CO2 aus der Luft filtern und als Dünger im Gewächshaus einsetzen

„Die Pflanzen werden kräftiger und größer“, sagt Fritz Meier, der im landwirtschaftlichen Betrieb der Gebrüder Meier AG für die Gewächshausproduktion zuständig ist. Seit neuestem bekommt der Familienbetrieb im schweizerischen Hinwil das CO₂ nicht mehr von weit her aus industriellen Quellen per Lastwagen geliefert, sondern von einer Anlage aus direkter Nachbarschaft, die das Kohlendioxid aus der Umgebungsluft herausfiltert.

Neunjährige Entwicklungsarbeit

Die jetzt auf dem Dach einer Müllverwertungsanlage in Betrieb genommene Anlage schafft es, rund 900 t CO₂ pro Jahr für das 400 m entfernte Gewächshaus zu gewinnen. Die Menge entspricht den Emissionen, die rund 200 Autos im Jahr ausstoßen. Bald soll es weitere, größere Anlagen dieser Art geben. Langfristig soll die sogenannte Direct-Air-Capture-Technologie (DAC) dazu beitragen, den Klimawandel zu bekämpfen.

Seit 2008 arbeiten die ehemaligen Maschinenbau-Studenten der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich, Christoph Gebald und Jan Wurzbacher, an der Entwicklung des Verfahrens. Inzwischen sind beide Geschäftsführer des Start-up Climeworks, einer Ausgründung der ETH Zürich.

In den vergangenen neun Jahren haben die Ingenieure den Sprung von „einigen Millilitern pro Tag im Labor auf 900 Tonnen pro Jahr im industriellen Maßstab geschafft“, so Climeworks-Geschäftsführer Gebald.

Anlage mit 18 CO₂-Kollektoren

Die neue 90 m² große Anlage besteht aus drei Schiffscontainern mit insgesamt 18 CO₂-Kollektoren. Außen sind Ventilatoren angebracht, die die Umgebungsluft ansaugen und durch eine patentierte Filterstruktur leiten. Das CO₂ sammelt sich dabei an der Oberfläche des Filters. Gebald: „Unsere Filter werden innerhalb weniger Stunden mit CO₂ gesättigt.“

Sind die Filter gesättigt, werden sie auf rund 100 °C erhitzt. Dadurch wird das gebundene CO₂ wieder frei und kann nun als reines Gas abgeleitet werden. Die Kollektoren sind nun für den nächsten Filterzyklus bereit.

Die Energie für den Betrieb der Pumpen und die Abtrennung des CO₂ bezieht die Anlage zu 80 % aus Abwärme der Müllverbrennungsanlage. Dabei wird das hochreine CO₂ freigesetzt und in ein Rohrsystem eingeleitet, das die Gewächshäuser der Gebrüder Meier mit dem Gas versorgt.

Bis 2025 jährlich 300 Millionen Tonnen CO₂ „waschen“

In den kommenden Monaten will das Unternehmen weitere kommerzielle Pilotprojekte installieren. Diese sollen CO₂ unter anderem für die Lebensmittel- und Getränkebranche, den Energiesektor und der Automobilindustrie gewinnen. Außerdem sollen solche Anlagen mit unterirdischer Speicherung kombiniert werden.

Erklärtes Ziel des Unternehmens ist es, bis zum Jahr 2025 ein Prozent der globalen CO₂-Emissionen aus der Luft zu filtern. „Das entspricht jährlich 300 Millionen Tonnen CO₂“, sagt Gebald. Das sei zwar „höchst ehrgeizig“, aber nicht unrealistisch. Mehr als 300.000 Anlagen wie in Hinwil müssten dafür weltweit gebaut werden.

Climeworks setzt sich auch dafür ein, dass CO₂ für erneuerbare Treibstoffe verwendet werden kann. Auf diesem Feld arbeitet die Schweizer Firma seit 2013 mit dem Autohersteller Audi zusammen.

Wiener Forscher können schon länger Erdgas verbrennen, ohne das Kohlendioxid in die Luft gelangt. Seit kurzem können sie das auch in großem Maßstab – aus dem Laborversuch könnte so ebenfalls eine Technologie zur Rettung des Weltklimas werden.