Three C

Crea­ting and sustai­ning Char­co­al va­lue chains to pro­mo­te a Cir­cu­lar Car­bon eco­no­my in North-West Eu­ro­pe

Motivation

Frühere Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten haben gezeigt, dass es möglich und nachhaltig ist, Pflanzenkohle als alternativen Rohstoff für Produkte in der Landwirtschaft, Abwasser-, Gesundheits- und Kosmetikindustrie zu verwenden. Um eine weite Verbreitung auf den Märkten zu erreichen, sind jedoch weitere Maßnahmen und Unterstützung erforderlich.

Ziele und Vorgehen

THREE C hat die Entwicklung und Einführung von wirtschaftlich tragfähigen und ökologisch nachhaltigen Wertschöpfungsketten auf Basis von Pflanzen- und Aktivkohleprodukten aus Restbiomassen in Nordwesteuropa zum Ziel.

Das Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe der Universität Kassel leitet und koordiniert das Verbundvorhaben. Darüber hinaus wird sowohl die Eignung von Aktivkohlen aus Restbiomassen zur Spurenstoffentfernung aus kommunalem Abwasser, als auch die zugrundliegenden Mechanismen beforscht. Im Fokus steht hierbei neben einer angepassten Biomassenaufbereitung durch das etablierte Konzept zur Integrierten Festbrennstoff- und Biogasproduktion aus Biomasse (IFBB-Verfahren) und der Entwicklung angepasster Pyrolyse- und Aktivierungsverfahren insbesondere die Erforschung von Adsorptionsmechanismen. Von besonderem Interesse sind hierbei die Klärung der Einflüsse der Ausgangsbiomasse und der Oberflächeneigenschaften der Aktivkohle auf die Adsorption spezifischer Substanzen.

Der durch das IFBB-Verfahren gewonnene Pflanzenpresssaft wird durch anaerobe Vergärung zu Methan und somit zur Energieproduktion genutzt. Da die Zugabe von Pflanzen- und Aktivkohle in anaeroben Verfahren biologische Abbauprozesse beschleunigen und stabilisieren kann, werden in einem zweiten Forschungsschwerpunkt die diesem Effekt zugrundliegenden Mechanismen untersucht. Neben einer Steigerung des Methanertrages und Verbesserung der Biogasqualität könnte dies auch zu einer Stabilisierung von anaeroben Prozessen in Biogasanlagen beitragen. Dies stellt nicht nur für die Energieerzeugung aus Nachwachsenden Rohstoffen (Biogas) einen vielversprechenden Ansatz dar. Durch die anschließende Ausbringung des Gärrestes auf landwirtschaftliche Flächen kann Kohle einen nachhaltigen Beitrag zur Speicherung von CO2, der Bodenverbesserung und dem Rückhalt von Nährstoffen leisten.

Innovationen und Perspektiven

Aufbauend auf den vielversprechenden Ergebnissen aus dem Vorläuferprojekt RE-DIRECT werden in THREE C hierfür hochwertige Produktlinien u.a. für die Wasser- und Abwasserbehandlung, Tierhaltung, Landwirtschaft und Energiegewinnung entwickelt und implementiert.

Das transdisziplinäre Forschungs- und Entwicklungsprojekt mit 13 Partner aus BE, DE, FR, IR, NL und UK wird hierdurch zu einer klimafreundlichen und nachhaltigen Circular Carbon Economy in Nordwesteuropa beitragen. Dabei werden Synergien und Expertisen aus universitären Forschungseinrichtungen, öffentlichen Institutionen, Agenturen für Unternehmensförderung und Regionalentwicklung sowie Experten für Kapazitätsaufbau, Investitionen und Marketing genutzt. Ein zentralen Qualitätslabor garantiert eine gleichbleibend hohe Qualität der Pflanzen- und Aktivkohleprodukte und etabliert Kontrollmechanismen für die regional entwickelten Produkte.