Werkstoff
Die Schale einer Kokosnuss ist hart, faserarm und fast reiner Kohlenstoff, sobald man ihr unter Luftabschluss die flüchtigen Bestandteile austreibt. Aus dieser schlichten Beobachtung ist eine Industrie geworden, die Millionen Tonnen Abfall verwertet.
Schalen, Ofen, Gitter: die drei Stationen einer Kette, die in Südostasien meist auf einem einzigen Hof stattfindet.
Kokospalmen liefern seit Jahrhunderten Kopra, Öl und Kokosfasern. Die harte Innenschale, die Endokarp, blieb dabei übrig und wurde verbrannt oder verstreut. Sie ist jedoch ein ungewöhnlich dichter, aschearmer Rohstoff, und genau das macht sie als Ausgangsmaterial für Holzkohle interessant.
Die Schalen kommen in einen Ofen, in dem sie unter stark verringerter Luftzufuhr auf etwa vierhundert bis sechshundert Grad gebracht werden. Wasser, Teere und flüchtige organische Verbindungen entweichen, zurück bleibt ein poröses Kohlenstoffgerüst. Der Massenverlust ist beträchtlich: aus hundert Kilogramm Schalen werden je nach Verfahren zwanzig bis dreißig Kilogramm Rohkohle. Das Grundprinzip ist dasselbe wie beim europäischen Meiler, den der Beitrag über die Köhlerei im Harz beschreibt, nur dass hier ein gemauerter oder stählerner Ofen an die Stelle des Erdhügels tritt.
Die Rohkohle wird gebrochen und zu Staub gemahlen. Erst dann kommt das Bindemittel, in der Regel Tapiokastärke aus der Maniokwurzel, gelegentlich Weizen- oder Maisstärke, mit Wasser angerührt. Die Masse geht in eine Presse, die Würfel, Zylinder oder Ringe formt. Ohne Bindemittel würde der Staub zerfallen; zu viel Bindemittel senkt den Heizwert und erhöht den Ascheanteil. Die Rezeptur einer Presserei ist deshalb ihr wichtigstes Betriebsgeheimnis.
Frisch gepresste Würfel enthalten Wasser aus dem Bindemittel. Sie kommen für ein bis drei Tage auf Gitter in die Sonne oder in einen Trockenofen, bis der Wassergehalt unter etwa fünf Prozent liegt. Restfeuchte ist der häufigste Grund für Ausschuss: sie lässt die Würfel beim Erhitzen springen.
Die Kette findet fast vollständig dort statt, wo die Kokospalme wächst: Indonesien, Sri Lanka, Indien, die Philippinen, Vietnam. Indonesien gilt als größter Ausfuhrland für Kokosschalenkohle. Die Struktur ist kleinteilig, viele Höfe verkohlen selbst und liefern Rohkohle an eine Presserei im Nachbarort. Das Wort für Kokosnuss ist, nebenbei, dasselbe, aus dem sich der Name des ganzen Gegenstands entwickelt hat: die Spur führt der Beitrag über die Wanderung des Wortes Nargile nach.
Glühende Kohle verbrennt unvollständig und setzt dabei Kohlenmonoxid frei, ein farb- und geruchloses Gas. Das gilt für jede Holzkohle in jedem geschlossenen Raum, für den Grill auf dem Balkon so gut wie für alles andere. Deutsche Giftinformationszentren führen dazu regelmäßig Fälle. Was dazu belegt ist, steht im Beitrag über den Stand des Wissens zu Gesundheitsrisiken. Und wie sich diese Wärme im Gerät überhaupt fortsetzt, erklärt der Beitrag über die Physik der Wasserpfeife.
Der gepresste Würfel verdeckt seine Entstehung. Am Anfang stehen sortierte Schalen, die getrocknet und unter begrenzter Sauerstoffzufuhr erhitzt werden. Bei dieser Verkohlung entweichen flüchtige Bestandteile, während ein kohlenstoffreicher Feststoff zurückbleibt. Temperatur, Luftzufuhr, Feuchtigkeit und Abkühlung beeinflussen die Eigenschaften. Die FAO beschreibt bei der Schalenverkohlung außerdem die Rauch- und Wärmeprobleme einfacher Gruben- und Trommelverfahren. Die industrielle Frage lautet deshalb nicht nur, ob eine Schale brennt, sondern wie der Prozess kontrolliert wird.
Nach der Verkohlung wird das Material gebrochen und nach Korngröße sortiert. Für einen Pressling braucht es zusätzlich einen Binder, häufig auf Stärkebasis, und eine Form, die aus lockerem Pulver ein gleichmäßiges Stück macht. Trocknung und Lagerung entscheiden, ob die Form hält oder ob Feuchtigkeit und Bruch die Charge verändern. Die oft verwendete Zahl einer festen Ausbeute gehört immer zu einer bestimmten Anlage und Rohstoffqualität; sie lässt sich nicht pauschal auf jede Kokosschale übertragen.
Die Nutzung von Schalen als Rohstoff kann ein Nebenprodukt in einen weiteren Materialstrom führen. Sie macht das Erzeugnis aber nicht automatisch klimaneutral oder gesundheitlich unbedenklich. Bei der Verbrennung entstehen Rauch, Kohlenmonoxid und weitere Schadstoffe. Für Wasserpfeifen kommt zum Kohlerauch der Tabakrauch hinzu. Die WHO weist deshalb auf die kombinierte Belastung hin. Das Magazin beschreibt die Kette als Werkstoffgeschichte und vermeidet Aussagen, die aus der Herkunft der Schale eine sichere Anwendung ableiten.
Die Materialgeschichte beginnt auf der Werkbank.
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