Biokohle soll Klima retten

Wissenschaftler wollen Bio-Abfälle in Kohle verwandeln, um damit CO₂ dauerhaft in der Erde zu binden. Befürworter des Verfahrens sehen bereits eine „schwarze Revolution“ heraufziehen, berichtet Technology Review in der Ausgabe 1/10 (ab morgen am Kiosk oder bereits jetzt portokostenfrei online zu bestellen).

Markus Antonietti, Direktor vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Golm bei Potsdam hat vor etwa fünf Jahren ein Verfahren entwickelt, mit dem man nasse Pflanzenabfälle unter hohem Druck und bei hoher Temperatur zu einer Art Holzkohle verkochen kann. Diese „Designerkohle“, hat Eigenschaften, die sich durch Veränderungen von Druck, Hitze und Verweildauer im Reaktor gezielt steuern lassen. Der Prozess wird als hydrothermale Karbonisierung (HTC) bezeichnet, was sich etwa als „wässrige Verkohlung bei erhöhter Temperatur“ übersetzen lässt. Unterstützt durch Katalysatoren sowie moderne Mess- und Regeltechnik sind inzwischen Methoden entstanden, die das Innere einer Biotonne in Kohle, Wasser und Dünger verwandeln - und die auch im industriellen Maßstab funktionieren könnten. Bereits 2010 will etwa das Unternehmen CS Carbonsolutions einen Testreaktor zur kontinuierlichen Biokohle-Erzeugung in Betrieb nehmen.

Bei der Verkohlung wird weitaus weniger Kohlendioxid freigesetzt als beim Verbrennen oder Verrotten der Abfälle. Mindestens 50 Prozent des Kohlenstoffs aus dem Ausgangsmaterial - je nach Verfahren deutlich mehr - bleiben in der Kohle gebunden. Die Befürworter sehen bereits die „schwarze Revolution“ heraufziehen. Das Material, so die Idee der Experten, könnte in den Erdboden eingearbeitet werden, dort den Kohlenstoff für lange Zeit binden und zugleich Nährstoffe und Wasser im Boden halten. Bereits wenn nur ein Drittel der globalen Ernterückstände in Biokohle verwandelt würde, käme das einer Senkung der Treibhausgas-Emissionen um 10 bis 20 Prozent gleich, glaubt Bodenökologe Johannes Lehmann von der Cornell University im US-Bundesstaat New York .

Dass der Kohlenstoff durchaus dauerhaft im Erdreich gebunden bleibt, kann man beispielsweise in Amazonien studieren: Entlang des Amazonas erstreckt sich ein Streifen fruchtbarer Boden, die Terra Preta (schwarze Erde), die durch einen hohen Kohleanteil reich an Mineralstoffen wie Kalzium und Phosphor ist. In Deutschland verliefen Dünge-Experimente mit Designerkohle allerdings ernüchternd.

Doch auch wenn die Einarbeitung auf Feldern noch nicht die erwünschten Erfolge bringt, werden der Biokohle gute Zukunftschancen prophezeit: Hydrothermaler Kohlenstoff könnte zum Beispiel als Ausgangsmaterial für Elektroden in neuartigen Batterien dienen, für Kohlenstoff-Nanopartikel oder auch für Farbstoffe in Druckertinte. Alles, was die Industrie bislang aus fossilen Kohlenstoffquellen herstellt, ließe sich zumindest theoretisch auch aus Biokohle raffinieren, sagt Antonietti: „Wir wollen so hoch wie möglich in die Veredelungskette einsteigen.“ So würde CO₂ auf dem Umweg über Pflanzen zum Rohstoff der Industriegesellschaft. (wst)