourth, it aims at providing a firm state-of-the-art knowledge transfer as a sound basis for future legislation. Finally, it is introduced to prevent and hinder misuse or dangers from the start, as long as no “special interests” are calling for exceptions (e.g. such as cutting down native forests to produce biochar).

Biochar production technology is currently developing very fast, with more than 500 research projects worldwide looking into biochar properties and interactions. Every month new test results and numerous scientific studies appear on the subject. Every year sees new manufacturers of pyrolysis equipment entering the market and the areas in which biochar and biochar products are used are steadily and rapidly growing. This biochar certificate is closely linked to this research and technical momentum and will accordingly be revised annually to take into account the latest findings and developments. Thresholds and test methods will be adapted to reflect the latest findings and, if necessary, re-introduced.

The goal of the guidelines is to ensure control of biochar production and quality based on well-researched, legally backed-up, economically viable and practically applicable processes. Users of biochar and biochar-based products will benefit from a transparent and verifiable monitoring and quality assurance. It is our as well as every biochar user’s duty to make sure that a good idea will not be carried into misuse. The certificate was designed to serve this goal.

2. Definition of biochar

Biochar is here defined as char produced by pyrolysis for use in agriculture (and other non-thermal applications) in an environmentally sustainable manner.

Biochar is produced by biomass pyrolysis, a process whereby organic substances are broken down at temperatures ranging from 350°C to 1000 °C in a low-oxygen (<2%) thermal process. Torrefaction, hydrothermal carbonisation and coke production are further carbonisation processes whose end products cannot however be called biochar under the above definition. Biochars are therefore specific pyrolysis chars characterised by their additional environmentally sustainable production, quality and usage features. For products produced using other carbonisation processes, specific certificates may be compiled once wider-ranging and better-secured knowledge is available on their quality and effects in soils and in other non-thermal applications.

In accordance with the certificate to which these guidelines apply, a differentiation is made between two different biochar grades, each with its own threshold values and ecological requirements: “basic” and “premium”.

For gaining the European biochar certificate, the following criteria regarding the biomass feedstock, the production method, the properties of the biochar and the way it is applied have to be met.

3. Feedstock

3.1 Only organic wastes listed in the positive list (Appendix) may be used in the production of biochar.

3.2 It must be ensured that all non-organic waste such as plastic, rubber, electronic scrap has been removed.

3.3 Feedstocks must be free of paint, solvents and other non-organic contaminants.

3.4 When using primary agricultural products, it must be guaranteed that these were grown in a sustainable manner.

3.5 Biochar may only be produced from wood from forests or short rotation forestry plantations if their sustainable management, for example through appropriate PEFC or FSC certification, can be proven.

3.6 Feedstocks used for the production of biochar must not be transported over distances greater than 80 km. An exception is made for pyrolysis additives or special biomasses for use in production tests. [Since the current network of pyrolysis facilities is not yet extensive an exemption to this transport distance requirement can be granted as long as such exemption is only a temporary measure.]


5. Biochar properties

Current knowledge and the analytical methods are such that it is at present very difficult and expensive to attain a detailed physical-chemical characterisation of biochar. This means that no complete scientific characterisation of the certified biochar can be required. The focus is therefore on guaranteeing compliance with all environmental threshold values and declaring all product properties of relevance for the agricultural use of biochar.

5.1 The biochar’s carbon content must be higher than 50% of the dry mass (DM)

The organic carbon content of pyrolysed chars fluctuates between 10% and 95% of the dry mass, dependent on the feedstock and process temperature used. For instance the carbon content of pyrolysed poultry manure is around 25%, while that of beech wood is around 85%.
When using mineral-rich feedstocks such as sewage sludge or animal manure, the pyrolysed products tend to have a high ash content. Pyrolysed chars with carbon contents below 50% are therefore not classified as biochar but as “pyrolysis ash containing biochar”.
When pyrolysis ashes meet all other threshold criteria of this biochar certificate, they may be marketed as pyrolysis ash. Pyrolysis ashes have a high nutrient content, therefore representing a valuable fertiliser additive. This does however mean that they belong to a different product category.

In the sense of using resources as efficiently and sustainably as possible, it is preferable to compost or ferment mineral-rich biomasses, or for them to be concentrated into fertiliser. In doing so, the nutrients they contain can be recycled more efficiently than by pyrolysis.

The specification of carbon content is of particular relevance when working with CO2 certificates

5.2 The black-carbon content must represent 10 – 40% of overall carbon

Biochar carbon is made up of easily degradable organic carbon compounds and very stable, aromatic carbon structures (black carbon). Black carbon content is an important criterion for characterising biochar and also reflects the biochar’s stability in the soil. The latter aspect is of particular relevance with regard to carbon sequestration.
According to Schimmelpfennig und Glaser [2012], the black carbon content of biochars should represent 10 – 40% of the overall carbon. Chars where the black carbon content is under 10% of the overall carbon cannot be considered as biochar.
There is no standardised methodology yet available for analysing black carbon content. Consequently, no mandatory control of black carbon content as part of the certification process can yet be required. Nevertheless it is recommended to (optionally) include the value and details of the methodology used to determine the content in the production records.

5.3 The molar H/C ratio must be less than 0.6

The molar H/C ration is an indicator of the degree of carbonisation and therefore of the biochar’s stability. The ratio is one of the most important characterising features of biochar. Values fluctuate dependent on the biomass and process used. Values exceeding 0.6 are an indication of inferior chars and pyrolysis deficiencies (Schimmelpfennig & Glaser [2012]).

5.4. The molar O/C ratio must be less than 0.4

In addition to the H/C ratio, the O/C ratio is also relevant for characterising biochar and differentiating it from other carbonisation products (Schimmelpfennig & Glaser [2012]). Compared to the H/C ratio, measuring the O/C ratio is relatively expensive. As the molar H/C ratio in association with the other data recorded in biochar certification permits the clear classification of the certified char as a pyrolytically produced biochar, mandatory control of the O/C ratio is not required. It is however recommended to (optionally) obtain this value for the production records.

5.5 The biochar nutrient contents with regard to nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium and calcium must be available and listed on the delivery slip.

The nutrient contents of different biochars are subject to major fluctuations. For a carbon content exceeding 50%, they can range from 1% to 45%. Please note that, due to biochar’s high adsorption capacity, these nutrients may only partly be available to plants. They may take decades to enter the biological life cycle. The nutrient availability of the phosphorus found in biochar is for instance only 15% in the first year, that of nitrogen a mere 1%, while that of potassium can reach 50%.

5.6 The following thresholds for heavy metals must be kept

The following maximum values for heavy metals correspond – for the basic quality grade – to Germany’s Federal Soil Protection Act (Bundes-Bodenschutzverordnung or BBodSchV), and – for the premium quality grade – to Switzerland’s Chemical Risk Reduction Act (Schweizerische Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung or ChemRRV), Appendix 2.6 on recycling fertilisers. The respective thresholds refer to the biochar’s total dry mass (DM):

basic: Pb < 150 g/t TM; Cd < 1,5 g/t TM; Cu < 100 g/t TM; Ni < 50 g/t TM; Hg < 1 g/t TM; Zn < 400 g/ t TM; Cr < 90 g/t TM
premium: Pb < 120 g/t TM; Cd < 1 g/t TM; Cu < 100 g/t TM; Ni < 30 g/t TM; Hg < 1 g/t TM; Zn < 400 g/t TM; Cr < 80 g/t DM

As in composting, practically the whole amount of heavy metals contained in the originally feedstock will remain in the final product. Here the heavy metals will naturally be more concentrated than in the starting material (educt). However biochar is able to very effectively bind a number of heavy metals, thereby immobilising them for a long period of time. How long has not however as yet been determined. As the amounts of biochar used in agriculture are relatively low compared to those of compost and manure, toxic accumulation of heavy metals can practically be ruled out, even when thresholds are higher. Nevertheless this is no reason to disregard the heavy metal thresholds stipulated in Germany’s Soil Protection Act or Switzerland’s Chemical Risk Reduction Act, or any other European legislation.

Abrasion in connection with the use of chromium-nickel steels in the construction of pyrolysis reactors may lead, especially in the first weeks of production, to an increased nickel contamination of biochar. An exemption can be granted for biochars with a nickel contamination below 100 g/t DM. Such biochars shall only to be used for composting purposes since the valid thresholds are complied with in the finished compost.
Permitted test methods

5.7 The delivery slip must specify the biochar’s pH value, bulk density, water content and, for the premium quality level, its specific surface area and water holding capacity.

The biochar’s pH value is an important criterion with regard to its specific use both in substrates and in binding nutrients in animal husbandry. When a biochar has a pH value exceeding 10, the delivery slip must feature appropriate handling information (regarding health and safety dangers). Please also note that only the application of larger amounts of biochar will lead to changes in a soil’s pH value.
Details on bulk density and water content are necessary for the production of homogeneous substrate mixtures or filter ingredients requiring constant carbon contents. The specific surface area is a measure of a biochar’s quality and characteristics, and a control value for the pyrolysis method used. It should preferably be higher than 150 m2/g DM. The water holding capacity either pure or in mixture with a sandy soil is a valuable indication on the effectiveness of biochar in increasing a soil’s water holding capacity.

5.8 The biochar’s PAH content (sum of the EPA’s 16 priority pollutants) must be under 12 mg/kg DM for basic grade and under 4 mg/kg DM for premium grade biochar.

As in any combustion, pyrolysis also causes polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) to be released. Their amount is dependent in particular on production conditions. Modern pyrolysis methods allow a significant reduction of the PAH pollution. High PAH levels are an indication of unsatisfactory or unsuitable production conditions.
On the other hand, biochar is able to very effectively bind PAHs, with activated biochar being used as an air filter for removing PAHs from exhaust gases and for immobilising PAHs in contaminated soils. The risk of PAH contamination, when using biochar in agriculture, is hence considered to be low, even if higher thresholds would be taken into account.
Though some PAHs bound in biochar are available to plants, this takes place at an even lower level than with compost or manure due to biochars’ adsorptive capacity. Moreover, whereas up to 40 tonnes of compost or manure may be applied per hectare over a 3-year period, current guidelines for biochar stipulate max. 40 tonnes over a 100-year period.
Nevertheless current approval practice indicates that the PAH threshold defined in the Swiss Chemical Risk Reduction Act (ChemRRV) will also apply to biochar and that an exemption on the grounds of biochar’s sorption properties is hardly feasible. Therefore, the threshold for premium grade biochar corresponds to the PAH threshold defined in the Swiss Chemical Risk Reduction Act (ChemRRV), also used as a guideline in the Compost Act (Kompostverordnung). No PAH thresholds are specified in the European soil protection regulations for soil conditioners and organic fertilisers. The threshold for basic grade biochar is therefore based on a value which, taking the latest research into account, only implies a minimum risk for soils and users.
Please note that, due to biochar’s high adsorption properties, most standard methods for testing PAHs are unsuitable for biochar. According to researches carried out by Agroscope ART (Hilber et al. [2012]), a longer-term Toluol extraction is needed before any suitably representative test value can be determined. However as this is not yet a standard method used in European test labs, the current standard test method (DIN EN 15527) remains in effect. The measured values should however be interpreted with caution. Additional tests using the method developed by Hilber et al. is therefore recommended.
The current standard method fulfils its purpose with regard to this certificate, since it is able to determine with sufficient exactitude higher PAH contamination levels deemed to be a problem (Schimmelpfennig & Glaser[2012]).
As biochar PAH values are dependent on the pyrolysis method and seemingly less dependent on the feedstock used, an analysis once every six months is sufficient.
Permitted test methods: DIN EN 15527 (with caution); recommended: Hilber et al, 2012
Analysis once every 6 months

5.9 PCB content must be below 0.2 mg/kg DM; levels of dioxins and furans must be below 20 ng/kg (I-TEQ OMS).

Modern pyrolysis facilities produce only very low levels of PCB, dioxins and furans, meaning that annual control can be considered sufficient. Thresholds are based on the soil protection regulations applicable in Germany and Switzerland (BBodschV, VBBo, ChemRRV).
Permitted test methods: AIR DF 100, HRMS

6. Pyrolysis

6.1 Biomass pyrolysis must take place in an energy-autonomous process.

The energy used for operating the reactor (electricity for power drive systems, ventilation and automatic control systems, fuel for preheating, etc.) must not exceed 8% (basic grade) or 4% (premium grade) of the calorific value of the biomass pyrolysed in the same period. With the exception of preheating, no external source of reactor heating is permitted.

6.2 The synthesis gases (syngases) produced during pyrolysis must be trapped.

They are not allowed to escape into the atmosphere.

6.3 The heat produced by the reactor must be recycled.

Approximately one-third of the energy contained in the biomass feedstock can be found in the syngas at the end of pyrolysis. Its combustion can in turn be used for heating the biomass, whereby additional waste heat is produced. At least 70% of this must be used for drying biomass, for heating, for generating electricity or for similar sustainable purposes.
Syngas can also be stored and used later for subsequent energy purposes.

6.4 Syngas combustion must comply with national emission thresholds for such furnaces.

With emission thresholds and regulations differing from one European country to the next, any further definition of emission thresholds for pyrolysis facilities would exceed the purpose and proportionality of these guidelines. Therefore manufacturers must provide a guarantee that their facilities comply with national emission regulations.

7. Sale and application of biochar

7.1 Fire and dust protection regulations are to be complied with throughout the production, transport and end-user chain.

7.2 During transport and bulk transfers attention must be paid to the biochar being sufficiently moist to prevent dust generation or dust explosions. The moisture content of the delivered biochar has to be given to ensure that the customer knows how much dry biochar he/she obtained.

7.3 Production workers must be equipped with suitable protective clothing and breathing apparatus.

7.4 Delivery slips must contain well-visible usage instructions and health and safety warnings.

7.5 When applying biochar on fields or in animal stables and housings, biochar must be kept slightly moist to prevent dust formation. In this respect, producers must provide appropriate information on the delivery slip or on packaging about how much water per volume unit is to be added before use.

8. Quality assurance and certification

Biochar producers’ compliance with European Biochar Certificate requirements is coordinated throughout Europe by the independent quality assurance agency q.inspecta, with inspections of production plants in individual countries carried out by independent national inspection agencies. Inspections take place once a year. Producers confirm that they will keep up-to-date production records.

Producers may submit applications to q.inspecta to take part in the certification programme once their production starts. They are recommended to contact q.inspecta beforehand, enabling them to integrate the necessary recording into their production process.

Contact: q.inspecta GmbH, Ackerstrasse, CH-5070 Frick, Tel.: +41 (0) 62 865 63 00, Direct inscription can be made on the: q.inspecta – website.

Please finde the complete guidelines under the following links:

Guidelines of the European Biochar Certificate (printversion)
Checklist for the certification of biochar production units
checklist for biochar quality
positive liste of feedstocks


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20 Responses to “European Biochar Certificate””

  1. Jochen Binikowski
    Title: Qui bono?

    Mich würde sehr interessieren, wer das ausgeheckt hat. Sollte dieses Konzept umgesetzt werden, ist das Thema Pflanzenkohle entweder mausetot oder in den Händen einiger Monopolisten. Zusätzlich gäbe es noch zigtausende neue Beamtenstellen sowie eine weitere Handelsbarriere, um Importe aus Entwicklungsländern fernzuhalten.

    Der Hammer ist aber, dass nur die bio.inspecta AG Zertifikate erteilen kann und damit nicht nur die Höhe der Gebühren selber bestimmt, sondern auch entscheidet, wer was verkaufen darf. Bei derart vielen Kriterien wird sich immer ein Grund finden, um unliebsame Anbieter vom Markt auszuschließen.

    Schade, dass auf deren Website die Namen der Aktionäre verschwiegen werden. Es würde mich nicht wundern, wenn es sich um Leute handelt, die bereits ganz dick im CO2-Zertifikate Spekulationsgeschäft involviert sind oder dort in Zukunft mitkassieren wollen.

  2. Lüder Richter

    Zunächst stimme ich den Ausführungen von Herrn Jochen Binikowski vom 09. März 2012 zu!
    Mich würde aber auch interessieren, wo das ganze in der EU verankert ist.
    Aus meiner Sicht gibt es dafür weder in der Deutschen noch in der Europäischen Gesetztgebung irgendwelche Richtlinien, Verordnungen oder Gesetze, die das Ganze tragen und damit allgemeingültig machen. Wenn die da wären, dann würde es auch keine monopolistische Zertifizierung durch die bzw. eine Firma wie die ” bio.inspecta AG” geben. Außerdem ist es nach meiner Ansicht so, dass wenn keine speziellen öffentlichen Vorgaben hierfür vorhanden sind, dann können auch andere Pflanzenkohle herstellen, wenn sie dann alle sonstigen bestehenden Gesetze berücksichtigen.

  3. Jochen Binikowski

    Ich habe mir das Ganze einmal näher angeschaut und komme aus dem Staunen nicht mehr heraus. Was im Artikel den Eindruck eines Gesetzestextes erweckt, ist in Wirklichkeit nur die private Meinung einiger mit dem Thema befasster Privatpersonen.

    Da es Jedermann freisteht, nach Belieben selbst definierte “Qualitätssiegel” herauszugeben, wird es vermutlich zu einer ähnlich unseligen Siegelflut wie bei Bioprodukten kommen. Mit der Folge, dass die Produkte ohne Not durch unsinnige Kriterien derart verteuert werden, dass sie niemand mehr kauft.

    Und wozu überhaupt eine wie auch immer geartete gesetzliche Regelung? Solange alles im Rahmen der bestehenden Bestimmungen wie z.B. Grenzwerte der Rückstände, Arbeitsschutz, Naturschutz usw. abläuft, ist doch alles in Ordnung, oder nicht?

  4. hps

    Es handelt sich bei dem Pflanzenkohle-Zertifikat um einen freiwilligen Industriestandard und Label zur Qualitätssicherung. Die Richtlinien sind selbstverständlich keine Gesetz und hindern niemand, Pflanzenkohle auf seine eigene Art herzustellen und in Verkehr zu bringen. Für die Kunden stellt das Pflanzenkohle-Zertifikat eine Qualitätsgarantie dar.
    In der EU ist der landwirtschaftliche Einsatz von Pflanzenkohle nicht gesetzlich geregelt und nur in einigen Ländern durch teilweise arg strapazierte Schlupflöcher amtlich möglich. Um eine Zulassung in der EU zu erwirken, braucht es eine verbindliche Qualitätsgrundlage. Die im Zertifikat geforderten Grenzwerte basieren alle auf gesetzlich geltenden Vorschriften und müssen unabhängig vom Zertifikat ohnehin eingehalten werden, seien es Schwermetalle, PAK oder Nährstoffgehalte. Ausserdem müssen Pyrolyseanlagen in der EU ohnehin emissionsrechtlich genehmigt werden. Die Erbringung und Nachweis diese Analysewerte wird also ohnehin für die Hersteller und Händler verpflichtend sein. Das Pflanzenkohle-Zertifikat fasst einfach alle diese ohnehin nachzuweisenden Werte zusammen und ergänzt sie mit Werten, die zur Charaterisierung der Pflanzenkohle und damit zum gezielten Einsatz nötig sind.
    Die Kosten des Zertifikates liegen bei rund 1200 Eur pro Hersteller und werden vollkommen transparent nach Gebührenordnung abgerechnet. Der bürokratische Aufwand hält sich mit den zwei auszufüllenden Formularseiten wirklich in Grenzen. Die Produktionsprotokolle lassen sich weitestgehend über die Anlagensteuerung automatisieren.
    Die “bio.inspecta AG” hat keinerlei Monopol, sondern ist ein staatlich kontrollierter Dienstleister, der durch sein europäisches Netzwerk die Koordination der Zertifizierung in allen EU Ländern sicherstellen kann.
    Mit CO2-Zertifikaten hat das alles nichts zu tun. Es gibt für Pflanzenkohle keine CO2-Zertifikate und es ist auch nicht abzusehen, ob und wie das je der Fall sein sollte.
    Ohne eine transparente und wissenschaftlich verlässliche Qualitätssicherung wird Pflanzenkohle in der EU nie zugelassen werden. Genau wie jedes andere Futter- oder Düngemittel unterliegt sie gesetzlichen Rahmenbedingungen, die erfüllt werden müssen. Wenn Pflanzenkohle zu einem weitflächig einzusetzenden Hilfsstoff für die nachhaltige Entwicklung der Landwirtschaft werden soll, muss sich die Branche professionalisieren, anstatt sich auf gesetzliche Schlupflöcher zurückzuziehen und einfach nur darauf herrauszureden, dass doch schon die Indianer vor 2000 Jahren Kohle in ihre Böden eingearbeitet haben. (hps)

  5. Hans Söhl

    Hallo hps! Es sollte natürlich eine rechtliche Grundlage geben, um nicht in einer Grauzone arbeiten zu müssen, da stimme ich Ihnen voll zu! Nur sollten dabei eine Minimallösung im Rahmen der EU angestrebt werden und kein Bürokratiemonster! Ich denke der Ansatz ist etwas über das Ziel hinausgeschossen.
    Der Nachweis zur Einhaltung der Schadstoffgrenzen würde als gesetzliche Vorschrift völlig reichen. Dieser Nachweis sollte in einem einheitlichen Prüfverfahren erstellt werden können.
    Alles andere wird wieder ein Monstrum das den kleinen Anlagenbetreiber aus dem Rennen wirft!
    Die genannte Richtlinie wird sich aufblähen wie das seinerzeit das EEG in Deutschland.
    Umweltgutachten, Wärmegutachten, Nutzungsnachweis, Einsatzstofftagebuch …… ein gefundenes Fressen für den Stand der Gutachter und Bürokraten. Ihre Bestrebungen diese Dinge per Vorschriften zu regeln, wird, ob Sie es beabsichtigen oder ablehnen, dazu führen das industrielle Anlagen wirtschaftlich kaum zu betreiben sind und kleine Betreiber auf der Strecke bleiben.
    Die genannten 1200 € pro Hersteller halte ich nur für einen Teil der Kosten, denn so wie Sie das beschreiben, wird sich das wohl so darstellen:
    Abgasnachweis bei der Inbetriebnahme 3000.-
    Wiederkehrende Prüfung 350.-
    Herstellerzertifikat 1200.-€
    Umweltgutachten 1500.-
    Laboruntersuchungen halbjährlich 980.-
    Folgende Kosten sind noch nicht enthalten: „Die spezifische Oberfläche der Pflanzenkohle sollte größer als 150 m2/g TM“
    Mal mehr Gras mal mehr Strauchschnitt, mann wird dann bei jeder Einsatzstoffänderung eine neue Untersuchungsreihe fordern….
    Innerbetrieblicher Dokumentationsaufwand für die Zertifikate und Nachweise wird Lohnkosten verursachen usw…..
    Na ja da tut sich was auf, was die Sache vor der Entstehung wieder zum stehen bringen wird.
    Zur Energieverwertung:
    Die steigenden Kosten und die hohen Energiekosten werden eine Verkohlung ohne Wärmenutzung sowieso unwirtschaftlich machen. Im Laufe der technischen Entwicklung für diese Technik wird sich eine Anlagentechnik durchsetzten, die den Rohstoff komplett ausnutzen kann und nicht nur einen Teil davon. (Wärmenutzung, Verstromung, Pflanzenkohle)
    Eine einheitliche Regelung für den Standard „Pflanzenkohle“ ist schon wünschenswert, aber in der vorgestellten Form denke ich, der Sache nicht dienlich.

  6. hps

    Ein bürokratisches Monster war gewiss nicht unser Ansinnen. Wir kämpfen seit drei Jahren für die Zulassung von Pflanzenkohle in Europa und haben jeweils gemeinsam mit den Zulassungsbehörden hunderte Tonnen Pflanzenkohle u.a. in Frankreich, Spanien, Italien, Schweiz und Deutschland in die Landwirtschaft gebracht. Wir können auf Grundlage dieser Erfahrung ziemlich genau abschätzen, was die Behörden verlangen und was die Kunden über das Produkt wissen wollen.
    Das Zertifikat ist seit anderthalb Jahren in der Diskussion (siehe auch: An der Ausarbeitung haben zahlreiche Fachleute, Pflanzenkohle-Firmen und Behörden mitgearbeitet, so dass durchaus ein gewisser Konsens besteht.
    Richtig ist, dass zur Zertifizierung der Hersteller und noch Analysekosten von ca. 500 Eur pro Halbjahr kommen, doch das muss ob Zertifikat oder nicht ohnehin jeder einigermaßen gewissenhafte Produzent tun. Was Sie mit Umweltgutachten meinen, kann ich nicht erkennen. Und erwägen Sie denn wirklich, eine Pyrolyseanlage ohne Abgasnachweis bei einem Kunden in Betrieb zu nehmen?
    Trotzdem gebe ich Ihnen in dem Punkt bezüglich der Emissionen recht, dass man dies genauso gut den jeweiligen nationalen Behörden überlassen kann. Im Zertifikat gäbe es dann einfach die Abfrage: Erfüllt die Anlage zu Herstellung von Pflanzenkohle die national gültigen Anforderungen an die Emissionsgrenzwerte? Das würde die Bürokratie tatsächlich um einiges reduzieren.
    Weitere Vorschläge sind jederzeit willkommen. Grüssend, hps

  7. Jochen Binikowski

    Bauern machen immer das wovon sie sich den höchsten Profit versprechen. Um auch nur eine einzige Tonne Pflanzenkohle auf den Acker auszubringen entstehen Kosten von ca. 1.000 EURO (Pflanzenkohle, Aufladung, Transport, Ausbringung usw.). Und zwar zusätzlich zu den ohnehin schon kaum kostendeckenden Produktionskosten. Wenn überhaupt rechnet sich das nur durch einen Langzeiteffekt von dem der Landwirt aber nicht sicher sein kann ob der auf seinem Acker auch wirklich eintreten wird.

    Bei der Rohstoffbeschaffung steht Pflanzenkohle in direkter Konkurrenz zu den subventionierten Biogasanlagen. Deshalb ist mit steigenden Kosten und auch Lieferengpässen zu rechnen. Kommen nun auch noch immense Zertifizierungskosten hinzu wird eine ohnehin unrentable Technik noch unrentabler.

    Statt sich den Kopf über weltfremde Qualitätskriterien (Nur aus Bio-Rohstoffen…) zu zerbrechen wäre es m.M. nach zielführender Anwendungsmethoden zu erforschen bei denen wesentlich geringere Mengen benötigt werden und beim derzeitigen Preisniveau auch ohne Subventionen rentabel sind.

    So wird das jedenfalls hier auf den Philippinen und in vielen anderen Schwellenländern gemacht. Offenbar mit Erfolg und ganz ohne Zertifizierungen und Subventionen. Dieser Erfolg ist sogar meßbar, u.a. an steigenden Erntemengen und immer höheren Preisen für Reishülsen und carbonized rice hulls. Hauptanwendungsgebiete sind Saatbeete, Substrate für Topfpflanzungen in Baumschulen und Gärtnereien sowie Trägermaterial für Kunstdünger.

    Es gibt auch keinerlei Diskussionen über die Art der Pflanzenkohleerzeugung. Fakt ist nämlich das bis vor wenigen Jahren die Reishülsen einfach auf Halde geschüttet und nutzlos abgefackelt wurden. Das sind 100% Emissionen mit Null Nutzen. Durch die Verfeuerung in Trockenanlagen und Bäckereiöfen sowie die Verwertung der daraus resultierenden Abfälle (Mischung aus Silizium, Asche und ca. 12% Holzkohle) entsteht ein Mehrfachnutzen. Unabhängig vom Wirkungsgrad und Pyrolysetechnik ist das immer vielfach besser für die Umwelt als dies früher der Fall war. Deshalb ist der Streit um nur mit riesigen technischen Aufwand möglichen Effizienzsteigerungen ein eher akademisches Problem.

  8. Laura Neve

    Wie ich gestern über den Ithaka-Newsletter erfahren habe, gibt es nun ein Zertifikat für Pflanzenkohle im landwirtschaftlichen Einsatz. Diesen Schritt begrüße ich sehr, denn ich finde die Zertifizierung der Kohle und ihre Unterscheidung in zwei Qualitätsstufen vor allem im Rahmen einer generellen Zulassung von (zertifizierter) Pflanzenkohle in der ökologischen Landwirtschaft sehr sinnvoll.
    Dennoch erschließt sich mir noch nicht genau die Funktion, die ein solches Zertifikat bei der Zulassung von Pflanzenkohle durch eine EG-Öko-Kontrollstelle haben wird oder haben könnte.

    Da wir momentan im Dialog mit der zuständigen Öko-Kontrollstelle stehen, was den Einsatz von Pflanzenkohle im Anbau von Feingemüse betrifft, wäre es für uns sehr hilfreich, wenn wir der zuständigen Stelle erläutern könnten, welche Aussage die Beibringung dieses Zertifikates hat. Wofür steht dieses Zertifikat im Moment? Wofür soll es stehen?

  9. hps

    Liebe Frau Neve, das Pflanzenkohle-Zertifikat ist der erste Schritt hin zu einer amtlichen Zulassung von Pflanzenkohle in der EU. Sobald Pflanzenkohle dort als Recyclingdünger und/oder als Bodenhilfsstoff gelistet wird, kann auch der Antrag gestellt werden, es auf die Bio-Hilfsstoffliste zu setzen.
    Unabhängig dessen kann Pflanzenkohle z.Z auch im Bioanbau als organischer Kompostzusatz verwendet werden, sofern garantiert wird, dass die Ausgangsstoffe naturbelassen waren. Pflanzenkohle wird über diesen Umweg als organischer Bodenhilfsstoff aufgefasst und darf damit ebenso wie Kompost und Mist auch in Bio-Betrieben eingesetzt werden. Auf diese Weise haben wir Pflanzenkohle schon auf zahlreichen Biobetrieben eingesetzt und durch die Kontrolle gebracht.
    Anders ist es beim Futtermittel. Da ist Pflanzenkohle in der EU-Verordnung gelistet und darf als Futterzusatz eingesetzt werden. Steht als Futterzusatz jedoch nicht auf der Bio-Hilfsstoffliste, wo es ein deutsches Unternehmen möglichst rasch einmal eintragen lassen müsste. Was jedoch als Futtermittel eingesetzt werden kann, darf natürlich auch in den Stallbereich und sogar in die Güllegrube geworfen werden. Gülle und Mist, egal ob mit oder ohne Pflanzenkohle, darf auf dem Boden ausgebracht werden.
    Der Einsatz der Pflanzenkohle findet leider noch in gesetzlich etwas grauen Zonen statt, verstößt aber gegen kein Gesetz. Innerhalb zweier EU-Projekte hoffen unsere Partner und wir in den nächsten 1 – 2 Jahren eine offizielle EU-Zulassung zu erreichen.
    In der Schweiz ist das Pflanzenkohlezertifikat bereits die Grundlage der provisorischen Zulassung der Pflanzenkohle in der Landwirtschaft. (hps)

  10. Europäischer Köhlerverein e.V.

    Die Mitglieder unsres Vereins sind an den Ergebnissen Ihrer Arbeit sehr interessiert. Wir stellen in den Vereinen Holzkohle nach historischen Methoden
    ( Erdmeilerverfahren) her. Es gibt auch noch wenige Familienbetriebe, die gewerblich Holzkohle herstellen.
    Wir pflegen mit unserer Arbeit die alte Handwerkskunst der Holzkohleherstellung. Weitere Informationen erhalten Sie über die Webseite des EKV.

  11. Horst Wagner
    Title: Terra Preta

    Hallo hps, wir haben in den letzten 3 Jahren umfangreiche Tests mit unterschiedlicher Pflanzenkohle (Biokohle), z.B. aus der Pyreg-Anlage bei Lausanne, Grillholzkohle, Holzkohlereste einer Köhlerei und einer Holzvergaser-Anlage durchgeführt und dabei festgestellt, dass die Qualität der Pflanzenkohle nicht vom Herstellungs-verfahren abhängt.
    Natürlich ist es richtig und wichtig Grenzwerte und Richtlinien festzulegen, aber sich ausschließlich auf “Pyrolyse-Kohle” zu beschränken entzieht sich meinem Verständnis.
    Aufgrund unserer Erfahrung kann ich nur jedem Anwender den dringenden Rat geben, vor dem Einsatz die Pflanzenkohle mittels eines einfachen Kressetests zu prüfen. Kressesamen der nicht aufgeht sagt mehr als teure Analysen.

  12. hps

    Lieber Horst Wagner, der geschlossene Kressetest ist hervorragend geeignet, um die phyotoxische Unbedenklich von Pflanzenkohlen und Pflanzenkohlesubstraten zu überprüfen. Bei dem Pflanzenkohle-Zertifikat handelt es sich um einen Industriestandard, der neben der Qualität der Kohle auch seine nachhaltige Produktion garantiert. Dies schließt in keiner Weise aus, dass man auch Meilerkohle auf dem eigenen Kompost einsetzt. Es geht bei dem Zertifikat wirklich nur um industriell, in großem Stil produzierte Pflanzenkohle. Ich verstehe gar nicht, warum so viele Anwender gegenschießen. Es ist doch in unser aller Interesse, dass ökologisch sinnvolle Landwirtschaftsmethoden auch wirklich ökologisch sind und keine bloße Augenwischerei mit Langzeitschäden.
    Beispiele 1 :
    Holzvergaserkohlen haben in der Regel hohe Gehalte an krebserregenden PAK, diese PAK müssen für Pflanzen nicht unbedingt schädlich sind, so dass eine gesundheitsschädliche Wirkung durch einen Kressetest nicht ausgeschlossen werden kann. Die PAK-Gehalte dieser Kohlen sind jenseits aller gesetzlichen Grenz- und Richtwerte, wer solche Kohlen für die Landwirtschaft in den Handel bringt, gefährdet die ganze Branche und riskiert, dass sämtliche Pflanzenkohlen für die Landwirtschaft verboten werden.
    Beispiel 2:
    Bei traditionellen Meilern gehen die Synthesegas ungehindert in die Atmosphäre und die Kohlenstoffeffizienz liegt bei lediglich 10% – 15%. Die Kohle, die dabei entsteht ist auch nach unseren Analysen sauber und unbedenklich. Aber wollen wir die 1 Millionen Tonnen Pflanzenkohle, die wir jährlich brauchen werden, auf eine Art erzeugen, wo 90% der Energie mit klimaschädlichen Abgasen verloren geht? Das heißt nicht, dass Meiler deshalb verboten würden. Es ist ein wunderbares Handwerk, das wir erhalten sollten und dessen Produkte wir nutzen, aber nicht, um industrielle Mengen Pflanzenkohle zu erzeugen.

    Wir sind übrigens gerade in Diskussion mit den europäischen Partnern, das Pflanzenkohlezertifikat erst ab einer Jahresproduktion oberhalb von ca. 1 Tonne verpflichtend zu machen, so dass z.B. selbsthergestellte Kohlen vom TLUD eingesetzt werden können, ohne alle Analysen durchführen zu müssen.

  13. Ulli Suer

    Hallo liebe Pflanzenkohlefreunde,

    ich halte die Einführung einer Richtlinie für die Produktion von Pflanzenkohle für wichtig und habe großen Respekt vor der geleisteten Arbeit.

    Meine Kritik richtet sich zum einen gegen die Einschränkung der Pyrolysetechnik auf energieautonome Systeme.

    „6.1 Die Biomassepyrolyse muss in einem energieautonomen Prozess ablaufen.

    Eine externe Reaktorbeheizung ist mit Ausnahme der Vorbeheizung des Pyrolysereaktors untersagt.“

    Es stehen aber sehr viele Abwärmequellen zur Verfügung, die gut zur Pyrolyse von Biomasse geeignet sind.
    Nur einige Beispiele:
    - Biogasanlagen, bei denen die heißen Abgase den Motor mit über 600°C verlassen.
    - Zementwerke, bei denen gigantische Mengen Abgas mit mehr als 700°C in die Luft geblasen werden.
    - Gasturbinen mehr als 800°C usw.
    Pyrolyseanlagen, bei denen zur Karbonisierung die Abwärme anderer Prozesse genutzt wird, sind weitaus effizienter und umweltfreundlicher als klassische Anlagen, da das gesamte Synthesegas als wertvolle Prozessenergie zur Verfügung steht. Nach der jetzigen Fassung sind solche Pyrolysereaktoren untersagt. Dieser Passus steht der Entwicklung innovativer Technologie im Wege.

    Zum anderen richtet sich meine Kritik gegen 4.1, wonach die Temperatur und Verweilzeit der Biomasse im Pyrolysereaktor sich während der Produktion einer Charge um nicht mehr als 15% ändern darf. Diese Anforderung ist nur mit Pflanzenkohle-Produktionsanlagen zu realisieren. Unbestritten sind aber kleine dezentrale, wärmegeführte Anlagen wünschenswert. Diese Anlagen muss man sich vorstellen wie Pflanzenkohle produzierende Hackschnitzelheizungen. Solche Anlagen würden nur während der Heizperiode betrieben und produzieren genau soviel Wärme wie witterungsbedingt benötigt wird. Derartige Anlagen sind sehr viel umweltfreundlicher als reine Pflanzenkohle- Produktionsanlagen, da sie die vorhandenen Ressourcen weitaus besser nutzen können. Um genau so viel Wärme zu produzieren wie benötigt wird, muss die Verweilzeit der Biomasse im Reaktor variabel sein. Mit variabler Verweilzeit variiert auch die Temperatur. Um die Entwicklung einer solchen Technologie nicht zu behindern, wäre ein weit divergierender Bereich im Bezug auf Durchsatz und Temperatur wünschenswert. Aus Sicht des Anlagenbauers wären zur Definition einer Charge die Probenahme in einem oberen und unteren Betriebspunkt vorteilhaft. Zwischen diesen weit auseinander liegenden Betriebspunkten dürfte dann die Anlage betrieben werden.

    Ein weiteres Hemmnis wird in 4.3 gesehen, wonach die maximale Chargendauer auf 4 Monate begrenzt ist. Hier wird ein Hühnerbaron, der seine Futtermittel in der ganzen Welt zusammensucht und in diesem Zeitraum vielleicht 4000t Hühnermist pyrolysiert mit einem Waldbauern verglichen, der nur Hackschnitzel einsetzt, mit der Abwärme seine Gebäude beheizt und im Jahr vielleicht 5t Pflanzenkohle produziert.
    Bei Großanwendungen ist ein viermonatiger Intervall wahrscheinlich zu lang, bei Kleinanwendungen ist dieser Intervall zu kurz. Bei den wärmegeführten „kleinen“ Anlagen wäre eine Chargendauer von zumindest einer Heizperiode wünschenswert.

    Bei der Angabe der zulässigen Temperaturabweichung muss eine Basis angegeben werden, da es einen erheblichen Unterschied macht, ob sich die zulässige Abweichung auf ° Kelvin, ° Celsius oder auf die Umgebungstemperatur bezieht. Außerdem ist nicht eindeutig, ob mit den 15% eine Abweichung von +/-15% gemeint ist oder eine Abweichung +/- 7,5%.

    Unter 4.2 steht, dass sich die Zusammensetzung der pyrolysierten Biomassen nicht um mehr als 10% verändern darf. Anstatt hier von pyrolysierten Biomassen zu sprechen wäre es sehr viel eindeutiger den Begriff Pflanzenkohle zu verwenden. Ich bin mir nicht sicher, ob es so gewollt ist, oder ob ein Missverständnis vorliegt. So wie es dort steht, können die unterschiedlichsten Arten von Biomassen pyrolysiert werden, solange sich die Zusammensetzung der pyrolysierten Biomassen (Pflanzenkohle) nicht um mehr als 10% ändert. Durch Mischen der Pflanzenkohle ist die 10% Abweichung leicht einzuhalten. Wäre ein Chargenwechsel nicht zumindest auch dann sinnvoll, wenn sich die zum Einsatz kommenden Biomassen ändern?

    Ich wünsche mir für uns alle ein gutes Gelingen und verbleibe mit

    freundlichem Gruß
    Ulli Suer

  14. hps

    Vielen Dank für die fundierte Kritik. Das Pflanzenkohle-Zertifikat ist so angelegt, dass es mit der Entwicklung der Technik und des Wissens über die Pflanzenkohle und deren Herstellung, flexibel weiterentwickelt und korrigiert werden kann. Innerhalb der neu gegründeten European Biochar Foundation wird eine Arbeitsgruppe eingerichtet, welche über die Grenzwerte, Richtlinien und etwaige Änderungen bestimmt. Anträge auf Änderungen, Ausnahmeregelungen und Aufnahme neuer Kriterien können jederzeit gestellt werden.

    Ihre Bemerkung zu Punkt 6.1. ist sehr wichtig. Bisher waren uns noch keine Pyrolyseanlagen bekannt, welche die Abwärme anderer nachhaltiger Prozesse nutzen. Selbstverständlich ist dies sinnvoll und soll auch nicht verboten werden. Eine entsprechende Anpassung der Richtlinien werden wir vornehmen. Bisher lag das Problem ja insbesondere darin, dass das Synthesegas von kleinen, dezentralen Anlagen noch nicht gut und preiswert genug aufgereinigt werden konnte, um es als Treibstoff zu nutzen, wenn das möglich wird, ist es tatsächlich unsinnig, es “nur” zu verbrennen.

    Die Argumente bezüglich Punkt 4.1. kann ich gut nachvollziehen. Es wäre wünschenswert, dass wir bald bessere und einfachere Analysemöglichkeiten (Infrarot-Schnelltest) zur Verfügung haben, um für die Beurteilung der Kohle weniger auf die Prozessparameter angewiesen zu sein. Sobald dies möglich wird, kann der Punkt 4.1. wahrscheinlich ganz gestrichen werden. Momentan scheint mir dies allerdings die einzige Möglichkeit, um gar zu häufige, relativ teure Analysen der Pflanzenkohlen zu vermeiden – zwischen zwei Analysen für möglichst gleichbleibende Produktionsbedingungen zu sorgen.

    Bei Punkt 4.2. handelt es sich um die Biomassen, die pyrolysiert werden. Wir werden dies ebenso wie die Prozentangabe bei den Temperaturschwankungen genauer formulieren.

    Vielen Dank und beste Grüsse, hps

  15. Jochen Binikowski

    Was ist “European Biochar Foundation”? Wer ist dort vertreten? Wodurch bezieht diese Foundation ihre Legitimqation um Standards zu setzen? Wenn ich mir die so anschaue schwant mir nichts Gutes:

    “Die öffentliche Webseite dient zur Außendarstellung des Netzwerkes. Das eigentliche Arbeitsinstrument wurde auf einer internen, passwortgesicherten Webseite eingerichtet. Neumitglieder müssen von mindestens einem Gründungsmitglied vorgeschlagen werden. Sie werden aufgenommen, sofern ihre Expertisen die Arbeit des BCS ergänzen und fördern.”

    Ist das so eine Art Geheimbund? Ich habe mit mehreren Praktikern gesprochen, niemand von denen ist zur Mitgliedschaft eingeladen worden. Und wer oder was ist BCS?

    Ich für mein Teil werde es mir ab sofort gründlich überlegen ob ich noch irgendwelche Ergebnisse von Experimenten veröffentliche. Mit eurer seltsamen Sekte möchte ich lieber nichts zu tun haben. Im Übrigen halte ich die Zensur von meinem letzten Posting (13. März) für eine bodenlose Frechheit.

  16. HG

    Die führenden Biochar Forscher in Europa als “seltsame Sekte” zu bezeichnen, wirft ein schlechtes Licht auf Ihre eigenen Arbeiten. Hier sollten Sie sich die Frage gefallen lassen, ob man mit den klimaschädigenden Uralt-Öfen, die Sie einsetzen, wirklich der Sache dient, oder eher Schaden verursacht.

  17. Jochen Binikowski

    Wer sich wie eine Sekte aufführt muß sich auch so bezeichnen lassen.

    Von welchen klimaschädlichen uralt-Öfen reden Sie? Die sind nur einige Durchgänge zu Testzwecken gelaufen. Schon seit ca. 3 Jahren beziehen wir unsere carbonized rice hulls ausschließlich von Trockenanlagen und Bäckereien. Auf deren Ofentechnik haben wir keinen Einfluß. Nähere Einzelheiten dazu stehen in meinem Kommentar vom 13.3. der immer noch nicht freigeschaltet ist.

  18. hps

    Ich bitte die Diskussionsteilnehmer, sich auf den fachlichen Austausch zu beschränken und unnötige Polemik, persönliche Beleidigungen und bewußte Faktenverdrehung zu unterlassen, anderenfalls behält sich die Redaktion vor, Kommentare zu kürzen oder zu löschen.
    So ist zum Beispiel die Behauptung, dass zertifizierte Pflanzenkohle nur aus biologisch erzeugten Biomassen hergestellt werden darf, eine absurde und einfach falsche Unterstellung. Ebenso, dass die landwirtschaftliche Nutzung von 1 Tonne Pflanzenkohle 1000 Eur kosten würde. (hps)

  19. Jochen Binikowski

    Da muß ich wohl etwas übersehen haben, denn nach meinen Informationen sieht die Kalkulation in etwa so aus:

    520 EURO/t ab Werk. Macht mit Transport, Aufladung und Ausbringung locker 800 – 1.000 EURO.

    Silomais kostet ca. 100 EURO/t Trockenmasse. Wieviel Pflanzenkohle mag man daraus erzeugen können?

    Bei uns würde eine Tonne reine Holzkohle pro Hektar ca. 8 Tonnen Carbonized Rice Hulls bedeuten (12% Kohlenstoffgehalt). Wenn man 20 KG in einen Sack stopfen kann, wären das 400 Säcke. Ein Sack kostet hier inzwischen ca. 0,30 EURO, macht dann also alleine für das Material 120 EURO. Hinzu kommen noch die Kosten um diese 400 Säcke bis zum Feld zu transportieren, mit Kompost aufzuladen und zu mischen und dann zu verteilen. Ich schätze mal, dass man am Ende bei 300 oder mehr EURO liegt.

    Genau deshalb tüfteln wir an Methoden die wesentlich geringere Mengen erfordern. Wenn wir reine Holzkohle selber im großen Stil herstellen wollten, kämen wir auch auf Materialkosten von ca. 250-300 EURO/t, u.a. weil wir dazu noch die Holzasche beschaffen müssten.

  20. HG

    Es geht doch darum, dass auch für die Herstellung der Kohle gewisse Standards gelten sollten, damit das Thema aus ökologischer Sicht nicht im Keim erstickt wird. Bei der Verschwelung, wenn diese ungünstig läuft, kann ein Vielfaches der Treibhausgas-Emissionen emittiert werden, die bei der Sequestrierung durch Terra Preta im Boden gebunden werden könnten. In der Praxis geschieht das heute in den meisten Fällen. Genau dieses Thema wird derzeit in vielen Fachmagazinen und Foren heiß diskutiert und der Versuch, eine völlig freiwillige und unverbindliche Liste von stofflichen, energetischen und ethischen Qualitätsstandards zu verfassen, kann hier nur helfen. Der Planet ist eben rund, und wenn in Brasilien oder sonst wo Urwälder abgeholzt werden, um Biochar unter umweltschädlichsten Bedingungen herzustellen, dann sollte uns das interessieren.

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