Direct Air Capture

Mit Direct-Air-Capture-Systemen kann Kohlendioxid aus der Umgebungsluft gefiltert werden, so wie es Pflanzen und Bäume machen. Dazu wird die Luft zunächst über spezielle Bindemittel geleitet, die das Kohlendioxid aus der Luft filtern, und anschließend verflüssigt. Um das abgetrennte Kohlendioxid der Atmosphäre langfristig zu entziehen, muss es entweder weiterverwendet (Carbon Capture and Usage, CCU) oder unterirdisch gespeichert werden (Carbon Capture and Storage, CCS).

Potenzial und Maßstab
Mit Direct Air Capture könnte bei intensiver Weiterentwicklung der Technik Kohlendioxid prinzipiell unbegrenzt aus der Atmosphäre entfernt werden. Da die Kohlendioxid-Konzentration in der Luft mit nur etwa 0,04 Prozent aber sehr gering ist, müssten enorme Luftmengen gefiltert werden. Dafür sind große Anlagen nötig, die viel Energie verbrauchen. Die angegebenen Kosten einer Tonne verflüssigten Kohlendioxids variieren sehr stark. Im Mittel werden sie auf 600 US-Dollar pro Tonne Kohlendioxid geschätzt. In einem aktuellen Projekt in der kanadischen Provinz British Columbia wurde unlängst eine große Pilotanlage in Betrieb genommen, die einen Preis von rund 100 US-Dollar pro Tonne erreichen soll. Entscheidend für derlei Anlagen ist, dass ihr Einsatz nur dann sinnvoll ist, wenn sie mit regenerativen Energien betrieben werden, da bei der Verwendung fossiler Energieträger mehr Kohlendioxid-Emissionen verursacht würden, als durch die Anlage eingefangen werden könnten. Unklar ist bislang, wo das absorbierte Kohlendioxid für lange Zeit sicher gelagert bzw. wie es weiterverwendet werden könnte. Air Capture kann also nur dann im großen Stil funktionieren, wenn die Energie für die Anlagen klimaneutral erzeugt wird und ausreichende Speicherkapazitäten (CCS) für das abgetrennte Kohlendioxid aufgebaut und Konzepte für eine anschließende Nutzung (CCU) entwickelt werden.

Anwendungsreife und Forschungsbedarf
Grundsätzlich kämpfen die verschiedenen Direct-Air-Capture-Verfahren also vor allem mit dem Problem der Energieeffizienz. Sie hängen davon ab, ob oder in welchem Maße CCS etabliert bzw. CCU-Anwendungen entwickelt werden. Aktuell werden neben mehreren kleinen drei größere Direct-Air-Capture-Pilotanlagen betrieben. Das dabei herausgefilterte CO2 wird entweder in die Nutzung (z. B. Gewächshäuser) gegeben oder verpresst und damit auch permanent aus der Atmosphäre entfernt.