«Wir müssen alle Möglichkeiten ausschöpfen»

Energieanwendung

18.09.2018

Lässt sich das Problem der Klimaerwärmung lösen, indem CO₂ aus der Atmosphäre entfernt wird? Yasmine Calisesi vom Bundesamt für Energie erläutert Potenziale und Risiken.

Alexander Jacobi

zVg Climeworks, zVg BFE

Was tun mit all dem CO₂? Es aus der Atmosphäre zu filtern, ist ein Ansatz.

Die Menschheit bläst jedes Jahr rund 35 Mrd. Tonnen Kohlendioxid (CO₂) in die Atmosphäre. Darum erwärmt sich das Klima. Was lässt sich dagegen tun?

Wir können einerseits weniger CO₂ ausstossen: durch die Nutzung erneuerbarer statt fossiler Energien sowie durch die Steigerung der Energieeffizienz. Anderseits lässt sich CO₂ aus der Atmosphäre entfernen. Lösungen zu Letzterem nennt man «Negative Emissions Technologies» (NET), also Technologien negativer Emissionen.

Wie erzeugt man negative Emissionen?

Beispielsweise durch die Bildung von Biomasse und – mit verstärkender Wirkung – anschliessende CO₂-Abscheidung und -Speicherung: Ein Wald, der heranwächst, bindet das CO₂ der Luft durch Fotosynthese. Dauerhaft ist diese Entfernung von CO₂ aus der Atmosphäre aber nur, wenn bei der Verbrennung oder anderen Umwandlungen der Biomasse die sogenannte CCS-Technik angewendet wird. Allerdings kann die Bildung von Biomasse fruchtbaren Boden verbrauchen, der dann für die Nahrungsmittelproduktion nicht mehr zur Verfügung steht.

Worum geht es bei der CCS-Technik?

CCS bedeutet «Carbon Capture and Storage». Hierbei entfernt man das CO₂ aus Abgasen, beispielsweise in Zementfabriken und der chemischen Industrie, und deponiert es unterirdisch, zum Beispiel in salzwasserhaltigen Gesteinsformationen oder leeren Gas- und Ölfeldern. Diese Technik wird schon seit rund zwanzig Jahren angewandt. Bis jetzt gibt es weltweit allerdings erst siebzehn Grossanlagen – sie scheiden jährlich 30 Mio. Tonnen CO₂ ab und speichern sie danach. Das entspricht nur 0,9 Promille des weltweiten CO₂-Ausstosses

CO₂-Filter in Hinwil

Climeworks, ein Spin-off der ETH Zürich, wurde 2009 gegründet. Die Ingenieure Christoph Gebald und Jan Wurzbacher haben eine Technologie entwickelt, die CO₂ aus der Luft filtert. Die erste kommerzielle solche Anlage steht seit 2017 auf dem Dach der Kehrichtverwertung Zürcher Oberland in Hinwil. Sie nutzt zu ihrem Betrieb Niedertemperatur-Abwärme aus der Kehrichtverbrennung und entfernt pro Jahr 900 Tonnen CO₂ aus der Luft. Das abgeschiedene CO₂ wird an einen Gemüsebaubetrieb verkauft, wo es im Gewächshaus durch Begasung das Pflanzenwachstum fördert. Dabei gelangt das CO₂ teilweise wieder in die Atmosphäre. Bei einem Projekt in Island hingegen, an dem Climeworks beteiligt ist, wird CO₂ aus der Luft gefiltert und anschliessend in mineralischer Form – also als Feststoff – in Basaltgestein gespeichert und so der Atmosphäre dauerhaft entzogen.

Gibt es noch weitere Möglichkeiten?

Das Schweizer Unternehmen Climeworks hat eine Technologie entwickelt, die CO₂ aus der Luft filtert (vgl. Kasten). Im Frühjahr 2017 ging in Hinwil eine Demonstrationsanlage in Betrieb, die vom Bundesamt für Energie unterstützt wurde. Die Anlage scheidet CO₂ aus der Umgebungsluft ab und leitet dieses anschliessend einem Gewächshaus zu. Dort wird es als Dünger eingesetzt. Die Technologie scheint vielversprechend. Lässt sich zum Betrieb Abwärme nutzen, werden durch den Bau und den Betrieb der Anlage pro Tonne aus der Luft entferntes CO₂ nur 100 Kilogramm CO₂ emittiert (sog. graue Emissionen), also nur 10 Prozent.

Machen die Technologien zur Abscheidung von CO₂ aus Abgasen oder aus der Atmosphäre den Einsatz erneuerbarer Energien oder die Steigerung der Energieeffizienz überflüssig?

Das Ziel, die weltweite Klimaerwärmung auf weniger als 2 Grad Celsius zu beschränken, ist anspruchsvoll. Wir dürfen uns deshalb nicht auf eine einzelne Massnahme beschränken, sondern müssen alle verfügbaren Möglichkeiten ausschöpfen. So sind die Internationale Energie-Agentur (IEA) und der Weltklimarat (IPCC) übereinstimmend der Auffassung, dass das Klimaziel ohne NET nicht erreicht werden kann. Doch der Einsatz von NET hat auch Grenzen, die nicht zuletzt durch die Kosten und die fehlende Akzeptanz für diese Technologien bedingt sind.