Neuer CO2-Schlucker: Die erste kommerzielle Anlage zur Gewinnung von Kohlendioxid aus der Luft wurde in der Schweiz eröffnet. Sie fängt mittels Filtertechnik rund 900 Tonnen CO2 pro Jahr aus der Atmosphäre ein. Die Technologie des Direct-Air-Capture gilt als eine Variante des Geo-Engineering und soll langfristig beitragen, den Klimawandel zu bekämpfen. Die jetzt eröffnete Anlage der Firma Climeworks ist zwar eher klein, schon bald sollen aber weitere, größere Anlagen dieser Art folgen.

Angesichts der eher schleppende Fortschritte beim Klimaschutz gilt das Geo-Engineering oft als „Plan B“. Dieses umfasst technische Methoden, mit denen CO2 nachträglich aus der Luft entfernt oder die Sonneneinstrahlung gemindert wird. Wie effektiv solche Maßnahmen sind, ist allerdings umstritten. So könnten sie möglicherweise mehr schaden als nutzen und reichen nicht aus, um allein den Klimawandel zu stoppen.

Die meisten Ansätze zum Geo-Engineering sind bisher nicht über das Stadium der Planung oder kleiner Pilotprojekte hinaus. Noch am weitesten fortgeschritten ist die CO2-Sequestrierung – eine Abscheidung des Treibhausgases direkt am Entstehungsort, beispielsweise den Schornsteinen einer Fabrik oder einem Kraftwerk.

Das Prinzip des Direct-Air-Capture

Als deutlich weniger effektiv galt bisher das Direct-Air-Capture – das Herausfiltern von CO2 aus der normalen Umgebungsluft. Diese Anlagen saugen Luft an und filtern das CO2 mit chemischen Bindemitteln heraus. Der große Nachteil: Weil die Konzentration des CO2 in der Luft so gering ist, müssen enorme Luftmenge gefiltert werden – und das kostet Energie.

Dass das Air-Capture trotzdem rentabel sei kann, soll nun die erste kommerzielle Anlage dieser Art beweisen helfen. Entwickelt und gebaut hat sie die Firm Climeworks in Hinwil in der Nähe von Zürich. Nach deren Angaben kann die Anlage pro Jahr 900 Tonnen Kohlendioxid aus der Luft filtern. Dieses Gas wird an einen nahegelegenen Pflanzenbaubetrieb verkauft und dort in den Gewächshäusern genutzt, um das Wachstum von Gemüse zu fördern.

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So funktioniert das Prinzip des Direct-Air-Capture in der Climeworks-Anlage. © Climeworks

CO2 aus der Luft, Energie aus Abwärme

Die Anlage besteht aus drei Containern mit insgesamt 18 CO2-Kollektoren, die die Luft ansaugen und durch eine patentierte Filterstruktur leiten. Während der Filterung sammelt sich das CO2 chemisch an der Oberfläche des Filters. Sind die Filter gesättigt, werden sie auf rund 100 Grad erhitzt. Dadurch wird das gebundene CO2 wieder frei und kann nun als reines Gas abgeleitet werden. Die Kollektoren sind nun für den nächsten Filterzyklus bereit.

Damit die Anlage ohne Unterbrechungen laufen kann, sind die CO2-Kollektoren so eingestellt, dass sie stets in unterschiedlichen Phasen ihres Arbeitszyklus sind. Die Energie für den Betrieb der Pumpen und die Abtrennung des CO2 bekommt die Anlage zu 80 Prozent aus Abwärme: Sie steht auf dem Dach einer örtlichen Müllverwertungsanlage und kann so deren Abwärme direkt nutzen.

Nahansicht der CO2-Kollektoren für das Direct-Air-Capture © Climeworks/ Julia Dunlop

Erst der Anfang…

Noch hat diese Direct Air Capture-Anlage eher Kleinformat. Sie gewinnt pro Jahr nur rund 900 Tonnen CO2 aus der Luft – das entspricht den Emissionen von etwa 200 PKW. Doch Climeworks sieht darin einen ersten wichtigen Schritt hin zu weiteren kommerziellen Anwendungen dieser Technologie. „Mit den energetischen und wirtschaftlichen Daten können wir nun auch andere, größere Projekte zuverlässig kalkulieren und dabei auf die Erfahrungswerte aus der Praxis zurückgreifen“, sagt Jan Wurzbacher, einer der Geschäftsführer der Climeworks AG.

In den kommenden Monaten will das Unternehmen weitere kommerzielle Pilotprojekte installieren. Diese sollen CO2 unter anderem für die Lebensmittel- und Getränkebranche, den Energiesektor und der Automobilindustrie gewinnen. Außerdem sollen solche Anlagen mit unterirdischer Speicherung kombiniert werden und so gezielt dem Klimaschutz dienen.

„Hoch skalierbare negative Emissionstechnologien sind zum Erreichen des 2-Grad-Ziels der Weltgemeinschaft unerlässlich“, betont Wurzbachers Kollege Christoph Gebald. „Die DAC-Technologie bietet hierfür unzählige Vorteile und ist in Kombination mit unterirdischer Speicherung bestens geeignet.“ Um bis zum Jahr 2025 auch nur ein Prozent der globalen CO2-Emissionen aus der Luft zu filtern, wären allerdings 250.000 Anlagen wie in Hinwil nötig.

6. Juni 2017