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CO2-Recycling Der Klimakiller als Rohstoff

Bislang dreht sich alles darum, Kohlendioxid zu vermeiden. Neue Technologien machen das gefürchtete Gas nun aber zu einem unerschöpflichen Rohstoff – für Alltagsprodukte wie Pillen, Schuhe und Zement. CO2 wird zum Erdöl der Zukunft.

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Kuriose Folgen der Energiewende
Schwierige Löschung von Windrad-BrändenDie schmalen, hohen Windmasten sind bei einem Brand kaum zu löschen. Deshalb lassen Feuerwehrleute sie meist kontrolliert ausbrennen – wie im April in Neukirchen bei Heiligenhafen (Schleswig-Holstein). Quelle: dpa
Tiefflughöhe steigtDie Bundeswehr hat die Höhe bei nächtlichen Tiefflügen angepasst. Wegen Windradmasten kann die Tiefflughöhe bei Bedarf um 100 Meter angehoben werden. Der Bundesverband Windenergie (BWE) begrüßt, dass dadurch Bauhöhen von bis zu 220 Meter realisiert werden können. Die Höhe des derzeit höchsten Windradtyps liegt bei etwa 200 Metern. Quelle: dpa
Dieselverbrauch durch WindräderViele neue Windkraftanlagen entstehen – ohne ans Netz angeschlossen zu sein. Solange der Netzausbau hinterherhinkt, erzeugen die Windräder keine Energie, sondern verbrauchen welche. Um die sensible Technik am Laufen zu halten, müssen Windräder bis zu ihrem Netzanschluss mit Diesel betrieben werden. Das plant etwa RWE bei seinem im noch im Bau befindlichen Offshore-Windpark „Nordsee Ost“. Quelle: AP
Stromschläge für FeuerwehrleuteSolarzellen lassen sich meist nicht komplett ausschalten. Solange Licht auf sie fällt, produzieren sie auch Strom. Bei einem Brand droht Feuerwehrleuten ein Stromschlag, wenn sie ihren Wasserstrahl auf beschädigte Solarzellen oder Kabel halten. Diese Gefahr droht nicht, wenn die Feuerwehrleute aus sicherer Entfernung den Wasserstrahl auf ein Haus richten – aber, wenn sie dabei ins Haus oder aufs Dach gehen. Stromschlagsgefahr gibt es ebenso für Feuerwehrleute, wenn sie nach einem Straßenunfall Personen aus einem beschädigten Elektroauto bergen müssen. Quelle: AP
Störende SchattenWindräder werfen Schatten – manche Anwohner sehen darin eine „unzumutbare optische Bedrängung“, wie es das Verwaltungsgericht Gelsenkirchen ausdrückte. Es gab einer Klage recht, die gegen ein Windrad in Bochum gerichtet war. Im Februar wies das Bundesverwaltungsgericht die Revision des Investors ab. Das Windrad wird nun gesprengt. Quelle: dpa
Gestörte NavigationAuf hoher See wird es voll. Windparks steigern nicht nur das Kollisionsrisiko mit Schiffen. Die Rotoren stören auch das Radarsystem. Der Deutsche Nautische Verein schlägt daher vor, dass Windparks nur genehmigt werden, wenn die Betreiber auch neue Radaranlagen an den Masten installieren. Quelle: dapd
Windrad-LärmWindräder drehen sich nicht nur, dabei machen sie auch Geräusche. Je stärker der Wind, desto lauter das Windrad – und das wollen viele Bürgerinitiativen nicht hinnehmen. Ein Beschwerdeführer aus dem westfälischen Warendorf erreichte im September 2011 vorm Verwaltungsgericht Münster zumindest, dass eine Windkraftanlage nachts zwischen 22 und 6 Uhr abgeschaltet wird. Quelle: dpa

Für die meisten Menschen ist Kohlendioxid die schmutzige Folge des industriellen Ölzeitalters. Die Ursache für globale Erwärmung, schmelzende Gletscher und anschwellende Ozeane. Der Klimakiller schlechthin. Und wenn es sich schon nicht vermeiden lässt, dann soll das aus Fabrikschloten und Auspuffrohren quellende Abgas doch bitte tief unter die Erde verschwinden: Auf dass wir nie wieder damit zu tun haben.

Das aber, so glaubt eine wachsende Schar von Forschern, könnte ein teurer Irrweg sein. Nicht nur, weil diese Speichertechnik – zu Recht – höchst umstritten ist. Vor allem, so ihre Überzeugung, sei Kohlendioxid viel zu wertvoll, um es unter die Erde zu verbannen. Denn neue Technologien machen CO2 plötzlich zu einem kostbaren Rohstoff für weite Teile der Industrie.

Unterschätzte Möglichkeiten

Die Palette der Einsatzmöglichkeiten reicht von Folien über Tupperboxen bis hin zu Zement. Schon heute wird CO2 zu Harnstoff für die Kunstdüngerherstellung und zu Aspirin verarbeitet. Schon bald könnte es auch – in einem mehrstufigen Verfahren mit Wasserstoff zu Sprit verarbeitet – Autos und Flugzeuge antreiben. Daher fordert mittlerweile auch ein Expertengremium der EU: Kohlendioxid dürfe nicht vergraben, sondern müsse recycelt werden.

Das ist neu. Bislang trauten Forscher der Idee, Kohlendioxid als Rohstoff zu nutzen, nicht viel zu. Das Recycling könne lediglich einen „geringen Beitrag von einem Prozent zur Reduktion der CO2-Emissionen leisten“, hieß es beim Verband der Chemischen Industrie noch vor wenigen Jahren. Nach Weltretten klang das nicht gerade – wäre aber dringend nötig. Schließlich summierte sich der Ausstoß von Kohlendioxid als Abgas zuletzt auf die kaum vorstellbare Menge von gut 30 Gigatonnen im Jahr.

Wie aus dem Klimagas CO₂ Schaumstoff wird

Alessandra Quadrelli glaubt, dass die Wissenschaft die Möglichkeiten des Kohlendioxids bei Weitem unterschätzt. Die Leiterin des Lehrstuhls für Nachhaltigkeit forscht an der Universität Lyon – auch im Auftrag der EU – an Verwertungskonzepten: CO2 könnte in den nächsten Jahren zu einem der wichtigsten Grundstoffe der Chemieindustrie werden.

Kraftstoff für die Chemieindustrie

Quadrelli spricht daher von einer beginnenden Kohlendioxidwirtschaft – einer Wirtschaft, die den Stoff nicht nur ausstößt, sondern ihn zugleich produktiv zu nutzen weiß. Sie kalkuliert, dass sich mithilfe innovativer CO₂-Recycling-Technologien ein Zehntel der global erforderlichen Treibhausgasreduktion erzielen ließe. Das wäre etwa so viel, wie Unternehmen und Staaten mithilfe der strittigen CCS-Technik unterirdisch einlagern wollen.

Es ist ein plötzlicher Imagewandel, der dem Klimakiller den Schrecken nehmen könnte: Kohlendioxidrecycling sei ein „heißes Zukunftsthema“, sagt auch CO₂-Expertin Martina Peters vom Chemiekonzern Bayer. Die Nobelpreisträger George Olah und Josef Stiglitz würdigen das Gas gar als künftigen Kraftstoff der Chemieindustrie.

Die Experten des US-Energieministeriums wollen diese Chancen nutzen. Sie haben seit 2010 rund 106 Millionen Dollar in die Vision einer Kohlendioxidwirtschaft gesteckt. Das Bundesforschungsministerium stellt ebenfalls seit 2010 100 Millionen Euro bereit. Nun steigen auch Chemieunternehmen in das Geschäft ein, darunter Evonik, BASF und Bayer – und mit ihnen Technologie- und Energiekonzerne wie Siemens, RWE und EnBW.

Badelatschen aus CO2

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.

Zukünftige CO2-Recyclingverfahren

Ein BASF-Mitarbeiter kontrolliert Kunststoffkugeln, die zu Blöcken gepresst und anschließend in handliche Dämmplatten geschnitten werden Quelle: BASF

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 (siehe Grafik).

„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.

Grüner High-Tech für Stadt und Land
Schlafkapsel von Leap-Factory Quelle: PR
Prototyp eines wärmespeichernden Grills Quelle: PR
Mini-Windkraftwerk von MRT Wind Quelle: PR
Leuchtendes Kindle-Cover Quelle: PR
Selbstversorgende Insel in der Südsee Quelle: PR
Tomaten in einem Gewächshaus Quelle: dpa
Ein Schild mit der Aufschrift "Genfood" steckt in einer aufgeschnittenen Tomate neben einem Maiskolben Quelle: dpa/dpaweb

Preiswerte Innovationen

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.

Wie aus dem Klimagas CO₂ Turnschuhe, CDs oder Matratzen werden Quelle: Bayer

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.

BASF feilt an der Ökobilanz

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.

Der Chemiekonzern aus Ludwigshafen möchte mit dem neuen Kunststoffgemisch die wachsende Zahl umweltbewusster Biokunden ansprechen. Daher werden die Techniker des Unternehmens das neue Plastik zunächst vor allem für kompostierbare Verpackungen einsetzen. Kunden können dann gleich ein dreifach gutes Gewissen haben: Sie schonen endliche Ressourcen (Erdöl), tun etwas gegen das Müllproblem (das Plastik verrottet) und reduzieren den Treibhauseffekt (in der Packung ist CO2 gebunden).

Positiver Klimaeffekt

Welche Politiker eine Dreckschleuder fahren
Klimaschützer der LandesregierungenDer Hamburger Innensenator und SPD-Politiker Michael Neumann (links) fährt laut einer aktuellen Studie der Deutschen Umwelthilfe (DUH) sehr klimaschonend: Sein BMW 520d verbraucht mit 123 Gramm pro Kilometer am wenigsten CO2. Hinter ihm liegt Hamburgs Umweltsenatorin Jutta Blankau (SPD), ihr Mercedes Benz C220 braucht 125 Gramm CO2/km. Quelle: dpa
Klimaschützer der LandesregierungenSparsam im Verbrauch und Kohlendioxid-Ausstoß ist auch der Audi A4 von Brandenburgs Finanzminister Helmut Markov (Linkspartei): 127 Gramm CO2/km.
Klimaschützer der LandesregierungenBremens grüne Finanzsenatorin Karoline Linnert (Foto) fährt einen Mercedes Benz E220 - und verbraucht vergleichweise wenig CO2 (130 g/km), ebenso ihre Kollegin, die Senatorin für Soziales, Anja Stahmann. Quelle: ap
MinisterpräsidentenBesonders große Klimasünder sind der DUH-Erhebung zufolge die Ministerpräsidenten, deren Dienstwagen die Zielmarke zum Teil um das Doppelte übertreffen - so etwa Bayerns Ministerpräsident Horst Seehofer (links) von der CSU (278 Gramm CO2/km). Ebenso hoch im Verbrauch fährt sein Innenminister Joachim Herrmann (beide BMW 750i). Quelle: Reuters
MinisterpräsidentenSeehofers hessischer CDU-Kollege Volker Bouffier (277 Gramm CO2/km) liegt auf Platz zwei der Landeschefs-Klimasünder. Quelle: dpa
MinisterpräsidentenDie nordrhein-westfälische SPD-Regierungschefin Hannelore Kraft liegt mit ebenfalls 277 Gramm CO2/km auch auf Platz 3 der Klimasünder unter den Ministerpräsidenten. Quelle: Reuters
Klimasünder der LandesregierungenDer Regierende Buergermeister von Berlin, Klaus Wowereit (SPD), sollte vielleicht öfter mit dem Fahrrad fahren. Sein CO2-Ausstoß pro Kilometer liegt bei 266 Gramm. Quelle: ap

Doch Verpackungen sind nur eines von vielen Einsatzfeldern neuer Kunststoffe. Mindestens ebenso wichtig für den Alltag sind Schäume. Sie sind Basis für Turnschuhe, Sturzhelme, Matratzen und Dämmplatten. Auch sie lassen sich aus CO2 herstellen. Führend auf dem Feld ist der Chemiekonzern Bayer. In den vergangenen Monaten stellte das Unternehmen bereits etliche Tonnen flüssigen Basisstoff für Schäume aus CO₂ her – sogenannte Polyole.

Ein Katalysator auf Basis von Zink macht das möglich. Die zähflüssige Substanz besteht knapp zur Hälfte aus dem Treibhausgas. Sie wird zum gefragten Schaum weiterverarbeitet, der bisher aus Erdöl hergestellt wird. „Das können wir nun durch CO2 ersetzen“, sagt Bayer-Chemikerin Peters.

Die Chemieindustrie wäre unabhängig

Es wäre ein radikaler Richtungswechsel, denn bis dato hängt die chemische Industrie vom Erdöl ab. Um diese Abhängigkeit zu verringern, kooperiert Bayer mit dem Energiekonzern RWE als CO₂-Lieferant. Ab 2015 soll die industrielle CO2-Plastik-Produktion anlaufen.

All das nützt dem Klima. Kunststoffe aus Kohlendioxid sind „gute Langzeitspeicher“ für das Klimagas, sagt der Chemiker Walter Leitner von der RWTH-Aachen. Die Produkte haben eine lange Lebensdauer und können oft problemlos recycelt werden. Das Kohlendioxid bleibt dabei im Material gebunden. Nur wenn es in einer Müllverbrennungsanlage verfeuert würde und wieder in die Luft entweicht, wäre der Klimaeffekt dahin.

So weit zur Theorie. Doch was bringt das Klimaplastik wirklich? Die Forscher rund um den RWTH-Chemiker rechnen daher nach. Noch sind die Bilanzen nicht ganz fertig. Aber Bayer-Mitarbeiter deuten einen positiven Ausgang an. Mit solchen Bilanzen muss sich die Kohlendioxidindustrie messen lassen, findet die EU-Forscherin Quadrelli. Sie ist optimistisch, dass viele Techniken der Prüfung standhalten werden, zumal gerade eine Fülle neuer Verfahren entwickelt werde.

Vielseitige Einsatzmöglichkeiten

So forscht etwa Bayer an der CO2-basierten Erzeugung von Ameisensäure, einer Massenchemikalie, die sich unter anderem als Enteisungsmittel eignet, als Grundstoff für Rheuma-Tabletten oder zum Imprägnieren von Leder.

Selbst texanische Kühe fressen neuerdings ein weißes Salz, in dem Kohlendioxid aus einer Zementfabrik aus San Antonio steckt. Es soll die Mägen der Tiere vor Übersäuerung schützen. Bei dem Salz handelt es sich um den massenhaft eingesetzten Stoff Natriumbikarbonat, der schon heute zum Backen, als Wandfarbe, Bleichmittel und Waschpulver eingesetzt wird. Bislang mussten Minenbetreiber jedes Jahr rund 40 Millionen Tonnen davon aus Seen und Bergwerken fördern. Die Herstellung des Stoffes aus Kohlendioxid sei dagegen um ein Drittel preiswerter, versichert Skyonic-Manager Jones.

Seit April 2010 produziert sein Unternehmen 40 Tonnen des auf CO2 basierenden Salzes jährlich. Im März begann der Bau einer größeren Fabrik für 125 Millionen Dollar. Sie soll 75.000 Tonnen Kohlendioxid jährlich vernichten und im Gegenzug 143.000 Tonnen Salz liefern.

Das Produkt sei laut Jones so rein, dass sein Unternehmen es auch an Nahrungsmittelhersteller verkaufen werde, etwa für das Backen von Keksen und Sandkuchen. Auch Glasfabrikanten, Shrimps-Züchter und Algenproduzenten haben Interesse bekundet: Denn nach Studien der Universität Texas wachsen Algen nach Zugabe von Natriumbikarbonat drei Mal schneller.

Methanol statt Ethanol

Ein Mann betankt sein Auto mit dem Kraftstoff Super E10 Quelle: dpa

Ein Geniestreich wäre es, Treibstoff aus CO2 herzustellen. Ressourcen- und Klimaprobleme wären zugleich gelöst. Forscher interessieren sich vor allem für Methanol, das wie Ethanol – das etwa dem E10-Benzin beigemischt wird – ein Alkohol ist.

Doch während bei der Produktion von Ethanol massenhaft Kohlendioxid entweicht, passiert bei der Methanolherstellung das Gegenteil: CO2 wird gebunden, etliche Gigatonnen des Treibhausgases verschwinden aus der Erdatmosphäre. Mit Methanol können Autos fahren, Flugzeuge fliegen und Chemikalien erzeugt werden. Zwar ist Methanol giftig – ein Vorwurf der Kritiker. „Aber auch Benzin verursacht Vergiftungen, wenn es verschluckt wird“, verteidigt Nobelpreisträger Olah den Stoff.

Neue Technologien zur Energiegewinnung
Solarzellen gehören in der Stadt von Morgen zu den wichtigsten Technologien bei der Energiegewinnung. Die Integration in die Gebäudehüllen spart Material und verbilligt den Sonnenstrom. Illustration: Javier Martinez Zarracina
Strom erzeugende Straßen gehören zu der Vision des amerikanischen Startup Solar Roadways. Die Oberfläche besteht aus einem extrem harten Glas, darunter befinden sich Solarzellen. Im US-Bundesstaat Idaho wurde so der erste Strom erzeugende Parkplatz aus Solarmodulen gebaut. Illustration: Javier Martinez Zarracina
Durch transparente Farbstoffsolarzellen können zusätzlich Fassadenflächen zur Energiegewinnung genutzt werden. Das australische Solarunternehmen Dyesol und der US-Glashersteller Pilkington wollen bereits in wenigen Jahren damit beginnen, Glas mit Solarzellen aus Farbstoffen zu bedrucken. Illustration: Javier Martinez Zarracina
Einzelne Haushalte können sich zukünftig durch Kleinwindräder, die sich leicht auf Hausdächern und an Balkonbrüstungen montieren lassen, mit Strom versorgen. Der Branchenverband RenewableUK rechnet damit, dass in England bis 2020 Kleinwindräder mit einer Gesamtleistung von 1,3 Gigawatt installiert sein werden - so viel wie ein großes Atomkraftwerk derzeit produziert. Illustration: Javier Martinez Zarracina
Elektroautos könnten in den zukünftigen Megacities direkt am Parkplatz aufgeladen werden - durch Windenergie. Sanya Skypump heissen diese Windturbinen, die vom New Yorker Kleinwindanlagen-Startup Urban Green Energy entwickelt wurden. Illustration: Javier Martinez Zarracina
Selbst Biomasse lässt sich in den Städten zur Energiegewinnung nutzen. Durch Fermentierungsanlagen wird aus dem angefallenen Müll Biogas erzeugt - womit sich wiederum gasbetriebene Fahrzeuge antreiben lassen. Zudem... Illustration: Javier Martinez Zarracina
...lässt sich das gewonnene Biogas problemlos in das Gasleistungsnetz mischen. So können auch hocheffiziente Blockheizkraftwerke betrieben werden, die dann in den Kellern von Gebäuden Wärme und Strom erzeugen. Illustration: Javier Martinez Zarracina

Im japanischen Osaka ist der Grundstein für eine Methanolwirtschaft bereits gelegt. Der Chemiekonzern Mitsui Chemicals erzeugt dort in einer Fabrik seit 2009 jedes Jahr 100 Tonnen Methanol. Die Herstellung sei allerdings noch energieaufwendiger als die traditionelle Erzeugung aus Erdöl, räumt das Unternehmen ein.

In diesem Punkt ist das isländische Unternehmen Carbon Recycling International schon weiter. Das Unternehmen liegt im Südwesten der Insel, zwischen Vulkanen und grünen Wiesen. In dieser ländlichen Idylle ist Erdwärme im Überschuss verfügbar. Kochend heißes Wasser schießt allerorten aus der Erde.

Und so nahm im November 2011 eine 15 Millionen Euro teure Fabrik ihren Betrieb auf, die knapp 4000 Tonnen Methanol pro Jahr liefert. Gefüttert wird sie mit Tausenden Kubikmetern Kohlendioxid aus einem benachbarten Kraftwerk. Das Produkt landet später in europaweit verkauftem Sprit, dem bis zu drei Prozent Methanol beigemischt werden darf. Ab 2013 will der isländische Betrieb seine Produktion auf 50 Megatonnen Methanol aufstocken.

Fotosynthese im Labor

Eine CO2-Industrie, die sich zudem auf erneuerbare Energien stützt, würde dem Klima noch mehr nützen und fossile Energieträger weiter schonen. Vorbild dieser Vision ist die Natur: Pflanzen wandeln Kohlendioxid mithilfe von Sonnenlicht in Biomasse – sprich Biochemikalien wie Kohlenwasserstoffe, Fette und Eiweiße – um.

Diese sogenannte Fotosynthese ins Labor zu holen ist ein alter Traum von Chemikern. Hunderte Forschergruppen weltweit arbeiten daran, ihn Realität werden zu lassen. BASF und EnBW beispielsweise versuchen, Kohlendioxid mit Sonnenlicht in Kraftstoff zu verwandeln.

Das Bremer Startup Sunfire hat dasselbe Ziel vor Augen: Per Elektrolyse spalten sie Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff auf. Der reagiert mit CO2 in mehreren Syntheseschritten zu Benzin, Diesel und Kerosin. Solar- und Windkraftanlagen liefern saubere Energie für den Prozess. Das Züricher Unternehmen Climeworks hat für das Sunfire-Verfahren einen Filter entwickelt, der das benötigte CO2 aus der normalen Atemluft fischt. Das Duo aus Bremen und der Schweiz kalkuliert mit Erzeugungskosten von zunächst 1,20 bis 1,50 Euro je Liter. Nächstes Jahr nimmt es eine erste Testanlage in Betrieb.

Und es gibt weitere Ideen zur künftigen Treibstoffversorgung. Vergangenes Jahr präsentierte das kalifornische Startup Sun Catalytix ein künstliches Blatt – daumennagelgroß und schwarz, nicht grün wie das natürliche Vorbild. Aber an seiner Oberfläche sprudeln Sauerstoff und Wasserstoff empor, die aus Kohlendioxid, Wasser und Licht entstehen. Damit könnten – so hoffen die Erfinder – eines Tages Brennstoffzellen-Autos angetrieben werden.

In Arbeit
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Die Marktreife des Sonnensprits wäre ein sensationeller Durchbruch, sagt EU-Forscherin Quadrelli. Es wäre gleichgültig, wenn dann noch Kohlendioxid aus dem einen oder anderen Auspuff oder Fabrikschlot weht, weil andernorts das Kohlendioxid wieder von künstlichen Bäumen und Blättern abgefangen würde.

Es wäre der Kohlenstoffkreislauf, von dem die Forscher seit Jahren träumen.

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