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19.11.2012 | Erneuerbare Energien | Interview | Onlineartikel

Biokohle – neue Technologien und Einsatzfelder

Autor:
Günter Knackfuß

Interview mit Prof. Dr. Klaus Fricke, TU Braunschweig und Vorstandsvorsitzender des ANS e. V., Prof. Dr. Rainer Wallmann im Vorstand des ANS e. V. und Jan-Markus Rödger, HAWK Göttingen, stellvertretender Fachausschussleiter Biokohle

Warum hat das Thema "Biokohle" einen zunehmend hohen Stellenwert?

Der Klimawandel und erhöhte Lebensmittelnachfrage bzw. Hungersnot durch die weltweit wachsende Bevölkerung sind die derzeitig dringendsten Themen. Erste Analysen diverser Forschungsinstitute zeigen, dass Biokohle einen Beitrag zum Klimaschutz und beim Einsatz als Bodenverbesserer auch einen Lösungsansatz zur Lebensmittelknappheit leisten kann. 

Welche Technologie wird zur Herstellung der Biokohle eingesetzt und welchen technischen Fortschritt gibt es?

Die Erzeugung der so genannten "Biokohle" wird durch eine thermische Konversion von Biomasse erreicht. Dabei ist zwischen der pyrolytischen und der hydrothermalen Konversion zu unterscheiden. Beim erstgenannten wird unter Sauerstoffausschluss bzw. -mangel Biomasse erwärmt und somit die flüchtigen Bestandteile gelöst. Die hydrothermale Carbonisierung verläuft dagegen unter erhöhtem Druck (i.d.R. 20-30 bar) und in wässriger Umgebung.

Momentan werden die beiden Ansätze noch auf deren spezifische Prozessparameter und Einflüsse, u.a. auf die Kohlequalität, untersucht. Es ist zu erwarten, dass sich die Technologie speziell hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten weiter optimieren lässt – dies ist jedoch nicht kurzfristig zu erwarten, da die Prozessführung von der jeweils verfügbaren Biomasse abhängig ist.

Gibt es aus ihrer Sicht einen Favoriten?

Wir sollten vorsichtig sein, die beiden Technologien direkt miteinander zu vergleichen. Es wäre mir lieber, wenn die unterschiedlichen Ansätze als sinnvolle Ergänzung zueinander gesehen werden, da beide hinsichtlich der Ausgangssubstrate, der Effizienz und der Nutzung jeweils Vorteile aufweisen. Das Ziel ist nicht die "einzig wahre" Technologie zu entwickeln, sondern die globalen Probleme nachhaltig und gemeinschaftlich zu lösen. Daher sollte das Ziel sein, mittelfristig Synergien zwischen den beiden Ansätzen zu schaffen und möglichst breitgefächerte Anwendungsfelder, ggf. auch durch Kaskadenschaltung der beiden Verfahren, zu bedienen.

Welche Einsatzmöglichkeiten sind prädestiniert für die Kohlen?

Die bisher am weitesten verbreitete und untersuchte Einsatzmöglichkeit ist die Ausbringung der pyrolytisch erzeugten Kohle als Bodenverbesserer und zur C-Sequestrierung in der Landwirtschaft. Jedoch kann auch die hydrothermale Kohle in dem Sektor eingesetzt werden. An dieser Möglichkeit wird aber erst seit kurzem intensiv geforscht. Darüber hinaus kann Biokohle auch zur energetischen Verwertung eingesetzt werden, wodurch fossile Brennstoffe substituiert werden. Dies kann z.B. auch in der Stahlherstellung oder in Zementwerken erfolgen. Mittel- bis langfristig könnten die Kohlen auch in anderen industriellen Anwendungsbereichen, wie der Luftreinhaltung oder in Batterien eingesetzt werden.

Die Nutzung von Pflanzenkohle/HTC-Kohle ist auch mit Risiken behaftet; wie beurteilen sie das?

Die Risiko oder besser gesagt der nächste Forschungsschwerpunkt liegt in der Belastung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in der Pflanzenkohle bzw. der Schwermetallbelastung der HTC-Kohle. Es wurde jedoch dieses erkannt und ist momentaner Schwerpunkt in der Forschung. Abhängig von dem jeweilig genutzten Substrat können aber unterschiedliche Konzentration und Verbindungen auftreten, sodass dieses Risiko nicht generell gilt.

Die europäische Forschung auf dem Gebiet "Biokohle" vernetzt sich immer mehr. Wie ist der aktuelle Stand?

Die Notwendigkeit der weiteren Vernetzung wurde auch auf europäischer Ebene erkannt und die EU unterstützt seit diesem Jahr durch die sogenannte COST-Action (European Cooperation in Science and Technology) unter der Leitung von Prof. Bruno Glaser der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg die Biokohleforschung. In diesem Verbund sind alle maßgeblichen Akteure innerhalb der EU, u.a auch die bestehenden Biokohleanbieter, involviert. Darüber hinaus gibt es auch noch weitere EU-Projekte, wie z.B. das NSR Interreg IVb Projekt: „Biochar: Climate saving soils“, wobei insgesamt sieben Länder der Nordseeregion parallel forschen.

Welche Initiativen gibt es, die die Entwicklung von Biokohle unterstützen?

Es gibt verschiedene Ansätze, das Thema Biokohle in der Gesellschaft voranzubringen. Auf nationaler Ebene hat der Arbeitskreis für die Nutzbarmachung von Siedlungsabfällen (ANS e.V.) bereits zwei Biokohle-Konferenzen (72. und 73. Symposium) in Kooperation mit dem EU-INTERREG IVb Programm veranstaltet. Das große Interesse auch von Studierenden zeigt, dass dieses Thema auch bereits in den Universitäten angekommen ist. Die COST-Aktion hat dieses Jahr im September eine Summer-School veranstaltet, an der jeder teilnehmen konnte, der sich mit dem Thema beschäftigt. Neben dem Austausch gibt es auch Initiativen zur Entwicklung von Standards für die Produktion und Nutzung von Biokohle. Die bio.inspecta AG aus der Schweiz hat in Zusammenarbeit mit Forschern z.B. das Europäische Pflanzenkohle Zertifikat entwickelt, das Anforderung für den Einsatz von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft formuliert. Im Bereich der hydrothermalen Carbonisierung besteht bereits ein Bundesverband, der sich mit allen Aspekten der HTC-Kohle beschäftigt. Dabei werden u.a. auch Zertifikate für hydrothermal erzeugte Kohle diskutiert.

Wir bedanken uns für das Interview.

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