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BIOBRA - Verbundforschung Biokohle Brandenburg

Verwendung von Biokohle aus hydrothermaler Karbonisierung als Bodenzusatzstoff zur Etablierung von schnellwachsenden Baumarten

Ziele

Die Eignung von Biokohle als Bodenzusatzstoff zur Etablierung schnellwachsender Baumarten im Kurzumtrieb wird überprüft. Durch die Verknüpfung des innovativen Wissensgebietes der HTC mit dem Anbau von schnellwachsenden Baumarten wird durch Kohlenstoffspeicherung und Inwertsetzung ertragsarmer Böden ein Beitrag zum Klimaschutz und zur nachhaltigen Entwicklung des ländlichen Raumes geleistet. Auf durch Biokohle aufgewerteten Grenzertragsstandorten kann Biomasse für die energetische Verwendung produziert werden, ohne mit der Nahrungsmittelproduktion in Konkurrenz zu treten. Ein transdisziplinär ausgerichtetes Netzwerkes „Biokohle Brandenburg“, das als Partner Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen, öffentliche Einrichtungen und Industrie umfasst wird eingerichtet, um Forschungskompetenzen und Wissenstransfer zu verstärken und Praxisnähe zu gewährleisten.

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Hintergrund

Die hydrothermale Karbonisierung (HTC) ist ein junges und innovatives Wissenschaftsfeld in Brandenburg, das durch die Grundlagenforschung der Arbeitsgruppe von Prof. Antonietti (Max Planck Institut Potsdam) begründet wurde. Das Prinzip ist dem natürlichen Inkohlungsprozess nachempfunden, bei dem Kohle unter Druck, Luftabschluss und erhöhter Temperatur aus Biomasse entsteht.
Das HTC-Verfahren verlangt in der Grundausstattung lediglich ein Druckgefäß, in dem die organische Substanz, Wasser und ein Katalysator unter Luftabschluss etwa 12 Stunden lang auf 180 Grad erhitzt werden. Die Endprodukte sind Biokohle und eine flüssige Phase. Neben Kohlenstoff sind darin alle weiteren in der Biomasse gespeicherten Wertstoffe, wie Nährstoffe und Wasser enthalten. Der Umwandlungsprozess der Biomasse zu Biokohle hat eine Kohlenstoff-Effizient von fast 100% Prozent, was bedeutet, dass nahzu der gesamte Kohlenstoff des Ausgangsstoffes in der Biokohle gespeichert wird und nicht als Treibhausgas entweicht.
Die Biokohle kann als Brennstoff oder als Rohstoff für weitere Produkte verwendet werden. Sie lässt sich aber auch zur Bodenverbesserung nutzen, da sie aus persistenten Kohlenstofffraktionen mit einer großen Oberfläche und vielen Hohlräumen besteht, die das Wasser- und Nährstoffspeichervermögen des Bodens langfristig verbessern können.
In den Boden eingebracht, verhindert die Biokohle die CO2-Freisetzung , zu der es bei der natürlichen Zersetzung des unverkohlten organischen Ausgangsstoffes kommen würde, da die Kohle im Boden zersetzungsbeständiger ist. Durch die Festlegung des CO2 im Boden mittels der eingebrachten Biokohle hat man die Möglichkeit der Atmosphäre Kohlenstoff zu entziehen. Es handelt sich hierbei also nicht nur um einen CO2-neutralen, sondern um einen CO2-negativen Vorgang, der somit eine attraktive Alternative zum Carbon Capture and Storage Verfahren und neue Chancen im Klimaschutz bietet.

 

Vorgehensweise

  • Potentialanalyse geeigneter Ausgangsstoffe in der Region für die hydrothermale Karbonisierung 
  • Identifizierung nutzbarer Bracheflächen zur Inwertsetzung durch Agrarholzproduktion mit Biokohleeinsatz in Brandenburg
  • Herstellung und Optimierung von Biokohle als Bodenadditiv aus den Ausgangsstoffen (Max-Planck-Institut Potsdam)
  • Test der hergestellten Biokohle als Bodenadditiv bezogen auf Wasser- und Nährstoffspeicherung
  • Anpflanzversuche mit schnellwachsenden Baumarten auf bereits bestehenden Versuchsflächen von BIODEM und weiteren Flächen

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Partner

Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung
Palaterra GmbH & Co. KG
Addlogic Labs GmbH
Carbon Solutions Deutschland GmbH
Investor Center Uckermark GmbH
Nationalpark Unteres Odertal

 

Kontakt 

Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde
Alfred-Möller-Str.1
16225 Eberswalde

Prof. Dr. Dieter Murach
Projektleiter
Tel: 03334 657-192
Dieter.Murach@hnee.de

 

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EUROPÄISCHE UNION Europäischer Sozialfonds

 

Ministerium für Wissenschaft Forschung und Kultur

 

Gefördert durch das Ministerium für Arbeit, Soziales, Frauen und Familie
aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds und des Landes Brandenburg

(letzte Änderung: 13.11.2015 von Nora Koim)