Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03162.jsonl.gz/1406

Pflanzenkohle
Abbildung 1: Kohlenmeiler Elgg 2021 (Bildquelle).
Mit der Herstellung von Pflanzenkohle kann dem natürlichen Kreislauf CO2 entzogen werden. Traditionell erfolgt deren Herstellung durch Verkohlung von Holz in Meilern. Bei den modernen Verfahren wird Biomasse unter Luftabschluss auf Temperaturen zwischen 300 °C und 600 °C erhitzt (Pyrolyse).
Neben Pflanzenkohle entsteht bei diesem Prozess auch Wasser, Synthesegas und Wärme. Rund 55% der Energie und 60% des Kohlenstoffs der eingesetzten Biomasse verbleiben in der Pflanzenkohle (Zusatzbericht zu den Energieperspektiven 2050+).
Ein Nachteil bei der grossflächigen Nutzung von Pflanzenkohle als CO2-Senke sind jedoch die sich ergebenden Nutzungskonflikte mit der energetischen Nutzung der Biomasse. Insbesondere die Pyrolyse von Holz ist wenig sinnvoll, da sich aus Holz viel Energie gewinnen lässt und es zudem in Gebäuden und Möbeln verbaut werden kann.
Anders ist die Situation bei den Gärresten, welche bei der Biogasgewinnung anfallen. Diese werden heute in Form von Gärgülle direkt zum Düngen der Felder verwendet. Wenn stattdessen die Trockensubstanz der Gärgülle abgetrennt und in Pflanzenkohle umgewandelt wird, bevor sie in den Boden ausgebracht wird, liesse sich damit CO2 im Boden binden.
Potenzial
Die folgende Berechnung soll das Mengengerüst aufzeigen. Gemäss einer Studie der WSL hat das nachhaltig für die Biogasproduktion verfügbare Biomassematerial (ohne Klärschlamm) eine Trockensubstanzmasse von 2,4 Mt/a. Daraus lassen sich 4,9 TWh/a Biomethan gewinnen. Die Trockensubstanz der übrigbleibenden Gärreste beläuft sich gemäss Tabelle 2 von Reinhold, G., 2005 auf 50%-60%. Davon bestehen gemäss dem «Factsheet Gärreste» wiederum 41% aus Kohlenstoff.
Die Gärreste der schweizerischen Biogasproduktion enthalten somit 0,5 Mt Kohlenstoff. 60% davon bleibt bei der Verarbeitung der Gärreste zu Pflanzenkohle in derselben gebunden, was rund 0,3 Mt Kohlenstoff oder 1,2 Mt CO2 entspricht. Dies sind knapp 10% der negativ Emissionen, welche für die Erreichung des Netto-Null-Zieles notwendig sind.
Das bei der Pyrolyse entstehende Pyrolysegas enthält weitere 0,8 Mt CO2. Das Pyrolysegas kann energetisch genutzt werden, z.B. um die Pyrolyse selbst zu betreiben und um zusätzliche Prozesswärme für die Industrie und Haushalte zu erzeugen. Wenn die Pyrolyseanlagen an den Standorten von Kehricht- oder Klärschlammverbrennungsanlagen installiert werden, kann das Abgas aus der Pyrolysegasverbrennung durch die Anlage der KVA-Abscheideeinheit geleitet werden, um zusätzliche negative Treibhausgas-Emissionen zu erzeugen (Pyrolysegas Carbon Capture and Storage, PyCCS), siehe auch Kapitel 5.2.3).
Kosten und Energiebedarf
Bei der Erzeugung von Pflanzenkohle kann auf etablierte und bereits im Markt existierende Technologien zurückgegriffen werden. Insbesondere für kleinere Pyrolyseanlagen gibt es bereits ein entsprechendes Angebot. Die Produktionskosten liegen gemäss einem BAFU-Bericht zwischen 37 CHF/t und 50 CHF/t Pflanzenkohle. Dies entspricht 10 bis 135 CHF/t CO2, wobei bei der Verwendung von Gärresten aus der Biogasproduktion vom unteren Wert ausgegangen werden kann.
Das Aufrechterhalten der Pyrolyse benötigt 12% der in der Biomasse enthaltenen Energie. Eine externe Energiezufuhr ist nicht notwendig (Zusatzbericht zu den Energieperspektiven 2050+).
Akzeptanz der Pflanzenkohleproduktion
Die gesellschaftliche Akzeptanz der Pflanzenkohleproduktion kann als hoch eingeschätzt werden. Dies weil die benötigten Pyrolyseanlagen relativ kompakt sind und zudem an den Standorten von bestehenden Wärmekraftwerken oder Biogasanlagen erstellt werden.
Das grossmassstäbliche Ausbringen von Pflanzenkohle auf Feldern könnte jedoch auf ökologische Bedenken stossen. Die Menge an Pflanzenkohle, die ohne weiteres vom Boden aufgenommen werden kann, ist auf 5 kg/m2 beschränkt. Auf der gesamten schweizerischen Ackerlandfläche von 4’000 km2 können das Äquivalent von insgesamt 20 Mt CO2 als Pflanzenkohle ausgebracht werden. Diese Menge ist als Gesamtspeichermenge und nicht als jährliche Menge zu verstehen. Bei einer jährlichen Produktion von 0,4 Mt Pflanzenkohle entspricht dies einer Speicherkapazität von 50 Jahren.