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Verbesserung der Methan-Ausbeute aus Abwässern der Palmöl-Industrie mittels Biochar

Schwankungen in der Biogasproduktion und geringe Methanerträge stellen in der Palmölindustrie nach wie vor große Herausforderungen dar. Die Forscher fanden heraus, dass Biochar die Methanausbeute aus dem Abwasser von Palmölmühlen um 104 % erhöht, wenn sie mit einem Feed-to-Inokulum-Verhältnis von 0,615, einer Biokohle-Dosierung von 1,34 g/l und einer organischen Belastung von 4,8 g VS/L (flüchtige Feststoffe/L) optimiert ist. KNN (künstliche neuronale Netze), ein Tool für maschinelles Lernen, sagte das Biogasvolumen und die Methanausbeute genau voraus. Zur Optimierung der Prozessparameter wurde RSM (Response Surface Methodology) eingesetzt. Die Studie unterstreicht das Potenzial von Biochar für eine kostengünstige Biogasproduktion in der Palmölindustrie.

Zitat:

Chang, P. Y., Chan, Y. J., Arumugasamy, S. K., Wan, Y. K., & Lim, J. W. (2025). Optimisation of anaerobic digestion of palm oil mill effluent with biochar addition: Synergistic application of Artificial neural network and response Surface Methodology. Fuel, 398, 135514. 

Foto: suedostasien.net

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Kombination von kommunalem Klärschlamm und pflanzlichen Reststoffen verbessert landwirtschaftliche Anwendbarkeit von Klärschlammkohlen

Kommunaler Klärschlamm (MSS) wurde als vielversprechender Rohstoff für die Herstellung von Biochar mit potenziellen Anwendungen als Bodenverbesserer identifiziert. Der hohe Schwermetallgehalt und die begrenzte Verfügbarkeit von Nährstoffen wie Phosphor (P) stellen jedoch Herausforderungen dar.

Ziel dieser Studie war es, die Qualität von MSS-abgeleiteter Pflanzenkohle durch Copyrolyse mit Weizenstroh (reich an K und Si) und Abfällen aus Backstuben (reich an K) bei Temperaturen von 500, 650 und 900 Grad Celsius zu verbessern. Diese Mischungen verbesserten die Bildung von pflanzenverfügbaren Phosphaten im Vergleich zu reiner Klärschlammkohle. Insbesondere Biochars aus Faulschlamm (BSS) wies den höchsten Phosphorgehalt auf, wobei ein Gemisch von 90 % BSS und 10 % BKW (Backstuben-Abfälle) bei 900 °C bis zu 55 g/kg Phosphor ergab.

Darüber hinaus reduzierte die Kopyrolyse die Konzentrationen von Schwermetallen wie Cadmium (Cd), Blei (Pb) und Zink (Zn) in den Biochars im Vergleich zur alleinigen MSS-Pyrolyse. Es hatte jedoch keinen signifikanten Einfluss auf die Kupfer- (Cu), Chrom- (Cr) und Nickel- (Ni)-Werte.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Copyrolyse mit Weizenstroh und Backabfällen nicht nur das Nährstoffprofil und die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Klärschlammkohle verbesserte, sondern auch die Schwermetallkontamination verringerte.

Zitat:

Vali, N., Zabihi, S., Mohsenzadeh, A., & Pettersson, A. (2025). Copyrolysis of Municipal Sewage Sludge with Agricultural Residues: A Theoretical and Experimental Study for Tailored Biochar Production. ACS Omega, 2025. DOI: 10.1021/acsomega.4c11089

Foto: flickr.com

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Klärschlammkohle als CO2-Adsorbens: auf die Pyrolysetemperatur kommt es an

In dieser Studie wird das CO2-Adsorptionspotenzial von Biochar aus Klärschlamm unter verschiedenen Pyrolysetemperaturen (300 °C, 450 °C und 600 °C) untersucht. Die Klärschlammkohlen wurden bei unterschiedlichen Temperaturen hergestellt und anhand der Oberfläche, der Porenstruktur, der elementaren Zusammensetzung und der Alkalität charakterisiert. Die CO2-Adsorptionskapazität wurde bewertet, um den Einfluss der Pyrolysebedingungen auf die Leistung der Pflanzenkohle zu bestimmen. Biochar, die bei 600 °C hergestellt wurde, wies aufgrund ihrer erhöhten Porosität und Alkalität die höchste CO2-Adsorptionskapazität von 0,971 mmol/g (43 g/kg) auf. Diese Studie unterstreicht das Potenzial von Klärschlamm-Biochar für die CO2-Abscheidung bei gleichzeitiger Förderung einer nachhaltigen Abfallwirtschaft.

Zitat: Oktaviana, A. A., Hermana, J., Syafei, A. D., & Hsi, H. C. (2025). Effect of Pyrolysis Temperature of Domestic Sewage Sludge Biochar on CO2 Adsorption. Results in Engineering, 105136.

Foto: flickr.com

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Kompost und Biochar beschleunigen die Kohlenstoffbindung in Kombination mit Gesteinsverwitterung

Im Rahmen einer 3-jährigen Studie wurde die Kombination von fein gemahlenem Metabasaltgestein mit anderen Boden-CDR-Technologien (Kompost‑ und Biochar-Zusätze), um die Kohlenstoffbindung (C-Bindung) zu stimulieren. Der kombinierte Zusatz von gemahlenem silikatischem Gestein (GR), Kompost und Biochar hatte über 3 Jahre die größten Zuwächse an Boden-C-Vorräten (15,3 ± 4,8 t C/ha). Alle anderen Behandlungen verlangsamten oder kehrten die Hintergrund-C-Verluste um, wobei reine GR-Behandlungen die Raten des Boden-C-Verlusts im Vergleich zur Kontrolle reduzierten, aber im Laufe der Zeit immer noch Boden-C verloren. Bodenzusätze senkten die Lachgasemissionen (N2O) um 11,0 ± 0,6 kg CO2e/ha.yr und erhöhten den Methanverbrauch (CH4) um 9,5 ± 3,5 auf 18,4 ± 4,4 kg CO2e/ha.yr. Die Emissionsreduktionen waren zwar bemerkenswert, aber um eine Größenordnung geringer als die organische C-Sequestrierung mit Kompostzusätzen. Die kombinierte Änderung ergab den größten geschätzten Nettonutzen für das Ökosystem (relative Veränderungen des Boden-C über 3 Jahre, geschätzte Gesteinsverwitterungs-Raten und Treibhausgasemissionen) von -86,0 ± 24,7 Mg CO2e/ha. Die Vorteile wurden durch den Zuwachs an organischem C im Boden dominiert, direkt durch organische Zusatzstoffe und indirekt durch erhöhtes Pflanzenwachstum. Die Verwitterungsraten lagen bei <10 % des theoretischen Potenzials. Kombinierte Gesteinsverwitterung und organische Zusatzstoffe erhöhten die geschätzten Verwitterungsraten und stimulierten die organische C-Bindung im Boden.

Foto: de.wikipedia.org

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Einsatz von Biochar zur Reduzierung von Emissionen eines Milchwirtschaftsbetriebes

Shelburne Farms, ein auf Milchkuh-Haltung spezialisierter Landwirtschaftsbetrieb im US-Bundesstaat Vermont, experimentiert mit Biochar, um ein Netto-Null-Emissionsziel zu erreichen.

Die 567 Hektar große Farm und Bildungszentrum verwenden Biochar auf der Oberfläche der Güllegruben, wobei erste Anzeichen darauf hindeuten, dass die Ammoniak-Gerüche deutlich reduziert wurden.

Bezüglich der Reduktion der Methan-Emissionen liegen noch keine schlüssigen Daten vor, aber die Erforschung des Potenzials und der Austausch der Erfahrungen sind wichtig für die umfassendere Vision des Unternehmens.

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Climate-Tech-Start-up sichert sich 2,3 Millionen EUR Seed-Finanzierung mit innovativer Pyrolyse-Technologie

Das Climate-Tech-Start-up autarkize aus Pfronten / Deutschland hat erfolgreich eine Seed-Finanzierungsrunde in Höhe von 2,3 Millionen Euro abgeschlossen. autarkize hat sich zum Ziel gesetzt, industrielle Prozesse zu dekarbonisieren und großflächige CO2-Senken zu schaffen, um einen positiven Beitrag zum globalen Klimaschutz zu leisten.

Die von autarkize entwickelte Technologie wandelt biogene Reststoffe wie Holzabfälle, Schalen und Gärreste in erneuerbares Gas und zertifizierte Pflanzenkohle um. Das erzeugte Gas kann fossile Brennstoffe in industriellen Prozessen ersetzen, während die Biochar als CO2-Speicher dient und zusätzlich in der Landwirtschaft sowie im Bauwesen eingesetzt werden kann. Jede autarkize-Anlage ist in der Lage, jährlich zwischen 1.400 und 5.500 Tonnen CO2 zu binden und bis zu 10 GWh erneuerbare Energie zu erzeugen, was einen bedeutenden Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels darstellt. Die Anlagen von autarkize sind modular konzipierte Systeme, die in Schiffscontainern mit einer Leistung von bis zu 2,5 Megawatt installiert werden. Diese Containerlösungen lassen sich problemlos in bestehende Biogasanlagen und industrielle Prozesse integrieren. Darüber hinaus bieten sie eine hervorragende Möglichkeit zur Dekarbonisierung von Wärmenetzen, insbesondere für kommunale und regionale Fernwärmesysteme.

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Prototyp eines Biochar-Betonhauses bei der Architektur-Biennale 2025 in Venedig vorgestellt

Holcim, eine internationale Baufirma mit mehreren Betonwerken in Österreich, und ELEMENTAL, ein Architekturbüro, stellten auf der Architekturbiennale 2025 Beton auf Biochar-Basis vor, der kohlenstoffnegatives Bauen ermöglicht. Das Material verwendet recycelte Aggregate und Biochar, um CO₂ dauerhaft zu speichern. Eingesetzt in einem modularen Gehäuseprototyp, adressiert das Produkt die Nachfrage nach nachhaltigem Wohnraum und reduziert gleichzeitig die Umweltbelastung der Bauindustrie.

Holcim hat in Zusammenarbeit mit dem Architekten Alejandro Aravena und seinem Büro ELEMENTAL einen neuen Beton auf Basis von Biochar auf den Markt gebracht, der die Kohlenstoffemissionen im Bauwesen reduzieren soll. Diese Innovation, die auf der Architekturbiennale 2025 in Venedig vorgestellt wurde, wird in einem Prototyp der Basic Services Unit vorgestellt, der ihre praktische Anwendung demonstriert. In Kombination mit dem kohlenstoffarmen Zement und den zu 100 % recycelten Eingangsmaterialien von Holcim steht diese Lösung im Einklang mit den Initiativen des Unternehmens für zirkuläres Bauen.

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Carbon Capture and Utilization (CCU) im Bausektor mit dem Pyrolyse-Prozess

Ein chinesisches Startup, CS Tech, bietet Business-to-Business-Lösungen zur CO2-Abscheidung für kleine und mittlere Unternehmen. Es ist das einzige Start-up in Hongkong – und möglicherweise auch in Asien –, das eine vollständige Kreislaufkette von der Kohlenstoffabscheidung bis zur Nutzung anbietet und sicherstellt, dass abgeschiedenes Kohlendioxid oder CO2 wiederverwendet und nicht in die Atmosphäre abgegeben wird. Das Unternehmen recycelt Holzabfälle von Baustellen und pyrolysiert sie zu Biochar, einem Material zur Bodenverbesserung oder Schadstofffilterung. Die Emissionen aus dem Pyrolyse-Prozess werden abgeschieden, verflüssigt und in Öko-Ziegeln oder Beton verwendet, wodurch chemische Reaktionen ausgelöst werden (Karbonatisierung), die das Gas verbrauchen.

Im März brachte CS Tech seine erste Charge von Öko-Steinen mit Biochar auf den Markt. Insgesamt wurden 7.000 Quadratmeter Biochar-Pflastersteine in einem Projekt verwendet – das entspricht einer Reduzierung der Kohlenstoffemissionen um etwa 7.000 Kilogramm, wie das Unternehmen mitteilte.

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Carbon Removal Credits mit Biochar als Asphalt-Zuschlagsstoff

Die allerersten Biochar Carbon Removal Credits aus einer Asphaltanwendung wurden offiziell ausgestellt und verkauft! Verde Resources Inc. gibt den erfolgreichen Abschluss seines Proof-of-Concept-Projekts auf der Teststrecke des National Center for Asphalt Technology (NCAT) bekannt, das zur Ausgabe und zum Verkauf der weltweit ersten Biochar Carbon Removal Credits aus Asphaltanwendungen führte.

Dabei wurden 110 Tonnen Kaltasphalt, gemischt mit fünf Tonnen Biokohle, produziert und installiert. Als Ergebnis wurden acht Tonnen Emissionsgutschriften für die CO2-Entfernung von Puro.earth ausgestellt und von einem großen Finanzinstitut gekauft, das sich auf Carbon Dioxide Removals (CDRs) konzentriert.

Der Asphalt von Verde kann das ganze Jahr über, auch im Winter, ohne Hitze oder Lösungsmittel hergestellt und verarbeitet werden. Dadurch werden die Einbau- und Produktionssaisonen verlängert, was wirtschaftliche Vorteile bringt und die Treibhausgasemissionen senkt. Der Kaltasphalt ist geruchlos und bringt mehr Sicherheit für die Mitarbeiter.

Foto: https://www.gettysburgdaily.com/slathering-the-loop-with-asphalt/

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Global Construction C-Sink – Öffentliche Konsultation

Der neue „Global Construction C-Sink Standard“ wurde in Zusammenarbeit von Carbon Standards International mit dem Ithaka Institute for Carbon Strategies entwickelt und kann in der Bau- und Bauindustrie eingesetzt werden.

Ausgangslage

Die Zertifizierung von Kohlenstoffsenken (C-Sink) ist ein entscheidender Schritt zu wissenschaftlich fundierten Strategien zur Eindämmung des Klimawandels. Die Reduzierung von Emissionen und der schrittweise Ausstieg aus der Nutzung fossiler Brennstoffe und damit aus der Nutzung von fossilem Kohlenstoff können erheblich dazu beitragen, die globale Erwärmung zu begrenzen.

Allerdings kann derzeit nur die aktive Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre die klimatischen Auswirkungen vergangener, gegenwärtiger und zukünftiger Restemissionen bewältigen. Diese Kohlendioxidentfernung (Carbon Dioxide Removal, CDR) wird in Zukunft auch in der Bauindustrie eine wichtige Rolle spielen, da immer mehr Baustoffe aus biogenen Materialien hergestellt werden und somit als Kohlenstoffsenken zertifiziert werden können.

Der globale Construction C-Sink Standard

Der Global Construction C-Sink Standard zertifiziert Gebäude und Tiefbauarbeiten, die aus Biomasse gewonnene Kohlenstoffsenkenmaterialien (C-Sink) wie z.B. Biochar enthalten. Die Biomasse enthält organischen Kohlenstoff, der darauf beruht, dass der Atmosphäre zuvor aktiv CO2 entzogen wurde. Diese Biomasse, zu denen beispielsweise Hanf oder Pflanzenkohle / Biochar gehören, wird in die Baustoffe eingearbeitet und stellt somit eine Kohlenstoffsenke dar. Jede zertifizierte Konstruktion gilt als C-Sink Unit und kann im  öffentlich zugänglichen Global C-Sink Registry registriert werden, wenn alle Treibhausgas-Emissionen, die durch die Produktion und den Transport der eingebetteten Construction C-Sink Materials verursacht wurden, ausgeglichen wurden.

Zertifizierung

Die Zertifizierung einer Kohlenstoffsenke umfasst alle Elemente, die bei ihrer Konstruktion entstanden sind. Sie umfasst somit nicht nur die Berechnung des globalen Abkühlungseffekts der Kohlenstoffsenke, sondern auch die Bewertung und Kompensation aller Emissionen, die beim Bau der Kohlenstoffsenke entstanden sind. Der Lebenszyklus des Bauwerks muss geschätzt und mit dem durchschnittlichen Lebenszyklus desselben Bauwerk-Typs verglichen werden. Basierend auf dieser Bewertung legt das technische Audit die Überwachungsmethode und den Kontrollzeitraum der Construction C-Sink fest.

Ein Gebäude stellt in der Regel eine sichere Kohlenstoffsenke für mindestens 60 Jahre dar.