Thermochemische Verfahren zur Erzeugung von Biokohle

Das Thema Biokohle ist nicht neu aber von hoher Aktualität. Gründe sind der Klimaschutz und die Ressourcensicherheit. Sowohl die energieintensive Grundstoffindustrie, z.B. Stahl-, Zement- und Kalkwerke, als auch die Betreiber fossil befeuerter Kraftwerke, insbesondere von Kohlekraftwerken, haben ein fundamentales, betriebswirtschaftlich motiviertes Interesse an klimaneutralen und gleichzeitig kostenstabilen und günstig verfügbaren (Energie-)Rohstoffen..
Es ist klar, dass die genannten Branchen bei (Teil-)Substitution der Einsatzstoffe möglichst keine Beeinflussungen ihrer Prozesse und Betriebsabläufe wünschen. Biokohle zeigt dabei im Vergleich zu nicht carbonisierter Biomasse verschiedene vorteilhafte Eigenschaften für die genannten Einsatzfelder, wie höhere Energiedichte, hohen Kohlenstoffgehalt, geringeren Flüchtigengehalt oder bessere Mahlbarkeit.
Im Folgenden wird ein Überblick über die Prozesse zur Erzeugung von Biokohle gegeben. Dabei liegt der Fokus auf den thermochemischen Verfahren. Weiterhin wird der Versuch unternommen, eine sinnvolle Einteilung und Übersicht der Biokohleerzeugungsverfahren zu erstellen. Zunächst erfolgt jedoch eine kritische Reflexion der CO2-Neutralität von Bioenergie.

Biokohlen zeigen, je nach gewählten Herstellungsverfahren, Prozessbedingungen und Ausgangssubstrat, signifikant unterschiedliche Eigenschaften. Bei der Festlegung der genannten Parameter sind folglich die Anforderungen für den spezifisch vorgesehenen Einsatzzweck zu berücksichtigen.
Die höchsten Kohlenstoffgehalte weisen Biokohlen aus Pyrolyseprozessen auf. Sie erreichen auch die höchsten Heizwerte, um 30 MJ/kg, und sehr niedrige Gehalte an flüchtigen Bestandteilen. Die Produkte aus HTC- und Torrefizierungsprozessen zeigen Heizwerte im Bereich größer 20 MJ/kg. Die Flüchtigengehalte bewegen sich bei diesen Verfahren auf einem sehr hohen Niveau, oberhalb von 60 %. Durch die Torrefizierung werden die höchsten Massenausbeuten erzielt.
Es wird sich zeigen, inwieweit die derzeitige Euphorie um das Thema Biokohle zu längerfristig tragfähigen Geschäftsmodellen führt. Wesentlichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Produktionsverfahren von Biokohle werden, neben den politischen Rahmenbedingungen, vor allem die Preise der Biomassesubstrate haben. Aus diesem Grund und auch hinsichtlich der diskutierten Problematik mit der CO2-Neutralität von Biomasse, sind biogene Reststoffe für die Biokohleproduktion prädestiniert.



Copyright: © ANS e.V. HAWK
Source: 73. Symposium 2012 (Oktober 2012)
Pages: 13
Price: € 6,50
Autor: Prof. Dr.-Ing. Peter Quicker

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