Pyrolyse

Hier möchte ich einen Entwurf einer Pyrolysewanne zur Herstellung von Pflanzenkohle mittels Flammteppich-Pyrolyseverfahren vorstellen. Er ist in Anlehnung an einige erfolgreiche Versuche mit Badewannen, aufgeschnittenen Fässern und ähnlichen Behältnissen länglich, linear geformt und heißt „Linear-Kon-Tiki“ nach den Wiederentdeckern dieses Pyrolyseverfahrens, dem Ithaka Institute for Carbon Strategies.

Der Linear-Kon-Tiki hat folgende Eigenschaften:

  • holzige Biomaterialien sind meist länglich: Äste, Stengel, Zweige (nutzbar von Finger- bis Armdicke)
  • gleichbleibende Länge des Substrates von Anfang an möglich (im Vergleich zu kegelförmigen Pyrolysebehältern)
  • auf einem Carla Cargo Fahrradanhänger transportfähig
  • aus einer Kleinformat Blechtafel (1,0×2,0 m) ohne Verlust mit zwei Schnitten herstellbar
  • einfache und robuste Konstruktion

 


Skizzen_Linear-Kon-Tiki20190618.pdf


 

Hinweise zum Bau:

  • Material: Stahl-Feinblech, 3 mm, z.B. Werkstoff DC 01, Werkstoffnummer EN-AW 1.0330; Blechtafel mit 1,00 x 2,00 m „Kleinformat“
  • Die Blechtafel wurde in einer Schlosserei geschnitten und gekantet. Diese Arbeitsschritte sind bei einem 3 mm starken Blech ohne professionelle Stationärmaschinen nicht machbar. Kostenpunkt Material und Arbeit: ca. 250-300 €/ Linear-Kon-Tiki
  • Schweißelektroden: Rutilzellulose-Elektrode für alle Schweißpositionen, z.B. ESAB 2,50 x 350 mm
  • Elektrodenverbrauch: 40 Stk./ Kon-Tiki
  • Anmerkung zum Schweißen: Nach dem Heften kann der Kon-Tiki auf die Stirnseiten gestellt werden, sodass alle Schweißnähte horizontal liegen und unkompliziert geschweißt werden können. Im Workshop wurden die Kon-Tikis auf der Seite liegend geschweißt. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit auch Fall- und Steignähte zu üben.
  • Der Quenschwasseranschlussnippel steht auf der Vorderseite ca. 60 mm heraus; die Verzinkung am Rohr bitte gründlich Abschleifen – mit Atemschutz und guter Belüftung! Wird Zink mit verschweißt entstehen hochgiftige, kanzerogene Zinkoxide!

Die Materialien für fünf Meiler und ein Großteil des Werkzeugs wurden von der Anstiftung gestiftet. Herzlichen Dank für das Möglichmachen! Im Mai 2019 wurden innerhalb eines Workshops im FREIlab, wo das angestiftete Werkzeug nun zu hause ist, mit Teilnehmer*innen von Gemeinschaftsgarten-Projekten vier Linear-Kon-Tikis hergestellt. Dabei lernten die Teilnehmer*innen die Grundzüge des Lichtbogenhandschweißens.

Bauworkshop, FREIlab 2019

Testpyrolyse

Bilanz: ca. 60 Rebstöcke á 2-3 kg Masse (nach Lagerung im Freien auf Beuge ohne Abdeckung) in 2 h Pyrolyse (+20 min Anzündphase) = 120-180 kg Holz (voller Linear-Kon-Tiki)
==> ca. 180 L Pflanzenkohle (lose Schüttung)

Zur Bedeutung der Holzkohleherstellung:

a) Bodenverbesserung:

Speicher, Puffer und Austauscher für Wasser und Nährstoffe bzw. Besiedlungsraum für Mikroorganismen – dank großer spezifischer Oberfläche (Zellstruktur der holzigen Ausgangsmaterialien in Kombination mit der Struktur des Kohlenstoffkörpers)

b) Kohlenstoffsenke:

„Pflanzen bestehen in ihrer Trockenmasse etwa zur Hälfte aus Kohlenstoff, den sie während ihres Wachstums durch die Photosynthese der Atmosphäre entzogen haben. Wird die Pflanze nach ihrem Absterben zersetzt, gelangt der Kohlenstoff in Form von CO2 in die Atmosphäre zurück. Um das zu verhindern, kann die Biomasse pyrolysiert, also unter Luftabschluss bei mindestens 400 °C thermisch behandelt werden. Dabei wird rund 30−50 % des pflanzlichen Kohlenstoffs in stabile molekulare Strukturen umgewandelt. Pflanzenkohle entsteht auch natürlicherweise bei Vegetationsbränden. Ihre mittlere Verweildauer beträgt in Böden 1440 bis 14 500 Jahre.“

Quelle: https://www.agrarforschungschweiz.ch/2021/06/mit-pflanzenkohle-das-klima-schuetzen/   (19.08.2021)