Von Jonas Siehoff
Die Natur schafft diesen Übergang selbständig auch, braucht dafür aber wesentlich länger
02. Juni 2009 Ursula Heinen-Esser, Staatssekretärin im Bundeslandwirtschaftsministerium, war überrascht. Als sie im März eine Fachtagung in Berlin eröffnete, hatte sie statt der ursprünglich vorgesehenen einhundert Teilnehmer einhundertsechzig vor sich. Außerdem habe sie sich sagen lassen, "dass über fünfzig Interessenten aus Kapazitätsgründen leider keine Teilnahme ermöglicht werden konnte". Heinen-Essers Überraschung mag besonders dem einleuchten, der zum ersten Mal den Titel der Veranstaltung liest. "Energie und Rohstoffe aus landwirtschaftlichen Reststoffen" lautet er. Und es ging um "hydrothermale Carbonisierung" (HTC) - klingt nach Minderheitenprogramm.
Doch das Thema ist längst für eine breite Zielgruppe aufbereitet. Schließlich wirbt die Max-Planck-Gesellschaft mit dem Slogan "Zauberkohle aus dem Dampfkochtopf" dafür. Auch etliche Medien haben das Thema aufgegriffen, und so eilt der HTC ein phänomenaler Ruf voraus. Ihr Produkt, eine braune, krümelige Substanz, wird bereits als "grüne Kohle" gefeiert. Gleich drei Probleme der Menschheit könne sie möglicherweise lösen, heißt es: Energiemangel, Erderwärmung und Hungersnöte.
Wiederentdeckung vor fünf Jahren
Dabei ist die HTC nicht gerade das, was man als Innovation bezeichnen würde. Bereits 1913 wurde sie von dem deutschen Chemiker Friedrich Bergius beschrieben. Populär wird das Verfahren allerdings erst jetzt, seitdem Markus Antonietti vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam es vor fünf Jahren wiederentdeckte.
Die Zeit scheint reif für das Verfahren zu sein. Außerdem funktioniert es so einfach, und es erinnert tatsächlich ans Kochen: Man stecke pflanzliche Biomasse in eine Art Dampfdrucktopf, gebe Wasser und als Katalysator etwas Zitronensäure hinzu und erhitze das Ganze auf 180 Grad. Dann passiert in wenigen Stunden das, wofür Mutter Natur Jahrhunderte bis Jahrmillionen braucht. Die Kohlenhydrate der Pflanzen werden in Kohlenstoff, Kohlendioxid und Wasser zerlegt. Das Ergebnis ist eine schwarze Brühe - Wasser mit winzigen Kohlekügelchen drin.
Eine Reihe von Vorteilen
Gegenüber bestehenden Verfahren zur Nutzung von Biomasse bietet die HTC zumindest im Labor eine Reihe von Vorteilen. Man kann mit ihr sämtliche Pflanzenreste verarbeiten, auch solche, die für die Verbrennung zu nass oder zu salzig sind. Oder für die Vergärung zu holzig. Anders als bei Biogasanlagen mit ihren speziellen Mikrobenkulturen kommt es bei der HTC auch nicht darauf an, dass man einheitliches Material oder ständig das gleiche verwendet: "Egal, ob ich Stroh oder Essensreste reinwerfe - die Kohle, die rauskommt, ist fast identisch", sagt Rainer Schlitt, Geschäftsführer des vor anderthalb Jahren gegründeten HTC-Anlagenbauers Hydrocarb. Weil bei der Zersetzung der Kohlenhydrate Wärme entsteht, kann der Prozess überdies so gesteuert werden, dass er sich selbst erhält.
Wie eine Forschergruppe an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe festgestellt hat, kann man mit der HTC auch Klärschlamm verkohlen. Und selbst tierische Abfälle dürfen mit in den Reaktor: "Das ist wie bei einer Gemüsesuppe, bis zu einem gewissen Anteil stört das Fleisch nicht", sagt Antonietti.
Dazu kommen die vermeintlich weltrettenden Anwendungsmöglichkeiten der grünen Kohle. Nachdem man sie gepresst und getrocknet hat (wozu sich ebenfalls die Prozesswärme nutzen lässt), kann man sie als Briketts oder Pellets verbrennen. So könnte sie zumindest teilweise die immer knapper werdenden fossilen Brennstoffe ersetzen. Zweitens könnte man sie lagern und auf diese Weise den Gehalt des Treibhausgases Kohlendioxid in der Atmosphäre senken.
HTC statt Kompostierung
Doch noch ist die grüne Kohle weit von der Vermarktung entfernt. "Wir werden lange kein Geld damit verdienen", sagt Rainer Schlitt. Erst einmal gehe es darum, sie in größeren Mengen herzustellen, um weitere Forschungen zu ermöglichen. Hydrocarb hat einen 400-Liter-Reaktor mit einem täglichen Ausstoß von 50 Kilogramm Kohle installiert. "Wenn ich damit ein Kraftwerk beliefern wollte, würden die sich totlachen", sagt Schlitt. "Wir glauben, dass ein Standort 5000 Tonnen im Jahr produzieren muss, damit er sich rechnet." Zurzeit baut seine Firma an einer Anlage mit einem Fassungsvermögen von 3200 Litern. Das Unternehmen Carbonsolutions will im Sommer eine Pilotanlage mit einem Ausstoß von rund tausend Tonnen im Jahr in Betrieb nehmen.
Dennoch gibt es nach Angaben von Rainer Schlitt bereits zahlreiche Anfragen: "Brauereien interessieren sich für die HTC, weil sie damit ihren Treber verarbeiten könnten. Und norddeutsche Deichverbände überlegen, damit ihr Treibgut zu entsorgen." Als mögliches Hauptausgangsmaterial gilt aber ein anderes: "Die Basis könnten Bioabfälle bilden, die sonst in die Kompostierung wandern würden", sagt Christiane Grimm von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, die mehrere HTC-Projekte fördert. Dass sich der Müll aus der braunen Tonne "besonders eignet", wurde an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe bereits festgestellt.
Gerade gegenüber der Kompostierung scheinen die Vorteile der HTC überwältigend zu sein: Zum einen entsteht dadurch eben Kohle, die man zur Energiegewinnung verbrennen kann. Zum anderen wird bei der Kompostierung durch Mikroben sehr viel Kohlenstoff des Ausgangsmaterials zu Kohlendioxid und Methan umgewandelt. Bei der HTC entsteht nur sehr wenig CO2, was natürlich besser für das Klima ist.
Kohle zur Bodenverbesserung
Dabei geht man davon aus, dass sich die grüne Kohle auch zur Bodenverbesserung verwenden lässt. Für manche könnte das sogar der Königsweg sein: "Es besteht die reelle Hoffnung, dass man damit das Kohlendioxid-Problem zu signifikanten Teilen löst", sagt Markus Antonietti. Vorbild ist die sogenannte "Biochar" ("Biokohle"), an der seit Jahrzehnten geforscht wird. Auch dabei handelt es sich um künstliche Kohle. Allerdings wird sie durch Pyrolyse gewonnen. Das heißt, trockene Pflanzenreste werden nicht gekocht, sondern unter Sauerstoffausschluss bei mehreren hundert Grad verschwelt. Das Produkt ist sehr porös, hat eine große spezifische Oberfläche und kann sowohl Nährstoffe als auch Wasser gut speichern. In landwirtschaftliche Böden eingebracht, kann es deren Fruchtbarkeit deutlich erhöhen. Außerdem wird die Pyrolyse-Kohle nur sehr langsam, über Jahrhunderte hinweg, abgebaut. Deshalb wirkt sie in Böden auch als Kohlendioxid-Senke.
Solche Effekte verspricht man sich auch von der HTC-Kohle. "Allerdings gibt es noch keine publizierten Ergebnisse dazu", sagt Hans-Josef Koch vom Institut für Zuckerrübenforschung (IfZ) an der Universität Göttingen. "Und die beiden Herstellungsprozesse sind so unterschiedlich, dass man nicht zwangsläufig das Gleiche erwarten kann." Erst im vergangenen Monat startete unter der Leitung des IfZ ein Verbundprojekt, mit dem untersucht werden soll, ob und wie sich mit HTC-Kohle Böden aufwerten lassen. "Bis zu einer großflächigen Anwendung wird es noch Jahre dauern", sagt Koch. "Und möglicherweise findet man noch Dinge heraus, mit denen man nicht rechnet, zum Beispiel dass bei der Carbonisierung Stoffe entstehen, die für Pflanzen toxisch sind."
Auch Marco Klemm vom Deutschen Biomasseforschungszentrum glaubt nicht an den ganz schnellen wirtschaftlichen Erfolg: "Es sind noch eine Menge Geld und Schweiß nötig. Die herrschende Euphorie sollte relativiert werden." Für Christiane Grimm ist die grüne Kohle ebenfalls ein visionäres Produkt: "Bisher gibt es nur Ideen und Zielrichtungen und viele offene Fragen. Wenn man schnell etwas für den Klimaschutz tun will, muss man andere Baustellen angehen. Vor allem muss man Energie sparen, zum Beispiel, indem man Gebäude saniert." Und das ist ganz gewiss kein Minderheitenprogramm.
Text: F.A.S.
Bildmaterial: Norbert Michalke
Herzblatt-Geschichten: Guttenberg, well 
Flugzeugattentäter verwendete hochexplosiven Sprengstoff
Der Attentäter von Detroit: Ein Musterschüler mit reichen Eltern
F.A.Z. Electronic Media GmbH 2001 - 2009 Medienpartner: NZZ Online
