ClimateCarbon Eberswalde
Technische Innovation in Deutschland

Kohlendioxid binden – mit Negative Emission Technology (NET)

Damit die Klimaziele des Pariser Übereinkommens erreicht und die Folgen des Klimawandels abgemildert werden können, muss neben der zwingend notwendigen Reduktion von Emissionen, Kohlendioxid der Atmosphäre entnommen und dauerhaft gespeichert werden. Dafür müssen neue Technologien zum Einsatz kommen, die auf ausgedehnter Holznutzung beruhen oder auf technischen Lösungen, wie riesige Luftfilter, die das CO2 der Luft entnehmen und es separat speichern. Die meisten Ansätze sind in der Praxis bisher wenig erprobt oder deren Einsatzfähigkeit und Klimawirksamkeit ist noch nicht nachgewiesen.

Die Technologie, die hinter der ClimateCarbon Eberswalde GmbH & Co. KG steht, karbonisiert in hocheffizienten Verfahren Biomasse aus Land- und Forstwirtschaft und erzeugt daraus Biokohlenstoff, in dem CO2 zeitlich unbegrenzt gespeichert ist. Die daraus hergestellten Produkte sind somit CO2-senkend.

Negativemissionstechnologien, kurz NET, entziehen der Atmosphäre dauerhaft das Treibhausgas CO2. Sie greifen in den Kohlenstoffkreislauf der Erde ein und richten sich gegen die Ursache des Klimawandels.

Der Werkstoff der Zukunft: Biokohlenstoff

Biokohlenstoff und Biopolymere wie beispielsweise PLA lassen sich verbinden und können in herkömmlichen Verfahren verarbeitet werden – zum Beispiel zu Kaffeekapseln, Einweggeschirr und Produkten, die kompostierbar sein sollen. Der Biokunststoff PLA ist bis 60 Grad Celsius stabil und wird in einer Kaffeekapselmaschine durch den Druck und den Dampf so aufbereitet, dass im Kompost …

… der Abbau durch Mikroorganismen stattfindet. Der Biokohlenstoff kann in Böden eingebracht und zur Grundlage für Terra Preta gemacht werden. So könnten Milliarden Kaffeekapseln zu echten CO2-Senkern werden und dabei Energie gespart, umweltschädlicher Bauxitabbau (Aluminium) und belastende Abfälle vermieden werden.

Auch ultraleichter Schaum kann aus Buchenholz-Kohlenstoff hergestellt werden, der als Grundlage für Dämmstoffe, Filter, Leichtbaukerne und Verpackungsmaterialien dienen kann. Für Stahlwerke, und Gießereien ist Biokohlenstoff eine CO2-neutrale Alternative zu fossilen Koksen, die sonst problematisch und teuer entsorgt werden müssten.

Die Karbonisierungsanlage

Die Karbonisierungsanlage wird aus drei Karbonisierungsmodulen mit jeweils zwei Verkohlungsretorten mit einer Gesamtkapazität von 4.800 Tonnen pro Jahr bestehen. Darüber hinaus werden entsprechende Trocknungskapazitäten geschaffen, die die Vortrocknung der Biomasse ermöglichen. Zusätzliche Maschinen wie z. B. Schredderanlagen und Siebanlagen ermöglichen die erforderliche Aufbereitung und Absiebung der Einsatzstoffe sowie der Kohle für die spezifischen Produkte, die in der Karbonisierungsanlage erzeugt werden. Mit einer Gas-Turbine wird die Abwärme der Karbonisierung genutzt und damit elektrische Energie zur Einspeisung in das Netz des lokalen Versorgers erzeugt.

So wird aus Biomasse Biokohlenstoff – robust, modular, flexibel

Die Technologie hinter der Karbonisierunganlage ist effizient, einfach und zuverlässig. Geplant ist, dass sie Tag und Nacht kontinuierlich und verlässlich arbeitet, und von ausgebildeten Arbeitskräften bedient werden kann. Das senkt die Fehlerquote und die Betriebskosten. Hinter dieser Robustheit steht ein teilpatentierter komplexer Entwicklungsprozess. Ein Produktionsmodul erzeugt aus 4.800 Tonnen trockener Biomassereste 1.600 Tonnen zertifizierten, spezifizierten und chargengenauen Biokohlenstoff. In dem Werk in Eberswalde sind drei Karbonisierungsmodule mit jeweils zwei Verkohlungsretorten geplant. Durch die Modularität können an einem Standort auch verschiedene Stoffströme und Biomassen verarbeitet werden. Die direkte Beheizung der Biomasse erlaubt erstmalig die präzise Steuerung der Prozesse im Temperaturfenster 400 bis 700 Grad Celsius. Da die Karbonisierungstemperatur exakt steuerbar ist, können aus ein und demselben Inputmaterial unterschiedliche, definierte Outputmaterialien erzeugt werden.

Jede Tonne Biokohlenstoff speichert
dauerhaft bis zu 3,3 Tonnen CO2 und trägt damit effizient zum Klimaschutz bei.

Die Jahresleistung je Modul

Ein Produktionsmodul erzeugt aus 4.800 Tonnen trockener Biomassereste 1.600 Tonnen zertifizierten, spezifizierten und chargengenauen Biokohlenstoff. Das Verfahren ist einfach im Handling und kann verschiedene Stoffströme und Biomassen verarbeiten. Pyrolyse-Öl, auch Bio-Öl genannt, ist eine dunkelbraune Flüssigkeit, die durch Pyrolyse von Biomasse entsteht. Das Öl wird beispielsweise als Biokraftstoff oder Heizkomponente verwendet und kommt auch als Rohstoffquelle für chemische Anwendungen zum Einsatz. Die Produktionsmodule erzeugen rund um die Uhr als Nebenprodukt überschüssige Energie, die als Prozess- und Fernwärme oder für die Stromerzeugung genutzt werden kann. Je Modul sind das ein Megawatt thermisch.

Ein Modul erzeugt in der Karbonisierungsanlage insgesamt 8 Gigawattstunden grundlastfähigen Energieüberschuss, der als Erneuerbare Energie verkauft werden kann.

Wie die Technik funktioniert, erklärt Torsten Becker von den carbonauten im Film der Technologieregion Karlsruhe:

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Der Standort – Rohstoffe aus der Region

Der geplante Standort für die Karbonisierungsanlage befindet sich auf dem Gelände des ehemaligen Walzwerks in Eberswalde, circa 50 Kilometer nordöstlich von Berlin und damit im Herzen eines der größten Hartholzgebiete Deutschlands. Die Rohstoffe aus der Region für die Karbonisierungsanlage sind entsprechend Resthölzer aus der Industrie sowie Reststoffe aus der Land- und Forstwirtschaft.

Die Biomasse wird von einem Sägewerk bezogen, das rund 50 Kilometer von der Karbonisierungsanlage entfernt ist. Geliefert werden zum einen bereits getrocknete Sägeabschnitte und vor allem Industrierestholz sowie Kappholz, ein Sägenebenprodukt, das bei der Längenkappung von Rundholz beziehungsweise Stammholz in Holzsortierbetrieben oder Sägewerken anfällt.

Das Holzaufkommen in der Region ist durch den Klimawandel und die daraus resultierenden Waldschäden dramatisch angestiegen. Dabei handelt es sich größtenteils um Käferholz und bei Stürmen umgeknickte Bäume. ForstexpertInnen rechnen damit, dass in den kommenden Jahren weiterhin viel Biomasse in der Region anfällt. Wir gehen deswegen davon aus, dass wir die kalkulierten Rohstoffpreise in den nächsten Jahren einhalten können.