CO2-RecyclingKlimakiller wird Hoffnungsträger

Das Gas Kohlendioxid beginnt sich nützlich zu machen. Doch seine Umwandlung in Treibstoff oder Plastik kostet oft viel Energie – noch. von Susanne Donner

Der Staubsauger sah auf den ersten Blick nicht aus wie eine Innovation. Nur die Aufschrift "green power" auf dem schwarzen Plastikgerät, das Siemens und der Chemiekonzern BASF im vergangenen Jahr vorstellten, signalisierte, dass hier kein gewöhnlicher Haushaltshelfer stand. Der Clou war jedoch nicht etwa ein energieeffizienterer Motor, sondern der unscheinbare Kunststoff des Gehäuses. Den hatte BASF nämlich auf Basis von Kohlendioxid hergestellt – jenem Treibhausgas, das aus den Schloten von Industrieanlagen und dem Auspuff von Autos strömt. Aus je einer halben Tonne Klimagas kann BASF inzwischen eine Tonne Plastik der Sorte Polypropylencarbonat machen. "Als Rohstoff könnten wir Kohlendioxid aus Kraftwerken, Zementfabriken oder unseren Chemieanlagen nutzen", sagt Projektmanagerin Anna Katharina Brym.

Längst ist das CO₂ zu einem der größten Probleme der Menschheit geworden. Wie eine Glasglocke wölbt es sich über der Erde und sorgt – zusammen mit anderen Treibhausgasen – dafür, dass die Temperaturen langsam steigen. Afrika drohen mehr Dürren denn je, die Polkappen könnten schmelzen, und die Süßwasservorräte schwinden, warnt der Weltklimarat, dem 800 Forscher zuarbeiten. Seit Jahren mahnt er an, den weltweiten Ausstoß von Kohlendioxid zu senken. Doch die Emissionen steigen immer weiter: 35,6 Milliarden Tonnen waren es 2012. Im Zeitalter von Verbrennungsmotoren und fossilen Kraftwerken scheint es schier unmöglich, von dem verheerenden Stoff loszukommen.

Anzeige

Nun hat die Industrie eine neue Idee. "Kohlendioxid könnte Erdöl als Rohstoff ersetzen", sagt Martina Peters, Chemikerin beim Chemiekonzern Bayer. Auch die Nobelpreisträger George Olah und Josef Stiglitz preisen Kohlendioxid als "Kraftstoff der Chemieindustrie" und berufen sich auf ein unanfechtbares Vorbild – die Natur. Bäume und Sträucher verwandeln das Gas jeden Tag in lebendiges Grün. Allein Europas Wälder binden jährlich 1,4 Milliarden Tonnen Kohlendioxid.

Einige Unternehmen haben bereits damit begonnen, aus dem Klimagas Kraftstoff für Autos oder Rohstoffe für so alltägliche Dinge wie Nagellack oder Kunstdünger herzustellen. Ein Expertengremium der EU kam 2011 zu dem Schluss, ein Zehntel des weltweit ausgestoßenen Kohlendioxids ließe sich so sinnvoll verwenden. Auch das Bundesforschungsministerium schwärmt inzwischen von der Verwandlung eines "Aschenputtels" in eine "Prinzessin" und fördert das CO₂-Recycling bis 2015 in Dutzenden Projekten mit 100 Millionen Euro.

Warum die Industrie nicht früher darauf gekommen ist, fragt man sich da. Weil die Idee einen Haken hat. "Kohlendioxid ist energiearm und träge", sagt Walter Leitner, Chemiker von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH). Man muss es gewissermaßen gewaltsam zur Reaktion zwingen. Dazu bedarf es entweder großer Mengen Energie oder reaktionsfreudiger Partner. Beides verschlechtert aber die Energie- und Klimabilanz. Damit das Kohlendioxid-Recycling unter dem Strich nicht mehr Kohlendioxid freisetzt, als es bindet, muss deshalb meist ein Katalysator nachhelfen, der den Energieaufwand deutlich senkt. "Ohne Katalysator kann man aus dem Klimagas kaum ein sinnvolles Produkt machen", sagt Leitner.

Viele Recyclingideen scheiterten bislang daran, dass ein guter Katalysator fehlte. Der Leverkusener Chemiekonzern Bayer etwa suchte Jahrzehnte nach einem geeigneten Reaktionsbeschleuniger. 2010 kam dann endlich der Durchbruch: Eine Substanz auf der Basis von Zink aktiviert das Kohlendioxid und verwandelt es zusammen mit anderen Zutaten in Polyurethan. Bisher wurde dieser Schaumstoff für Matratzen, Dämmmatten und Sofafüllungen immer aus Erdöl hergestellt, weltweit werden davon 13 Millionen Tonnen jährlich produziert. Seit Februar 2011 stellt Bayer nun ein Polyurethan her, das zu einem Fünftel aus Kohlendioxid besteht (siehe Grafik). "Es ist der fossilen Variante mindestens ebenbürtig, sogar etwas fester und besser in den Eigenschaften", sagt Bayer-Projektleiter Christoph Gürtler.

Leserkommentare
  1. atmen. Das freut mich doch sehr, dass ich mit meinem ach so unnützen Atem künftig nicht bloß das Klima erdrossele...

    2 Leserempfehlungen
    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen
    • Nibbla
    • 02. September 2013 12:00 Uhr

    Ob sie Atmen sollten oder nicht hat nichts mit Klimawandel zu tun.

    • Dr.Um
    • 02. September 2013 11:22 Uhr

    zu artverschieden und somit nicht in einem Artikel sinnvoll behandelbar. Algen, Mikroben, P2G, CCS, Erdgas, Flugbenzin, Methanol und Polyurethan. Alles aus CO_2 gemacht und die Welt gerettet. Vielleicht hätte die Energieerhaltung, an der auch die Chemie nicht vorbeikommt, hier mal bemüht werden können. Über die Sinnhaftigkeit, Algen mit Wirkungsgeraden von einigen Prozent durch Photosynthese zu Biomasseproduzenten zu machen, mal abgesehen.
    Die Aussage, man könne mit Power to Gas Anlagen 60 % des Stromes retten ist doch so nicht haltbar. Selbst für den Fall, dass man verlustfrei Erdgas oder Methanol aus Strom erzeugt (haha) möge man mir den serienreifen Prozess zeigen, der das Gas oder Methanol verstromen kann und dabei 60 % Wirkungsgrad hat. Das Gas kann ich bestenfalls verbrennen um damit zu Heizen, das kann ich aber auch mit Strom ohne Umweg.
    Außerdem wird die CCS als nahezu gleichwertig mit anderen Mehtoden, CO_2 zu nutzen, dargestellt, dabei ist doch das Verstecken nicht mal im Ansatz eine Lösung oder ein Beitrag zur Senkung des Ausstoßes.

    12 Leserempfehlungen
    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen

    sind bei Brennstoffzellen kein Thema, einfach mal ein bisschen Literatur lesen.
    zum Einstieg: http://www.bba-bw.de/files/vortrag_bz-grundlagen-wbzu.pdf

  2. In den vergangenen Jahren hat man häufiger Artikel lesen können, die solche oder ähnliche Technologien vorgestellt haben. Einen Augenblick lang versetzen sie mich in eine positive Aufregung. Ich möchte den Ingenieuren zurufen: "Weiter so, Leute! Wenn jemand die Probleme lösen kann, dann ihr, und nicht mein Berufsstand (nämlich F&A)." Man malt sich kurz aus, was alles möglich wäre, wenn die Ingenieure das Kommando hätten. Aber dann wache ich wieder auf, und erkenne, dass das Kommando natürlich nach wie vor bei den Controllern liegt, und deshalb all diese Projekte vermutlich niemals zur Serienreife gelangen werden.
    "Jahaha", sagt der Hard-Core Marktwirtschaftler. "Das alles muss der Markt selber regeln, und tut das auch."
    Ja ne, is klaa...

    4 Leserempfehlungen
    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen
    • Infamia
    • 02. September 2013 11:50 Uhr

    Ich gehe davon aus, Sie meinen, dass Controller es als zu teuer und damit betriebswirtschaftlich für unrentabel halten und es somit dann nicht in Serie geht.

    Das mag stimmen und ist vom Prinzip her ärgerlich. Aber ganz so negativ sehe ich es dann doch nicht. Irgendann geht uns der "Stoff" aus und damit verteuert sich der "Stoff" und plötzlich rechnen sich dann auch die bis dahin teureren Verfahren.

    Dass man Erdöl und Erdgas plötzlich auch in Gegenden für förderwürdig erklärt, ist ja nur dem Umstand geschuldet, dass der Preis für diese Rohstoffe gestiegen ist.

    Insofern haben zwar Controller das sagen, aber irgendwann wird es auch für einen Controller interessant. Aller Anfang ist leider immer schwer. Und mit der Serienproduktion sinken ja auch die Preise für derartige Verfahren.

  3. Kohle zu verbrennen, um mit der gewonnen Energie aus dem entstandenen C02 wieder Kohle (oder Plastik...) herzustellen macht keinen Sinn und erzeugt nur Energieverluste. Das Perpetuum mobile gibt es auch chemisch oder biologisch nicht.

    Die hier vorgestellten Ansätze können durchaus kleine Beiträge leisten, z.B. als eine Art chemischen Pumpspeicherwerk für Peaks in der Stromproduktion. Aber man sollte sich nicht der Illusion hingeben, dass ein technischer Trick das C02/Klimaproblem ohne eine signifikante Umstellung unser Wirtschaft und auch unseres Lebensstils lösen kann.

    18 Leserempfehlungen
    • Abruzzi
    • 02. September 2013 11:39 Uhr

    Die Summenformel von Methan lautet CH4 und nicht CH2, wie in der Wasserstoff InfoBox steht.

    Viele Grüße,
    Abruzzi

    2 Leserempfehlungen
    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen
    Redaktion

    Danke für den Hinweis! Wir haben es geändert.

    • Infamia
    • 02. September 2013 11:50 Uhr

    Ich gehe davon aus, Sie meinen, dass Controller es als zu teuer und damit betriebswirtschaftlich für unrentabel halten und es somit dann nicht in Serie geht.

    Das mag stimmen und ist vom Prinzip her ärgerlich. Aber ganz so negativ sehe ich es dann doch nicht. Irgendann geht uns der "Stoff" aus und damit verteuert sich der "Stoff" und plötzlich rechnen sich dann auch die bis dahin teureren Verfahren.

    Dass man Erdöl und Erdgas plötzlich auch in Gegenden für förderwürdig erklärt, ist ja nur dem Umstand geschuldet, dass der Preis für diese Rohstoffe gestiegen ist.

    Insofern haben zwar Controller das sagen, aber irgendwann wird es auch für einen Controller interessant. Aller Anfang ist leider immer schwer. Und mit der Serienproduktion sinken ja auch die Preise für derartige Verfahren.

    2 Leserempfehlungen
    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen

    Wenn die verfügbaren Fossilbrennstiffe zur Neige gehen, weil wir sie bereits nahezu komplett in CO2 umgewandelt und freigesetzt haben, brauchen wir uns um das Klimasystem unserer Erde keine Gedanken mehr machen. Die Lebensbedingungen auf unserem Planeten werden schon sehr viel früher ziemlich ungemütlich werden. Zu dem Zeitpunkt, an dem sich keine fossilen Brennstoffe mehr erschließen lassen, wird Hopfen und Malz bereits verloren sein!

    • fanatic
    • 02. September 2013 11:57 Uhr

    binden jährlich 1,4 Milliarden Tonnen Kohlendioxid."

    Man könnte auch endlich mal anfangen, die Wälder dieser Welt zu schützen. Pflanzen sind wahrscheinlich noch die beste Waffe gegen co2. Aber es wird immer mehr abgeholzt.

    Laut einer Reportage von vor wenigen Wochen ist z.B. der Urwald auf Madagaskar (diese Insel ist 1,6 mal größer als Deutschland), der einst fast die gesamte Insel bedeckte, bereits zu 90% abgeholzt. Dort werden jetzt zwar Agaven angepflanzt, aber die sind kein Vergleich zu einem echten Wald. Und in Indonesien und Südamerika geschieht das gleiche.

    Wenn das so weiter geht, kann man so viele Staubsauger aus co2-Plastik bauen wie man will, aber die Luft wird uns trotzdem stickig werden.

    11 Leserempfehlungen

Bitte melden Sie sich an, um zu kommentieren

Service