Graz – Die Ersten waren wahrscheinlich frühe Völker im Amazonasgebiet: Sie erhitzten und verkohlten pflanzliche Biomasse und mischten sie dann gemeinsam mit Bioabfällen und Fäkalien in die Erde, um diese fruchtbarer zu machen. Noch heute zeugt diese sogenannte Terra preta in Südamerika von der alten landwirtschaftlichen Praxis.

Auf Pflanzenkohle trifft man heute im Alltag etwa in Form von Lebensmittelfarbe, die Käse umhüllt, oder wenn man bei einer Durchfallerkrankung Aktivkohle schluckt. Aber auch in der Landwirtschaft erlebt das Material ein Revival: als Futtermittelzusatz, aber auch in der ursprünglichen Anwendung – als Trägerstoff für Dünger und Nährstoffe, den man etwa Gülle oder Kompost beimischt und der landwirtschaftliche Böden nachhaltig verbessert.

Pflanzenkohle bietet aber noch einen Vorteil. Sie bindet Kohlendioxid – dauerhaft. "Produziert man ein Kilo Pflanzenkohle, werden damit drei Kilo CO2-Äquivalent langfristig gespeichert", rechnet August Zöchbauer vor. Denn der Kohlenstoff, der in der Struktur der Pflanzen gebunden ist, kann nur schwer abgebaut werden und bleibt tausende Jahre stabil.

Heizenergie als auch Pflanzenkohle aus einer Anlage

Zöchbauer begann sich mit dem Thema zu beschäftigen, als er für einen Heizungsbauer arbeitete. Als Landwirt und studierter Maschinenbauer interessierte sich der Oberösterreicher dafür, für den eigenen Betrieb eine Anlage zu entwickeln, die sowohl Heizenergie als auch Pflanzenkohle erzeugt. Schlussendlich wurde daraus das Unternehmen Aparus, das er mit seiner Studienkollegin Pia Dietachmair gründete. Starthilfe kam vom Gründerzentrum Science Park Graz sowie von den Förderagenturen AWS und FFG, was den Betrieb eines Prüfstands an der TU Graz erlaubte.

Industrieanlagen, die mittels sogenannter Pyrolyse Pflanzenkohle produzieren, existieren bereits. Die Gründer von Aparus möchten die Technologie für kleine, dezentrale Anlagen nutzbar machen – vor allem für Landwirte, die sowohl Biomasse vor Ort haben als auch die Heizenergie sowie die Pflanzenkohle gut brauchen können.

Die Anlage werde so dimensioniert, dass man damit leicht Bauernhof, Ställe und Wirtschaftsgebäude beheizen könne, sagt Zöchbauer. Anders als bei Heizkraftwerken werde nicht die gesamte Energie der Biomasse thermisch verwertet. "Etwa 30 Prozent der Gesamtenergie verbleibt in der Pflanzenkohle", sagt der Gründer.

In der Praxis sollen Hackschnitzel dann automatisch der Anlage zugeführt werden. "Die Biomasse wird dann unter Luftabschluss auf 700 bis 800 Grad aufgeheizt", sagt der Maschinenbauer. Sauerstoff, Wasserstoff und ein Teil des Kohlenstoffs entweichen und werden fürs Heizen verwertet.

Verwertung biologischer Reststoffe

Eine spezielle Sensorik überwacht im Ofen Faktoren wie Temperatur und Gaszusammensetzung. Damit kann die Anlage so gesteuert werden, dass der richtige Zersetzungsgrad erreicht wird und keine Giftstoffe in der Kohle verbleiben. Künftig sollen die Anlagen nicht nur mit Hackschnitzeln, sondern auch mit Stroh, Laub, Strauchschnitt und anderen biogenen Reststoffen arbeiten.

In einer Heizsaison würden so etwa 16 Tonnen Pflanzenkohle anfallen, womit eine typische Landwirtschaft in Österreich gut auskommt, erklärt Zöchbauer. Die poröse Struktur der Kohle wirkt wie ein Schwamm. Man kann sie als Einstreu im Stall verwenden, wo sie sich mit Tierfäkalien vermischt, Stickstoff speichert und die Geruchsentwicklung bremst. Wird die mit Nährstoffen aktivierte Pflanzenkohle dann auf die Felder und Äcker aufgebracht, agiert sie als Speicherschicht. Nitrate würden nicht aus dem Boden geschwemmt und in das Grundwasser gelangen. Die Ackerböden würden revitalisiert, Erträge gesteigert.

Laut Zöchbauer verbleiben in der Pflanzenkohle 85 Prozent des Kohlenstoffs. Dieser reagiert also nicht durch einen Verbrennungsprozess zu CO2 und kann auch im Boden kaum abgebaut werden. "Das CO2, das von einer Anlage in einer Heizsaison gespeichert wird, entspricht etwa den Emissionen, die ein Diesel-Pkw auf 125.000 Kilometern ausstößt", womit der Gründer den "CO2-negativen" Prozess erklärt.

Das Patentierungsverfahren ist im Laufen. Auf dem eigenen Bauernhof möchte Zöchbauer noch heuer eine Demonstrationsanlage aufbauen. Läuft alles nach Plan, werde man 2019 am Markt sein. (Alois Pumhösel, 8.4.2018)