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Biokohle

Biokohle aus Gärresten (Foto: ATB)
Biokohle aus Gärresten (Foto: ATB)

Feste und flüssige organische Reststoffe lassen sich auch auf thermo-chemischem Weg behandeln mit dem Ziel ein energiereiches, kohlenstoffangereichertes Substrat, Biokohle zu erhalten. Biokohle birgt neben dem Einsatz als Festbrennstoff die Chance, Kohlenstoff aus der Atmosphäre stabil zu binden und als Bodenverbesserungsmittel gleichzeitig die Ertragsfähigkeit landwirtschaftlicher Böden nachhaltig zu verbessern.

Biokohle kann auf unterschiedlichen Wegen hergestellt werden. Am häufigsten und bereits seit Jahrhunderten zur Herstellung von Holzkohle genutzt wird die Pyrolyse.
Feuchte Materialien und nahezu alle organischen Abfälle besitzen jedoch hohe Wasseranteile und müssten zuvor unter hohem Einsatz von Energie getrocknet werden. Abhilfe verspricht die hydrothermale Karbonisierung (HTC), ein bisher wenig bekannter Prozess. Hier findet die Umwandlung in einem Druckbehälter statt. In Anwesenheit von Wasser und Drücken von bis zu 50 bar beträgt die erforderliche Temperatur nur 180 bis 250 °C.

Am ATB wurde die HTC im Rahmen des BMBF-geförderten Forschungsprojekts APECS umfänglich untersucht. Im Mittelpunkt steht der Einsatz von Gärresten aus der Biogaserzeugung. Für die Arbeiten zur HTC werden im Biokohletechnikum des ATB Reaktoren in Größen von 100 mL bis 20 L verwendet.

Erste Ergebnisse zeigen, dass Gärreste sich mittels der HTC sehr gut in Biokohle überführen lassen. Im Vergleich zur Cellulose, die als Referenzmaterial verwendet wurde, entstehen Kohlen mit einem höheren Wasserstoffgehalt und höherer Energiedichte, jedoch mit noch geringer Oberfläche (max. 12 m²/g). Die hergestellte Kohle muss jedoch nicht nur für den Boden verträglich sein, sondern dessen Eigenschaften deutlich verbessern – und das nachhaltig.

In einem von der Leibniz-Gemeinschaft geförderten internationalen Verbundvorhaben wurde dies untersucht, um den Mehrwert abschätzen zu können, der durch den Einsatz von Biokohle im Boden entsteht.

Kontakt: Dr. Judy Libra         

Video: Herstellung von Biokohle als Bodenverbesserungsmittel aus biogenen Reststoffen        

Biokohle Technikum     

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