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Autoren
OldBo
29.12.2022
Pflanzenkohle (Biokohle [Biochar], Schwarzerde) ist kein Brennstoff. Im Gegenteil, man kann mit Pflanzenresten (trockene Biomasse [Holzschnitt, Pflanzenreste, Küchenabfälle, Grünschnitt]) langfristig Kohlenstoff speichern und dadurch das Klima schützen.
Bosy
 Bosy
Umweltschutz durch Pflanzenkohle
 Umweltschutz durch Pflanzenkohle
Quelle: Fachverband Pflanzenkohlen e.V.
Pflanzliche Biomasse vor und nach der Pyrolyse
 Pflanzliche Biomasse vor und nach der Pyrolyse
Quelle: Fachverband Pflanzenkohlen e.V.

Das Heizen mit Holz wird zur Zeit zunehmend als Alternative zu Erdgas und Heizöl EL eingesetzt. Hier spielt wohl in erster Linie der Preis eine Rolle. Leider besteht auch immer noch die weit verbreitete Meinung, dass die Verbrennung von Holz (Scheitholz, Holzhackschnitzel, Pellets, Holzbriketts) klimaneutral sein soll. Die Holzverbrennung produziert aber neben Feinstaub- und Geruchsemissionen auch CO2- und andere klimarelevante Emissionen (z. B. Methan [CH4], Lachgas [N2O]).

Gehölze und Bäume bzw. Wälder sind eine Kohlenstoffsenke. Sie nehmen CO2 aus der Atmosphäre auf und binden bzw. speichern den Kohlenstoff im Holz. Es besteht immer noch die Meinung, dass nach dem Fällen und Verbrennen von Holz und Holzabfällen der Vorgang "klimaneutral ist, weil ja neue Bäume und Gehölze nachwachsen. Nur dauert das deutlich länger, als den Rohstoff zu verheizen.

Es ist also sinnvoll, Holz und andere Biomassen so einzusetzen, dass der gespeichete Kohlenstoff weiter bestehen bleibt. Hier bietet sich neben der Verwendung im Hausbau und in Möbel die Herstellung von Pflanzenkohle an, die vielseitig eingesetzt werden kann.

Pflanzenkohle (Biokohle [Biochar], Schwarzerde) ist kein Brennstoff. Im Gegenteil, man kann mit Pflanzenresten (trockene Biomasse [Holzschnitt, Pflanzenreste, Küchenabfälle, Grünschnitt]) langfristig Kohlenstoff speichern und dadurch das Klima schützen. Außerdem haben sie, fachkundig eingesetzt, positive Eigenschaften auf den Boden und das Pflanzenwachstum.

Da Pflanzenkohle eine verkohlte Biomasse ist, die durch das Verbrennen unter Sauerstoffauschluss (Pyrolyse) oder Karbonisierung produziert und nicht zur Verbrennung benutzt wird, ist sie keine Holzkohle, da diese nur aus Holz hergestellt wird.

Das Besondere an der Pflanzenkohle ist, sie lässt sich auch ohne jede Investition und allein mit natürlichen Baumaterialien herstellen. Mit dem "Erd-Kon-Tiki" lässt sich nach ca. 1 Stunde Zeitaufwand die erste Pflanzenkohle herstellen. Wer auf eine fertige Technologie zurückgreifen möchte, kann ab ca. 1000 Euro eine manuelle Kleinanlage erwerben.

Für Profis (Landwirt*innen, Kommunen, Nutzer im industriellen Maßstab) eignen sich automatisierte Großanlagen, die nur einen geringen Personalaufwand erfordern. Diese Anlagen verfügen über geprüfte Abgassysteme. Die dort anfallenden Öle können abgeschiedenen und stofflich oder energetisch verwendet werden können.

Pyrolyse - Karbonisierung
Schema einer Pyrolyse von Holzschnitzeln
 Schema einer Pyrolyse von Holzschnitzeln
Quelle: Infra Trace GmbH

Pyrolyse ist im weitesten Sinne die Zersetzung von organischem Material in Moleküle und Elemente, unter Zuhilfenahme von hohen Temperaturen. Am häufigsten wird das Pyrolysekonzept jedoch bei der künstlichen Karbonisierung angewendet – die Aufkohlung organischer Stoffe durch thermische Verarbeitung von Biomasse ohne Luftzufuhr, bei einer Temperatur von 430 - 950 °C. Dabei ist es möglich feste (Biokohle), flüssige und gasförmige Produkte auf speziellen Geräten zu erhalten. Organische Abfälle (Scheitholz, Sägemehl, Gras, Laub, Teile von Bäumen und Sträuchern, Industrieabfälle, Abfallprodukte) und viele weitere Materialien können als Biomasse dienen.

Zur Herstellung von Biokohle wird das Karbonisierungsverfahren angewendet. Unabhängig von dem Karbonatisierungsverfahren wird die Biomasse zuvor dekontaminiert.

Die Wahl des Umwandlungsprozesses hängt von der Art und Menge der Biomasse und der gewünschten Form des Endprodukts ab. Auch die Energiegewinnung spielt bei der Wahl des Prozesses eine gewichtige Rolle.

Karbonisierungsanlagen haben ein hohes Maß an Flexibilität. Verschiedene Rohstoffe können verwendet werden, um große Mengen hochwertiger Biokohle herzustellen. Der Produktionsprozess zeichnet sich durch nahezu 100%-ige Kohlenstoffeffizienz aus, denn der Hauptteil des Kohlenstoffs aus organischer Biomasse wird in Biokohle umgewandelt.

Die automatisierten und kontrollierten SPSC-Retortenanlagen produzieren nicht nur hochwertige Kohlenstoffprodukte durch Aufbereitung von Bioabfällen, sondern erzeugt auch CO2-neutrale Wärme und Energie mit geringen Emissionen. Die Biomasse oxidiert bzw. brennt nicht aus. Gleichzeitig wird Pyrolysegas erzeugt, das in die spezielle Brennkammer eingeleitet wird, um Energie zu generieren. Diese wiederum kann auf verschiedene Art und Weise genutzt werden.quelle: SPSC GmbH

Carbo-CAP-TEC
Laut Carbo-Force kann viel mehr pyrolisiert werden, als in Deutschland momentan noch erlaubt ist.
 Laut Carbo-Force kann viel mehr pyrolisiert werden, als in Deutschland momentan noch erlaubt ist.
Quelle: Carbo-FORCE GmbH
Inputstoffe
 Inputstoffe
Quelle: Carbo-FORCE GmbH
Biochar (Biokohle) nach der Karbonisierung
 Biochar (Biokohle) nach der Karbonisierung
Quelle: Carbo-FORCE GmbH
Carbo-CAP-TEC Anlage
 Carbo-CAP-TEC Anlage
Quelle: Carbo-FORCE GmbH

Die Carbo-Force Anlagen der Preetzer Firma Carbo-FORCE GmbH zur Herstellung von Pflanzenkohle (Biochar - Biokohle) ermöglichen durch lange Laufzeiten (bis 8000 Stunden pro Jahr) eine bestmögliche Auslastung. Eine integrierte Fernüberwachung erlaubt zudem Leistungsüberprüfung und -optimierung zu jeder Zeit, an jedem Ort.

Ein individuell einstellbarer, breiter Temperaturbereich innerhalb des CAP-TEC-Reaktors kann eine Vielzahl organischer und teils komplexer Inputstoffe verarbeiten. Von Altholz, über Gärreste, bis Klärschlamm sind Carbo-FORCE Anlagen individuell anpassbar und wartungsarm.

Nur zum Start des Verbrennungsprozesses und für externe Geräte wird Energie benötigt. Das CAP-TEC Verfahren benötigt im laufenden Betrieb keine externe Energie und operiert somit beinahe autark. Der Anspruch ist, die Kohlenstoffbindung soll ohne Energieaufwand möglich werden.

Neben den zur Zeit noch hohen Kosten ist die Gesetzeslage (wie z. B. auch bei der Biogasherstellung und anderen erneuerbaren Energien [z. B. Windkraftanlagen]) ein weiteres Hemmnis. In Deutschland darf Pflanzenkohle (Biochar), die nur aus Holz gewonnen wurde, landwirtschaftlich genutzt werden. Eigentlich sollten alle Abfall- und Reststoffe darauf überprüft werden, wie gut sie Kohlenstoff binden.

Neben Biochar (Biokohle), produzieren die Carbo-Force Anlagen Energie in verschiedenen Formen. Im Prozess wird weitaus mehr Wärmeenergie erzeugt, als für den Carbonisierungsprozess benötigt wird. Restwärme kann daher problemlos als Fernwärme genutzt, oder als Wasserdampf über ein Blockheizkraftwerk in Strom, zum eigenen Verbrauch oder zur Einspeisung ins Netz, umgewandelt werden.

Gleichzeitig wird im Prozess Schwelgas freigesetzt, das nur zum Teil für die partielle Oxidation und Direktbefeuerung benötigt wird. Überschüssiges Gas wird abgeführt und kann als Produktgas für die Energieerzeugung und andere Zwecke genutzt werden.

Die Carbo-FORCE-Anlage reduziert den CO2-Ausstoß, indem das Treibhausgas in der Biochar dauerhaft gebunden wird. Damit produziert die Anlage aktiv Carbon Credits (handelbare Zertifikate), die am Markt anboten oder für die Erreichung interner Klimaziele, genutzt werden können.

Der in Form von Biochar gebundene Kohlenstoff gilt als ein zukunftsweisender Einsatzstoff. In der Landwirtschaft kann er als Bodenverbesserer und Futterkohle verwendet werden. Seine wasserspeichernde Eigenschaft kann helfen, die grüne Infrastruktur von Städten zu schützen und findet sogar Einsatz im nachhaltigen Bausektor.

Die Carbo-CAP-TEC Anlagen können eine große Bandbreite verschiedener Inputstoffe abdecken, um sich optimal an regionale Versorgungslagen und Entsorgungsszenarien anzupassen. Die verwendbaren Inputstoffe reichen von (Alt-)Holz, über Pferdemist, Hühnerkot bis hin zu Gärresten oder Klärschlamm. Beinahe alle organischen Stoffe können verwertet werden.

Im Gegensatz zu den meisten Pyrolysemethoden, können auch korrosive Inhaltsstoffe problemlos carbonisiert werden. Eine Abgasrezirkulierung verhindert hier ein Verschlacken der Brennkammer.

Pflanzenkohle selbst gemacht
Pflanzenkohle abkülen lassen
 Pflanzenkohle abkülen lassen
Quelle: Naturefund e. V.

Pflanzenkohle ist ein richtiges Wundermittel. Sie kann CO2 binden, sie kann als Dünge- und Futtermittel sowie Bodenverbesserer dienen. Bereits vor über 2.000 Jahren wurde sie von indigenen Völkern aus Südamerika verwendet. Im ersten Schritt wird ausgewählt, welche Biomasse verbrannt werden soll. Wir empfehlen vor allem alte Äste zu verbrennen, beispielsweise von Obstbäumen. Meist fällt beim Schnitt der Bäume einiges an Holz an. Dieses muss man keinesfalls wegschmeißen, sondern kann es ganz bequem weiterverwenden, um Pflanzenkohle herzustellen. Dabei ist wichtig, dass die Biomasse trocken ist, bevor man mit dem Verfahren beginnt.

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