Andreas Mehli, Landwirt, Landmaschinenmechaniker und Unternehmer aus Chur GR betreibt mit seinem Team auf seinem Areal ein Pilotprojekt, bei dem unsere Abfälle ressourcenschonend wieder in einen natürlichen Kreislauf gebracht werden sollen und am Ende Energie und natürlicher Dünger resultieren. Seit diesem Jahr unterstützt das Bundesamtes für Energie (BFE) das Vorhaben. Hochschulen aus drei Kantonen nehmen an der Erforschung dieses neuartigen Reaktormodells ebenfalls teil.
Besucher aus 16 Ländern
Kaum im Büro angekommen, ist Mehli bereits mitten im komplexen Thema, und erzählt von der neuartigen Kombination von Verkohlungs- und Vergärungsprozessen, die der neu installierte Reaktor, der 2500 Liter fasst, auf seinem Innovationscampus zu leisten vermag. Vom weitreichenden Nutzen, den dieser Reaktor für die Landwirtschaft, den Kommunal- und den Energiesektor in Zukunft haben könnte.
«Diese Anlage ist in ihrer Kombination weltweit einzigartig», erklärt er nicht ohne Stolz. Bereits hätten Personen aus 16 Ländern bei ihrem Besuch in Chur ihr Interesse angemeldet, wenn der Reaktor einst in Produktion gehen wird.
Einfach gesagt wird bei der Hydrothermalen Carbonisierung (HTC) aus den festen Bestandteilen unserer hauptsächlich organischen Abfälle, wie Gülle, Speisereste, Ernteabfälle, und Klärschlamm hochwertige Braunkohle gewonnen. Das Prozesswasser wird anschliessend zu Biogas vergoren.
Wie HTC nach Chur kam
Ein kurzer Exkurs in die Geschichte zeigt, wie HTC nach Chur kam. Der natürliche Verkohlungsprozess, bei dem zum Beispiel totes Laub, Gras, Äste und Tierkadaver durch Druck und Wärmeentwicklung langsam in Braunkohle verwandelt wird, dauert in der Natur mindestens eine Million Jahre. 1913 hat ein Dr. Friederich Bergius aus Deutschland diesen Verkohlungsprozess mittels künstlicher Druckerzeugung und dem Zuführen von Wärme auf sechs Stunden reduzieren können. 1931 erhielt er für diese Leistung den Nobelpreis. Leider verschwand die geniale Idee wieder in der Schublade, als das Erdöl salonfähig wurde.
Importiert aus Deutschland
2007, etliche Öl-, Klima- und politische Krisen später, stellt Dr. Markus Antonietti vom Max-Planck-Institut die damaligen Erkenntnisse ins Netz und gibt der Idee der Carbonisierung unserer organischen Abfälle neuen Schwung.
Die Firma Grenol AG aus Deutschland baut bald darauf den ersten Reaktor. Es folgen ein zweiter und dritter Reaktor mit 250 beziehungsweise 2500 Litern Inhalt. Der Fortschritt gestaltet sich im kohlelastigen Deutschland aber schwierig. Mehli und sein Kompagnon Ignaz Canova aus Domat Ems GR, immer auf der Suche nach einem nachhaltigen Umgang mit unseren Ressourcen, nehmen Kontakt auf, und bringen so einen Stein ins Rollen. Der Reaktor wird kurzerhand demontiert und in Chur in Betrieb genommen, nicht ohne dass zuvor die nötigen Genehmigungen eingeholt worden wären.
Die Vorschriften in der Schweiz seien zwar streng, aber die Bereitschaft zur Zusammenarbeit der verschiedenen Ämter sei sehr gross gewesen, erzählt Mehli. «Das war schon ein spezieller Moment, als ich die ersten Braunkohlebriketts – sozusagen handmade – in der Hand gehalten habe», erinnert er sich.
Wendige Reaktoren
Das Problem des Prozesswassers löst der Churer Unternehmer mit einer Biogasanlage. «Das Wasser wird vergoren und zu Biogas gewandelt», erklärt er. Da Braunkohle verbrennen in unserer Zeit, mit dem immer auffälliger werdenden Klima, nicht mehr opportun ist, sucht und findet er den Vergasungsprozess, der die wertvolle Energie liefert, um Motoren anzutreiben, die für Strom und Wärme sorgen, ohne die Umwelt zu stark zu belasten.
Einen grossen Vorteil bietet die Wendigkeit dieser Reaktoren. Sie sind kompakt, dezentral installierbar und beruhen auf einem ausbaubaren Modulsystem. Die Energie ist also abrufbar, wenn man sie braucht, und kann vor der Stromproduktion verlustlos gespeichert werden, denn Kohlebriketts können effizient gelagert und transportiert werden.
Hormone komplett zersetzt
Ein weiterer Vorteil ist die komplette Zersetzung von Hormonen, Pestiziden und Antibiotika, die sich ja in zunehmendem Mass in unseren Abfällen verbergen und bis jetzt schlecht bis gar nicht abgebaut werden können.
Durch die Carbonisierung wird die Biomasse zu neutralem Kohlenstoff umgewandelt. Dasselbe gilt für Plastikreste und anorganische Abfälle, die vermehrt Wiesen und Kuhmägen belasten. Also auch eine grosse Chance, um mit Plastik belastete Speisereste der Grossverteiler und Kommunalabfälle sinnvoll zu recyceln.
Auch hier ist man voller Zuversicht, mittels der oberirdisch hergestellten Braunkohle die ständig abnehmende natürliche Bodenfruchtbarkeit stoppen und sogar umkehren zu können.
Eine Wundermaschine?
Diese Kohlenstoffverbindungen erhöhen die Speicherfähigkeit für Wasser und Nährstoffe im Boden. «Nebenher wäre sogar eine langfristige Rückführung von CO2 in den Boden denkbar», ist Mehli überzeugt.
Um diese Hypothesen zu verifizieren, wurde die Klimastiftung Graubünden gegründet, die nun die ganzen Projekte rund ums Thema mit einem Team aus Spezialisten auf dem HTC-Innovationscampus in Chur umsetzt.
Ist der Reaktor für Hydrothermale Carbonisierung also doch die neue Wundermaschine, die die Ziele der Energiestrategie 2050 des Bundes in den Bereich des Möglichen rückt? Mehr werden wir Ende des laufenden Jahres erfahren, wenn die Pilotphase zu Ende geht und die positiven Auswirkungen der Hydrothermalen Carbonisierung als fundierte Analyse zur Verfügung stehen werden, ist Mehli überzeugt.
Weitere Informationen finden Sie unter: www.andreasmehli.ch
«Das ist eine sehr gute Art, unsere Abfälle zu recyceln»
Viktor Anspach ist Mitglied der Geschäftsleitung von Ökostrom Schweiz, Bereichsleiter Marktentwicklung und Forschung.
Herr Anspach, was halten Sie von der Hydrothermal-Carbonisierungs-Technik (HTC)?
Viktor Anspach: Eigentlich ist dies eine sehr gute Art, unsere Abfälle zu recyceln, denn die schlichte Verbrennung von Abfällen erzeugt Schadstoffe für die Umwelt und entzieht dem Kreislauf ausserdem wertvolle Stoffe, die dann anderswo wieder gekauft werden müssen.
Wären die Vergärungsprodukte aus den Biogasanlagen also ein valabler Stoff für die Verkohlung?
Im landwirtschaftlichen Bereich, wo wir Biogasanlagen hauptsächlich begleiten, eher nicht, denn die Vergärungsprodukte wie Gärgülle und Gärdünger werden sehr gerne in der Landwirtschaft als hygienisierter Hofdünger eingesetzt.
Apropos Hygiene, HTC hat den grossen Vorteil, dass auch Mikroplastik, der ja auch eine zunehmende Belastung für die Ökosysteme darstellt, vollständig umgewandelt werden kann. Das gleiche gilt für die Antibiotika. Man könnte doch diese, durch HTC-Technik gewonnene Braunkohle wieder in den Boden bringen. Die Vorteile wären die langfristige Belebung ausgelaugter Böden und sozusagen als Zugabe auch eine wirkungsvolle Massnahme zur CO2-Reduktion. Was halten Sie davon?
Diese Aspekte wären sicher sehr überlegenswert bei Biogasanlagen, die Klärschlamm und Industrieabfälle vergasen, denn hier ist die Verunreinigung durch Plastikpartikel, Antibiotika und weitere Schadstoffe in viel grösserem Ausmass gegeben. Auch die langfristige Belebung ausgelaugter Böden mit der Rückführung der HTC-Braunkohle in die Böden wäre sicher überlegenswert. Aber in der Landwirtschaft denke ich, wird das Endprodukt der Vergasung, die Gärgülle und der Gärmist, weiterhin direkt wieder in den Kreislauf gebracht werden.
Was sind die nächsten Schritte im Projekt?
Ende 2020 ist das Pilotprojekt für Hydrothermale Carbonisierung abgeschlossen, danach wird eine Wirtschaftlichkeitsanalyse erstellt werden. Wenn das totalrevidierte CO2-Gesetz, welches voraussichtlich am 1. Januar 2022 in Kraft tritt, es erlaubt, die Einbringung der HTC-Kohlen die Böden als CO2-Senkungsmassnahe anzurechnen, und damit die finanzielle Förderung dieser Senkungsleistung möglich wird, könnten das Interesse und somit die Wirtschaftlichkeit einen zusätzlichen positiven Impuls erfahren.
