Verbundforschung Biokohle Brandenburg

Verwendung von Biokohle aus hydrothermaler Karbonisierung als Bodenzusatzstoff

Hintergrund

Die hydrothermale Karbonisierung (HTC) ist ein junges und innovatives Wissenschaftsfeld in Brandenburg, das durch die Grundlagenforschung der Arbeitsgruppe von Prof. Antonietti (MPI Potsdam) begründet wurde. Das Prinzip der hydrothermalen Karbonisieren ist schon Jahrmillionen alt. Die Natur hat es uns vorgemacht: Kohle, Erdöl und Erdgas entstanden unter Druck und Luftabschluss aus Biomasse.
Das HTC-Verfahren verlangt in der Grundausstattung lediglich ein Druckgefäß, in dem die organische Substanz, Wasser und ein Katalysator unter Luftabschluss etwa 12 Stunden lang auf 180 Grad erhitzt werden. Die Endprodukte sind Biokohle (vergleichbar mit Braunkohle) und eine flüssige Phase, die die weiteren in der Biomasse gespeicherten Wertstoffe enthält: Nährstoffe und Wasser. Durch die hydrothermale Karbonisierung werden also alle in der Biomasse gespeicherten Rohstoffe für eine weitere Verwendung verfügbar gemacht.
Die Biokohle kann als Brennstoff oder als Rohstoff für weitere Produkte (Treibstoffe oder chemische Grundstoffe) verwendet werden, man kann sie zukünftig möglicherweise sogar in Brennstoffzellen direkt zur Stromgewinnung nutzen. Die Biokohle lässt sich aber auch zur Bodenverbesserung nutzen, da sie sich aus persistenten Kohlenstofffraktionen mit einer großen Oberfläche und vielen Hohlräumen zusammensetzt, die das Wasser- und Nährstoffspeichervermögen des Bodens langfristig verbessern können.
In den Boden eingebracht verhindert die vorherige Umwandlung der organischen Abfallstoffe zu Biokohle die weitere CO2-Freisetzung aus der natürlichen Zersetzung organischer Substanzen, da die Kohle im Gegensatz zur natürlichen Laub- und Wurzelstreu sehr zersetzungsbeständig im Boden ist.

Ziele des Projektes

Eine interdisziplinäre Forschergruppe aus grundlagenorientierten Wissenschaftlern des Max-Planck-Institutes Potsdam und angewandten Wissenschaftlern der Fachhochschule Eberswalde mit internationaler Ausrichtung wird in dem Projekt das innovative Wissensgebiet der hydrothermalen Karbonisierung möglichst schnell und effektiv in die Praxis überführen. Dabei steht zunächst der regionale Bezug im Vordergrund, ist aber auch die internationale Perspektive wegweisend.

Weiterer Schwerpunkt des Projektes ist die Einrichtung eines transdisziplinär ausgerichteten Netzwerkes „Biokohle Brandenburg“, das als Partner Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen, öffentliche Einrichtungen und Industrie umfasst, um Forschungskompetenzen und Wissenstransfer zu verstärken und Praxisnähe zu gewährleisten. Das Projekt leistet damit auch einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung des ländlichen Raumes und zum Klimaschutz.

Arbeitsschritte

Potentialanalyse geeigneter Ausgangsstoffe in der Region für die hydrothermale Karbonisierung 

Identifizierung nutzbarer Bracheflächen zur Inwertsetzung durch Agrarholzproduktion mit Biokohleeinsatz in Brandenburg

Herstellung und Optimierung von Biokohle als Bodenadditiv oder als Brennstoff aus den Ausgangsstoffen (Max-Planck-Institut Potsdam)

Test der hergestellten Biokohle als Bodenadditiv (Wasser- und Nährstoffspeicherung)

Anpflanzversuche mit schnellwachsenden Baumarten auf bereits bestehenden Versuchsflächen von BIODEM und weiteren Flächen

Projektpartner

Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung
Palaterra GmbH & Co. KG
Addlogic Labs GmbH
Carbon Solutions Deutschland GmbH
Investor Center Uckermark GmbH
Nationalpark Unteres Odertal

Kontakt 

Fachhochschule Eberswalde
Alfred-Möller-Str.1
16225 Eberswalde

Prof. Dr. Dieter Murach
Projektleiter
Tel: (03334) 65418

B.Sc. Eva-Maria Roth
Projektkoordinatorin
Tel: (03334) 65466

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