Ob in der Medizin oder in der Chemieindustrie, bei der Abwasser- und Trinkwasseraufbereitung oder zur Abgasbehandlung: Aktivkohle ist ein begehrtes und vielseitiges Filtermedium, das in der Regel jedoch aus fossilen Rohstoffen wie Steinkohle besteht und in der Herstellung energieaufwendig ist. Seit Jahren wird an der Universität Hohenheim an nachhaltigen Verfahren geforscht, um Aktivkohle auf Basis pflanzlicher Rest- oder Abfallstoffe herzustellen. In einem neuen Forschungsprojekt will ein Team um Andrea Kruse vom Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe nun gemeinsam mit der carbonauten GmbH in Giengen die Produktion einer klimaneutralen Bioaktivkohle vorantreiben.

Modulare Anlage zur lokalen Bioaktivkohle-Produktion

„Wir arbeiten seit vielen Jahren an der Herstellung von Aktivkohlen und Hochleistungskohlenstoffen. Dieses Wissen wollen wir auch in die Anwendung bringen. Die carbonauten sind für uns als Partner besonders interessant, weil sie kompakte und modular erweiterbare Anlagen bauen und ein dezentrales Konzept vertreten“, so Kruse. Zur Herstellung von Bioaktivkohle nutzen die Hohenheimer ein spezielles Nass-Verfahren, die sogenannte Hydrothermale Karbonisierung (HTC).

Bioaktivkohle aus Holzresten

In einem ersten Schritt wollen die Projektpartner kleine Prototypen von Reaktoren, sogenannte Retorten, entwickeln, in denen Wasserdampf und Wärme möglichst gleichmäßig auf die Kohle einwirken sollen, um diese zu aktivieren. In dieser Phase soll auch die optimale Biomasse zur Herstellung der Aktivkohle gefunden werden. „Der Fokus liegt zunächst auf Holzresten wie Wurzeln oder Ästen. Aber das Spektrum wollen wir erweitern“, erklärt die Hohenheimer Chemikerin in einem Gespräch mit bioökonomie.de.

Die carbonauten GmbH wird anschließend einen Prototyp der Anlage in Eberswalde errichten. Kruse zufolge handelt es sich dabei um eine „kleine, maßgeschneiderte Anlage, die regionale Biomasse auch lokal verarbeiten kann und wahrscheinlich sogar transportierbar ist“. „In der Bioökonomie ist es wichtig, dass die Transportwege kurz sind, die Anlagen aber aufgrund der Größe nicht teuer werden", so Kruse.

Einsatz von CO₂-negativ-Technologie

Die minus CO₂-Technologie des Unternehmens ermöglicht, dass der Energiebedarf der Anlagen – der sogenannten Aktivierungsretorten – durch den Energieüberschuss bei der Karbonisierung von Biorestmasse gedeckt wird. Damit ist die Produktion der Bioaktivkohle nicht nur klimaneutral, sondern sogar CO₂-negativ. „Durch die Herstellung von Bioaktivkohle wird der Kohlenstoff aus der Biomasse lange dem Kohlenstoffkreislauf entzogen“, so Torsten Becker, Geschäftsführer der carbonauten GmbH. „Der Ersatz von fossiler Aktivkohle spart CO₂-Emissionen und verhindert die umweltproblematische Produktion. Zudem werden neue Einkommensquellen im ländlichen Raum geschaffen.“ Becker zufolge will das Unternehmen „baldmöglichst in Baden-Württemberg dezentrale Anlagen zur Herstellung von Bioaktivkohle errichten, die im Sinne einer zirkulären Bioökonomie regional erzeugte Biomasse-Restströme regional nutzen“.

Das auf zwei Jahre begrenzte Vorhaben wird durch das Bioökonomie Innovations- und Investitionsprogramm für den Ländlichen Raum (BIPL BW) des Ministeriums für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg gefördert.

bb