Direct Air Capture-Technologie
CO2 aus Luft als Geschäftsmodell
Am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg wird an der industriellen Nutzung der DAC-Technologie geforscht, mit der CO2 aus der Atmosphäre gewonnen werden kann, um so etwa schneller Klimaneutralität zu erreichen.
Zu den Zukunftstechnologien, die zum Erreichen der Klimaziele dienen sollen, sowie zur gleichzeitigen Sicherung von Wirtschaft und Lebensstandards, gehört die Direct Air Capture (DAC)-Technologie. Bei diesem Verfahren wird Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Atmosphäre gewonnen. Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) bereitet die DAC-Technologie für die industrielle Anwendung vor. So soll Klimaneutralität schneller erreicht und neue Wertschöpfungspotenziale für die Industrie erschlossen werden.
Beim Direct Air Capture-Verfahren strömt die Umgebungsluft durch ein Absorbens, das ihr einen Teil des Kohlendioxids entzieht. Nach Desorption und Aufkonzentration erhält man CO2 mit einem hohen Reinheitsgrad, das anschließend als Rohstoff beispielsweise für die Chemieindustrie oder für die Synthese von Basischemikalien wie Methanol und klimaneutralen Kraftstoffen für den Flugverkehr und der Seeschifffahrt eingesetzt werden kann. Da diese Anwendungsbereiche kaum elektrifiziert werden können, müssen dort auch langfristig kohlenstoffbasierte Energieträger eingesetzt werden.
Nachhaltiger Fahrplan
Gemeinsam mit Unternehmen aus Baden-Württemberg soll die industrielle Anwendung der DAC-Technologie im Rahmen des vom Verkehrsministerium Baden-Württemberg geförderten Projekts ’DAC-BW’ vorbereitet werden. Dafür sollen vor allem Firmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau sowie der Zulieferindustrie in das Projekt eingebunden werden. „Es ist wichtig, den Fahrplan für eine nachhaltige Zukunft jetzt festzulegen. Unsere DAC-Technologie bildet eine sehr gute Ausgangsbasis, um schnell in energiewirtschaftlich relevante Größenordnungen vorzustoßen“, so Dr. Marc-Simon Löffler, Leiter des Fachgebiets Regenerative Energieträger und Verfahren am ZSW. Der Thin[gk]athon, veranstaltet vom Smart Systems Hub, vereint kollaborative Intelligenz und Industrie-Expertise, um in einem dreitägigen Hackathon innovative Lösungsansätze für komplexe Fragestellungen zu generieren. ‣ weiterlesen
Innovationstreiber Thin[gk]athon: Kollaborative Intelligenz trifft auf Industrie-Expertise
Am Projekt können sich im Rahmen eines Industriedialogs alle Unternehmen beteiligen – von Startups bis zum Großunternehmen aus dem Bereich Maschinen- und Anlagenbau.
Als Prototyp für die Industrie soll eine Direct Air Capture-Forschungsanlage unter praxisnahen Bedingungen am ZSW betrieben werden. Die Beschaffung der Anlage mit einer Erzeugungskapazität von bis zu 100t CO2 pro Jahr wird vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg finanziell gefördert.
Märkte analysieren
In begleitenden Industrieworkshops will das ZSW die am Projekt teilnehmenden Unternehmen fit für den Einstieg in diese Technologie machen. Flankierend sollen Märkte für CO2 als Rohstoff analysiert und die Technologie mit möglichen alternativen CO2-Quellen verglichen werden. Daraus folgt dann eine Schätzung des CO2-Bedarfs in Deutschland, Europa sowie weltweit. Das ZSW kooperiert in dem Projekt auch mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das die Forschungsanlage mit Strömungssimulationen begleitend unterstützt.
Industrielle Skalierbarkeit
Das ZSW forscht seit vielen Jahren im Bereich Direct Air Capture und hat bereits die Machbarkeit effizienter, leicht skalierbarer und vor allem kostengünstiger DAC-Technologien nachgewiesen. In dem vom ZSW entwickelten Verfahren wird mithilfe einer modifizierten Aminwäsche CO2 aus der Luft abgetrennt. Der Energieverbrauch kann mit erneuerbarem Strom sowie Abwärme aus der Synthese so genannter eFuels oder anderen Industrieprozessen gedeckt werden. Das Verfahren zeichnet sich durch seine CO2-Reinheit sowie eine wartungsarme Technologie aus – eine Voraussetzung für die Skalierbarkeit im industriellen Maßstab.
Durch die Industrialisierung würden auch die Produktionskosten für die Herstellung von CO2 aus Luft deutlich sinken. Derzeit kostet eine Tonne noch mehrere 100€. Ziel ist es, durch eine Technologieskalierung und den Betrieb der Anlagen in Regionen mit günstigen Stromerzeugungspotenzialen wie etwa Südamerika, Nordafrika oder Australien die Erzeugungskosten zu senken. Die ZSW-Wissenschaftler erwarten, dass die Kosten auf unter 100€ pro Tonne CO2 gesenkt werden können.
