Das „Rezept“ ist relativ simpel: 300 bis 700 Grad Temperatur, wenig Sauerstoff und als Zutaten kommt so ziemlich alles aus biogenem Ursprung in Frage – fertig ist die Pflanzenkohle. Äußerlich erinnert sie an Holzkohle, geschätzt wird sie aber aufgrund ihrer inneren Werte: Pflanzenkohle gilt als Klimahoffnung, weil sie große Mengen an CO2 speichern kann. Weil ihre Herstellung aber auch große Mengen an Energie verschlingt, braucht es ein besseres Verständnis über die konkreten Nutzen des vielversprechenden Materials.

Auftritt der Arbeitsgruppe Nachhaltiges Bauen am Institut für Tragwerksentwurf der TU Graz. Sie führt unter dem Titel „BIOCHARm“ (siehe Infobox) ein Projektkonsortium an, in dem sich Partner aus Forschung und Wirtschaft zusammengefunden haben, um den Einsatz von Pflanzenkohle in der Bauwirtschaft zu untersuchen. Denn abgesehen von ihrer Eigenschaft als Kohlenstoffsenke bietet die Pflanzenkohle als Baumaterial noch weitere Vorteile: „Pflanzenkohle besitzt eine hohe Porosität und eine große spezifische Oberfläche. Abhängig vom Materialsystem können damit Effekte wie Feuchtepufferung, veränderte Wärmeleitfähigkeit oder mikrostrukturelle Modifikationen gezielt begünstigt werden“, sagt Alexander Passer, der gemeinsam mit Projektleiter Dominik Steinberger-Maierhofer dem Konsortium vorsteht.

Die Forscher fassen besonders Putze, Lehmbaustoffe, Verbundplatten oder einzelne Dämmstoffe für den Einsatz von Pflanzenkohle ins Auge. Auch Beton steht auf der Liste: Wissenschaftler interessieren sich dafür, wie Pflanzenkohle als Zusatzstoff in Beton eingesetzt werden und so CO2 dauerhaft binden könnte. Ob sich das wirklich auszahlt, muss erst berechnet werden – Ökobilanzen zu erstellen, ist Teil des Projekts.

Anhand derer lässt sich auch die Frage beantworten, ob und wie viel CO2 bei der Verwendung von Pflanzenkohle im Bau gegenüber konventionellen Baustoffen eingespart werden kann: „Die Frage ist komplexer, als es auf den ersten Blick scheint, da die Anrechenbarkeit von Pflanzenkohle als Kohlenstoffsenke in der wissenschaftlichen Diskussion noch nicht abschließend geklärt ist“, sagt Passer. Wichtig sei neben der CO2-Einsparung auch die bauliche Funktionalität und die Wirtschaftlichkeit beim Einsatz der Pflanzenkohle. „Diese Philosophie hat sich für uns bereits früh in der Antragsphase des Projekts ergeben, da wir überzeugt sind, dass ein breiter Einsatz des innovativen Rohstoffs nur unter diesen Voraussetzungen gelingen kann“, so Steinberger-Maierhofer.

Eine weitere wichtige Voraussetzung: genügend verfügbares Ausgangsmaterial für die Herstellung von Pflanzenkohle. Österreich ist dahingehend gut aufgestellt, sind sich die Forscher einig: „Wir haben in Österreich eine starke Forst- und Holzindustrie, in der große Mengen an biogenen Reststoffen anfallen, die in Pflanzenkohle umgewandelt werden könnten. Zudem gibt es auch die Möglichkeit, auf landwirtschaftliche Erzeugnisse wie beispielsweise schnell wachsende Pflanzen oder Gräser, also Energiegräser, oder Lebensmittelabfälle zurückzugreifen.“

Den Forschern ist bewusst, dass der Verfügbarkeit der Reststoffe Grenzen gesetzt sind. Nicht zuletzt auch die Energiewirtschaft – Stichwort Biogas – benötigt Biomasse, ein endliches Gut. Wie potenzielle Konflikte zwischen verschiedenen Wirtschaftssektoren vermieden werden können, ist daher ebenfalls ein Aspekt des Projekts.

Assoc.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Alexander Passer, TU Graz
Alexander Passer © Helmut Lunghammer