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Die Stadt Barcelona hat in Zusammenarbeit mit der Baugruppe Sorigué ein Pilotprojekt gestartet, um einen nachhaltigen Asphalt-Belag zu testen, der mit Biochar aus Olivenkernen angereichert ist. Diese Initiative beinhaltet die Anwendung einer spezialisierten Asphaltmischung auf einer 2000 Quadratmeter großen Fläche und reduziert den CO₂-Fußabdruck des Belags um bis zu 76 % im Vergleich zu herkömmlichen Mischungen. Durch den Ersatz traditioneller Mineralfüllstoffe durch Biochar zielt das Projekt darauf ab, die Kohlenstoffbindung direkt in die städtische Infrastruktur zu integrieren. Über die unmittelbaren Emissionsreduktionen hinaus bietet das Projekt ein praxisnahes Testgelände, um die Widerstandsfähigkeit des Belags gegen Verschleiß, Wetter und starken Verkehr zu überwachen. Dieser Versuch stellt einen bedeutenden Schritt in Spaniens Bemühungen dar, kommunale Bauprojekte zu dekarbonisieren und die langfristige Haltbarkeit kohlenstoffnegativer Materialien in stark frequentierten städtischen Umgebungen zu bewerten.

Holcim UK (eine internationale Baufirma) und die Canary Wharf Group (CWG; ein britisches Immobilienunternehmen) haben erfolgreich einen Netto-Null-Beton entwickelt, indem Biochar aus Holz- und Kaffeeabfällen genutzt wird. Dieser Durchbruch im Vereinigten Königreich zeigt einen praktikablen Weg für dauerhafte Kohlenstoffspeicherung innerhalb der strukturellen städtischen Infrastruktur.

In Zusammenarbeit mit Ingenieurbüros haben Holcim UK und CWG mittels intensiver Forschungs- und Entwicklungsversuche einen Netto-Null-Beton entwickelt und die kommerzielle und strukturelle Tragfähigkeit des Einsatzes von CO₂-bindenden Zusatzstoffen in der Stadtentwicklung demonstriert.

Die von Holcim UK und CWG umgesetzte Lösung umfasst eine spezialisierte Betonmischung, die Biochar aus zwei unterschiedlichen Abfallströmen verwendet: Restholz und verbrauchter Kaffeesatz. Diese Biochar wirkt als permanente Kohlenstoffsenke innerhalb der Betonmatrix und bindet CO₂ ein, das zuvor von Pflanzen während ihres Wachstums aufgenommen wurde. Durch die Optimierung des Verhältnisses dieser Biochar-Mischung entwickelte das Team ein Produkt, das die erforderliche Festigkeit und Haltbarkeit im Gesamtprodukt erhält und gleichzeitig das globale Erwärmungspotenzial (GWP) deutlich senkt. Die Einbeziehung von Graphen in sekundären Versuchen verbesserte die Haltbarkeit weiter und verringerte möglicherweise das Gesamtvolumen des für die Bewehrung benötigten Betonvolumens.

Erste Tests mit der Biochar-Mischung führten zu einer Reduktion des Netto-GWP um 80 Prozent im Vergleich zu herkömmlichem Beton. Nachfolgende Optimierungen führten zu einem prognostizierten Netto-GWP von -14 kg CO_2e/m³ unter Berücksichtigung biogener Kohlenstoffspeicherung. Diese Materialien werden nun einer zweijährigen Überwachungsphase durch Experten der Queen’s University Belfast und der University of Cambridge unterzogen, um die langfristige Leistung zu überprüfen.

In Stuttgart soll Pflanzenkohle verstärkt zum Einsatz kommen. Derzeit wird der Grünschnitt kompostiert, teilweise energetisch genutzt oder auch exportiert, teilt die Stadt mit. Diese Verfahren verursachten Treibhausgasemissionen. „Um das Klimaziel der Stadt zu erreichen, brauchen wir aber Negativemissionen,“ sagt der Koordinator der städtischen Bioökonomiestrategie.

Hier kommt die Pyrolyse als Möglichkeit ins Spiel: Der Kohlenstoff der Biomasse wird in Pflanzenkohle (Biochar) umgewandelt, die das CO₂ mehrere Jahrhunderte lang speichert. Wird die Kohle wiederum als Baumsubstrat verwendet, kommen weitere positive Aspekte zum Tragen: sie lockert die Erde auf, speichert Wasser und Nährstoffe für Bäume. In Stuttgart ist die Pflanzenkohle bereits in der Seyfferstraße im Einsatz, in den nächsten Monaten soll sie auch unter neue Stadtbäume gepflanzt werden.

Zusätzlich hat die Stadt eine Arbeitsgruppe gegründet, die eine Beton-Rezeptur mit Pflanzenkohle als Zutat entwickeln soll. So könnte sie als Kohlenstoffsenke im Bau zu Negativemissionen beitragen – und damit zum Ziel der Stadt, bis 2035 klimaneutral zu sein. „Beim Beton gibt es noch technische Herausforderungen, die Potenziale in der Anwendung sind jedoch enorm, da der Bausektor einen sehr großen Teil der globalen Treibhausgas-Emissionen ausmacht“, teilt die Stadt mit.

Ein internationales Forschungskonsortium arbeitet an einem Projekt zur Herstellung von Biochar aus Fischerei- und Aquakulturabfall-Biomasse.

Das portugiesisch geführte Wissenschaftlerteam hat sich im AERO2cycle-Projekt zusammengeschlossen und verfolgt das Ziel, ultraleichte und hochporöse Materialien namens Hybrid-Aerogele zu entwickeln, die Biochar aus Nebenprodukten der Fischereiwirtschaft wie Schuppen, Haut und Knochen enthalten.

Um die neuartige Lösung zu schaffen, wird biochar mit (poly-)ionischen Flüssigkeiten als CO₂-reaktiven Polymeren kombiniert, wodurch hybride Materialien entstehen, die Kohlendioxid aufnehmen und umwandeln können.

Mit 3D-Drucktechnologie wird das Team diese hybriden Materialien strukturieren, um die Grundlage für die Entwicklung von Reaktoren für verschiedene industrielle Umgebungen zu legen und eine zukünftige Integration in Kohlenstoffabscheidungssysteme zu ermöglichen.

Laut dem Team wird die derzeit entwickelte Technologie mit industriellen Gasbehandlungssystemen kompatibel sein, wo CO₂ aus Produktionsemissionen einfangen werden.

Im Rahmen des AERO2cycle-Projekts wird das Team außerdem die Möglichkeit untersuchen, das eingefangene CO₂ in industriell nützliche chemische Verbindungen umzuwandeln.

Wenn die Tests erfolgreich sind, könnten die resultierenden chemischen Verbindungen zur Herstellung von Zutaten für kosmetische Formulierungen, nachhaltige polymere Materialien oder Komponenten für Energiespeichertechnologien verwendet werden. Dies wiederum würde bedeuten, dass das Projekt zu neuen Wertschöpfungsketten beiträgt, die auf dem eingefangenen CO₂ basieren.

Auch wenn es das Thema Umwelt in der US-amerikanischen Forschungslandschaft in der letzten Zeit schwer hatte – Biochar ist weiterhin wohlgelitten. Kürzlich wurden für zwei Biochar-Projekte bedeutende Fördermittel von der US-Umweltschutzbehörde EPA vergeben.

Eines dieser Projekte, das durch einen EPA-Zuschuss im Wert von 14,7 Millionen US-Dollar finanziert wird, wird von der Tule River Economic Development Corporation geleitet. Im Central Valley Kaliforniens wird es Holzbiomasse in Biochar und erneuerbaren Strom umwandeln. Die Anlage ist darauf ausgelegt, jährlich über 30.000 Tonnen Biomasse zu verarbeiten und land- bzw. forstwirtschaftliche Abfälle in eine Ressource für Bodengesundheit, Energieerzeugung und CO2-Entfernung zu verwandeln. Das andere Projekt, geleitet von der University of Arkansas, erhielt 1,9 Millionen US-Dollar zur Untersuchung, wie Biochar als Komponente von Geflügeleinstreu die Wasserqualität verbessern kann. Die Forschungsarbeit wird untersuchen, wie Biochar den Nährstoffabfluss – insbesondere Stickstoff und Phosphor – in Labor- und Feldbedingungen reduziert.

Die neue Website bringt Informationen zusammen, die beim Einsatz von Biochar und bei der Anwendung von Normen in den USA benötigt werden. Was Sie bei biochar.org finden:

• Normen und Testressourcen zur Unterstützung einer konsistenten, glaubwürdigen Nutzung von Biochar

• Industriespezifische Ressourcen für Biochar-Endverbrauchsmärkte (Start nächsten Monat)

• Veranstaltungskalender mit der jährlichen nordamerikanischen Biochar-Konferenz, Workshops, Webinaren und anderen Branchenereignissen

• Biochar-Grundlagen und FAQs für Neulinge in diesem Bereich

• Biochar-Verzeichnis, das Nutzer mit Produzenten und Lieferanten verbindet (Start später im Frühjahr)

• Biochar-Atlas, ein von Experten unterstütztes Biochar-Wissenszentrum auf der Website des ABI (Start später in diesem Jahr)