Hydrothermale Karbonisierung (HTC)
Aus nasser Biomasse wird Biokohle
Bei der HTC wird Biomasse unter Druck und Wärme in wenigen Stunden zu Biokohle. Wir entwickeln das Verfahren für Kläranlagen und Reststoffe und befinden uns in der Entwicklungs- und Demonstrationsphase.
So funktioniert HTC
Im geschlossenen System wird Biomasse bei rund 200 °C und rund 20 bar umgewandelt. Dabei spalten sich die Kohlenhydrate in Kohle und Wasser, der Prozess setzt Energie frei. Er dauert wenige Stunden und braucht in der Natur Millionen Jahre.
Das Verfahren in drei Zahlen
ca. 200 °C
Temperatur
Die Biomasse wird im geschlossenen System auf rund 200 °C erhitzt.
ca. 20 bar
Druck
Der Druck im System liegt bei rund 20 bar.
wenige Stunden
Dauer
Der Prozess dauert wenige Stunden, in der Natur braucht er Millionen Jahre.
Klärschlamm und Reststoffe
Der Vorteil für Kläranlagen: Nasser Klärschlamm wird ohne Zusatzstoffe zu Biokohle, die sich leicht trocknen lässt. So entsteht dezentral ein lagerfähiger Energieträger.
In unserer Versuchsanlage mit einem Durchsatz von 180 bis 200 l/h haben wir Klärschlämme verschiedener Schweizer ARA karbonisiert. Klärschlamm ist nicht gleich Klärschlamm: Die Unterschiede waren deutlich. Zudem liess sich zeigen, dass 15 bis 20 % Fleischabfälle zusammen mit Gülle karbonisiert werden können.
Drei Wege für die Biokohle
Biokohle lässt sich auf drei Wegen nutzen:
- Verbrennung im Zementwerk, in der Kehrichtverbrennung oder für Fernwärme.
- Einlagerung zum Beispiel in Beton oder in Stollen.
- Rückführung in den Boden in der Landwirtschaft.
Die Schweiz will bis 2050 klimaneutral sein (Netto-Null). Das Bundesgesetz über die Ziele im Klimaschutz, die Innovation und die Stärkung der Energiesicherheit (Klima- und Innovationsgesetz, KlG) gilt seit Januar 2025. Abwasserreinigungsanlagen verursachen 1 bis 2 % der Treibhausgas-Emissionen der Schweiz und müssen das Ziel ebenfalls erreichen. Dazu kann HTC beitragen.
Zertifikate für Negativemissionen sind heute nur für Pyrolysekohle anerkannt. Dass auch HTC-Kohle anerkannt wird, ist unser Ziel, kein Stand.
Wo wir stehen
HTC der GRegio Energie AG ist in der Entwicklungs- und Demonstrationsphase. Das belegen wir:
- Pilot- und Demonstrationsprojekt «HTC Innovationscampus Rheinmühle» des Bundesamts für Energie, 2018 bis 2020. Der Schlussbericht ist öffentlich (ZHAW Digital Collection, Mehli et al., 2021).
- Fachartikel in Aqua & Gas (3/2021, 11/2024 und 2/2026) und im Fachartikel des Bundesamts für Energie «In vier Stunden wird aus Bioabfall Kohle».
- Kläranlage Phoenixville, Pennsylvania (USA): die erste kommerzielle HTC-Anlage mit der Kerntechnologie von GRegio, gebaut gemeinsam mit einem Partner.
- Pilotversuche auf der ARA Buchs im Februar 2025 und eine Marktanalyse. Im Projekt «Carbon Cascade» wird geprüft, ob eine HTC-Anlage im Grossmassstab eingesetzt werden kann.
- Versuchsanlage im Pilotmassstab: 180 bis 200 l/h, 180 bis 200 °C, 20 bar.
Referenz in den USA: Kläranlage Phoenixville
Auf der Kläranlage Phoenixville in Pennsylvania entstand die erste kommerzielle HTC-Anlage mit der Kerntechnologie von GRegio.
Kläranlage Phoenixville, Pennsylvania (USA) 
Kläranlage Phoenixville, Pennsylvania (USA) 
Kläranlage Phoenixville, Pennsylvania (USA)
Die Station im Energiepark Grischa
Die Station «Biomasse» im Energiepark Grischa in Chur stellt Biogas und HTC gegenüber. Sie wurde am 24. Oktober 2026 eröffnet.
Station Biogas und HTC im Energiepark Grischa 
Station Biogas und HTC im Energiepark Grischa
Patent
Für unser System zur hydrothermalen Karbonisierung besteht das Europäische Patent EP 4323479 B1 «System und Verfahren zur hydrothermalen Karbonisierung». Inhaberin ist die GRegio Energie AG, erteilt wurde das Patent am 6. August 2025.
Prüfen wir gemeinsam, ob HTC zu Ihrer Kläranlage passt
Wenn Sie eine Kläranlage betreiben oder planen: Im Fachgespräch legen wir offen, was belegt ist und was noch Entwicklung ist. Danach klären wir mit Ihnen, ob eine Machbarkeitsabklärung sinnvoll ist. Alex Treichler begleitet die Gespräche fachlich, Andreas Mehli ist Ihr Ansprechpartner.