Methangewinnung aus organischem Abfall

Regenerative Energiequelle: Kaffeesatz

09.09.2017 Kaffee liefert die Energie für den Tagesanfang – das ist allen Kaffeetrinkern klar. Die Energiegewinnung aus Kaffee, genauer gesagt aus dem Kaffeesatz, funktioniert aber auch in deutlich größerem Maßstab. Kaffeesatz ist kein bloßer Abfall.

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Kaffeesatz lässt sich nachhaltig verwerten, unter anderem als Dünger und zur Gewinnung von Methan. (Bild: Petra Nowack – peno – Fotolia)

Aufgrund seines hohen Anteils an Stickstoff ist er auch ein gern genutzter Gartendünger. Diese Zweitverwertung leistet bereits einen Beitrag zu umweltfreundlicher Abfallwirtschaft. Aber damit ist das Potenzial der Kaffeereste noch nicht ausgeschöpft. Wissenschaftler des Paul Scherrer Instituts (PSI) in der Schweiz haben sich mit der Frage beschäftigt, wie sich daraus Energie in Form von Methan gewinnen lässt.

Damit sich die Sache lohnt, haben sie nicht nur ihre eigenen Kaffeefilter zusammengelegt. Stattdessen arbeiteten sie mit dem Lebensmittelkonzern Nestlé zusammen. Denn in dessen Produktion von Instant-Kaffeepulver fällt Kaffeesatz in großen Mengen an. Daher besteht ein großes Interesse daran, prozessbedingte Abfälle zum einen so gut es geht zu reduzieren und zum anderen unvermeidbare Abfälle nutzbar zu machen. Bei organischen Abfällen verbreitet ist der Nutzen als Tierfutter, Kompostierung und energetische Verwertung, etwa in Biogasanlagen.

Insbesondere das Potenzial, aus den Abfällen Energie zu gewinnen, ist dabei noch lange nicht ausgeschöpft. Hier setzen die Forscher des PSI an. In einem Pilotversuch erhitzten sie die Rückstände aus der Herstellung von löslichem Kaffee in einer speziellen Versuchsanlage auf eine Temperatur von rund 450 °C und setzten sie einem Druck von etwa 300 bar aus. Unter diesen Bedingungen geht das im Kaffeesatz enthaltene Wasser in den überkritischen Zustand über. Das hat den Vorteil, dass sich die im Kaffeesatz enthaltenen Nährsalze, nicht wie in normalem Wasser auflösen, leicht abtrennen lassen. In einem nächsten Prozessschritt entsteht mithilfe eines Katalysators aus dem Kaffeesatzrest Methan. Prinzipiell lässt sich dieses Verfahren auf alle organischen Abfälle mit ausreichendem Wasseranteil anwenden.

Frédéric Vogel, Leiter der Gruppe Katalytische Verfahrenstechnik am PSI: „Die Herausforderung liegt in den verschiedenen Zusammensetzungen der organischen Abfälle, für die das Verfahren jeweils optimiert werden muss.“

Heftausgabe: September 2017
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Über den Autor

Ansgar Kretschmer, Redaktion
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