Die Folge könnte sein, dass CO2 schon in wenigen Jahren in den meisten Alltagsprodukten steckt - von Badelatschen bis zu Medikamenten. Möglich wird das durch einen radikalen Technologiesprung: Zwar ist Kohlendioxid energiearm und reaktionsträge. Ohne hohen Energieaufwand ist der Stoff kaum zu verarbeiten. Zugleich aber ist Kohlenstoff - die Basis von CO2 - der unverzichtbare Grundbaustein vieler chemischer Verbindungen. Damit ist die Substanz auch Grundlage der gesamten Industrie.
Neue chemische Verfahren ermöglichen nun, das eigentlich gefürchtete Gas in bislang undenkbarem Maß einzusetzen: Mithilfe spezieller Substanzen, sogenannter Katalysatoren, helfen Forscher dem trägen Kohlendioxid auf die Sprünge. Die Katalysatoren aktivieren das unsichtbare CO2. Dadurch können andere Stoffe mit ihm reagieren. So entstehen neue Substanzen - etwa Flüssigkeiten oder Salze. Die werden dann zur Basis für Kunststoffe oder Baustoffe aller Art.
Wie aus dem Klimagas CO₂ Schaumstoff wird
CO₂ lässt sich unter anderem in fossilen Kraftwerken gewinnen, wo es dem Abgas mithilfe der Rauchgaswäsche entzogen wird.
Verflüssigt kann das CO₂ zur Weiterverarbeitung transportiert oder – gasförmig – direkt vor Ort chemisch umgewandelt werden.
Im Idealfall werden Wärme oder Wasserstoff und der benötigte Strom mit regenerativen Quellen wie Windkraft erzeugt.
Mithilfe von Katalysatoren werden die CO₂-Bausteine Kohlenstoff und Sauerstoff mit anderen Elementen zu neuen Chemikalien umgebaut.
Die Basis-Chemikalien können in der weiteren Produktion chemisch identische Stoffe ersetzen, die bisher auf Erdölbasis hergestellt werden.
CO₂-basierte Polykarbonate, Polyurethane aber auch Methanol lassen sich zum Beispiel zu CDs, Schaumstoffen oder Treibstoff verarbeiten.
"Die Experten sind sich dieser Prozesse lange nicht bewusst gewesen", sagt Joe Jones, Chef des US-Technologieunternehmens Skyonic, das aus Kohlendioxid mineralische Produkte wie Kalk und Soda herstellt, die vor allem in der Bauindustrie gefragt sind. Insgesamt lassen sich aus Kohlendioxid bisher 26 Baustoffe wie Zement und Mörtel herstellen. Das britische Startup Novacem etwa gewann für seinen grünen Zement aus CO2‚ erst kürzlich mehrere Auszeichnungen.
Auch das US-Unternehmen Novomer gehört zu den Pionieren der CO2 -Wirtschaft. Das Bostoner Unternehmen ist der erste Hersteller weltweit, der massenhaft Kunststoff aus Kohlendioxid produziert. Und die Bostoner forschen an Dutzenden weiteren CO2 -Recyclingverfahren.
Günstige Alternative
Dabei entstehen fast nebenbei neue Innovationen. So besitzt das Novomer-Plastik - das zur Hälfte auf Kohlendioxid basiert - völlig neue Eigenschaften: Sobald man es berührt, wird es durch die Körperwärme weich und lässt sich beliebig verformen. Beim Loslassen verfestigt es sich wieder. Damit könnte das Material intelligente Klebestreifen für Umschläge ermöglichen, die dann fixiert sind, wenn der Kunde sie ablegt. Nimmt er den Umschlag wieder zur Hand, wird der Kleber weich, und der Umschlag lässt sich öffnen. Noch etwas ist ungewöhnlich: Der neue Kunststoff sei schon jetzt preiswerter als etablierte Massenware, sagt Jason Anderson, der bei Novomer für neue Geschäftsfelder zuständig ist.
Als Nächstes wollen die US-Pioniere den Rost besiegen. Noch 2012 will Novomer mit dem niederländischen Biotech-Unternehmen DSM eine Metallbeschichtung aus CO2 -Plastik auf den Markt bringen, die Maschinen, Geräteteile und Metallspulen wie eine unsichtbare Haut vor Korrosion schützt. Novomer nutzt dafür das Kohlendioxid aus dem Abgas einer Ethanolfabrik. Es reagiert in den stählernen Tanks bei 70 Grad Celsius mit einer Flüssigkeit, die aus fossilen Rohstoffen erzeugt wird. Nach ein paar Stunden Rühren unter hohem Druck wird der Kunststoff abgezweigt.
Doch das klappt nur dank eines Katalysators, der die Reaktion 300-fach beschleunigt und den Energieverbrauch senkt. Dieses metallhaltige Pulver ist der eigentliche Kniff des Verfahrens. Seine Zusammensetzung verrät Novomer daher nicht.
Europäer und Chinesen wollen nachziehen
Jetzt beeilen sich chinesische und europäische Chemikalienproduzenten, dem Pionier nachzueifern - allen voran BASF: Vor wenigen Wochen präsentierte der Ludwigshafener Chemiekonzern mit Siemens einen Staubsauger, dessen schwarz glänzende Hülle aus einem CO2 -Plastik-Hybrid besteht. Zwar stecken darin auch noch herkömmliche Kunststoffe. Dennoch sei die Ökobilanz besser, als würde das Kohlendioxid unter der Erde gespeichert, sagt BASF-Projektmanagerin Anna Katharina Brym.
Genaue Zahlen rückt sie nicht heraus. Nur so viel verrät sie: Jede Woche werde im Labor in Ludwigshafen eine halbe Tonne Kohlendioxid vernichtet und mit einer erdölbasierten Komponente am Ende zu einer Tonne glasklaren Polypropylenkarbonats geschmolzen.
