Von Aussen schwarz und unscheinbar. Die riesige Oberfläche und poröse Strukturen machen Pflanzenkohle, einzigartig und so wertvoll für vielerlei Bereiche und Einsatzmöglichkeiten. Bei Pflanzenkohle handelt es sich um Biokohle aus rein pflanzlicher Quelle – hergestellt aus pflanzlicher Biomasse, die in Landwirtschaft, Garten- und Landschaftsbau, sowie kommunalen Sammlungen anfällt. Es werden beispielsweise Stroh, Grünschnitt, Festmist, Gülle oder Klärschlamm bei hohen Temperaturen und unter Ausschluss von Sauerstoff karbonisiert. Dieses Verfahren wird Pyrolyse oder auch Thermolyse genannt.

Die Geschichte der Holzkohle (= Pflanzenkohle) beginnt vor 2.800-4.000 Jahren (Eisenzeit) mit ihrer Herstellung für die Eisenverhüttung, d.h. bei Pflanzenkohle handelt es sich um Biokohle aus rein pflanzlicher Quelle.

Biokohle kann nicht nur aus Holz (Pflanzenkohle) hergestellt werden, sondern aus jeglicher Biomasse, wie Stroh, Grünschnitt, Festmist, Gülle, Klärschlamm oder Gärresten. Anders als bei Holzkohle hat man bei der Verwendung des Begriffs Pflanzenkohle ausserdem nicht in erster Linie die energetische Verwertung im Blick, sondern vielmehr die Einarbeitung in den landwirtschaftlichen Boden, um langfristig Kohlenstoffdioxid zu speichern und die Bodenqualität zu verbessern.

Die Herstellung von Pflanzenkohle aus Biomasse erfolgt unter Einfluss von Hitze und unter reduzierter Verfügbarkeit von Sauerstoff. Hierfür sind mehrere unterschiedliche Verfahren verfügbar, die sich in Prozessgeschwindigkeit, Maximaltemperatur, Prozessdauer und Produkterträgen unterscheiden.

Pflanzenkohle: Verfahren & Herstellung

  • Pyrolyse (400-800 °C)
  • Hydrothermale Carbonisierung (HTC)
  • Thermolyse

Hydrothermale Karbonisierung erfolgt in wässrigem Milieu unter Drücken von ca. 20 bar und Temperaturen von 180-250 °C, womit auch feuchteres Ausgangsmaterial verwendet werden kann. Die Verfahren zur Herstellung von HTC-Kohle sind bei weitem noch nicht so ausgereift sind, wie die der Pyrolyse-Kohle, auch was die Kohlequalitäten angeht.

Die Thermolyse ist eine chemische Reaktion, bei der ein Ausgangsstoff durch Erhitzen in mehrere Produkte zersetzt wird. Im Gegensatz zur thermischen Zersetzung (= Pyrolyse) wird die Thermolyse gezielt zur Darstellung definierter Produkte oder reaktiver Zwischenstufen eingesetzt. Die organischen Materialien werden in Thermolysegas sowie einen festen Rückstand (Thermolysekoks) aufgespalten.

Demgegenüber spricht man von „Cracken“, wenn bei der Erdölverarbeitung mittel- und langkettige (schweres Heizöl) in kurzkettige Kohlenwasserstoffe (Benzin, Diesel und leichtes Heizöl) gespalten werden.

Der Biokohle wird unter anderem ein grosses Potenzial als Mittel zur Kompensation der Kohlendioxid-Emissionen in Anbetracht der globalen Erwärmung zugeschrieben – Negative Emission Technology (NET). Siehe auch: „CO₂ Kompensation mittels Biokohle“.

Mehr zum Thema rund um Biokohle und Biogas finden Sie unter: „Wie funktioniert eine Biogasanlage?“ und Wikipedia.

Biokohle: Aktivierung und Effekte

Pflanzenkohle ist kein Dünger, sondern vor allem ein Trägermittel für Nährstoffe sowie Habitat für Mikroorganismen. Falls sie unbehandelt in den Boden eingebracht wird, würde sie Nährstoffe und Wasser aus dem Boden aufnehmen und fixieren; sie könnte dadurch das Pflanzenwachstum für Monate hemmen. Um ihre bodenverbessernden Eigenschaften zur Wirkung zu bringen, muss die Pflanzenkohle zunächst physikalisch mit Nährstoffen aufgeladen und/oder biologisch aktiviert werden. Mehr dazu lesen Sie hier: Pflanzenkohle & Biokohle: Positive Effekte