Der Kohlendioxid-Schrubber

Wissenschaftler stellt neue Lösung für das Prinzip vor, CO2 aus der Luft herauszufiltern

Theoretisch ist die Idee, das Treibhausgas CO2 in großen Mengen aus der Luft herauszufiltern, sehr attraktiv, vor allem weil sie impliziert, dass man mit diesem Entsorgungssystem imgrunde weiter fossile Brennstoffe verbrennen könnte wie bisher - vorausgesetzt natürlich die Reserven reichen. Praktisch ist dieser technische Ausweg aus der Klimakatastrophe unter Fachleuten sehr umstritten. Noch im Jahr 2005 beschied der Weltklimarat dieser Option in seinem Bericht (PDF-Datei), dass die damit verbundene Technik noch nicht richtig verstanden (PDF-Datei) würde und die mögliche Leistung und besonders die damit verbundenen Kosten sehr schwierig einzuschätzen seien.

Laut einer Guardian-Meldung vom Wochenende hat die Forschung in diesem Bereich jüngst einen Durchbruch erzielt. Der Leiter des Projekts heißt Klaus Lackner, der von der Zeitung als US-Wissenschaftler ausgewiesen wird, der am renommierten Earth Institute der Columbia University arbeitet. Aus anderen Publikationen geht hervor, dass der Wissenschaftler sein Studium der theoretischen Physik 1978 an der Universität Heidelberg abgeschlossen und sich später in den USA auf die Erforschung von Aggregatzuständen kleinster Teile konzentriert hat.

Schon vor sieben Jahren berichtete Die Zeit, dass sich der „findige Wissenschaftler“ der „herkulischen Herausforderung“ stelle, das „jenseits der Industrieschlote in die Luft gepustete CO2 einzufangen“. Damals mit Windzäunen, die mit einer Kalziumlösung durchtränkt waren. Laut Lackner sollte sich die Mixtur mit dem CO2 theoretisch zu einem unschädlichen Salz verbinden und das Gas sich obendrein „auswaschen“ lassen, so dass die Lösung wiederverwendbar wäre.

Da sich Kohlendioxid auf der Erde gleichmäßig verteilt, könnten solche Zaunfelder überall dort aufgestellt werden, wo die CO2-Filter niemanden stören und wo ausreichend Wind weht - am besten nahe den Senken, in denen das CO2 entsorgt werden soll. Auf einer Gesamtfläche von 280.000 Quadratkilometern, errechnet Lackner, ließe sich das Kohlendioxid, das wir alljährlich produzieren, aus der Luft fegen - und dann in versiegte Ölquellen oder aufgelassene Salzstöcke wegsperren.

Mit Hilfe des Windes würde so ein (Teil-)Problem – zumindest theoretisch – gelöst: Da das CO2 außerhalb der unmittelbaren Nähe von Kohlendioxid produzierenden Kraftwerken nur in leichteren Konzentration in der Luft ist, ist es auch schwerer in relevanten Mengen herauszufiltern. Der Wind könnte größere Mengen „zusammentreiben“.

Das hauptsächliche Problem von Anlagen, die CO2 aus der Luft filtern, besteht generell darin, dass sie sehr teuer kommen. Dass ihre Energiebilanz sehr schlecht ausfällt, dass sie, wie dies etwa im eingangs genannten Bericht detailliert beschrieben wird, sehr aufwändig zu bauen und zu betreiben sind, wenn sie denn relevante Mengen von CO2 aus der Atmossphäre abführen wollen. Bislang musste in entsprechenden Modellen etwa sehr viel Energie aufgewendet werden, um das Kohlendioxid aus dem Sorbent, dem absorbierenden Material, wieder zu lösen und das Material seinerseits wieder von Neuem aufnahmefähig zu machen.

Genau an diesem entscheidenden Punkt soll Lackner und sein Team laut Guardian einen bedeutenden Durchbruch erzielt haben. Der Zeitung wurde anscheinend erlaubt, einen Blick in den jüngsten US-Patent-Antrag zu werfen, für den der Forscher maßgeblich verantwortlich ist. Demnach soll es dem Team um den Vizepräsidenten der Forschungsabteilung von Global Research Technologies gelungen sein, ein Prinzip zu realisieren, demzufolge CO2 mit Ionenaustauschermembranen aus der Luft gefiltert wird, und die Membranen danach „mit feuchter Luft“ dazu gebracht werden, das gefangene CO2 „auszuatmen“. Mit diesem Verfahren würde ungleich weniger Energie gebraucht als in allen anderen bislang vorgestellten, heißt es im Bericht des Guardian.

Lackner says that device works, but the "humidity switch" could slash the scrubber's energy use tenfold. He said: "We can do it coming out carbon positive."

Leistung: Eine Tonne CO2 pro Tag

Der britischen Zeitung gegenüber gibt sich Lackner verschlossen, was die genauen Details dieses Prozesses anbelangt und euphorisch, was den künftigen Einsatz des „CO2-Scrubbers“, wie der geplante Prototyp genannt wird, angeht. Man habe bewiesen, dass die Sache funktioniert, innerhalb von zwei Jahren würde der Prototyp, der klein genug sein soll, um in einem Transportcontainer Platz zu finden, gebaut. Nach seinen Schätzungen dürften die Kosten für die Konstruktion bei etwa 130.000 Euro liegen, wobei die die „Kohlendioxidkosten“, die bei der Fertigung des „Schrubbers“ anfallen, Kleinigkeiten - "small potatoes" – seien im Verhältnis zur Menge an CO2, die jede Anlage aus der Luft filtern könne: eine Tonne CO2 täglich.

Und was passiert mit dem aus der Luft gefilterten CO2? Während der deutsche Forscher früher Vorstellungen hegte, wonach sich das CO2 am besten mit „Magnesiumsilikat in ein harmloses Karbonat verwandeln“ ließe, das dem Felsgestein Dolomit ähnelt, setzt er heute auf andere Wege: Laut Patent könnte der Schrubber mit Gewächshäusern verbunden werden, wo das Kohlendioxid von den Pflanzen verarbeitet wird oder es könnte Algen wachsen lassen, dass z.B. zum Treibstoff weiter verarbeitet wird:

The patent suggests the scrubber could be connected to greenhouses, where the CO2 would boost plant growth. Or the gas could be used to grow algae, for food, fertiliser or fuel. The latter could "close the carbon loop," Lackner said.

Ein Motiv begleitet die Arbeit Lackners ungebrochen: die Überzeugung, dass die Menschen die Verwendung von fossilen Brennstoffen nicht so drastisch herunterfahren, wie es überlebensnotwendig wäre und dass es deswegen der Technik zufällt, Lösungen zu finden, die mit diesen fatalen unökologischen Verhaltensmustern rechnen. Im jüngsten Gespräch mit dem Guardian formulierte er diese Arbeitshypothese so:

Our project has reached the stage where it is quite clear we can do it. We need to start dealing with all these emissions. I'd rather have a technology that allows us to use fossil fuels without destroying the planet, because people are going to use them anyway.

Oder wie er es Anfang dieses Jahres gegenüber der Schweizer Publikation „Das Magazin“ formulierte:

Keine Frage, wir müssen den Ausstoss von klimaschädigenden Gasen massiv herunterfahren. Aber ich fürchte, wir werden damit nicht schnell genug sein, wir werden gezwungen sein, die bestehenden Konzentrationen an CO2 in der Luft zu reduzieren. Nur so werden wir den Kollaps des Klimas verhindern können. Konkret: Wir werden verhindern müssen, dass die Konzentration an CO2 über die Marke von 500 ppm steigt, dass sich die globale Temperatur weiter erhöht als die 2 Grad, die vom Intergovernmental Panel on Climate Change, dem IPCC, als kritisch bezeichnet wurden.

Man darf gespannt sein, ob Lackners neueste Idee und der daraus folgende Prototyp des CO2-Fängers auch jene Experten überzeugen wird, die als kritisch bezeichnet werden. (Thomas Pany)

Anzeige