Pflanzenkohle, Aktivkohle, aktivierte Pflanzenkohle, Pflanzenaktivkohle – was heisst was? Im Glossar werden die wichtigsten Begriffe geklärt.
Der Begriff Aktivkohle wird breit angewendet für Kohle unterschiedlichen Ursprungs, deren Oberfläche mit chemischen oder physikalischen Verfahren «aktiviert» wird.
Physikalische Aktivierung: Erhitzung auf 700–1000°C, unter Einsatz von Wasserdampf oder CO₂, der Dampf «frisst» sich durch das Material und vergrößert das Porensystem und damit die Oberfläche.
Chemische Aktivierung: Rohmaterial wird mit chemischen Stoffen wie Phosphorsäure oder Zinkchlorid behandelt und danach erhitzt.
Durch die Aktivierung wird die Porosität erhöht und die spezifische Oberfläche gesteigert: Aktivkohlen haben eine spezifische Oberfläche von 500 bis 1500 m2/g, meist jedoch von über 1000 m2/g. Dank dieser grossen Oberfläche kann die Kohle Verunreinigungen, Gifte, Mikroorganismen effizient adsorbieren.
In der Abwasserreinigung kommt sogenannte Pulveraktivkohle zur Elimination von Mikroverunreinigungen zum Einsatz. Diese Aktivkohle wird heute noch mehrheitlich aus fossiler Kohle hergestellt.
Die Pulveraktivkohle (PAK) ist nicht zu verwechseln mit den Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK), die als Verunreinigungen bei Verbrennungsprozessen auftreten können.
Medizinische Kohle ist eine Aktivkohle, die einen hohen Reinheitsgrad aufweist. Sie wird bei Mensch und Tier zur akuten Behandlung von Vergiftungserscheinungen oder Durchfallerkrankungen eingesetzt.
Im Umlauf ist auch der Begriff «Pflanzenaktivkohle». Dieser Begriff ist verwirrend und es ist nicht klar, welche Art von Kohle gemeint ist:
Sollte ein Hersteller diesen Begriff verwenden, fragen Sie nach, was gemeint ist.
Aktivierte Pflanzenkohle ist nicht zu verwechseln mit Aktivkohle. Viele Hersteller von Pflanzenkohle bieten «aktivierte» Pflanzenkohle an. Dabei handelt es sich nicht um eine chemische oder physikalische Aktivierung wie bei der Aktivkohle, sondern um eine biologische Aktvierung: Die Pflanzenkohle wird mit einer Nährstofflösung (z.B. Brennesselgülle, Urindünger, etc.) beladen. Oder sie wird mit Milchsäure, Sauerkrautsaft, Brottrunk oder effektiven Mikroorganismen (EM) behandelt, um sie mit biologisch aktiven Mikroorganismen zu besiedeln. Teilweise werden die beiden Verfahren auch kombiniert. Besser ist es, den Begriff «biologisch aktiviert» zu verwenden.
Angaben zur Art der Aktivierung der Pflanzenkohle kann der Hersteller machen. Nachfragen lohnt sich.
PAK sind ringförmige Kohlenstoffstrukturen, die während Verbrennungsprozessen entstehen können, also auch bei der Pyrolyse oder der Holzvergasung.
Gewisse dieser Verbingungen sind für Mensch und Umwelt gefährlich. Unter PAK 16 werden diejenigen Verbindungen zusammengefasst, die für die Umwelt problematisch sind. Unter PAK 8 diejenigen, die gesundheitlich bedenklich sind. Für beide Stoffgruppen sind in der Düngerverordnung bzw. für Futteranwendungn im EBC-Label EBC Futter Plus strenge Grenzwerte festgelegt, die eine Gefährdnung ausschliessen.
HTC-Kohle wird durch hydrothermale Karbonisierung (HTC-Verfahren) hergestellt. Dabei wird feuchte Biomasse unter Druck (ca. 20bar) auf ca. 200 Grad erhitzt und so karbonisiert. Die daraus entstehende Kohle weist andere Eigenschaften auf als Pflanzenkohle und ist meist deutlich stärker mit Schadstoffen belastet. HTC-Kohle sollte deshalb nicht in der Landwirtschaft eingesetzt werden. HTC-Kohlw gilt gemäss European Biochar Certificate nicht als Pflanzenkohle.
Pflanzenkohle, die durch eine Vergasung von Biomasse entsteht, wird häufig als Vergaserkohle bezeichnet. Die Vergasung von Biomasse ist ein Spezialfall der Pyrolyse und unterscheidet sich durch höhere Temperaturen und mehr Sauerstoff. Dabei wird neben Wärme auch Strom generiert. Ist die Anlage auf die Herstellung von Pflanzenkohle ausgerichtet, entstehen auch hier Endprodukte, die die international geltenden Qualitätsstandards einhalten.
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Bei der meisten Pflanzenkohle in der Schweiz handelt es sich um Pyrolysekohle. Diese Bezeichnung bezieht sich auf das Herstellungsverfahren. Die Karbonisierung von Biomassen bei Temperaturen zwischen 450°C und 850°C und unter sauerstoffarmen Bedingungen nennt man Pyrolyse. Dabei entstehen Pflanzenkohle, Pyrolyseöl und -gase. Letztere werden zur Energiegewinnung – meist Wärme – verbrannt. In einer modernen Anlage entstehen dabei keine schädlichen Abgase.
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