Pyrolytische Karbonisierung
Reportagen

PYROLYTISCHE KARBONISIERUNG

Der 17. Juni begann als kühler Frühsommertag und steigerte seine Temperatur beständig. Unser Weg führte in die Landeshauptstadt Dresden. An der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTWD), früher als Verkehrshochschule nach dem großen Friedrich List benannt, waren einige Veranstaltungen zum Thema »Nachhaltigkeit« angesetzt worden. Wir wollten eine davon besuchen.

Pyrolytische Karbonisierung

Frau Prof. Dr. iur. Kerstin Kreul leitete den Ausdruck »Nachhaltigkeit« historisch her. Seit Jahren ist es üblich, den sächsischen Oberberghauptmann Hans Carl von Carlowitz als Erfinder des Ausdruckes »nachhaltig« zu bezeichnen. Ein Blick auf die konkreten Umstände kann uns helfen, den Kontext dieses Wortes zu begreifen. Der Silberbergbau des Erzgebirges hatte den sächsischen Kurfürsten Macht verschafft. Aber seit dem 16. Jahrhundert war das Erzgebirge nahezu entwaldet. Das Holz wurde als Baumaterial, als Material für den Bergbau-Streckenausbau, als Grundstoff für die Holzkohleherstellung für die Verhüttung (Glashütten, Metallhütten), für das Brennen von Kalk zur Herstellung von Mörtel u.v.a. gebraucht. Deshalb machten sich Landesherren, wie August der Starke, Gedanken über Ressourcennutzung. August ließ von Ehrenfried Walther von Tschirnhaus ein Ressourcenregister erarbeiten. Er kannte alle Lagerstätten und sein gesamtes Führungspersonal. Wenn man die Macht sächsischer Kurfürsten erhalten wollte, dann musste man strategisch denken. Entsprechende Anweisungen gab August auch seinem Oberberghauptmann, der die Anweisung formulierte, dass man nur so viel Holz einschlagen darf, wie nachwächst. Das ist der konkrete technokratische Hintergrund des verwendeten Ausdrucks »nachhaltig«.

Pyrolytische Karbonisierung

Dr.-Ing. Steffen Heinrich, der Geschäftsleiter des Zweckverbandes Frohnbach (ZVF), war von Frau Prof. Dr. Kreul eingeladen worden, um ein praktisches Beispiel zu geben. Er stellte seinen Vortrag unter den Titel »Pyrolytische Karbonisierung von Klärschlamm als Beispiel für Nachhaltigkeit«. Er stellte den Zuhörern zunächst den ZV Frohnbach, einen der kleinsten Abwasser-Zweckverbände Sachsens, und dessen zentrale Kläranlage vor. Zur der Erläuterung des Pyrolyse-Verfahrens merkte er an, dass der Zweckverband als Körperschaft des öffentlichen Rechts die Aufgabe habe, das Abwasser des Verbandsgebietes zu »beseitigen«. Zugleich unterliege der ZVF dem Gebot der langfristigen, sparsamen, man könnte auch sagen, der »nachhaltigen« Haushaltsführung. Als vom Gesetzgeber im Jahr 2012 zum Datum 1. Januar 2015 eine Änderung der Düngemittelverordnung beschlossen wurde, die insbesondere aufgrund der extremen Verschärfung von Grenzwerten die bodenbezogene Nutzung von Klärschlämmen – sei es einmalig als Substrat bei der Rekultivierung von Bergbaufolgeflächen wie z.B. Abraumhalden oder wiederkehrend als organischer Dünger in der Landwirtschaft – weitgehend beendete, führte der Weg von der stofflichen Nutzung zur Verbrennung (thermische Beseitigung), zuerst im Wege der Mitverbrennung von Klärschlamm in Braunkohlekraftwerken und künftig in Mono-Klärschlammverbrennungsanlagen. Ab diesem Moment seien dem Kläranlagenmeister Roland Anders und ihm klargeworden, dass dies enorme und ständig steigende Mehrkosten zeitigen würde und die Entwicklung auf eine einseitige Abhängigkeit von den Abfallkonzernen hinauslaufe. Zwangsläufig hätte es regelmäßig Anhebungen der Abwassergebühren geben müssen, und das habe die Verbandsversammlung nicht gewollt. 

Pyrolytische Karbonisierung

In wenigen Sätzen umriss Steffen Heinrich im Folgenden die Entwicklung eines Konzeptes zur dezentralen Veredelung des im Klärwerk anfallenden Klärschlammes. Die Geschäftsleitung brauchte etwa sieben Jahre, um sich einen Überblick über die Erfahrungen der Kollegen und die Leistungsfähigkeit der Maschinenbauer zu verschaffen. Einige Elemente der Anlage hatten mehrjährige Lieferfristen. Im Wege einer öffentlichen Ausschreibung musste eine Anlage geschaffen werden, die es noch nirgends auf der Welt gab. Im Juni 2018 erfolgte der erste Spatenstich. Der damalige Minister für Landwirtschaft und Umwelt Thomas Schmidt sagte zu diesem Anlass, dass es sich in Niederfrohna um eine intelligente Lösung handle. Seit dem 28. Januar 2020 läuft die Anlage im Dauerbetrieb. Der ZVF praktiziert seit mehr als sechs Jahren erfolgreich die Klärschlammveredlung mit Pyrolyse und wandelt sein jährliches Klärschlammaufkommen von etwa 1400 Tonnen zu rund 200 Jahrestonnen stark phosphorhaltiger Biokohle mit dem Markennamen »Humasat«. Alle organischen Bestandteile des Klärschlamms (Medikamentenreste, Mikroplastik u.a.) werden im Prozess in ihre Bestandteile zerlegt und gehen allenfalls als Kohlenstoffatome in die Biokohle ein. Selbst äußerst stabile organische Verbindungen wie z.B. fluorierte Kohlenwasserstoffe (PFAS) werden zerlegt und zu langzeitbeständiger Biokohle neu zusammengesetzt. 

Pyrolytische Karbonisierung

Trocknungsanlage in der Pyrolyse-Halle des ZVF

Steffen Heinrich verwies abschließend darauf, dass er ursprünglich geglaubt habe, dass die Biokohle den importierten Phosphordünger direkt ersetzen könne. Doch die Bestimmungen der Düngemittelverordnung hätten eine Einordnung des Produktes als »Düngemittel« verhindert, und das zuständige Bundesministerium sei nicht gewillt, es auf die Liste zu setzen. 

Im letzten Jahr fand eine »Humustagung« aus Anlass des 30-jährigen Bestehens des ZVF statt. Mehr als 120 Teilnehmer, unter ihnen der »Nestor der Terra-preta-Forschung« Prof. Dr. Bruno Glaser von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, bestätigten die Erkenntnis, dass Humasat unter der Rubrik »Aufbereitungshilfsmittel« seinen Bestimmungszweck gefunden hat. Das Humasat wird vom ZVF kostenlos an Bauern und Gärtner abgegeben, und zwar als Additiv zur klimaschonenden Aufbereitung von Wirtschaftsdüngern (im Mix mit Kompost, Stallmist, Gülle o.ä.). Somit erfolgt letztendlich doch eine bodenbezogene Nutzung, wodurch sich ein geschlossener Stoffkreislauf mit negativer Kohlendioxid-Emission (Kohlenstoff-Sequestrierung) ergibt.

Pyrolytische Karbonisierung

Eine weitere Besonderheit des Projektes besteht darin, dass neben der praktischen Umsetzung des Konzeptes durch Dr.-Ing. Steffen Heinrich und den Kläranlagenmeister Roland Anders, auch die theoretische Dokumentation durch Prof. Dr.-Ing. Karin Heinrich und Dr.-Ing. Steffen Heinrich unter dem Titel »Vom Abfall zum Gartengold. Klärschlammveredlung mit Pyrolyse« erfolgte. Das nicht patentierte Verfahren wird auf 400 Seiten in seiner Entwicklung beschrieben. Zahlreiche technische Abbildungen, Konstruktionszeichnungen, Analysen u.ä. werden offengelegt. Allerdings erfordert die Lektüre des Buches eine gewisse Anstrengung. In unserer Zeit wird die Kulturtechnik des Lesens, durch »moderne« Suchsysteme verdrängt. In der Regel findet man damit nur, was man gesucht hat. Lewis Mumford verwies in »Mythos der Maschine« bereits 1964 darauf, dass diese Art des »automatisierten Wissens« gerade die zufälligen Funde wichtigster Zusammenhänge ausschließt. Wissenschaft bestätigt sich mit den Suchsystemen immer wieder selbst. Zugegeben, das Lesen erfordert eine Anstrengung. Es gibt aber auch kein wirkliches Vergnügen, ohne Anstrengung.

Pyrolytische Karbonisierung

Letzte Arbeiten an der Einrichtung des Pyrolyse-Reaktors im Januar 2020

Im Moment ist der kleine ZVF der einzige Akteur in Deutschland, der Klärschlamm mit Pyrolyse veredelt. Kein Abfallkonzern, keine Universität und keine Großforschungseinrichtung entwickelten das Pyrolyse-Verfahren. Die Politik der Bundesregierung zielt auf eine flächendeckende Monoverbrennung. Den bereits jetzt zu verzeichnenden enormen Kostensteigerungen auf kommunaler Seite stehen entsprechende Gewinne in der monopolisierten Abfallwirtschaft gegenüber. Aber in Kalifornien ist das simple Verbrennen von Klärschlamm vom Gesetzgeber inzwischen verboten worden. In den USA läuft auch eine Schwesteranlage der Niederfrohnaer Anlage, ebenso in Australien, wahrscheinlich in China und bald auch in Israel. Besucher aus aller Welt kommen in das ZVF-Klärwerk, um das Verfahren kennenzulernen. Der ZVF als Körperschaft öffentlichen Rechts nahm mit dem Klärschlammveredlungsverfahren ein Moment der Kreislaufwirtschaft vorweg. Er kommt ohne Zufuhr von Primärenergie aus und erzeugt keinen Abfall. Er kommt auf eine negative CO2-Bilanz. Ein Beispiel der erfolgreichen Dekarbonisierung. Der regionale Stoffkreislauf wird geschlossen. Es werden alle Kosten gedeckt. Der Gebührentarif konnte mehrmals gesenkt werden. Die Abwassergebühren im Verbandsgebiet haben heute das Niveau von 1998. Aber: Man kann mit »nachhaltiger« Kreislaufwirtschaft sicherlich keine Milliardengewinne erzielen. Wenn die Frage der Milliardengewinne tatsächlich den Ausschlag für die Deklaration der simplen Mono-Klärschlammverbrennung als »nachhaltig« gegeben hat, dann wird es eine Kreislaufwirtschaft nicht so schnell geben.

Pyrolytische Karbonisierung

Auf der Heimfahrt erinnerten wir uns an ein Buch des brasilianischen Indigenen namens Ailton (Jg. 1953) vom Volk der Krenak (= Kopf der Erde), das von Bergbaukonzernen auch physisch bedroht wird. Ailton formulierte aufgrund seiner Lebensumwelt die Zweifel an der Tragfähigkeit des Ausdruckes »Nachhaltigkeit«: Unsere Erde ist keine »Ressource«, sondern ein Lebewesen. Die Menschen sind nicht die einzigen interessanten Personen auf der Erde, sondern ein Teil des Ganzen. Ohne Spiritualität wird es nicht gelingen, sich als Teil des Ganzen zu fühlen. Man muss versuchen mit dem Geist der Erde zu leben, mit der Erde im Einklang zu sein. Ohne diese Voraussetzungen, so Ailton Krenak, bleibe »Nachhaltigkeit« eine Erfindung der Konzerne, um ihre Ausbeutung der Welt weiter verschleiern zu können. Er macht deutlich, dass uns die Völker von den »Rändern dieser Welt« helfen können, wieder aus der Sackgasse der westlichen Fortschritts-Ideologie herauszufinden.

(https://www.mironde.com/litterata/10330/rezension/mit-dem-geist-der-erde-leben). 

Johannes Eichenthal

Das Making-of des Pyrolyse-Verfahrens

Karin Heinrich/Steffen Heinrich: Vom Abfall zum Gartengold – Klärschlammveredlung mit Pyrolyse.

Fester Einband, 23,4 × 0,5 cm, 400 Seiten, Fadenheftung, Lesebändchen, 226 farbige Fotos, 3 Karten, 56 Abbildungen, 43 Tabellen und Diagramme, Anhang mit digitalisierten ergänzenden Materialien (Filmaufnahmen, Dokumente, Versuchs-, Untersuchungs- und Labor-Prüfprotokolle).

VP 128,00 €

ISBN 978-3-96063-017-3

Das Buch ist in jeder Buchhandlung oder direkt beim Verlag erhältlich: https://buchversand.mironde.com/p/karin-heinrich-steffen-heinrich-vom-abfall-zum-gartengold-klaerschlammveredlung-mit-pyrolyse

Link zur Reportage von der Buchpremiere:

Link zur Reportage von der Grundsteinlegung der Pyrolyse-Anlage: https://www.mironde.com/litterata/7090/reportagen/klaerschlammveredlung-mit-pyrolyse

Link zur Darstellung der Pyrolyse-Verfahrensentwicklung.

Link zu den Besuchern des Jahres 2023:

Link zu den Besuchern des Jahres 2024:

Einladung zur Humustagung:

Reportagen von der Humustagung:

Link zur Umwelt-Enzyklika „Laudato si“: https://www.vatican.va/content/francesco/de/encyclicals/documents/papa-francesco_20150524_enciclica-laudato-si.html

Die LITTERATA – Technik und Poesie in Mitteleuropa – ist ein Feuilleton des Mironde Verlags (www.mironde.com) und des Freundeskreises Gert Hofmann.

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