In der Climeworks-Anlage wird CO2 aus der Atmosphäre in den Untergrund gepumpt und in Stein verwandelt. Es ist ein wichtiger Schritt für eine Technologie, die entscheidend daran beteiligt sein könnte, den Klimawandel einzudämmen.
Auf einem von kargen Hügeln umgebenen Feld in einer abgelegenen Ecke Südostislands stehen acht neue Versandcontainer in U-Form angeordnet. Jeder ist mit Ventilatoren gefüllt, die die Außenluft in einen Filter ziehen. Dieser fängt das Kohlendioxid chemisch auf. Die Geräte entziehen daraufhin das CO2, damit es unter die Erde gepumpt und dauerhaft in Stein verwandelt werden kann.
Willkommen in der weltweit ersten kommerziellen Fabrik zur Entfernung von Kohlenstoff
„Jede Tonne, die in dieser Anlage gewonnen wird, hat sofort keinen Anteil mehr an der globalen Erwärmung“, sagt Julie Gosalvez, Chief Marketing Officer bei Climeworks, dem Unternehmen, das die neue Anlage namens Orca gebaut hat, eine Erweiterung einer Pilotanlage am gleichen Standort.
Das Startup gehört zu einer Handvoll Unternehmen in der sogenannten „Direct Air Capture“-Branche. Es hat 2017 erstmals eine Version seiner Technologie in der Schweiz eingesetzt und das aus der Luft gewonnene CO2 an ein nahegelegenes Gewächshaus verkauft. Derzeit wird auch abgeschiedenes CO2 an eine Abfüllanlage verkauft, die Sprudelwasser für Valser − eine Marke von Coca-Cola – herstellt. Außerdem gibt es Experimente zur Umwandlung von CO2 in kohlenstoffneutralen Kraftstoff. Dennoch entfernen diese Ansätze Kohlendioxid nur vorübergehend, bevor es wieder freigesetzt wird. In Island ist das Unternehmen allerdings nun Vorreiter bei der dauerhaften Entfernung.
Emissionen stoppen und altes CO2 entfernen
„Ich denke, dies ist aus mehreren Gründen ein großer Meilenstein“, sagt Noah Deich, Präsident der gemeinnützigen Carbon180, die sich für die Entfernung von Kohlenstoff einsetzt. „Es geht darum, die Emissionen nicht nur zu stoppen. Wir müssen auch darüber nachdenken, das alte CO2 zu beseitigen, das bis jetzt in der Luft verblieb. Und das bedeutet, CO2 in der Atmosphäre aufzunehmen, es wieder in den Boden zu führen, und das nicht nur vorübergehend, sondern auf dauerhafte Weise.“ Climeworks möchte der Welt zeigen, dass die Zeit, über Altemissionen nachzudenken, nicht in ferner Zukunft liegt, in einer Zeit, in der wir aufgehört haben, CO2 zu produzieren. Die Zeit ist jetzt. Heute, zu einer Zeit, in der nach wie vor Emissionen in die Atmosphäre gelangen, müssen wir bereits damit anfangen, altes CO2 zu beseitigen.
Die Basistechnologie ist nicht neu; U-Boote verwenden seit Jahrzehnten CO2-„Wäscher“, obwohl Climeworks die Technologie für die größere Herausforderung verfeinert hat, da CO2 nun aus der Atmosphäre statt aus einem geschlossenen Raum abgesaugt wird. Ventilatoren ziehen Luft in Kohlenstoff-„Kollektoren“, wo ein chemischer Wirkstoff das CO2 einfängt. Wenn der Filter voll ist, erhitzt das Unternehmen das Kohlendioxid, um einen hochkonzentrierten Gasstrom zu extrahieren. Ein isländisches Unternehmen namens CarbFix pumpt das CO2 dann tief unter die Erde, wo es mit Basaltgestein reagiert und über einige Jahre langsam zu Stein mineralisiert. Das Design der Kohlekollektoren ist modular, so dass eine größere Anlage nur das Stapeln von mehr Geräten bedeutet.
Investitionen in die Direct-Air-Capture-Technologie
Kohlenstoff direkt aus der Luft aufzufangen ist nicht billig. Climeworks hat die erwarteten Betriebskosten des Orca-Werks nicht geteilt und sagt, dass es zuerst konkrete Daten aus dem Betrieb benötigt. Im Jahr 2019 wurde verlautet, dass die Kosten damals zwischen 500 und 600 US-Dollar pro Tonne Kohlenstoff lagen. Ein Teil der Herausforderung ist die Menge der verbrauchten Energie. (Island ist ein guter Ausgangspunkt für beides, weil es reichlich erneuerbare Energie hat, so dass der Betrieb der Anlage selbst keine große CO2-Bilanz aufweist und weil diese Energie billig ist.) Im Vergleich dazu kostet die Wiederaufforstung etwa 50 US-Dollar pro Tonne eingefangenem CO2. Allerdings besteht hier natürlich auch die Gefahr, dass der gebundene Kohlenstoff bei einem Waldbrand verloren geht. Wälder brauchen auch viel mehr Land als die künstlichen Kohlenstoffsammler. Und es kann ein Jahrzehnt dauern, bis ein neu gepflanzter Baum beginnt, Kohlenstoff mit seiner maximalen Rate zu speichern.
Die Direct-Air-Capture-Technologie wird immer besser. Climeworks hat sein Design so optimiert, dass die Absorption jetzt in schnelleren Zyklen erfolgt, sodass es in der gleichen Zeit mehr CO2 aufnehmen kann. Und während das Unternehmen skaliert, erwartet es, dass die Kosten weiter sinken werden. Man hofft, dass die Industrie dem Weg der Solarmodule folgt, für welche die Preise in den letzten vier Jahrzehnten um 99% gefallen sind. Einige Experten sagen voraus, dass die Kosten für die direkte Luftabscheidung mit der richtigen Mischung aus politischer Unterstützung und Bereitstellung innerhalb von fünf bis zehn Jahren auf 150 bis 200 US-Dollar pro Tonne sinken könnten. Climeworks strebt, wie andere in der Branche, 100 US-Dollar pro Tonne an.
Exponentielles Wachstum der Direct-Air-Capture-Technologie unumgänglich
Unternehmen wie Microsoft und SwissRe, die zu den ersten Kunden des CO2-Entfernungsdienstes von Climeworks geworden sind, hoffen, dem Startup beim Wachstum zu helfen, um die Kosten damit zu senken. Um einen Unterschied zu machen, muss es exponentiell wachsen: Die derzeitige Orca-Anlage kann 4.000 Tonnen CO2 pro Jahr einfangen, aber die Welt muss bis Mitte des Jahrhunderts nach einer Schätzung möglicherweise 10 Milliarden Tonnen CO2 einfangen um die Chance zu haben, die globale Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen und einige der schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden.
Ein anderer Bericht schätzt, dass wir bis zum Ende dieses Jahrzehnts möglicherweise 1 Milliarde Tonnen CO2 pro Jahr einfangen müssen. Auch andere CO2-Abscheidungsanlagen von anderen Unternehmen werden in Kürze ans Netz gehen, darunter zwei in Planung befindliche Anlagen des Startups Carbon Engineering, die jeweils bis zu einer Million Tonnen pro Jahr abscheiden können, obwohl dies immer noch nur ein winziger Bruchteil des Bedarfs ist.
Doch die Emissionen steigen weiter. Es ist also eines dieser Dinge, bei denen es Jahrzehnte dauern wird, selbst wenn wir es mit halsbrecherischer Geschwindigkeit tun, um an den Ort zu gelangen, der für das Klima von Bedeutung ist. Und deshalb ist die Tatsache, dass wir heute starten, wirklich, wirklich bedeutsam.