Climeworks kehrt den Klimawandel mit DAC+S Technologie um
Carbon Dioxide Removal (CDR)
Climeworks
Das 2009 von Christoph Gebald und Jan Wurzbacher in Zürich gegründete Climeworks nimmt eine Vorreiterrolle im Bereich der Direct Air Capture Technologie ein. Die Anlagen des Unternehmens entziehen Kohlenstoffdioxid (CO2) in einem Adsorptions-Desorptions- Prozess aus der Luft. Kernstück ist ein spezielles Filtermaterial. Die Vision der Unternehmensgründer ist es, eine Milliarde Menschen dazu zu inspirieren, CO2 aus der Luft zu entfernen. Insgesamt hat Climeworks bisher mehr als 15 Anlagen in Betrieb genommen und ihre jährliche nominale Filterleistung beträgt zusammengenommen mehr als 5.500 Tonnen CO2 pro Jahr. In 2023 und 2027 sind zwei weitere Anlagen geplant.
Um die für 2030 anvisierte Kapazität von Millionen Tonnen CO2 zu erreichen, müssen die Anlagen skaliert werden. So konnte die erste erbaute Anlage 900 Tonnen CO2 pro Jahr umwandeln. Die aktuell in Planung befindliche Anlage hat circa 40 Mal so viel Kapazität.
Immer mehr Unternehmen und Länder erkennen die Notwendigkeit, Netto-Null zu erzielen. Laut UN haben sich 130 Länder Netto-Null Emissionen bis 2050 zum Ziel gesetzt.
Climeworks' neueste Anlage mit einer nominalen Kapazität von 4000 Tonnen befindet sich auf dem Gelände des Hellisheidi-Geothermiekraftwerks im Südwesten Islands, etwa 30 Kilometer östlich der Hauptstadt Reykjavik. Dieser Standort ermöglicht den Betrieb der Anlage mit erneuerbarer Energie. Teil der Anlage sind die auf den Betonpfeilern errichteten Kollektoren zur Filterung von CO2 sowie eine Halle, in der das gefilterte CO2 mit einer Reinheit von 95 Prozent aufbereitet wird.
Die erste größere Anlage zur kommerziellen Filterung von CO2 aus der Luft ging 2017 in der Schweiz in Betrieb und verfügt über eine nominale Filterkapazität von 900 Tonnen CO2 pro Jahr. Die nominale Kapazität der 2021 errichteten Anlage beträgt mit 4.000 Tonnen mehr als das Vierfache.
CO2-Entfernung als Dienstleistung
Das 2009 gegründete Unternehmen Climeworks entwickelte eine Technologie, mit der CO2 aus der Luft gefiltert wird. 2014 erfolgte die Konzipierung eines modularen CO2-Kollektors und 2017 die Inbetriebnahme der ersten kommerzielle Anlage in der Schweiz. Im selben Jahr begann das Testprojekt Arctic Fox in Island, in dem das gefilterte CO2 in unterirdischen Gesteinsschichten gelagert wird. Als Ergebnis der Lagerung ist das CO2 permanent in Form eines Carbonats gebunden, die CO2-Konzentration in der Atmosphäre sinkt.
Unternehmensentwicklung auf DAC+S fokussiert
Insgesamt wurden mehr als 15 DAC-Anlagen des Unternehmens in Betrieb genommen. Dazu gehören sowohl größere Anlagen als auch kleinere Demonstrationsprojekte. Diese sind in zwei Kategorien unterteilt: DAC+S- und PTX-Projekte.
PTX steht für "Power to X", das gefilterte CO2 wird erneut der Kreislaufwirtschaft zugeführt, beispielsweise als Pflanzendünger, als Zusatz zu Mineralwasser um Sprudelwasser zu generieren, oder als erneuerbarer Kraftstoff.
In den DAC+S (Direct Air Capture + Storage) Projekten hingegen wird das CO2 permanent aus dem Kreislauf entfernt und unterirdisch eingelagert. Der Schwerpunkt in der Forschung, Entwicklung und der Errichtung weiterer Anlagen liegt auf DAC+S, um die CO2-Konzentration in der Atmosphäre zu reduzieren und den Klimawandel einzudämmen.
Spezielle Umgebungsbedingungen für DAC+S erforderlich
Die wichtigste Voraussetzung für die Errichtung weiterer DAC+S Anlagen ist der Standort, erklärt Nathalie Casas, Head of Technology, Climeworks:
„Für den erfolgreichen Einsatz der DAC+S Technologie sind zwei Bedingungen entscheidend. Erstere ist die Energiequelle. Der Betrieb der Anlage sollte ausschließlich mit erneuerbaren Energiequellen erfolgen, um eine bessere Klimabilanz zu erzielen. Die zweite ist die Lagermöglichkeit. Nur in einer Umgebung mit speziellen Gesteinsschichten löst das CO2 eine chemische Reaktion aus und kristallisiert zu einem Carbonat.
Aus diesem Grund ist der Standort Island so günstig. In der vulkanischen Umgebung stehen erneuerbare geothermische Energiequellen sowie hoch reaktive Basaltgesteinsschichten zur Verfügung. Ein weiterer geeigneter Standort ist der Oman, in dem die Technologie mit einer Anlage getestet werden soll."
Climeworks skaliert Lösung zur Eindämmung des Klimawandels
Um die eigene Kapazität auf klimarelevante Massstäbe zu erhöhen, plant das Unternehmen die Errichtung neuer Anlagen, schließt Partnerschaften mit anderen Unternehmen und wirbt neue Mitarbeiter an. Ende 2021 waren 160 Angestellte für Climeworks tätig, bis Ende 2022 soll diese Zahl auf zwischen 250 und 300 Personen steigen. Die Inbetriebnahme der nächstgrößeren Anlage ist in den nächsten zwei bis drei Jahren geplant.