05.08.2026

Poröse Kohle aus Kaffeesatz für CO₂-Filter

Forschende haben Kaffeesatz und andere biologische Reststoffe zu poröser Kohle verarbeitet und deren CO₂-Aufnahme untersucht. Entscheidend war dabei vor allem die Größe der Mikroporen im Produkt.

Biokohle aus Holz hergestellt auf einer Hand

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René Notenbomer / stock.adobe.com

Das Bild zeigt beispielhaft Biokohle aus Holz. In der Studie wurden dagegen Kaffeesatz und weitere biologische Reststoffe zu porösen Kohlen verarbeitet und auf ihre Fähigkeit zur CO₂-Aufnahme untersucht.

Kaffeesatz, Zwiebelschalen und Hühnermist sind organische Reststoffe, haben aber sonst scheinbar nicht viel gemeinsam. Ein Team um Wojciech Jerzak untersuchte, diese sehr unterschiedlichen Ausgangsstoffe, auf die Möglichkeit daraus poröse Kohlen herstellen zu können, die CO₂ binden. Entscheidend war nicht allein die Gesamtoberfläche, sondern der Anteil besonders enger Poren.

Für die Versuche erhitzten die Forschenden die drei Ausgangsstoffe unter Sauerstoffausschluss auf 800 Grad Celsius. Bei dieser Pyrolyse entstand eine kohlenstoffreiche Biokohle. Anschließend entfernte das Team mineralische Bestandteile mit Salzsäure und aktivierte die Kohle mit Kaliumhydroxid. Dabei bildeten sich zahlreiche Mikro- und Mesoporen. Wie stark sich die Porenstruktur veränderte, hing deutlich vom jeweiligen Reststoff ab.

Kaffeesatz bindet am meisten CO₂

Die aktivierte Kohle aus Zwiebelschalen erreichte mit knapp 1.475 Quadratmetern pro Gramm die größte innere Oberfläche. Die höchste CO₂-Aufnahme zeigte jedoch das Material aus Kaffeesatz. Es band bei 20 Grad Celsius und einem CO₂-Druck von etwa einem Bar 95 Kubikzentimeter Gas pro Gramm. Die Auswertung ergab, dass vor allem ultrafeine und schmale Mikroporen für die Aufnahme verantwortlich waren. Eine große Gesamtoberfläche allein sagt daher noch wenig über die Eignung als CO₂-Filter aus.

Auch Kohle aus Hühnermist ließ sich verbessern. Hier war das Entfernen von Mineralstoffen besonders wichtig, weil dadurch blockierte Poren zugänglich wurden. In wiederholten Aufnahme- und Abgabezyklen blieben die aktivierten Kohlen stabil. Zudem nahmen sie CO₂ bevorzugt gegenüber Stickstoff auf.

Bis zu einem praktischen Einsatz ist weitere Arbeit nötig. Die Versuche erfolgten im Labor und bei einer hohen CO₂-Konzentration. Zudem benötigen die Herstellung bei 800 Grad und die chemische Aktivierung Energie, Säure und Lauge. Die Forschenden nennen deshalb den Verbrauch der Reagenzien, die entstehenden Waschwässer und die Wirtschaftlichkeit als offene Punkte. Die Studie zeigt, wie sich verschiedene biogene Reststoffe gezielt für poröse Kohlen auswählen und bearbeiten lassen.