Bei der Herstellung von Pflanzenkohle wird grundsätzlich zwischen zwei Verfahren unterschieden, der Pyrolyse und der Holzvergasung. Kohle aus hydrothermaler Karbonisierung (HTC) gilt nicht als Pflanzenkohle.
Bei der Pyrolyse steht die Produktion von Pflanzenkohle im Vordergrund. Organisches Material (z. B. Holz, Stroh, Nussschalen, Grünschnitt) wird unter hohen Temperaturen (300–700 °C) und ohne oder mit sehr wenig Sauerstoff erhitzt. In einem thermochemischen Prozess entstehen Pflanzenkohle, Pyrolyseöle und -gase. Die Pyrolyseöle und -gase werden in gewerblichen Anlagen oder in Pyrolyseheizungen zur Wärmeerzeugung verbrannt. In offenen Systemen (Pyrolyse-Öfen, Kontiki) wird die Wärme nicht oder nur zum Teil genutzt. Sie eignen sich deshalb nicht für die Herstellung grösserer Mengen Pflanzenkohle.
Bei der Holzvergasung steht die Energieproduktion im Vordergrund. Das Holz wird bei Temperaturen >800°C thermochemisch in Holzgas, Teer und Kohle zersetzt. Mit dem Gas wird über ein Blockheizkraftwerk Strom und Wärme erzeugt. Pflanzenkohle entsteht als Nebenprodukt. Verunreinigungen mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) sind bei Holzvergasungsanlagen eine Herausforderung. Eine strenge Prozess- und Qualitätskontrolle ist deshalb bei Vergaserkohle zentral, damit sie in der Landwirtschaft eingesetzt werden kann.
Am meisten Pflanzenkohle in der Schweiz stammt aus grossen Pyrolyseanlagen. Sie sind auf die Produktion hochwertiger Pflanzenkohle ausgelegt und nutzen die entstehende Wärme energetisch, z.B. in Wärmeverbünden und/oder zur Trocknung.
Diese Anlagen unterstehen den gleichen rechtlichen Vorgaben der Luftreinhalte-Verordnung wie grosse Holzfeuerungen resp. Holzheizkraftwerke.
Aktuell existiert in der Schweiz eine Holzvergasungsanlage, die auch Pflanzenkohle produziert. Diese Anlage ist auf die Produktion von Strom und Wärme ausgelegt, Pflanzenkohle ist ein hochwertiges Nebenprodukt. Die Einhaltung der Qualitätsanforderungen für den Einsatz der Pflanzenkohle in der Landwirtschaft ist bei Holzvergasungsprozessen jedoch sehr herausfordernd.
Holzvergasungsanalgen unterstehen ebenfalls der Luftreinhalte-Verordnung (LRV) und müssen die Grenzwerte für stationäre Verbrennungsmotoren gemäss Anhang 2 Ziffer 821ff LRV einhalten.
Seit Kurzem werden dezentrale Pyrolyse-Heizungen angeboten, die anstelle von Holzheizungen eingesetzt werden können. Sie produzieren Pflanzenkohle und Wärme, die direkt zur Heizung des Gebäudes genutzt wird.
Solche Heizsysteme müssen die gleichen Vorschriften wie Holzfeuerungen einhalten. Die Emissionswerte sind häufig besser als bei reinen Holzheizungen.
Einige Hersteller bieten Blockheizkraftwerke ab 30 kW elektrischer Leistung für Landwirtschafts- und Gewerbebetriebe an. Diese dienen in erster Linie der Strom- und Wärmeproduktion. Ob die Qualität der produzierten Pflanzenkohle die Anforderungen der Düngerverordnung erreicht, ist fraglich. Wer diese Kohle als Futterzusatz, in der Einstreu oder im Boden vervewende möchte, sollte die Qualität unbedingt prüfen.
Diese Anlagentypen dienen allein zur Produktion von Pflanzenkohle. Die Wärme wird in der Regel nicht genutzt. Sie werden deshalb nicht für die Herstellung grösserer Mengen Pflanzenkohle empfohlen, weil wertvolle Energie verloren geht.
Für Kleinmengen, zum Besipiel für den eigenen Garten, sind so genannte Kontiki-Öfen, Pyrolyse-Kocher oder -Grills beliebt. Die Emissionen sind bei korrektem Betrieb deutlich tiefer als bei einem herkömmlichen Lagerfeuer.
Anbieter von Pyrolyseheizungen und Geräten zur dezentralen Pflanzenkohleproduktion finden Sie im Anbieterverzeichnis
