Aus der Not eine Tugend machen: Stoffliche Nutzung von CO2

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20.11.2012

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CO2 ist nicht nur ein Treibhausgas, sondern kann auch zur Produktion von Kunststoffen genutzt werden. Es kann dabei zum Beispiel knappe Rohstoffe wie Öl oder Erdgas ersetzen. Die Verfahren hierzu werden derzeit erforscht. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt bis 2015 aktuell 28 Vorhaben mit insgesamt 100 Millionen Euro.

‚CO2 ist böse, denn es sorgt dafür, dass sich das Klima erwärmt, der Meeresspiegel steigt und die Lebensräume von süßen Eisbären zerstört werden.‘ So oder ähnlich könnte man das Stimmungsbild der für Klimafragen sensibilisierten Öffentlichkeit zusammenfassen. Doch CO2 ist zunächst einmal ein Gas wie jedes andere. Da es aber inzwischen hauptsächlich im Zusammenhang mit der menschgemachten Klimaerwärmung Erwähnung findet, haftet ihm ein zweifelhafter Ruf an. CO2-Emissionen sind aber nur deswegen ein Problem, weil der Mensch durch seine technologische Entwicklung das atmosphärische Gleichgewicht der Kohlenstoffdioxid- und der Sauerstoffproduktion aus der Balance gebracht hat.

Welche Möglichkeit hat man also, die CO2-Emissionen zu senken und damit dieses Gleichgewicht möglichst wieder herzustellen? Oder zumindest die ungleiche Waage so stabil zu halten, dass sie nicht zum Katapult wird. Zunächst können CO2-Emissionen vermieden werden, indem Energie effizienter genutzt oder verstärkt erneuerbar erzeugt wird. Diskutiert wird auch die unterirdische Speicherung von Kohlendioxid, das sogenannte CCS-Verfahren (kurz für Carbon Dioxide Capture and Storage). Doch dieses Verfahren steckt noch in den Kinderschuhen. Die Technologie wird voraussichtlich erst im Jahre 2030 reif für die großtechnische Nutzung sein[1]. Dann könnte das ‚Kind aber schon in den Brunnen gefallen‘ sein. Außerdem ist CO2 in diesem Fall nur gespeichert. Gänzlich weg ist es nicht. Man hätte bei der Lösung des Problems nur etwas Zeit gewonnen. Zudem gibt es Bedenken, dass das Verfahren Erdbeben auslösen oder das Grundwasser versalzen könnte. Außerdem gilt es als ineffizient[2]. Deswegen steht das Verfahren in der Kritik und scheidet – zumindest bis zum Gegenbeweis – als Mittel zur Reduktion der Treibhausgasemissionen aus.

Kohlenstoffdioxid ist aber nicht nur unerwünscht, sondern wird bereits sinnvoll genutzt. Das kann direkt geschehen in Form von Kohlensäure, als Kältemittel in Kühlgeräten und Wärmepumpen oder in Feuerlöschern. Insgesamt werden so 20 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr gebunden. Weitere 110 Millionen Tonnen werden in der Synthese genutzt[3]. Dabei wird aus CO2.und einem oder mehreren weiteren chemischen Stoffen ein neuer Stoff produziert.

Weniger stark in der Öffentlichkeit steht die Idee, CO2 als Rohstoff zur Produktion von Kunststoffen zu nutzen. Durch die stoffliche Nutzung von CO2, auch als CCU (kurz für Carbon Capture and Utilisation) bezeichnet, sollen zukünftig traditionelle Rohstoffe zur Produktion von Kunststoffen und Kosmetika ersetzt werden. Denn CO2 enthält ebenso Kohlenstoff wie beispielsweise Öl. Das Kohlenstoffdioxid, das sonst als CO2 in die Atmosphäre abgegeben würde, kann damit bis zu mehrere Jahrzehnte lang sinnvoll gebunden werden. Zudem werden die knappen Ölreserven geschont.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) lässt sich die Forschungsförderung an solchen Ansätzen bis 2015 insgesamt 100 Millionen Euro kosten[4]. Auch von Seiten der Industrie und der Wissenschaft scheint ein großes Interesse zu bestehen. Die Konsortien der 28 geförderten Projekte lesen sich wie ein Who-is-who der deutschen Chemieindustrie, Energieversorger sowie Universitäten und Institute.

Die Anwendungsmöglichkeiten der stofflichen und effizienten Nutzung sind vielfältig. In Zukunft könnte unsere Welt dann wie folgt aussehen: Wir nehmen uns beim Einkauf CO2 in Form von Plastiktüten mit nach Hause. In der Tüte befinden sich Plastikflaschen, die aus CO2 produziert wurden. Beim Autofahren stoßen wir nicht nur CO2 aus, sondern schauen durch Windschutzscheiben aus CO2 auf die Straße. Das Erdgas, mit dem wir kochen und heizen, ist durch Synthese von Wasserstoff (H2) und CO2 durch Einsatz von überschüssigem erneuerbarem Strom erzeugt worden.

Auf diese Weise wandelt sich eine Einbahnstraße zu einem Wertstoffkreislauf. CO2 wird beispielsweise in Erdgas gebunden, bei der Verbrennung wieder freigegeben und erneut gebunden. Jedoch geschieht dies nicht von alleine. Für die Umwandlung von CO2 in andere Stoffe wird Energie benötigt. Die Ansätze sind erst dann sinnvoll für den Klimaschutz, wenn sie mehr CO2 binden, als durch die eingesetzte Energie ausgestoßen wird. Je sauberer der eingesetzte Strom ist, desto klimatisch sinnvoller ist auch die Nutzung von Kohlendioxid als Rohstoff. Daher bestreiten die deutschen Chemieverbände auch nicht den Vorrang der Energieeffizienz und des Ausbaus erneuerbarer Energien[5]. Das Potenzial erscheint zum aktuellen Zeitpunkt ohnehin begrenzt zu sein. Denn 178 Millionen Tonnen CO2, die pro Jahr auf diese Weise gebunden werden könnten, klingen zunächst zwar nach einer großen Menge. Im Vergleich zu den weltweiten CO2-Emissionen sind es jedoch nur 0,6 Prozent[6]. Einen ergänzenden Beitrag zum Klimaschutz kann der Ansatz aber allemal leisten. Und sei es auch nur durch die Speicherung von überschüssigem erneuerbarem Strom als Windgas.

Weitere Informationen zu den geförderten Projekten finden Sie hier.

 


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Industrie und Wissenschaft erforschen stoffliche Nutzung von CO2, 5.0 out of 5 based on 1 rating