Die pyrolytische Fixierung von photosynthetisch erzeugter Biomasse zu Biokohle ist ein technologisch gereiftes Verfahren, um aktiv CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen. Biokohleprodukte aus sauberen Ausgangsstoffen werden hauptsächlich als landwirtschaftlicher Bodenverbesserer eingesetzt, wo sie unter anderem als Nährstoffquelle und Mittel zur Verbesserung der Bodenfeuchtigkeit dienen, während die Kohle selbst inert bleibt und zu einer langfristigen Speicherung von CO2 im Boden führt. Als Nebeneffekt erzeugt der Pyrolyseprozess überschüssige Energie, die in einer Prozesskette zur Wärme- oder Stromerzeugung genutzt werden kann. Um das mögliche Ausmaß der CO2-Reduzierung mit der Biokohle-Technik deutlich zu erhöhen, werden wir das Potenzial und die Grenzen von Biokohle untersuchen, die aus verschiedenen organikreichen kommunalen Abfallströmen wie Klärschlamm, Spanplattenholzresten, anderem Altholz, Kompost-Siebüberlauf usw. gewonnen wird. Neben der Steigerung der CO2-Entfernung aus der Atmosphäre hätte dies in der Regel auch positive Auswirkungen auf die kommunale Abfallwirtschaft. Die größte Sorge bei der Verwendung von Abfallstoffen betrifft das mögliche Vorhandensein von Schadstoffen und Schwermetallen in diesen Materialien. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts werden wir Biokohle aus verschiedenen Abfallströmen herstellen. Dabei werden wir testen, ob die Ergebnisse der Laborpyrolyse auf kommerzielle Pyrolysereaktoren übertragen werden können. Des Weiteren werden wir die organische und anorganische Zusammensetzung der verschiedenen Abfall-Biokohlen analysieren und ihr Freisetzungspotenzial für Schadstoffe und Schwermetalle unter Laborbedingungen und natürlicheren Bedingungen mithilfe von Auslaugungsexperimenten bewerten. Um das Schicksal von Biokohle aus Abfällen in Böden zu untersuchen, werden außerdem die Wechselwirkungen von Biokohle mit mikrobiellen Gemeinschaften und deren Auswirkungen auf die Chemie der Biokohle und die Mobilisierung schädlicher Stoffe eingehend untersucht. Anhand dieser Ergebnisse werden wir das Upscaling-Potenzial, die Machbarkeit und die Erfolgswahrscheinlichkeit für verschiedene potenzielle Quellen-/Anwendungsszenarien bewerten, um zu klaren, wissenschaftlich fundierten Empfehlungen zu gelangen.
