Die Atmosphäre reinigen: Wie Schweizer Technologie CO₂ aus der Luft entfernt
Direct Air Capture macht das Unmögliche möglich: CO₂ wird direkt aus der Atmosphäre gefiltert und dauerhaft als Gestein gespeichert. Diese in der Schweiz entwickelte und in den Vulkanlandschaften Islands perfektionierte Technologie eröffnet einen neuen Weg im weltweiten Streben nach Klimaneutralität.
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Die Luft reinigen mit Direct Air Capture
Stellen Sie sich einen riesigen Staubsauger für den Himmel vor. Genau darauf basiert Direct Air Capture (DAC), eine Technologie zur direkten Entfernung von Kohlendioxid (CO₂) aus der Umgebungsluft. Im Gegensatz zu herkömmlichen CO₂-Abscheidungssystemen an Industriestandorten können DAC-Anlagen fast überall betrieben werden und filtern bereits vorhandene Treibhausgase aus der Atmosphäre.
Der Prozess ist konzeptionell einfach, aber technisch hochentwickelt. Grosse Ventilatoren saugen Luft in modulare Kollektoren mit Spezialfiltern, die sich chemisch an CO₂ binden. Sobald die Filter gesättigt sind, werden sie mithilfe erneuerbarer Energie auf etwa 100 °C erhitzt, wodurch das eingefangene Kohlendioxid als konzentriertes Gas freigesetzt wird, das dauerhaft gespeichert oder wiederverwendet werden kann. Dieser Ansatz hat DAC-Anlagen zu einer der meistbeachteten Technologien zur CO₂-Entfernung in der globalen Klimadebatte gemacht.
Climeworks und der Aufstieg der Schweizer CO₂-Abscheidungstechnologie
Die Schweiz hat dank Climeworks, einem 2009 als Spin-off der ETH Zürich gegründeten Unternehmen, eine zentrale Rolle in der Entwicklung dieses Bereichs gespielt. In den vergangenen zehn Jahren hat das Unternehmen den Sprung von der Laborforschung zur industriellen Umsetzung geschafft und mehrere Generationen von Systemen zur direkten Luftabscheidung entwickelt. Seine Anlagen in Island, insbesondere Orca und die kürzlich in Betrieb genommene Anlage Mammoth, zeigen, wie Schweizer Forschung zum Aufbau einer neuen Industrie für Klimatechnologien beiträgt.
Warum wurde Island zu einem Zentrum der Kohlenstoffspeicherung?
Island ist aus zwei Gründen zu einem strategischen Standort für diese Technologie geworden. Erstens verfügt das Land über reichlich geothermische Energie, die entscheidend ist, um den energieintensiven Abscheidungsprozess mit CO₂-armer Elektrizität und Wärme zu betreiben. Zweitens ermöglichen die unterirdischen Basaltgesteinsformationen des Landes eine dauerhafte Speicherung des abgeschiedenen CO₂ durch schnelle Mineralisierung. Nachdem das Gas mit Wasser vermischt und in den Boden injiziert wurde, reagiert es auf natürliche Weise mit dem vulkanischen Gestein und verwandelt sich innerhalb von weniger als zwei Jahren in Stein. Diese Speichermethode wurde in Zusammenarbeit mit dem isländischen Partner Carbfix entwickelt.
Die Herausforderungen der CO₂-Abscheidung aus der Luft
Allerdings steht diese Technologie weiterhin vor erheblichen Herausforderungen: Die direkte Luftabscheidung ist nach wie vor kostspielig und sehr energieintensiv, während ihr grossflächiger Einsatz noch in den Anfängen steckt. Auch die Betriebsbedingungen können die Leistung beeinflussen. In Island haben schwierige Wetterbedingungen den Betrieb einiger Systeme gelegentlich erschwert. Diese Beispiele verdeutlichen die Schwierigkeiten beim grossflächigen Einsatz neuer Klimatechnologien unter realen Bedingungen.
Climeworks erweitert sein Angebot an CO₂-Entfernungslösungen
Climeworks hat sein Angebot zudem über die eigene Infrastruktur zur direkten Luftabscheidung hinaus diversifiziert. Seit 2024 entwickelt das Unternehmen Portfolios von CO₂-Entfernungslösungen, die technische und naturbasierte Ansätze kombinieren. Ziel ist es, Strategien zur CO₂-Entfernung an unterschiedliche Kundenbedürfnisse anzupassen, insbesondere in Bezug auf Dauerhaftigkeit, Budget, Zeitrahmen und ökologische Zusatznutzen. Jede Lösung wird vor der Aufnahme in diese Portfolios anhand wissenschaftlich definierter Kriterien bewertet. Heute arbeitet Climeworks mit rund 200 Unternehmen weltweit zusammen, die ihre verbleibenden Emissionen durch CO₂-Entfernung reduzieren möchten.
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Warum ist die CO₂-Entfernung wichtig für die Klimaziele?
Trotz der aktuellen Einschränkungen deutet der wissenschaftliche Konsens zunehmend darauf hin, dass die Reduktion von Emissionen allein nicht ausreichen wird, um die globalen Klimaziele zu erreichen. Das bereits in der Atmosphäre angesammelte Kohlendioxid muss ebenfalls in grossem Massstab entfernt werden. In diesem Zusammenhang wird die direkte CO₂-Abscheidung aus der Luft zunehmend nicht als alleinige Lösung, sondern als Bestandteil einer umfassenderen Klimastrategie betrachtet.
Eine Technologie, die sich noch in Entwicklung befindet
Für Climeworks und die gesamte Branche der direkten CO₂-Abscheidung steht die aktuelle Phase daher sowohl im Zeichen des Lernens und der industriellen Weiterentwicklung als auch des globalen Ausbaus. Neue Generationen von Filtern, ein geringerer Energieverbrauch und grössere Anlagen werden bereits getestet. Was einst als Schweizer Forschungsprojekt begann, trägt heute zur Entstehung einer globalen Industrie der CO₂-Abscheidung bei und verwandelt ein früher eher theoretisches Konzept in eine messbare und zunehmend zugängliche Klimaschutzlösung.