Island startet CO2-Abscheidung aus der Luft

Die Anlage zur Direct Air Capture (DAC) von CO2 ist in Anlehnung an das isländische Wort für Energie ("Orka") benannt worden. Orca soll nicht nur jährlich 4.000 Tonnen CO2 aus der Luft extrahieren, sondern das abgeschiedene Kohlendioxid auch gleich dauerhaft im Felsboden Islands speichern. 

Orca basiert auf der DAC-Technologie des schweizer Unternehmen Climeworks. So funktioniert DAC: Für eine CO2-Abscheidung aus der Atmosphäre wird zunächst Luft mit Ventilatoren über ein Absorptionsmittel geleitet. Dieses bindet CO2 so lange, bis seine Kapazität zur Aufnahme des Klimagases erschöpft ist. Dann wird im zweiten, sogenannten Desorptions-Schritt, das CO2 wieder von dem Absorptionsmittel gelöst. Je nach Absorptionsmittel geschieht das bei vergleichsweise hohen Temperaturen von bis zu 900 Grad Celsius oder − wie im Fall von Climeworks − bei eher niedrigen Temperaturen von etwa 100 Grad Celsius.

Anschließend kommt der zweite Partner beim Bau von Orca ins Spiel, das isländische Unternehmen Carbfix. Mithilfe von dessen Technologie wird das abgeschiedene und hochkonzentrierte CO2 mit Wasser vermischt und unterirdisch verpresst, wo es im Basaltgestein innerhalb weniger Jahre mineralisiert und somit langfristig gespeichert werden kann. 

Die nötige Energie für den Prozess in Form von Strom für die Ventilatoren und Wärme für den Desorptionsprozess bekommt Orca von einer benachbarten Geothermieanlage. Eine gemeinsame Studie des Paul Scherrer Instituts PSI und der ETH Zürich hatte vor kurzem ergeben, dass die Effizienz von DAC sehr stark von der Herkunft der eingesetzten Energie abhängt. Die mit 97 % effizienteste untersuchte Anlage steht in Norwegen und bezieht ihren Strom aus dem normalen Netz. Dort machen Erneuerbare einen Anteil von 98 % aus. Der Wärmebedarf wird aus industrieller Abwärme gedeckt. Für Orca geht Climeworks von einer Effizienz von 90 % aus. Das bedeutet: Für 100 Tonnen CO2, die aus der Luft entfernt werden, ist nur die Emission von 10 Tonnen CO2 notwendig.

Einer der Kunden von Climeworks ist der Rückversicherungskonzern Swiss Re, der mit dem Unternehmen einen 10-Jahresvertrag zur CO2-Abscheidung aus der Luft geschlossen hat, um so seine eigenen Emissionen zu kompensieren. 

Die Größe der Orca-Anlage mit einer Abscheidung von 4.000 Tonnen CO2 pro Jahr zeigt aber auch das Problem mit der noch vergleichsweise jungen Technologie. So beträgt der aktuelle jährliche CO2-Ausstoß der Menschheit laut der Internationalen Energieagentur etwa 31,5 Mrd. Tonnen CO2. Studien gehen davon aus, dass zur Erreichung der Pariser Klimaziele bis Mitte des Jahrhunderts jährlich etwa 10 Mrd. Tonnen CO2 aus der Luft abgeschieden werden müssten. 

Das würde eine massive Skalierung der DAC-Kapazitäten erfordern und auch der zu ihrem Betrieb notwendigen grünen Energieerzeugung. In einem nächsten Schritt auf diesem Weg will der US-Ölkonzern Occidental in Texas eine DAC-Anlage zur Entfernung von einer Million Tonnen CO2 aufbauen und wohl 2023 in Betrieb nehmen.

Kleiner Schönheitsfehler: Das verpresste CO2 soll nebenbei auch dazu dienen, neues Rohöl aus dem Boden zu fördern.