Die Biochar Rendsburg GmbH betreibt eine Anlage der Marke Carbo-FORCE.

Die Anlage steht auf dem Gelände der AWR Abfallwirtschaft Rendsburg-Eckernförde GmbH in Borgstedt.

Ausgangssituation

Vor dem Hintergrund der bislang trotz aller Anstrengungen nahezu ungebremst steigenden Entwicklung der weltweiten Treibhausgas-Emissionen, müssen heutige Entwicklungen und zukünftige Lösungen den Klimaschutz im Fokus haben. Schon bald werden Nachhaltigkeit und Klimaschutz wesentliche Bewertungskriterien bilden, weshalb die Carbo-FORCE Anlagentechnik ökologisches und ökonomisches Handeln verbindet.

Die Pflanzenkohle-Produktion ist ein verfahrenstechnischer Prozess zur Verkohlung organischer Stoffe.

Die aus verschiedenen Erfahrungen entwickelte Carbo-FORCE Technologie macht die folgenden Schritte: Die Einsatzstoffe werden durch gezielte Eindüsung geringer Mengen von Luftsauerstoff verkohlt. Diese gezielte Teilverbrennung nennt man partielle Oxidation. Dieser Vorgang ist kostengünstig und steigert enorm die Verfügbarkeit und Leistung. Der apparative Aufwand, und damit die Komplexität des Verfahrens, sind deutlich geringer als bei herkömmlichen Pyrolyse-Verfahren. Gleichzeitig eröffnet die geringe Komplexität des Verfahrens die breite Anwendung auch für schwierige Einsatzstoffe.

Es gibt einzelne Anlagenbauer, die im weltweiten Markt Pyrolyseanlagen anbieten. Die meisten sind jedoch lediglich auf einfach zu beherrschende Einsatzstoffe ausgelegt. Dies liegt am gemeinhin verwendeten Verfahrensprinzip der Pyrolyse, welches aufgrund seiner Komplexität für schwierigere Einsatzstoffe nur eingeschränkt geeignet ist. Die Carbo-FORCE Technologie ist jedoch durch Einsatz der Methode der partiellen Oxidation für nahezu jegliche organische Stoffströme geeignet.

Biochar = Pflanzenkohle

Ziel der Carbo-FORCE Anlagen ist es, organische Reststoffe als Ressourcen zu nutzen und in Wertstoffe zu wandeln, saubere Energie zu erzeugen und CO₂ aus der Atmosphäre auszuschleusen. Es entsteht wertvolle Pflanzenkohle als Teil einer ganzheitlichen Reststoffwandlung.

Pflanzenkohle ist ein echter Tausendsassa. Sie entsteht, wenn organisches Material wie Grünschnitt oder Holzreste bei Temperaturen zwischen 400 und 1000 Grad verschwelt. Das Endprodukt nutzten bereits Naturvölker im Regenwald, um ihre Böden fruchtbarer zu machen.

Terra Preta heißt die legendäre Schwarzerde, die Pflanzen ganz ohne Kunstdünger zu Höchstleistungen bringen kann. Heute sind die organischen Kohlenstoffe (Pflanzenkohle) zudem der perfekte Helfer zur Konservierung für Lebensmittel, als Geruchsstopper oder Abwasserfilter und ersetzen zunehmend Antibiotika-Zugaben im Tierfutter bis hin zur Aktivkohlequalität.

Warum das so ist, verrät ein Blick durch das Mikroskop, denn die Pflanzenkohle ist zwar hart und beständig, doch die Struktur ähnelt der eines Schwamms und kann daher bis zu einem Fünffachen des Eigengewichts an Wasser speichern.

Besonders beeindruckend ist die Klimabilanz dieses Naturproduktes: Pflanzenkohle besteht nahezu vollständig aus reinem Kohlenstoff. Wird dieser unter die Erde gebracht, bleibt er dort bis hin zu tausend Jahren stabil eingeschlossen und wird somit langfristig der Atmosphäre entzogen. Gemischt mit ausgereiftem Kompost sorgt dies nicht nur dafür, dass der Klimawandel ausgebremst wird, gleichzeitig werden die Pflanzenwurzeln hervorragend versorgt – ohne auf künstliche Dünger zurückgreifen zu müssen.

Mit ihrem Wasserspeicher-Effekt versorgt die Pflanzenkohle trockene Böden effektiv und langanhaltend mit Feuchtigkeit - ein unermesslicher Vorteil für die Landwirtschaft in Zeiten stetig zunehmender Wasserverknappung.

Ein unglaublich wirtschaftliches und ökologisches Potenzial steckt im Einsatz von Pflanzenkohle in der Kaskadennutzung. Mit der Fokussierung auf Nachhaltigkeit ergibt sich die Notwendigkeit einer deutlichen Klimabilanzverbesserung bei gesicherten und hohen CO₂-Reduzierungen.

Weitere Informationen, Verwendung und Einsatzgebiete finden sie auf www.gardens-best.de/biochar.

Carbo-FORCE Technik

Mit Hilfe der Anlagentechnik X-250 werden jährlich ca. 550 Tonnen Pflanzenkohle und Energie aus non-food Biomasse produziert und vermarktet. Weiterhin wird CO₂ in der Pflanzenkohle gespeichert. Dazu werden jährlich rund 2.000 Tonnen Biomasse verwertet.

Diese Biomasse kann aus kommunalen Biomasse-Abfallströmen bis hin zu getrocknetem Klärschlamm produziert werden. Die Anlage kann von dem Durchsatz und der Produktionsleistung mit einer Inputmenge zwischen 200 – 1000 kg/h betrieben werden und hat damit eine Gesamtfeuerungsleistung zwischen 1 – 5 MW.

Die Technologie setzt sich für erneuerbare Energie sowie nachhaltige und auf Pflanzenkohle basierte Erdölersatzprodukte für die Material-, Chemie-, Energie- und Bodenverbesserungsanwendungen durch kostengünstige, thermische Umwandlung von Non-Food-Biomasse ein.

Das Carbon-Capture System zur CO₂ Speicherung

Pflanzenkohle besteht zum überwiegenden Anteil aus reinem Kohlenstoff, der von Mikroorganismen nur sehr langsam abgebaut werden kann. Wird diese Pflanzenkohle in landwirtschaftliche Böden eingearbeitet, bleibt ein Anteil von über 80 % des Kohlenstoffes für mehr als 1000 Jahre stabil und stellt somit eine Möglichkeit dar, das ursprünglich von Pflanzen assimilierte CO₂ langfristig der Atmosphäre zu entziehen und dadurch den Klimawandel abzubremsen.

Biologische Reststoffe wie Grünschnitt, Trester oder Mist werden derzeit entweder der Kompostierung, Fermentierung oder Verrottung zugeführt. Beim Kompostieren und Verrotten entweichen ca. 60 % des in der Biomasse enthaltenen Kohlenstoffs als CO₂ und Methan. Bei der dezentral einsetzbaren Pyrolyse entstehen aus der ursprünglichen Biomasse ca. 30 % Pflanzenkohle. Da zudem die Energie des Synthesegases zur Energiegewinnung eingesetzt werden kann und somit fossile Brennstoffe ersetzt, ist die Klimabilanz bei der Technik von biologischen Reststoffen im Vergleich zu deren bloßer Verrottung klimapositiv. Die Technik kann zudem in der Reststoffverwertung eingesetzt werden. Die Einsatzstoffe sind sehr vielfältig.

Mittels einer Pflanzenkohle-Produktionsanlage lassen sich beispielsweise aus je zwei Tonnen Grünschnitt rund eine Tonne CO₂ langfristig der Atmosphäre entziehen. Alle Energieaufwendungen wie für den Transport des Grüngutes, dessen Zerkleinerung, den Betrieb der Anlage sowie das Einbringen der Pflanzenkohle in den Boden ist dabei bereits berücksichtigt. Die Anlage ist energieautark und wird im kontinuierlichen Prozess betrieben. Die Energie, die zur Aufheizung der Biomasse benötigt wird, stammt aus der Biomasse selbst und wird durch die Verbrennung der bei der im Verfahren entstehenden Gase erzeugt.

Die Pflanzenkohle-Produktionsanlage kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich betrieben werden, da die Anlage durch die Abwärmenutzung immer auf Betriebstemperatur gehalten wird und so Aufheizphasen entfallen.

Durch die Produktion von Pflanzenkohle wird den Stoffkreisläufen CO₂ entzogen. Daraus ergibt sich bei nachhaltig betriebenen Projekten eine CO₂ -Senke von 3,5 t CO₂ je Tonne produzierter Pflanzenkohle bzw. ca. 1 t CO₂ je Tonne Einsatzstoff. Mit Einsatz der Anlage Typ X-250 können demnach 2.400 Tonnen CO₂ pro Jahr eingespart werden.

Das Produktionssystem mit luftgeführter partieller Oxidation weist die folgenden Vorteile auf:

• Der Wassergehalt der eingesetzten Brennstoffe kann ohne Qualitätsverlust der erzeugten Produkte in einem weiten Bereich schwanken.
• Durch die direkte Beheizung des Primärreaktors werden Wärmeverluste reduziert und der Reaktor kann insgesamt sehr kompakt gebaut werden.
• Die Qualität der erzeugten Biochar ist durch entsprechende Prozessparametrierung an die Erfordernisse anpassbar.
• Je nach Bedarf kann das „Verhältnis“ von Biochar-Produktion zu Wärmeerzeugung in gewissen Grenzen verändert werden. Zusammen mit der guten Teillastfähigkeit kann flexibel auf schwankende Nachfrage nach Biochar bzw. Wärme reagiert werden (z.B. aufgrund saisonaler Schwankungen)

Sie interessieren sich für die Anlage? Dann informieren Sie sich auf www.carbo-force.de.