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Direct Air Capture: Wie Climeworks Kohlenstoff in Stein verwandelt

13. April 2022

Lesezeit: 10 Minuten

von Simon Usborne, Gastautor

Direct Air Capture

Direct Air Capture ist zur gefragtesten Technologie im Kampf gegen den Klimawandel geworden. Climeworks, der Schweizer Pionier der Direct Air Capture, gibt einen Einblick in den Markt. 

Am Fusse eines Vulkans in einer abgelegenen Ecke Islands wurde im vergangenen September eine grüne Revolution ins Leben gerufen. Eine grosse Metallkonstruktion, die wie eine Reihe von auf Stelzen stehenden Schiffscontainern aussieht, ist die weltweit grösste ihrer Art, die etwas vermeintlich Simples erreichen soll: Kohlendioxid aus der Luft saugen.

Orca, so der Name der Anlage, befindet sich neben einem geothermischen Kraftwerk in Hellisheiðarvirkjun, 25 km südwestlich von Reykjavik. In ihr stehen grosse Ventilatoren, welche die Umgebungsluft durch einen Filter saugen. Dieser enthält Materialien, die sich mit CO2-Molekülen verbinden. Anschliessend wird Wasser hinzugefügt und die Lösung in den Untergrund gepumpt, wo sie mit Basaltgestein reagiert und sich in einem mehrere Jahre dauernden Mineralisierungsprozess in Stein verwandelt.

Climeworks
In Hellisheiðarvirkjun, 25 km südwestlich von Reykjavik, wird die Zukunft der Kohlenstoffabscheidung - und damit dem Kampf gegen den Klimawandel - geschrieben. © Keystone/Arni Saeberg/Climeworks

Die mit von der Schweizer Firma Climeworks entwickelte und mit erneuerbarer Energie betriebene Anlage soll auf diese Weise 4000 Tonnen CO2 pro Jahr entfernen. Es ist ein Durchbruch in einem jungen, aber aufstrebenden Sektor. Doch für Climeworks ist es erst der Anfang.

"Wir haben gesehen, wie man die Welt dazu bringen kann, Lösungen zu finden, um die Emissionen zu reduzieren – dank erneuerbaren Energien oder elektrischem Verkehr", so Andreas Aepli, der CFO von Climeworks. "Wir haben gezeigt, dass wir dasselbe für den Abbau von Kohlenstoff tun können. Die Lösung ist da, sie kann heute eingesetzt werden, und alles, was sie braucht, sind mehr Kundinnen und Kunden und mehr Kapital."

Direct Air Capture war jahrelang ein Traum

Die skalierbare Technologie zur Entfernung von Kohlenstoff aus der Luft – ein Prozess, der als Direct Air Capture (DAC) bekannt ist – ist für Forscherinnen und Forscher seit Jahren eine Lösung wie aus dem Bilderbuch, und eine Alternative zur Unterstützung natürlicher Kohlenstoffsenken wie Wälder. Aepli, der bis letztes Jahr an einem Projekt mitgewirkt hat, das Insekten zu Lebensmitteln verarbeitet, sagt, dass sich die Situation änderte, als der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 2018 zu dem Schluss kam, dass selbst die besten Szenarien zur Dekarbonisierung von Wirtschaft und Industrie nicht ausreichen würden, um das international vereinbarte Ziel einer globalen Erwärmung um maximal 1.5 °C zu erreichen. Laut IPCC müssen nicht nur die Emissionen gesenkt, sondern auch Milliarden von Tonnen an ausgestossenem CO2 entfernt werden.

Carbon removal
Die technologische Kohlenstoffabscheidung hat den Vorteil, dass sie umso billiger wird, je mehr man kauft und je grösser die Industrie wird. © Climeworks

Der zweite wichtige Wendepunkt, so Aepli, kam in den letzten zwei Jahren mit einem neuen Geschäftsmodell für die Kohlenstoffabscheidung. Climeworks finanziert sich über den Verkauf von Emissionsgutschriften an Privatpersonen, Unternehmen und Institutionen, die nach Möglichkeiten suchen, die Emissionen, die sie nicht vermeiden können, auszugleichen. "Wenn sie ihre Emissionen nicht weiter reduzieren können, helfen wir ihnen, durch unseren Abbaudienst auf Netto-Null zu kommen", sagt er.

Für Unternehmen, die bereits daran gewöhnt sind, im Rahmen ihrer Umwelt-, Sozial- und Governance- (ESG) Verpflichtungen Emissionsgutschriften zu erwerben, mag die Kohlenstoffreduzierung eine kostspielige Alternative zu herkömmlichen Kompensationsprogrammen sein. Aber viele Unternehmen sind bereit, mehr zu zahlen, um in einem neuen Sektor Fuss zu fassen – und um die Rückverfolgbarkeit und Wirksamkeit ihrer Investments zu verbessern.

"Diejenigen, die sich auf diesem Markt auskennen, sind sich darüber im Klaren, dass die verfügbaren naturbasierten Kredite, die derzeit noch recht günstig sind, mit der Zeit teurer werden", sagt Aepli. "Der Raum für die Pflanzung von Bäumen ist begrenzt, und es wird nie genug davon geben, um alle Netto-Null-Verpflichtungen zu erfüllen, die jetzt eingegangen werden. Die Methoden zur Entfernung von Kohlenstoff aus der Luft haben den Vorteil, dass sie umso billiger werden, je mehr man kauft und je mehr die Industrie wächst."

Direct Carbon Capture ist derzeit das vielversprechendste Instrument im Kampf gegen den Klimawandel

Zu den bisherigen Kunden von Climeworks gehören Microsoft und Swiss Re. Im Dezember unterzeichnete die LGT einen langfristigen Vertrag mit dem Unternehmen, um 9000 Tonnen CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen – als Teil ihrer Verpflichtung zum Pariser Abkommen. "Die Unterstützung innovativer Unternehmen mit vielversprechenden Technologien ist ein wesentlicher Bestandteil des Kampfes der LGT gegen den Klimawandel", sagte S.D. Prinz Max von und zu Liechtenstein, Chairman der LGT, nach der Bekanntgabe.

Andreas Aepli
Andreas Aepli, CFO von Climeworks: "Die Lösung ist da, sie kann heute eingesetzt werden, und alles, was sie braucht, sind mehr Kunden und mehr Kapital."  © Climeworks

"Die Bankenbranche hat viele Anstrengungen unternommen, um ESG transparenter zu machen und den Kundinnen und Kunden zu erklären, wo sie für die Umwelt und mit einem Gewinn investieren können", so Aepli. "Ich denke, die LGT ist die erste Bank, die in diesem Bereich wirklich etwas unternimmt."

Auch die Regierungen beginnen, diese Technologie zu unterstützen. Das neue US-Infrastrukturgesetz sieht 3.5 Milliarden US-Dollar für den Einsatz dieser Technologie bis 2026 vor, und auch in der EU gibt es Initiativen zur Förderung ihres Wachstums. Elon Musk und die britische Regierung haben Wettbewerbe zur Förderung der Technologieentwicklung in diesem Sektor ausgeschrieben, die mit 100 Millionen USD bzw. 100 Millionen GBP dotiert sind.

Und dieses Wachstum ist dringend nötig. Orca ist zwar die grösste Anlage ihrer Art, aber die 4000 Tonnen, die sie jährlich entfernen kann, sind nichts im Vergleich zu den 10 Milliarden Tonnen, die wir laut IPCC bis 2050 jährlich aus der Luft filtern müssen. "Das Ausmass des Problems ist gigantisch. Aber es ist lösbar", sagt Aepli.

Climeworks will Marktführer bleiben

Climeworks baut bereits eine Anlage, die zehnmal so gross ist wie die von Orca, und verweist auf kühne Expansionspläne mit dem Ziel, Marktführer zu bleiben. Innerhalb eines Jahrzehnts wollen sie zeigen, dass eine Anlage gebaut werden kann, die eine Million Tonnen CO2 pro Jahr entfernt. Auch andere Unternehmen arbeiten an der Entwicklung eigener Abscheidungsanlagen und -lösungen. Und es gibt Bestrebungen, CO2 an Industriezweige zu liefern, die es benötigen, wie z. B. an Indoor-Farmen für den Anbau und an die Lebensmittelindustrie für die Verpackung.

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In diesem Clip zeigt Climeworks, wie es CO2 aus der Atmosphäre entfernt. © Climeworks

Die Umwandlung von CO2 in Gestein unter der Erde ist die Lösung, die Climeworks bisher in Zusammenarbeit mit Carbfix, einem von Wissenschaftlern und der isländischen Regierung gegründeten Unternehmen, verfolgt. Andere Unternehmen, darunter Carbon Engineering aus Kanada, arbeiten stattdessen daran, das CO2 in erschöpften Öl- und Gaslagerstätten in den USA und in der Nordsee vor Schottland zu vergraben. Das Unternehmen will CO2 auch als Ausgangsstoff für emissionsarme Düsentreibstoffe bereitstellen.

Einige Klimaforschende und -organisationen, darunter Greenpeace, haben davor gewarnt, dass die Anpreisung der CO2-Abscheidung als grossartige neue Lösung für die Klimakrise als weiterer Deckmantel missbraucht werden kann, unter dem Emissionen einfach weiterhin ausgestossen werden. Gleichzeitig kritisieren sie die hohen Kosten und den hohen Energiebedarf. Andere Forschende sehen in der Direct Air Capture jedoch unsere beste Chance, die Netto-Null-Ziele zu erreichen – als Ergänzung zu weiteren Massnahmen. "Vor nicht allzu langer Zeit hielten die Leute die Abscheidung von Kohlenstoff für eine verrückte Idee, die niemals funktionieren könnte", sagt Aepli. "Aber jetzt hat sich alles geändert."

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