Die beantragte Klimakammer wird im Rahmen des vom MWFK Brandenburg seit 2009 geförderten Verbund-Forschungsvorhabens BIOBRA und zukünftiger Forschungsvorhaben eingesetzt. In BIOBRA arbeitet eine interdisziplinäre Forschergruppe von grundlagenorientierten Nachwuchswissenschaftlern/lnnen des MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam (Prof. Dr. M. Antonietti) und angewandten Wissenschaftlern/Innen der FH Eberswalde (Prof. Dr. Murach) zusammen. Durch die Verschneidung der innovativen Forschungsbereiche der hydrothermalen Karbonisierung (HTC-Forschung des Prof. Antonietti 2008 ausgezeichnet mit dem 'ERC Advanced Grant' der EU) und der Agrarholzproduktion (BMBF-Verbund-Forschungsvorhaben DENDROM des Prof. Murach 2007 in die BMBF-Hightechstrategie aufgenommen) soll der Einsatz der durch hydrothermale Karbonisierung aus Abfallstoffen gewonnenen 'Biokohle' zur Bodenverbesserung (Nährstoff- und Wasserspeicherung) degradierter Standorte und zur C-Sequestrierung am Beispiel der Agrarholzproduktion (Anbau schnellwachsender Baumarten im Kurzumtrieb) untersucht werden.Durch dieses Projekt wird die Agrarholzforschung der FH Eberswalde um einen experimentellen Ansatz erweitert, mit dem sie einen Beitrag zu den neuen, internationalen Forschungsschwerpunkten 'Biochar' / 'Black Carbon' / 'Terra Preta' leisten kann.Die Klimakammer soll Schnelltests zur Optimierung der verschiedenen Biokohlen als Bodenzusatzstoff für Pappel- und Weidenstecklingen unter standardisierten Umweltbedingungen ermöglichen.
Aufgrund der Pflicht zur getrennten Sammlung von Bioabfällen aus Privathaushalten (§ 11 Abs. 1 KrWG) ist mit einem deutlichen Anstieg der Mengen dieser Bioabfälle zu rechnen (Biotonne und Gartenabfälle ca. 3 - 4 Mio. t/a). Mit dem 2016 vergebenen FuE-Vorhaben 'Hochwertige Verwertung von Bioabfällen im Anlagenbestand' (FKZ 3715343140) wird die hochwertige bodenbezogene stoffliche Verwertung der Bioabfälle nach Vergärung und/oder Kompostierung unter Berücksichtigung des Anlagenbestands untersucht. Mittlerweile sind Entwicklungen und Tendenzen ersichtlich, wonach Bioabfälle auch anderen stofflichen und energetischen Verwertungen zugeführt werden können (z. B. Biodiesel/Biokraftstoff, Biokohle - Terra Preta, HTC usw.). Daher sollen mit einem weiteren FuE-Vorhaben Kriterien ermittelt werden, die anderweitige stoffliche und energetische hochwertige Verwertungen von Bioabfällen beschreiben. Dabei sollen neben den bereits heute erprobte Verfahren/Techniken auch solche Verwertungsmöglichkeiten betrachtet werden, bei denen die Einsetzbarkeit erst in absehbarer Zeit zu erwarten ist. Hieraus sollen Anforderungen abgeleitet werden, die an eine hochwertige Verwertung von Bioabfällen zu stellen sind, und unter Berücksichtigung der §§ 6 - 8 KrWG und möglicher Mehrfachnutzungen (energetisch-stofflich, stofflich-energetisch, energetisch-energetisch) eine Rangfolge der umweltverträglichen Verwertungen auf Grundlage ökobilanzieller Bewertungen erstellt werden. Dem soll zu Vergleichszwecken eine nach dem Stand der Technik besonders hochwertige Verwertung von nicht getrennt gesammelten Bioabfällen aus Privathaushalten (Verwertung zusammen mit Restabfall) gegenüber gestellt werden, zudem sind die Verfahren den klassischen Bioabfallverwertungsverfahren (Kompostierung, Vergärung) sowie der Eigenkompostierung gegenüberzustellen. Zu den vorgeschlagenen Anforderungen sowie den Maßnahmen zur Umsetzung ist eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchzuführen.
Bei der Hydrothermalen Carbonisierung (HTC) von Klärschlamm wird unter Druck und Temperatur innerhalb weniger Stunden eine regenerative Kohle hergestellt. Damit wird gegenüber anderen Klärschlammentsorgungsverfahren eine erhebliche Steigerung der Energieeffizienz und Reduktion der Treibhausgasemissionen erreicht. Die internationale Markteinführung der Technologie ist erfolgt - TerraNova Energy hat 2016 in Jining/China die weltweit erste großtechnische HTC-Anlage in Betrieb genommen, die der Herstellung von HTC-Kohle als Ersatzbrennstoff dient. Beim Verfahren fallen neben der HTC-Kohle große Mengen Prozesswasser an, die dem stark wasserhaltigen Klärschlamm während des Prozesses entzogen werden. Es enthält hohe Konzentrationen an Kohlenstoff und Nährstoffen wie Phosphor und stellt daher einerseits ein großes Nutzungspotential aber ohne weitere Behandlungsschritte andererseits auch eine Rückbelastung des Klärprozesses bei der Integration auf einer Kläranlage dar. Auf Grundlage erfolgsversprechender Voruntersuchungen sollen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Nutzungspfade für das Prozesswasser entwickelt und im Technikumsmaßstab nachgewiesen werden: - Rückgewinnung von mindestens 50% des im Klärschlamm enthaltenen Phosphors aus dem Prozesswasser und Konditionierung zu einem handelbaren Produkt - Fermentation des an P abgereicherten Prozesswassers zur Erzeugung von Biogas und Untersuchungen zur energetischen Kopplung der Verfahren.