Batchkarbonisierung

BatchKarbonisierung ist ein Pyrolyseverfahren, bei dem eine einzelne Charge Biomasse in einem geschlossenen Reaktor in geringem Sauerstoffanteil erhitzt wird, um Holzkohle oder Biochar sowie Pyrolyseprodukte zu erzeugen. Der Begriff betont den Betriebsmodus im Batchbetrieb gegenüber kontinuierlich arbeitenden Anlagen.

Ablauf und Technik: Die Biomasse wird vor dem Prozess getrocknet und in den Reaktor gefüllt. Der Sauerstoffanteil wird minimiert, anschließend erfolgt das Erhitzen auf typischerweise 350–650 °C. Die Verweildauer reicht von wenigen Minuten bis mehreren Stunden, bis die Kohlenstoffstruktur größtenteils karbonisiert ist. Danach erfolgt Abkühlung und Entnahme der Endprodukte wie Holzkohle, Biochar, Pyrolyseöl und Pyrolysegas. Emissionen und flüchtige Bestandteile werden je nach Ausführung durch Abgasreinigung oder Wärmenutzung reduziert.

Ausgangsmaterialien und Produkte: Typische Rohstoffe sind Holzreste, Sägemehl, landwirtschaftliche Reststoffe und andere Biomasse. Die Produkte umfassen Holzkohle (Charcoal), Biochar, Pyrolyseöl und ein Pyrolysegasgemisch. Biochar dient vor allem der Bodenverbesserung und Kohlenstoffspeicherung, Pyrolyseöl kann weiterverarbeitet werden, und das Gas lässt sich als Brennstoff nutzen.

Anlagen, Vor- und Nachteile: Batchkarbonisierung wird in Batchkesseln, Retorten oder Grubenöfen durchgeführt. Vorteile sind niedrige Investitionskosten, einfache Bedienung und Flexibilität bei der Eingangsfraktion. Nachteile sind geringerer Durchsatz, größere Produktheterogenität, oft weniger effiziente Wärmeausnutzung und tendenziell höhere Emissionen pro erzeugter Energieeinheit im Vergleich zu kontinuierlichen Systemen; eine geeignete Abgas- und Wärmerückgewinnung ist wichtig.

Umweltaspekte und Anwendungen: Die Methode eignet sich auch in Kleinstbetrieben oder abgelegenen Regionen. Mit Wärmerückgewinnung und sauberer Gasnutzung lässt sich die Umweltbilanz verbessern; Emissionen, Brandschutz und Arbeitssicherheit unterliegen regulatorischen Vorgaben.