Green Radio | CO2 statt Öl: Das Klimagas als Rohstoff von morgen?

03.01.2013

Wenn wir etwas nicht brauchen, dann CO2. Dennoch blasen wir es in Unmengen in die Atmosphäre. Kann man das nicht irgendwie sinnvoll nutzen - und damit auch den Treibhauseffekt stoppen?

Könnte in Zukunft als sog. “Punktquelle” zur CO2-Gewinnung dienen: Ein Kohlekraftwerk. Foto: © Patrick Sinkel/dapd

Wir Menschen stoßen zu viel CO2 aus. Obwohl das auch die meisten verantwortlichen Politiker einsehen, schaffen wir es nicht, den Ausstoß zu senken – im Gegenteil, er steigt sogar weiter.

In Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt.In Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt. 

Deshalb suchen Wissenschaftler nach anderen Wegen, der Atmosphäre CO2 zu entziehen. Eine Möglichkeit wäre es, das Klimagas unterirdisch zu speichern – CCS (Carbon Dioxide Capture and Storage) nennt sich dieses Verfahren. Es ist umstritten, denn die Risiken sind unbekannt.

Eine andere Technologie nennt sich CCU (Carbon Capture and Usage). Dahinter steckt die Idee, CO2 wiederzuverwerten: Wenn wir schon so viel davon ausstoßen, sollten wir das Klimagas wenigstens nutzen und daraus sinnvolle Produkte machen.

Doch woher ließe sich das CO2 gewinnen, welche Produkte könnten daraus entstehen und wie weit ist die Technologie ausgereift? Ist CCU am Ende gar die Lösung unseres Klima-Problems?

Das erklärt André Bardow, Professor für Technische Thermodynamik an der RWTH Aachen.

CO2 statt Öl - Das Klimagas als Rohstoff von morgen?

 


 

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Benzin, Schaumstoffe oder Plastikteile – lauter Dinge, die wir täglich nutzen, die aber in der Regel dem Klima nicht gut tun. Denn bei der Herstellung oder dem Gebrauch setzen wir klimaschädliches CO2 frei. Das Gas haben wir im Überfluss, warum also nicht den Spieß umdrehen und das CO2 als Basis für Kunststoffe oder Treibstoff nutzen? Genau das versuchen Wissenschaftler: Sie möchten das CO2 recyclen und daraus neue Produkte herstellen. Das Verfahren heißt Carbon Capture and Usage, kurz CCU. Die Idee gibt es schon seit mehreren Jahrzehnten, aber lange konnten Chemiker mit CO2 nicht viel anfangen, erklärt André Bardow, Inhaber des Lehrstuhls für technische Thermodynamik an der RWTH Aachen.

Das Problem an CO2 ist, dass es so ein reaktionsträges Molekül ist. Das will eigentlich gar nichts mehr werden. Es ist das Endprodukt der Verbrennung. Das heißt, man musste mehr Energie reinstecken, als man nachher herausbekam, um das CO2 zu aktivieren. Und jetzt hat man halt clevere Katalysatoren gefunden, und mit diesen Katalysatoren können Sie das reaktionsträge Molekül überreden, doch zu reagieren. – André Bardow

Zunächst muss das CO2 aber irgendwo herkommen. Entweder dort, wo es sehr konzentriert in die Atmosphäre gelangt – zum Beispiel aus den Schornsteinen von Chemieanlagen, Stahlwerken oder Kohlekraftwerken. Eine andere Idee ist, das CO2 direkt aus der Atmosphäre zu gewinnen. Denn die ist ein großer CO2-Speicher. Dabei könnten flüssige Lösungsmittel helfen, die das CO2 anziehen und aufnehmen.

Die Vision von diesen Air-Capture, nennen die das, Leuten, die das aus der Luft holen wollen, ist, zum Beispiel riesige künstliche Bäume aufzustellen, die überrieselt werden mit diesem Lösungsmittel, und das Lösungsmittel saugt dann im Prinzip das CO2 aus der Luft. – André Bardow

Ein aufwändiges und kostspieliges Verfahren, das André Bardow eher skeptisch sieht. Der große Nachteil daran sei, dass man das verwendete Lösungsmittel wieder aufbereiten müsse, um es mehrmals verwenden zu können.

Sonst klappt das nur einmal, dann ist das CO2 halt im Lösungsmittel. Und Sie brauchen für diese Regeneration, da brauchen Sie immer Energie. Und die Energie, die Sie brauchen, ist leider bei diesem Air-Capture sehr sehr hoch. – André Bardow

CO2 aus den Abgasen von Kraftwerken oder Industrieanlagen zu gewinnen ist dagegen einfacher – dort ist es viel höher konzentriert als in der Atmosphäre. Schon jetzt wird CO2 für kommerzielle Produkte genutzt: beispielsweise für Düngemittel. Durch neue chemische Verfahren könnten in Zukunft viele weitere Nutzungsformen dazu kommen. Vor allem zwei Produktklassen kommen in Frage:

Die eine Klasse geht so in Richtung Kunststoffe, neue Kunststoffe zu machen. Und die andere Richtung geht eher darauf zu sagen, wir machen neue Kraftstoffe daraus, also energiehaltende Moleküle. Das sind so die beiden Routen, die verfolgt werden, die prominentesten. – André Bardow

Inhaber des Lehrstuhls für Technische Thermodynamik an der RWTH Aachen.André BardowInhaber des Lehrstuhls für Technische Thermodynamik an der RWTH Aachen. 

Kraftstoffe aus CO2 – das klingt zunächst nach einer sinnvollen Sache. Doch besonders lange bliebe das CO2 so nicht gespeichert – kaum hat der Motor den Kraftstoff verbrannt, ist das Klimagas schon wieder in der Atmosphäre. Und genau das soll ja nicht passieren, wenn der Treibhauseffekt gestoppt werden soll. Sinnvoller ist es aus Sicht von André Bardow, das CO2 zu festen Kunststoffen zu verarbeiten. Denn dann kann es Stoffe ersetzen, die heute aus Erdöl gemacht werden – die also einen großen ökologischen Rucksack haben. Aus CO2 lassen sich zum Beispiel so genannte Polyurethane herstellen:

Sitzen Sie gerade drauf. Schaumstoff von dem Stuhl, den Sie haben. Wenn Sie Ihre Schuhe anziehen und durch den Wald joggen, die Sohle ist aus Polyurethan gemacht, aber auch Dämmstoffe im Haus. Das sind genau Sachen, über die wir reden. Und die werden heute unheimlich energiereich hergestellt, und da können wir halt, da trägt das CO2 dazu bei, dass wir solche Kunststoffe zukünftig vielleicht ressourcenschonender herstellen können. – André Bardow

Macht man aus dem CO2 Dämmstoffe für den Hausbau, dann sind die Moleküle immerhin für einige Jahrzehnte verschwunden und richten keinen Schaden mehr an. Die Technik für solche Herstellungsverfahren ist weitgehend ausgereift. Dennoch – das Klima lässt sich durch CO2-Recycling auf keinen Fall retten. Denn wir stoßen weltweit so viel CO2 aus, dass wir daraus mehr Kunststoff herstellen könnten, als wir jemals brauchen.

Wir sprechen über einen Effekt, der in der Größenordnung ein Prozent der CO2-Emission nutzen kann. Ich hab noch ganz optimistische Zahlen, die sprechen von drei, vier Prozent, aber das ist wirklich der Mann mit der besten guten Laune. Diese CO2 Nutzung wird das Klimaproblem nicht lösen können. – André Bardow

Dennoch ist CCU (also das CO2-Recycling) sinnvoll. CO2 ist im Überfluss vorhanden, warum es also nicht produktiv nutzen? Auch wenn das auf dem Weg zur Klimarettung nur ein kleiner Baustein ist.