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Konzept einer nachhaltigen Kohlenstoffwirtschaft

Dr. Jan Mumme (Foto: David Ausserhofer, Peter Himsel © Rat für Nachhaltige Entwicklung)

Dr. Jan Mumme (Foto: David Ausserhofer, Peter Himsel © Rat für Nachhaltige Entwicklung)

3. Juni 2015: Unter dem Motto „Globalisierung und nationale Verantwortung neu ordnen. Politische Innovationen für Nachhaltigkeit“ fand am 3. Juni 2015 die 15. Jahreskonferenz des Nachhaltigkeitsrates in Berlin statt. 
Dr. Jan Mumme, bis Anfang 2015 Wissenschaftler und Leiter der Nachwuchsgruppe APECS am ATB stellte auf der Konferenz sein Konzept einer nachhaltigen Kohlenstoffwirtschaft vor, das im Rahmen des APECS-Projekts entwickelt wurde.

Im Projekt APECS „Anaerobic pathways to renewable energies and carbon sinks“ wurde ein landwirtschaftsnahes Modell einer vernetzten Kohlenstoffnutzung erprobt. Zugrunde liegt das  Konzept einer kaskadischen Nutzung von Biomasse. Reststoffe aus der landwirtschaftlichen Primärproduktion wie Stroh können für die Biogaserzeugung genutzt werden. Der in fester Form anfallende Gärrest wird anschließend bei einer Temperatur von 200-700 °C unter Luftabschluss karbonisiert. Je nach Verkohlungsverfahren – Pyrolyse oder Hydrothermale Carbonisierung – ist die daraus hervorgehende Biokohle ähnlich beschaffen wie Holzkohle oder Braunkohle. Die Biokohle dient anschließend als Katalysator im Biogasprozess, um Hemmstoffe zu binden und biogasbildende Mikroorganismen anzusiedeln. Im Ergebnis steigt die Leistungsfähigkeit der Biogasanlage und die Biokohle ist angereicht mit Nährstoffen und mikrobieller Biomasse. Im letzten Schritt wird die so beladene Biokohle als Dünger und Bodenhilfsstoff in den Boden eingebracht. Vorbild hierfür ist die Terra Preta, ein überaus fruchtbarer Boden im Amazonasgebiet, dessen Entstehung auf das Einbringen organischer Siedlungsabfälle und Holzkohle zurückzuführen ist. Mit der Fruchtbarkeit des Bodens steigen der Ertrag und damit der gesamte Kohlenstoff-Fluss und die Wertschöpfung. Bei der Karbonisierung entsteht als Nebenprodukt eine Flüssigphase, die reich ist an niedermolekulare Aromaten und Aliphaten. Viele davon besitzen einen hohen Wert als Basischemikalie für die chemische Industrie.

Die Projektgruppe „APECS - Anaerobic Pathways to Renewable Energies and Carbon Sinks“ wurde von 2009 bis Ende 2014 vom BMBF im Rahmen von „Bioenergie 2021“ gefördert. Projektleiter Dr. Jan Mumme arbeitet gegenwärtig als Gastwissenschaftler am UK Biochar Research Center der University of Edinburgh.