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Lexikon der Chemie: Holzkohle

Holzkohle, poröses, schwarzes Produkt mit großer aktiver Oberfläche, das sich als Rückstand bei der Holzverkohlung bildet. Die chem. Zusammensetzung der H. ist abhängig von den Verkohlungsbedingungen. Der Kohlenstoffgehalt liegt gewöhnlich zwischen 75 und 90 %, der Aschegehalt zwischen 1 und 4%. H. enthält im Gegensatz zu den Kohlenstoffträgern aus fossilen Rohstoffen nur unbedeutende Mengen Schwefel. Bezogen auf das Holzeinsatzmaterial tritt bei der Pyrolyse der H. ein Volumenschwund von 35 bis 45 % und ein Massenschwund von 65 bis 75 % ein. Aus 1 m3 Birkenholz sind z. B. etwa 155 bis 175 kg H. zu erzeugen. Die Porosität der H. schwankt in Abhängigkeit von der Holzart sowie der Geschwindigkeit und Endtemperatur der Verkohlung zwischen 77 und 87 %. Die Rohdichte der H. liegt zwischen 0,15 und 0,40 g cm-3, die Reindichte (Dichte der H. ohne Poren) zwischen 1,38 und 1,46 g cm-3. Der Heizwert erhöht sich mit wachsender Verkohlungstemperatur (28 bis 35 MJ/kg). Durch Erhöhung der Pyrolyseendtemperatur von 400 auf 1200 °C steigt die spezifische Wärme der H. von 1,02 auf 1,60 kJ/kg K an. Qualitätskriterien für H. sind Stückigkeit, Wassergehalt, Aschegehalt und Gehalt an flüchtigen Bestandteilen.

Frische, trocken aus den Verkohlungsanlagen ausgetragene H. neigt zur Selbstentzündung. Deshalb ist eine Alterung unter kontrollierten Bedingungen erforderlich, wobei das Entstehen von Wärmestauungen in den ersten 48 Stunden nach der Pyrolyse vermieden werden muß.

H. gewinnt vornehmlich aufgrund der hohen Porosität, der Aschenarmut und der geringen Phosphor- und Schwefelgehalte eine wachsende Bedeutung. Sie dient z. B. als Aktivkohle, zur Herstellung von Schwefelkohlenstoff und von Reinst- und Ferrosilicium, als Aufkohlungsmittel für Stähle, als Reduktionsmittel bei der Kupferraffination, als Beifutter für die Tierernährung in Intensivanlagen, als Grillkohle sowie in den Entwicklungsländern als transport- und lagerfähiger Brennstoff für häusliche und industrielle Zwecke.

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