Pyrolyse verbindet CO₂-Bindung, Energiegewinnung und vielseitige Nutzungsmöglichkeiten
Der Klimawandel schreitet weiter voran. Trotz zahlreicher Initiativen steigt der globale CO₂-Ausstoß weiterhin an, wenn auch langsamer als in früheren Jahren. Für 2025 wird ein Gesamtausstoß von rund 42,2 Milliarden Tonnen erwartet. Damit rückt die Erkenntnis stärker in den Fokus, dass Klimaneutralität allein nicht ausreicht und zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind, um den CO₂-Gehalt der Atmosphäre aktiv zu senken.
Zur Dekarbonisierung stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, die sich grundsätzlich in technische und naturbasierte Ansätze unterteilen lassen. Besonders naturbasierte Lösungen gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie Kohlenstoff langfristig binden und gleichzeitig weitere ökologische Vorteile bieten.
Naturbasierte CO₂-Senken gewinnen an Bedeutung
Zu den bekanntesten Maßnahmen zählen Aufforstungs- und Wiederaufforstungsprojekte. Bäume speichern Kohlenstoff in Holz und Wurzeln und entziehen damit der Atmosphäre CO₂. Auch der Humusaufbau durch regenerative Landwirtschaft kann den Kohlenstoffgehalt von Böden erhöhen. Als besonders wirksam gilt zudem die Wiedervernässung von Mooren, da intakte Torfmoore große Mengen Kohlenstoff dauerhaft speichern.
Ein Verfahren, das in den vergangenen Jahren verstärkt Aufmerksamkeit erhalten hat, ist die Herstellung und Nutzung von Pflanzenkohle. Dabei wird Biomasse durch Pyrolyse bei hohen Temperaturen unter Sauerstoffausschluss verkohlt. Der enthaltene Kohlenstoff bleibt langfristig gebunden und wird so dem natürlichen Kohlenstoffkreislauf entzogen.
„Holz aus kommunalem Schnitt könnte hierbei die größte Chance bieten, um viel Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu holen“
Das erläutert Ron Richter, Geschäftsführer der klimafarmer GmbH.
Historisches Wissen trifft moderne Klimastrategien
Die Nutzung von Pflanzenkohle ist keineswegs eine neue Idee. Bereits die indigenen Gemeinschaften im Amazonasgebiet verwendeten sogenannte Terra preta, um die Fruchtbarkeit ihrer Böden zu verbessern. Die besondere Wirkung beruht auf der sehr großen inneren Oberfläche der Pflanzenkohle, die Wasser sowie Nährstoffe speichern und verfügbar halten kann.
Der Astrophysiker und Wissenschaftsjournalist Professor Dr. Harald Lesch hat das Thema in einer aktuellen Terra-X-Sondersendung aufgegriffen. Dabei hebt er das Potenzial der Pflanzenkohle für den Klimaschutz hervor, verweist jedoch zugleich auf bestehende Grenzen hinsichtlich Biomasseverfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit, Qualitätsanforderungen und Skalierbarkeit.
„Hier ist Mutter Natur am Werk und die wusste schon immer am besten, wie es geht“
Die Pyrolyse könne zwar nicht allein die Erderwärmung stoppen, jedoch einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten.
Nach Berechnungen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) könnte die weltweite Nutzung von Pyrolyse jährlich zwischen 0,3 und 2 Gigatonnen CO₂ einsparen. Um das Ziel des Pariser Klimaabkommens zu erreichen und die Erwärmung möglichst auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, müssten laut den genannten Berechnungen etwa 3,8 Gigatonnen CO₂ pro Jahr aus der Atmosphäre entfernt werden.
„Theoretisch hat also die Pflanzenkohle das Potenzial, uns ganz erheblich beim Klimaschutz zu unterstützen und im besten Fall die Hälfte der notwendigen CO2-Fixierung zu erreichen!“
Vorteile gegenüber technischen Verfahren
Laut IPCC liegen die Kosten der Pyrolyse derzeit zwischen 80 und 365 US-Dollar pro Tonne dauerhaft gebundenem CO₂. Im Vergleich dazu gilt das technische Verfahren Direct Air Capture als deutlich kostenintensiver. Bei Direct Air Capture wird Kohlendioxid direkt aus der Atmosphäre abgeschieden und gespeichert.
Ron Richter verweist auf weitere Vorteile der Pyrolyse. Während des Prozesses entsteht zusätzlich nutzbare Energie. Darüber hinaus können Abnehmer der Pflanzenkohle CO₂-Zertifikate erhalten, wodurch zusätzliche Anreize für klimafreundliches Wirtschaften entstehen.
„Wir gewinnen bei der Pyrolyse als positiven Nebeneffekt Energie, die wir nutzen können! Die Abnehmer der Pflanzenkohle erhalten zudem ein CO2-Zertifikat und damit quasi einen Anreiz, noch umweltfreundlicher zu werden“
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten
Die Anwendungsmöglichkeiten von Pflanzenkohle reichen weit über die CO₂-Speicherung hinaus. Nach Angaben der klimafarmer GmbH kommt sie bereits in unterschiedlichen Projekten zum Einsatz.
- Bodenverbesserung im Weinbau und in der Landwirtschaft
- Herstellung biologisch abbaubarer Pflanzgefäße
- Beimischung zu Tierfutter
- Zuschlagsstoff in der Bauindustrie
Auch für den Garten- und Landschaftsbau kann die Verbesserung von Bodenstrukturen und Wasserspeicherfähigkeit interessante Perspektiven eröffnen. Gleichzeitig bleibt Pflanzenkohle nach Einschätzung von Experten ein wichtiger, aber nicht alleiniger Baustein auf dem Weg zu negativen Emissionen.
Richter fasst die Möglichkeiten der Technologie wie folgt zusammen:
„Die Dekarbonisierung durch Pyrolyse ist wirklich ein ‚Back to the roots!‘ und die Pflanzenkohle eignet sich für verschiedenste innovative Verwendungen.“