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UMTEC
Institut für Umwelt- und
Verfahrenstechnik
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8640 Rapperswil
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Nachhaltig Pflanzenkohle aus Holzabfällen

Die Firma INEGA in Maienfeld GR sammelt in der Südostschweiz Grünschnitt- und Holzabfälle ein und pyrolysiert diese für den Einsatz in neuen Anwendungsbereichen. Zusammen mit dem UMTEC und der ZHAW Institut für Umwelt und natürliche Ressourcen wird nachhaltig produzierte Schweizer Pflanzenkohle im Rahmen von einem Projekt der BAFU Umwelttechnologieförderung entwickelt.


Abbildung 1: Firma INEGA in Maienfeld GR

Chancen für die Umwelt

Pflanzenkohle besteht zu rund 90 % aus reinem Kohlenstoff, hat eine geringe Dichte, ist thermisch sehr stabil und kann eine grosse spezifische Oberfläche aufweisen. Sie bindet Nähr- oder Schadstoffe und fungiert als Feuchtigkeitspuffer. Abschätzungen zeigen, dass mit jeder Tonne Pflanzenkohle das Äquivalent von 1.2 Tonnen CO2 (Hochrechnung INEGA AG basierend auf Betriebsdaten) langfristig der Atmosphäre entzogen wird, da der Kohlenstoff mikrobiell nur im Laufe von Jahrtausenden abgebaut werden kann.


Abbildung 2: Rasterelektronenmikroskop Bild der Pflanzenkohle INKoh mit 200x Vergrösserung (Bild UMTEC/IWK)

Top-Produkte für den Markt

Die Festlegung einer Prozesskette, die hohe Qualitäten sicherstellt, basiert u.a. auf den Kohleeigenschaften, z.B. Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Stickstoff- und Schadstoffgehalt oder Schüttdicht und Wasserhaltekapazität. In Laborversuchen wurde die Freisetzung von Schwermetallen, von Salzen und die Bindung von Spurenstoffen bestimmt und die Prozesse optimiert. Die hergestellten Pflanzenkohlen erfüllen die höchsten Anforderungen des European Biochar Certificate (EBC). Die aus der Rezeptur und der Herstellungsweise entstandenen Pflanzenkohlen wurden durch die INEGA (INKoh, Innovative Kohle aus Grüngut) markengeschützt.


Abbildung 3: Anlage in der Firma INEGA in Maienfeld GR

Anwendungsgebiete

INEGA Pflanzenkohle kann in natürlicher Schnitzelform eingesetzt werden oder auf eine definierte Partikelgrösse gemahlen werden. Dies ermöglicht einen vielfältigen Einsatz in verschiedenen Bereichen, z.B. in Lebensmitteln, Kosmetika, der Landwirtschaft und der Umwelttechnik (Tabelle 1). Am UMTEC entwickeln wir Produkte für den Einsatz in der Landwirtschaft und Gartenbau, beispielsweise für Substrate von Solitärbäumen, wo die Pflanzenkohle die Wasserspeicherkapazität von Böden erhöht und vorgängig aufgeladene Nährstoffe den Pflanzen langsam bereitstellt.


Abbildung 4: Holzabfälle vor der Pyrolyse

Abbildung 5: Das fertige Pflanzenkohle Produkt INKoh

Als Aktivkohle im Einsatz in der Umwelttechnik werden von der Pflanzenkohle Pestizide und andere umweltkritische Spurenstoffe im Wasser sowie Gerüchen in der Luft adsorbiert. Unsere Forschungsergebnisse und Pilotstudien zeigen, dass die Leistung der aus Pflanzenkohle nachhaltig produzierten Aktivkohle vergleichbar ist wie bisher eingesetzte teure Aktivkohle aus Braun- und Steinkohle.


Als Zuschlagstoff in Baumaterialien ermöglicht Pflanzenkohle die Umwandlung von Gebäuden zu Kohlenstoffsenken und könnte mögliche Anwendungen in Baustoffen zur Isolation oder Feuchteregulierung in Innenräumen bieten.

 

Tabelle 1: Anwendungsgebiete Pflanzenkohle - Entwicklungsschwerpunkte im Projekt

Autoren

Ann-Kathrin Stalder-OstermeyerMichael Burkhardt