karbonisierter

Karbonisierung, auch Karbonisierung genannt, bezeichnet den Prozess, organische Substanzen durch Erhitzen in reduzierter oder fehlender Sauerstoffzufuhr in kohlenstoffreiche Materialien umzuwandeln. Das Endprodukt reicht von Holzkohle über Biochar bis zu Aktivkohle und dient in verschiedensten Anwendungen als Kohlenstoffquelle, Adsorptionsmittel oder Trägerwerkstoff.

Der Vorgang erfolgt überwiegend durch Pyrolyse: Das Material wird erhitzt, ohne oder mit sehr wenig Sauerstoff, wodurch flüchtige Bestandteile ausgetrieben werden und ein kohlenstoffreicher Rückstand zurückbleibt. Typische Temperaturbereiche liegen je nach Material zwischen einigen Hundert bis über tausend Grad Celsius. Je nach Bedingungen (Dauer, Temperatur, Ofentyp) entstehen unterschiedliche Produkte, von lockerem Holzkohlecharakter bis zu dichtem graphitisierenden Kohlenstoff.

Wichtige karbonisierte Produkte umfassen Holzkohle, Biochar und Aktivkohle. Holzkohle entsteht vor allem aus Holz und dient historisch als Brennstoff; Biochar wird gezielt aus Biomasse hergestellt, um Bodenfruchtbarkeit zu verbessern und Kohlstoff zu speichern. Aktivkohle entsteht durch weitere Aktivierung der Karbonmaterialien und ist besonders effektiv beim Adsorbieren von Gasen und Verunreinigungen. Carbonfasern, aus der Karbonisierung geeigneter Vorläuferfasern gewonnen, stellen hochwertige Trägerschichten für Verbundwerkstoffe dar.

Anwendungen reichen von Energie- und Metallurgie über Umwelttechnik bis hin zu Landwirtschaft und Materialwissenschaft. Bei der Verarbeitung können Emissionen organischer Verbindungen entstehen; entsprechend kommen Abgasreinigung und Energiesparmaßnahmen zum Einsatz. Karbonisierte Materialien zeichnen sich durch hohen Kohlenstoffgehalt, variable Porosität und erhöhte chemische Stabilität aus.