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Negative Emissionen : Kohlendioxid-Sauger fürs Klima

Räumt hinter den anderen auf: Die isländische Anlage von Climeworks und Carbonfix filtert jährlich 4000 Tonnen Kohlendioxid aus der Luft. Bild: AFP

Große Filteranlagen können der Luft CO2 entziehen und es wieder unter die Erde bringen. Die entscheidende Frage lautet nur: Ist das überhaupt effizient? Forscher der Universität Freiburg haben wichtige Antworten gefunden.

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          Die Isländer sitzen auf einer Ressource, die am wertvollsten ist, wenn sie einfach da bleibt, wo sie ist, Hunderte Meter unter der Erde. Dann könnte das Basaltgestein Kohlendioxid binden, das einst aus dem Boden geholt, verbrannt wurde und in der Atmosphäre seine klimaschädliche Wirkung entfaltet hat. Das zumindest ist die Idee hinter „Orca“.

          Anna-Lena Niemann
          Redakteurin im Ressort „Technik und Motor“.

          Orca ist eine Pilotanlage der Direct-Air-Capture-Technologie, kurz DAC, die im Klimaschutz zwar noch keine Rolle spielt, in zwanzig, dreißig Jahren aber zu einem wichtigen Baustein werden könnte. Denn auch wenn fossile Brennstoffe in Zukunft im Boden verbleiben, ist die Atmosphäre noch immer mit historischem Ballast aus der Zeit gefüllt, als das anders war. Zudem gibt es chemische Prozesse, die ohne CO2-Emissionen nur schwer vorstellbar sind. Stahl lässt sich dekarbonisieren, bei Zement wird es schon schwieriger. Deshalb taucht Technik, die Kohlendioxid aus der Luft filtert, in den meisten Klimapfaden an irgendeiner Stelle auf. Auch der jüngste IPCC-Bericht bringt sie als eine Art Auffangnetz oder Notfallplan ins Spiel.

          DAC unterscheidet sich von den CCS-Techniken (Carbon Capture and Storage), die Unternehmen der Fossil- und Chemiewirtschaft schon lange einsetzen, meist, um Abgase direkt in ihrem Industriepark abzuscheiden. Wegen der hohen Konzentration in der Abluft ist das Verfahren dort recht effizient. Das zuvor freigesetzte Klimagas wird der Atmosphäre aber in der Regel nicht dauerhaft entzogen, sondern als Rohstoff genutzt. Nicht nur, aber auch, um, in Bohrlöcher injiziert, die Ölausbeute zu erhöhen.

          Weltretter sind die Anlagen nicht

          Orcas Ernte soll anders enden. Seit zwei Monaten läuft sie nun. Das verantwortliche Start-up Climeworks aus der Schweiz betreibt nahe Zürich schon seit vier Jahren eine ähnliche Anlage, bevor man die Ausmaße für Island mehr als vervierfacht hat. 4000 Tonnen CO2 soll Orca der Atmosphäre je Jahr entziehen. Das entspricht dem jährlichen CO2-Fußabdruck von 360 Deutschen. Ein Weltretter ist die Anlage, die größte ihrer Art weltweit, noch nicht.

          Die isländische DAC-Anlage ist bis jetzt die größte ihrer Art weltweit. Und eine der effizientesten.
          Die isländische DAC-Anlage ist bis jetzt die größte ihrer Art weltweit. Und eine der effizientesten. : Bild: AFP

          Sie filtert CO2 direkt aus der Luft, das Partnerunternehmen Carbfix pumpt es gemischt mit Wasser unter die Erde, wo es in Verbindung mit dem Basalt in etwa zwei Jahren mineralisiert. Aus CO2 wird harmloses Karbonatgestein. So lautet die Kurzversion. Die lange ist um einiges komplexer, aber entscheidend für die Frage, wie groß der Nutzen der DAC-Technik tatsächlich ist. Dass die Technik funktioniert, ist erwiesen. Wie effizient sie allerdings ist, wie teuer, wie effektiv darin, die Klimaziele zu erreichen – auf diese Fragen gibt es bisher kaum belastbare Antworten. Genauso wie auf die Frage, ob am Ende der Gleichung wirklich Negativemissionen stehen, also weniger CO2 in der Atmosphäre verbleibt, oder ob es nur um netto null geht. Das ist der Fall, wenn das abgeschiedene Kohlendioxid weiterverarbeitet wird und zum Beispiel als synthetischer Kraftstoff ein Teil des Kreislaufs bleibt.

          Wie viel Energie braucht es, um eine Tonne CO2 zu speichern?

          Mehr Klarheit bringt nun eine Studie der Universität Freiburg, die gerade in der Fachzeitschrift Nature Energy erschienen ist. Die Autoren vergleichen darin die zwei bisher in Pilotanlagen erprobten DAC-Techniken: Jene, auf die Climeworks setzt, und die des kanadischen Unternehmens Carbon Engineering. Erstere setzen auf ein Verfahren mit niedrigen Temperaturen, die anderen auf eines mit hohen. Die Wissenschaftler haben sich für beide den gesamten Lebenszyklus der Anlagen angeschaut und ihre ökologische Bilanz durchgerechnet, vom Bau der wichtigen Komponenten bis zur Verschrottung, die nach etwa 20 Jahren ansteht. Und sie haben die Zahlen in für die Umwelt relevante Kategorien überführt: Wie viel Wasser, Landfläche, Metalle oder Chemikalien brauchen sie? Wie viel Feinstaub setzen sie frei? Und vor allem: Wie viel Energie braucht es eigentlich, um der Atmosphäre auch nur eine Tonne CO2 zu entziehen, sie zu transportieren und in den Boden zu pressen?

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