Hocheffizienter CO2-Filter: So wird das Klimagas für Gewächshäuser nutzbar

Hocheffizienter CO2-Filter: So wird das Klimagas für Gewächshäuser nutzbar

von Angela Schmid

CO2 gilt als Klimakiller schlechthin. Dabei kann das Gas auch sinnvoll genutzt werden - zum Beispiel für Gewächshäuser.

Kohlendioxid (CO2) gilt als Klimakiller schlechthin. Dabei ist das Gas nicht nur schädlich. Es kann auch sinnvoll genutzt werden.

Auffangen, lösen, wiederverwenden. Das ist die Idee der Schweizer Climeworks AG, eine Ausgründung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH). Ganz so einfach ist die CO2-Wiederverwertung aber nicht. Um es aus der Luft zu filtern, durchströmt die angesogene Umgebungsluft eine unscheinbare Kiste und passiert dabei ein patentiertes Filtermaterial, das die CO2-­Moleküle chemisch bindet.

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Ist der Filter gesättigt, wird das CO2 bei einer Temperatur von zirka 100 Grad Celsius gelöst. Dadurch wird hochreines Kohlendioxid mit einer Reinheit von über 99,9 Prozent freigesetzt. Dieses kann dann dort eingesetzt werden, wo es keinen negativen Effekt auf die Umwelt hat - etwa im Gewächshaus.

Vorteil der Technologie ist, dass 90 Prozent des Energiebedarfs aus Niedertemperatur-Wärme stammen können. Der Rest wird als Strom für Pump- und Steuerungsvorgänge beim Betrieb der Anlage benötigt.

Neu ist die Idee nicht. Bisher wurde aber noch nie eine so hohe Energie­effizienz erreicht. Die Climeworks-Anlage filtert täglich 135 Kilogramm CO2 aus der Umgebungsluft. Dies ­entspricht einer Ausbeute von rund 50 Tonnen im Jahr. Doch die Konkurrenz schläft nicht. In Nordamerika gibt es bereits ähnliche Geschäfts­modelle.

Weiterer Vorteil der Anlage ist, dass der Absorber nur auf 90 und nicht 300 bis 400 Grad erhitzt werden muss, um das CO2 zu reinigen. Das lässt die bisher hohen Kosten purzeln und macht das System wirtschaftlich.

Nur ein Sechstel der KostenNach Berechnungen der American Physical Society (APS) kostet die Filterung von einer Tonne CO2 rund 600 Dollar. Mit dem von Climeworks entwickelten Verfahren sollen die Kosten deutlich darunter liegen. Mittelfristiges Ziel sind 100 Dollar pro Tonne, um damit den heutigen global durchschnittlichen Preis für CO2 zu erzielen und wettbewerbsfähig zu sein. Für Climeworks eine Messlatte, um im späteren Kraftstoff-Geschäft bestehen zu können.

Mit der Direct-Air-Capture-Technologie (DAC) will Climeworks weltweit erstmals atmosphärisches CO2 an einen Kunden verkaufen. „Die Anlage soll Mitte 2016 einsatzbereit sein und 900 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr abscheiden können“, erklärt Climeworks-Chief Operations Officer Dominique Kronenberg. Das CO2 wird in einem nahegelegenen Gewächshaus der Gebrüder Meier Primanatura AG das Wachstum der angebauten Pflanzen, wie Tomaten, Gurken oder Salat, um bis zu 20 Prozent erhöhen.

„Der Bau der ersten Industrieanlage ist ein bedeutender Meilenstein für die Vision von Climeworks, den Kohlenstoff-Kreislauf zu schließen und die Skalierung der an der ETH Zürich und EMPA grundlegend erforschten Technologie in eine Industrieanwendung zu realisieren“, so Kronenberg

Dreijährige Testphase für CO2-FilterVorerst ist die Filteranlage ein auf drei Jahre angelegtes rund vier Millionen Euro teures Pilot- und Demonstrationsprojekt, um die DAC -Technologie auf Industrieniveau zu hieven. Zudem soll die Höhe der Betriebskosten der Industrieanlage bestimmt werden. „Darüber herrscht derzeit in Wissenschaft und Forschung noch Uneinigkeit. Das ist ein bedeutender Schritt für die Entwicklung von Geschäftsmodellen im internationalen Markt.“

Für das 2009 gegründete Schweizer Unternehmen ist das erst der Einstieg. Basierend auf den Ergebnissen des Projekts soll das aus der Luft gewonnenes CO2 für die Produktion synthetischer Kraftstoffe wie Power-to-Gas oder Power-to-Liquids genutzt werden. Kronenberg: „Die Technologie von Climeworks ermöglicht das Schließen des Kohlenstoffkreislaufs, weil CO2 aus jeglichen Quellen und für die Produktion von Kraftstoffen wiederverwendet werden kann.“

In Kürze soll die Climeworks-Technologie eingesetzt werden, um CO2 für die in der Getränkeindustrie benötigte Kohlensäure zur Verfügung zu stellen. Bislang erhält die Getränkeindustrie vornehmlich Kohlendioxid als Abfallprodukt der Industrie, das aus der Verbrennung fossiler Treibstoffe stammt.

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