Mikroholzvergaser, CO2-Bilanz & Terra Preta
Der GloW yaMbao und yaGesi sind sogenannte Mikroholzvergaser. Der eingesetzte Brennstoff (Holz, Holzhackschnitzel, Pellets oder grobe Pflanzenreste) wird durch die spezielle Konstruktion nicht vollständig verbrannt, sondern es entweicht lediglich das Holzgas, welches sich mit Luft (Sauerstoff) mischt und gezielt dicht unter dem Topf verbrannt wird. Nachdem das Gas aus dem Brennstoff entwichen ist, bleibt Holzkohle in der Brennkammer zurück. Die Masse an Holzkohle entspricht ca. 20 % der Masse der ursprünglich eingesetzten Biomasse.
Die Holzkohle kann nun vielseitig genutzt werden. Im Wesentlichen sind vier Nutzungsmöglichkeiten denkbar:
- Direkte Nutzung als Brennstoff
- Ablöschen der Kohle und spätere Verwendung als Brennstoff
- Ablöschen und Verkaufen der Kohle
- Ablöschen und Verwendung zur Herstellung von Terra Preta
Die Verwendung von Holzkohle als Brennstoff ist durchaus weit verbreitet. In Deutschland wird ein Großteil der Grills mit Holzkohle betrieben und im Globalen Süden nutzen etwa 10-15 % der Einwohner Holzkohle als Quelle Ihrer Kochenergie. Sowohl die Holzkohle, die in Deutschland zum Grillen verwendet wird, als auch die zum Kochen genutzte Kohle im Globalen Süden wird in der Regel durch sehr ineffiziente und umweltschädliche Prozesse gewonnen. In traditionellen Herstellungsverfahren werden bis zu 12 kg Holz eingesetzt, um 1 kg Holzkohle zu erhalten. Energetisch betrachtet gehen ca. 85 % der anfänglich im Holz enthaltenen Energie ungenutzt verloren. Hierbei muss beachtet werden, dass 1 kg Holzkohle einen etwa doppelt so hohen Energiegehalt hat wie Holz. Hier wurde mit 15.000 kJ für Holz und 30.000 kJ für Holzkohle gerechnet. Diese so hergestellte Holzkohle wird dann in ineffizienten Grillgeräten oder einfachen Kohleherden verwendet. Dies führt dazu, dass nur ein niedriger, einstelliger Prozentwert der ursprünglich im Holz enthaltenen Energie fürs Kochen genutzt wird. Die GloW-Mikroholzvergaser nutzen das bei der Kohleherstellung freigesetzte Holzgas für den Kochvorgang und sind dadurch deutlich effizienter. Ein Ziel muss sein traditionell hergestellte Holzkohle durch effizientere und umweltfreundlichere Prozesse und Brennstoffe zu ersetzen.
Beim dritten Punkt (Verkauf der Holzkohle) ergibt sich zwangsläufig die Frage, wie viel Holzkohle produziert werden kann und was deren Verkauf einbringen kann. Eine Familie in Uganda benötigt mit einem Drei-Steine-Feuer im Jahr ca. 2.000 kg Holz. Mit dem Ziel Holzkohle zu erzeugen und diese zu verkaufen, benötigt eine Familie im Jahr noch 1.900 kg Holz pro Jahr. Das ist nun kaum weniger als zuvor. Es muss jedoch beachtet werden, dass von den 1.900 kg noch ca. 380 kg Holzkohle übrig bleiben und die Holzkohle pro Kilogramm etwa doppelt so viel Energie enthält wie das eingesetzte Holz. Die Gesammelte Holzkohle kann nun von der Familie verkauft werden. Der Holzkohlepreis in Uganda liegt bei ca. 0,50 €. Demnach sind pro Jahr und Familie Einnahmen von 190 € möglich. Das entspricht in etwa dem durchschnittlichen Monatsgehalt x 4.
Zu guter Letzt besteht die Möglichkeit die erzeugte Kohle für die Herstellung von Terra-Preta-Böden zu nutzen. Um positive Effekte erzielen zu können, muss die Kohle vor der Einbringung in den Boden aufgeladen werden. Dies kann zum Beispiel durch Kompostierung mit Küchenabfällen und Reststoffen aus der Landwirtschaft geschehen. Durch die Kompostierung entsteht wertvoller Humus, der zum Humusaufbau in den Boden eingearbeitet werden kann. Gerade auf ausgelaugten oder humusarmen Böden, z.B. in den Tropen, ist dies ein wichtiges Element zu einer nachhaltigen Sicherung der Ernteerträge. Dies zeigen Beispiele jahrtausendealter Terra Preta Böden im Amazonasgebiet mit Humusgehalten von 15 % und mehr.
Nachgewiesene positive Effekte von Terra Preta:
- Nährstoffe werden besser verwertet; dies sorgt für vermehrtes Pflanzenwachstum und höhere Erträge.
- Die Speicherfähigkeit für Wasser wird verbessert. Trockenphasen können dadurch ohne Ernteausfälle überstanden werden.
- Das Bodenleben wird aktiviert. Bodenbakterien, die sich auf der Kohle ansiedeln, stellen Nährstoffe für Pflanzen zur Verfügung.
- Abbau giftiger Bodenstoffe.
- Der Boden wird besser durchlüftet und stickstoffsammelnde Bakterien vermehren sich.
Ein in globaler Hinsicht interessanter Aspekt der Einbringung von Pflanzenkohle in den Boden ist, dass der Kohlenstoff in Form der Holzkohle stabil gebunden ist und so der Atmosphäre langfristig CO2 entzogen wird.
Würden in der EU jährlich auf einem Zehntel der Agrarfläche zehn Tonnen Pflanzenkohle pro Hektar eingegraben, könnten allein dadurch fast 20 % der CO2-Emissionen fixiert werden.
Für die GloW-Vergaser bedeutet dies, dass bei einem Betrieb mit Biomasse aus nachwachsenden Quellen und der Verwendung der Kohle für Terra Preta die CO2-Bilanz negativ ist. Der Atmosphäre wird also nach und nach CO2 entzogen und damit aktiver Klimaschutz betrieben.
