Der Weg zu Netto-Null geht über DemoUpCARMA

Eine Kombination mehrerer Technologien und Ansätze wird die CO2-Emissionen unserer Industrien längerfristig deutlich reduzieren. Bei schwer vermeidbaren Emissionen kommen die Abscheidung, Verwendung, Transport und Lagerung von CO2 in Frage. scienceindustries beteiligt sich mit einigen ihrer Mitgliedsunternehmen am Pilotprojekt DemoUpCARMA der ETH Zürich.

Das Pilotprojekt der ETH Zürich, welches vom Bund und durch private Mittel finanziert wird, untersucht die technologische und wirtschaftliche Machbarkeit dieser CO2-Wertschöpfungskette und ermittelt das Potenzial eines CO2-Netzwerks, das Schweizer CO2-Quellen mit potenziellen CO2-Speicherorten verbindet. Bei der Ausarbeitung des Positionspapiers "Proaktiver und effektiver Klimaschutz" haben wir festgestellt, dass für schwer vermeidbare Emissionen aus unseren Industrien höchstwahrscheinlich kein Weg an diesem technologischen Ansatz vorbeiführt.

Schwer vermeidbare Emissionen: Wo und wie entstehen diese?

In der Industrie versucht man, mit mehr Effizienz, mit der Substitution von fossilen durch nachwachsende Brennstoffe sowie mit der Entwicklung von neuen Prozessen (z.B. durch Biotechnologie) weniger Treibhausgasemissionen zu emittieren. Bei der Entsorgung von Sonderabfällen oder bei einigen Produktionsverfahren gibt es leider noch keine Alternative, um CO2-Emissionen drastisch zu verringern. Wir nennen diese somit schwer vermeidbare Emissionen.

Worum geht es eigentlich?

Als erster Schritt wird CO2 aus der Abluft einer Biogasanlage abgeschieden, d.h. es wird vom Methan getrennt. Das getrennte, gasförmige CO2 wird dann für den Transport verflüssigt, damit es weniger Platz benötigt. Dieses CO2 kann entweder wiederverwendet oder in einem geologischen Reservoir langfristig gespeichert werden. Im Rahmen des Projektes der ETH Zürich arbeitet man zusammen mit einem Startup, welches ein Verfahren entwickelt hat, um CO2 dauerhaft in recyceltem Beton zu speichern. Dadurch werden der Einsatz von Zement und die damit verursachten Emissionen reduziert. Weitere Verwendungsmöglichkeiten, wie das Synthetisieren von Treib- und Brennstoffen oder weiterer Chemikalien, sind aber auch möglich.

Das CO2 kann endgespeichert werden

Die permanente Speicherung von CO2 wäre eine Alternative zur Wiederverwendung. Geologische Reservoirs sind in der Schweiz aus verschiedenen Gründen noch nicht vorhanden. Deswegen wird das verflüssigte CO2 nach Island transportiert, wo es von der Firma Carbfix, einem Projektpartner in Island von DemoUpCARMA, im Meerwasser aufgelöst und in das basaltische Gestein des Untergrundes gepumpt wird. Dort reagieren Kohlenstoffmoleküle zu einem festen Karbonatmineral. Das Geothermiekraftwerk Hellisheiði ist der Standort des ursprünglichen CarbFix-Projekts, bei dem etwa 200 Tonnen CO2 in den Untergrund verpresst wurden (siehe Bild).

Wo liegen die Herausforderungen?

Wenn man die schwer vermeidbaren Emissionen aus den Zementwerken und aus der Verbrennung der Abfälle (darunter sind auch die Kehrichtverbrennungsanlagen) reduzieren möchte, wären dies einige Millionen Tonnen CO2, welche jährlich in den Norden abtransportiert werden müssten. Die existierenden Bahnkapazitäten würden stark beansprucht, deshalb werden verschiedene Transportmöglichkeiten untersucht (per Schiff auf dem Rhein oder durch eine neue Pipeline). Ein weiterer wichtiger Aspekt, welcher genau untersucht wird, ist der Verbrauch von Energie. Diese CO2-Wertschöpfungskette benötigt beispielweise bei der Verflüssigung und beim Bahntransport Strom. Die gesamte Ökobilanz muss auch stimmen, dafür werden alle Schritte der Kette in diesem Demonstrationsprojekt präzise untersucht. Schlussendlich, wenn die Ergebnisse des Pilotprojekts vielversprechend sind, wird das Skalierungspotenzial ermittelt, damit die ersten Angaben zur benötigten Infrastruktur auf Papier gebracht werden können.