Alternative Energie: Aus Gras wird Kohle

Von Ralph Diermann

Gestern noch Rasen, heute schon Kohle: Ein neues Verfahren wandelt Grünabfälle wie Gras oder Laub über Nacht in Brennstoff um. Die braunen Pillen könnten herkömmliche Kraftwerke antreiben - und Strom für 2,5 Millionen Haushalte in Deutschland liefern.

Energiequelle: 200 Kilogramm Gras werden in einer Stunde zu 60 Kilogramm Kohlepillen Zur Großansicht
SunCoal Industries

Energiequelle: 200 Kilogramm Gras werden in einer Stunde zu 60 Kilogramm Kohlepillen

Die Natur braucht viele Millionen Jahre, um aus Biomasse Kohle zu machen. In einem Industriegebiet in Ludwigsfelde bei Berlin geht es schneller: Dort steht eine Art Schnellkochtopf, der Pflanzenreste binnen drei Stunden in Kohle verwandelt. "Die Biokohle hat fast die gleichen Eigenschaften wie Braunkohle - mit dem entscheidenden Unterschied, dass sie CO2-neutral ist", erklärt Friedrich von Ploetz, Geschäftsführer des Unternehmens Suncoal, das die Anlage entwickelt hat.

Die sogenannte Karbonisierung könnte dazu beitragen, den Ruf der Bioenergie aufzupolieren. Deren Image hat gelitten, seit immer mehr Strom und Wärme aus Pflanzen erzeugt wird. Kritiker machen Biogasanlagen dafür verantwortlich, dass die Zahl der Maisfelder immens zugenommen hat. Dazu kommt die ethische Debatte: Ist es gerechtfertigt, Energierohstoffe anzubauen, wenn man auf den Äckern genauso gut Lebensmittel produzieren könnte? Und auch der Bau neuer Biomasse-Kraftwerke ist umstritten, weil dies nach Meinung mancher Experten auf lange Sicht zu einem Holzmangel führen könnte.

Mit Verfahren wie dem von Suncoal soll Energie aus organischen Reststoffen wie Gras, Laub oder Rasenschnitt gewonnen werden. Solche Grünabfälle sind feucht, sie lassen sich bislang kaum zu Biogas vergären und schon gar nicht in Kraftwerkskesseln verbrennen. Deshalb landen sie meist in Kompostieranlagen. Die Energie, die in ihnen steckt, bleibt also ungenutzt.

Schwarzer Brei

"Die Karbonisierung ist ein technisch sehr robustes Verfahren", sagt Andrea Kruse, Energieforscherin am Karlsruher Institut für Technologie KIT. Man könne alles Pflanzliche in die Anlage stecken. Auch Rückstände der Lebensmittelproduktion ließen sich auf diese Weise als Energiequelle nutzen.

Wie funktioniert das Verfahren? Zunächst muss das Wasser raus: Gräser und Laub werden bei rund 200 Grad unter einem Druck von 20 Bar gesetzt, also dem zwanzigfachen Luftdruck auf Meereshöhe. Dabei wird das im Ausgangsmaterial enthaltene Wasser abgetrennt. Übrig bleibt ein schwarzer Brei, der fast den gesamten Kohlenstoff des Ausgangsmaterials enthält.

Um aus dem Brei Kohle zu machen, kommt er zur weiteren Entwässerung in eine Presse und wird anschließend auch noch mit Hitze getrocknet. "Für den Prozess brauchen wir etwa 10 bis 15 Prozent des Energiegehalts der Endprodukte", erklärt von Ploetz. Die Ludwigsfelder Pilotanlage kann bis zu 200 Kilogramm Gras und Grünschnitt pro Stunde verwerten. Daraus werden 60 bis 70 Kilogramm Biokohle-Pillen.

Suncoal ist nicht das einzige Unternehmen, das sich auf dieses Verfahren spezialisiert hat. Die Schweizer Firma AVA-CO2 zum Beispiel produziert in Karlsruhe Biokohle, Eurosolid hat vor wenigen Wochen eine Anlage in Vorpommern in Betrieb genommen.

Kosten müssen sinken

Das technisch und ökologisch sinnvoll nutzbare Potential der Technologie ist riesig. Das staatliche Johann-Heinrich-von-Thünen-Institut hat ausgerechnet, dass sich allein in Deutschland jährlich fast vier Millionen Tonnen Kohlenstoff aus den organischen Reststoffen gewinnen ließen. Verarbeitet zu Biokohle, könnten Kraftwerksbetreiber mit dem Brennstoff Strom für 2,5 Millionen Haushalte erzeugen.

Doch dazu müssten die Kosten sinken. "Die Karbonisierung ist momentan noch teuer, keine Frage. Mit Braunkohle aus Ostdeutschland werden die Hersteller in den nächsten Jahren nicht konkurrieren können", sagt KIT-Forscherin Kruse. Die Technologie dürfte aber günstiger werden, meint die Expertin: "Wenn man neue Verfahren entwickelt, kosten die Anlagen anfangs noch sehr viel Geld. Doch mit jeder neu errichteten Anlage sinken die Preise." Und auch die Entwicklung des Kohle-Weltmarktpreises hat Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit: Je teurer konventionelle Kohle wird, desto schneller lohnt sich der Einsatz von Biokohle.

Ein anderes, technisch etwas einfacheres Verfahren für die energetische Nutzung von Gras, Laub und Schnittgut hat die Bundeswehr-Universität München entwickelt. Im Osten der bayerischen Landeshauptstadt betreiben die Forscher zusammen mit der Firma Florafuel eine Pilotanlage, die aus feuchter Biomasse holzartige Pellets oder Briketts herstellt. Dazu werden die Grünabfälle gereinigt, zerkleinert, gepresst und getrocknet. Die beim Pressen abgeschiedene Flüssigkeit wird aufgefangen und in Biogasanlagen eingesetzt, wo sie den Ertrag erhöht.

"Der Heizwert unseres Brennstoffs liegt nur fünf bis sieben Prozent unter dem von Holz", erklärt Projektleiterin Swantje Schlederer. Die Pellets und Briketts können damit problemlos in bestehenden Biomasse-Kraftwerken verfeuert werden. Allerdings verschlingt das Pressen und Trocknen fast ein Drittel der Energiemenge, die in den so produzierten Brennstoffen steckt. Die Projektpartner sind zurzeit in Gesprächen mit Abfallwirtschaftsbetrieben, um die Technologie weiter zu erproben.

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insgesamt 115 Beiträge
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    Seite 1    
1. 20 bar 200°
angestellter159 05.01.2013
Zitat von sysopSunCoal IndustriesGestern noch Rasen, heute schon Kohle: Ein neues Verfahren wandelt Grünabfälle wie Gras oder Laub über Nacht in Brennstoff um. Die braunen Pillen könnten herkömmliche Kraftwerke antreiben - und Strom für 2,5 Millionen Haushalte in Deutschland liefern. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/alternative-bio-energie-gras-und-laub-fuer-kohlekraftwerke-a-875410.html
Der Druck und die Temperatur allein können da doch nichts aufspalten. Im Kraftwerksbereich sind meines Wissens nach Drücke von 300bar und Temperaturen von 400° üblich. Und da spaltet sich nichts auf...
2. Hier ist die Energie!
rationalism 05.01.2013
1 Gramm Uran enthält die Energie von 3000 kg Kohle, zukünftig werden andere Elemente genutzt werden können, wie z.B. Thorium, damit hat die Menschheit Energie für Tausende von Jahren. Der Öko-Blödsinn wird wieder verschwinden und das ist gut so, gut für die Umwelt, gut fürs Klima und gut für unseren Wohlstand.
3. Technik ist interessant, aber keine Lösung der Weltenergiefrage
MtSchiara 05.01.2013
Zitat von sysopSunCoal IndustriesGestern noch Rasen, heute schon Kohle: Ein neues Verfahren wandelt Grünabfälle wie Gras oder Laub über Nacht in Brennstoff um. Die braunen Pillen könnten herkömmliche Kraftwerke antreiben - und Strom für 2,5 Millionen Haushalte in Deutschland liefern. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/alternative-bio-energie-gras-und-laub-fuer-kohlekraftwerke-a-875410.html
Ein Schritt in die richtige Richtung, denn als Agrarenergie einer neuen Generation scheint die Umweltschädlichkeit dieser Methode um einiges geringer zu sein als die desaströse Ökobilanz aktueller Agrartreibstoffe als Artenvernichter, Welthungertreiber und CO2-Emmitenten. Trotzdem hat dieses Verfahren nicht das Potential zu einem wesentlichen Beitrag zur Lösung der Weltenergiefrage, denn 2,5-Millionen Haushalte sind 5% und es geht hier nur um Strom. Also könnte diese Technik 1% des Gesamtenergiebedarfs liefern. Darüber hinaus dürfte die Ökobilanz auch hier nicht gleich null sein, da die Natur auch Humus und Pflanzenabfälle benötigt und Humus ebenfalls eine CO2-Senke ist. Es gibt zur Zeit zwei Verfahren, die heute schon hinreichend Potential zur Lösung des Weltenergieproblems besitzen: 1) Thorium-Flüssigsalzreaktoren zur Produktion von Strom und Wasserstoff - in Kombination mit Wasserstoff-Brennstoffzellenautos (die billigere Variante) 2) Windstrom mit Wasserstoff aus Elektrolyse - ebenfalls in Kombination mit Wasserstoff-Brennstoffzellenautos (die teurere Variante)
4. Hydrolye im Schnellkochtopf - jetzt wird´s spannend
peggy 05.01.2013
"Zunächst muss das Wasser raus: Gräser und Laub werden bei rund 200 Grad unter einem Druck von 20 Bar gesetzt, also dem zwanzigfachen Luftdruck auf Meereshöhe. Dabei wird das im Ausgangsmaterial enthaltene Wasser zu einem großen Teil in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten und abgetrennt" So viele Haare kann keim Mensch haben, die sich da sträuben wollen.
5. Viel Aufwand für winzige Nischenmärkte
founder 05.01.2013
Schauen wir mal auf die Einspeisevergütung für Photovoltaik per 1. Jänner 2013. Da stehen 12,08 Cent bei Freilandanlagen über 1 MW bis 17,45 Cent für Dachanlagen unter 10 kW. In den nächsten Jahren ist eine weiter Halbierung der Preise zu erwarten. In den nächsten Jahren sind laut McKinsey auch enorme Preissekungen bei hochwertigen Akkus zu erwarten, der Schlüssel zur elektrischen Mobilität und zur nächtlichen Nutzung des Solarstroms. Was tun ein einem sonnigen Sommertag wenn 250 GW Photovoltaik gerade 200 GW Strom produzieren, und auch alle Bufferakkus voll sind? Methan produzieren! Das wird sich durchsetzen gegenüber all den Krampflösungen mit Biomasse, die ja doch nur kleine Nischenprodukte sind.
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