TerraNova Energy GmbH aus Düsseldorf plant und baut Anlagen zur Behandlung von organischem Abfall und Schlämmen mit Hydrothermaler Carbonisierung (HTC) und Thermodruck-Hydrolyse. Damit lassen sich feuchte Biomasse wie Gärrest, Mist, Trester oder Treber in Biokohle (auch Hydrokohle genannt) umwandeln. Im top agrar-Interview erläutert Geschäftsführer Marc Buttmann, inwieweit Landwirte davon profitieren können.
Aktuell wird Pflanzenkohle ja vor allem über die Pyrolyse hergestellt. Wo hat die HTC Vorteile?
Buttmann: Im Vergleich zur Pyrolyse bietet die HTC zwei Vorteile: Erstens kann sie auch feuchte Biomasse ohne Trocknung verwerten. Damit kann sie Biomassen auch ohne aufwändigen Trocknungsprozess verwerten, die für eine Pyrolyse aufgrund des hohen Wassergehalts nicht oder kaum geeignet sind. Dazu gehören Gülle, Gärrest und Mist oder andere feuchte Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie wie Trester, Treber oder Fruchtreste. Und zweitens bleibt Phosphor pflanzenverfügbar, da die HTC nur bei 180 bis 200 °C abläuft. Die Pyrolyse nutzt dagegen Temperaturen bis 700 °C. Wie der Wissenschaftliche Beirat für Düngungsfragen bestätigt, nimmt die Pflanzenverfügbarkeit von Phosphor bei höheren Temperaturen ab. Auch entweicht bei der Pyrolyse ein Teil des Stickstoffs (N) gasförmig, während wir ihn bei der HTC im Prozesswasser binden und damit die N-Effizienz erhöhen.
Immer wieder wird behauptet, HTC-Kohle sei bei der Einbringung in den Boden nicht so stabil wie Pyrolyse-Kohle. Wie ist Ihre Meinung dazu?
Buttmann: Das stimmt, wenn man das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff vergleicht. Hier hat die Pyrolysekohle Vorteile, weil sie weniger flüchtigen Kohlenstoff enthält. Bei der Pyrolyse entweicht dieser flüchtige Kohlenstoff schon im Herstellungsprozess, bei der Hydrokohle nach der HTC ist er noch im Produkt enthalten und verflüchtigt sich stattdessen innerhalb der ersten ein bis zwei Jahre, wenn man Hydrokohle in den Ackerboden einbringt – damit ergibt sich zusätzlich ein positiver Effekt für die Mikroorganismen. Die stabilen Kohlenstoffanteile bleiben dagegen genauso bestehen wie bei der Pyrolysekohle. Das sollte man bei einem Vergleich beachten.
Wofür kann HTC-Kohle genutzt werden?
Buttmann: Zum einen als Energieträger, um fossile Kohle zu ersetzen. In der Asphalt- oder Zementindustrie wird beispielsweise Braunkohlestaub eingesetzt. Hier wäre Hydrokohle eine Alternative. Aber es lässt sich genauso zur Bodenverbesserung oder als organisches Düngemittel einsetzen, weil wir mit den stabilen Kohlenstoffstrukturen den Humusgehalt anreichern. Zudem lässt sich die Kohle als Torfersatz nutzen. Hierfür würde man allerdings bei der Produktion der Hydrokohle Druck, Temperatur und Prozessdauer reduzieren, damit das Material nicht ganz so stark verkohlt ist. Zukünftig ist auch eine Einlagerung der HTC-Kohle sinnvoll, um Kohlenstoff dauerhaft dem CO₂-Kreislauf zu entziehen. Die Natur hat uns dies ja bereits vorgemacht und unser Verfahren ist im Vergleich zu anderen CO₂-Entnahmetechnologien kostengünstig, energiesparend und regional umsetzbar.
Wie erfolgt die Abtrennung von Nährstoffen wie N oder P?
Buttmann: Diese Nährstoffe befinden sich am Ende der Verkohlung im Prozesswasser, das sich abtrennen und weiterverarbeiten lässt. Rund die Hälfte des vorhandenen Stickstoffs finden sich in der Flüssigkeit wieder, beim Phosphor hängt der Gehalt vom pH Wert ab, der im Verfahren eingestellt wird.
Inwieweit können Landwirte selbst in eine HTC-Anlage investieren? Oder ist das nur für Betriebsgemeinschaften sinnvoll?
Buttmann: Das kommt immer auf den Betrieb und seine Rohstoffe an. Wer beispielweise eine Biogasanlage betreibt oder einen Gülleüberschuss hat, für den könnte das infrage kommen. Allerdings müssen das schon große Betreibe oder Anlagen sein. Denn wir benötigen rund 25.000 t Inputmaterial mit 70 bis 80 % Wassergehalt im Jahr. Das entspricht der Gärrestmenge von einer Biogasanlage mit rund 1 MW Leistung. Eine HTC-Anlage in dieser Größenordnung kostet etwa 4 Mio. €.
