Status und Perspektiven der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) für biogene Abfälle und Reststoffe

• Dr. Marco Klemm
• Jakob Köchermann
• Taina Lühmann
• Prof. Dr. Michael Nelles

Die hydrothermale Carbonisierung (HTC) ist ein Verfahren zur thermochemischen Umwandlung biogener Rest- und Abfallstoffe im heißen, flüssigen Wasser. Als Hauptprodukt entsteht ein fester Kohlenstoffträger mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten. Während sich für trockene biogene Abfälle klassische Verfahren wie Verbrennung und Vergasung anbieten, können bei der HTC auch nasse Ausgangsstoffe ohne vorhergehende Trocknung eingesetzt werden. Dies eröffnet Perspektiven für bis dato energetisch ungenutzte Stoffströme mit einem Potenzial von vielen Millionen Jahrestonnen. Durch die verbesserte mechanische Entwässerung nach der HTC mit weitgehender Substitution der Trocknung können die Gesamtwirkungsgrade einer energetischen Nutzung wesentlich erhöht werden. Für viele Ausgangsstoffe wird so erst die Verwendung in einem thermochemischen Prozess mit einem Nettoenergiegewinn möglich. Die HTC kann technisch und wirtschaftlich auch in kleinen dezentralen Anlagen realisiert werden, wobei die geringen Anforderungen an die Ausgangsstoffe und die vorhandenen Vorteile eine variable Einsetzbarkeit ermöglichen. Über Pilotanlagen auch außerhalb Deutschlands und das Engagement verschiedener Technologieanbieter hat die HTC internationale Märkte erreicht.

Hydrothermal carbonization is a thermo-chemical process for the conversion of biogenic waste materials in hot liquid water. Main product is a solid carbon carrier with versatile applications. While dry biogenic waste materials are suitable for conventional processes such as combustion or gasification, HTC allows the conversion of wet materials without previous drying. This opens new perspectives for waste streams that are currently thermochemical unused with a potential of millions of tons per year. Due to the improved mechanical dewatering properties after HTC, drying process can be substituted, which enhances the overall efficiency. As a result, thermo-chemical conversion paths with a net energy gain becomes possible for many biogenic waste materials.HTC can be realized technically and economically even in small and decentralized plants. Low requirements on input materials and the existing advantages make the process variably applicable. Through pilot plants outside Germany and the commitment of various technology providers, HTC has reached international markets.