Carbon Capture and Storage (CCS) und Carbon Capture and Utilisation (CCU) und Direct Air Captur (DAC): Hoffnungsträger im Kampf gegen den Klimawandel?

Angesichts der Herausforderung des Klimawandels suchen Unternehmen nach Möglichkeiten, den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren und zu vermeiden. Unvermeidbare Emissionen sind in manchen Branchen, wie der Zementindustrie, dennoch vorhanden. Um diese zu reduzieren und letztendlich auszugleichen bedarf es neuer Technologien

Drei Ansätze, die in diesem Kontext zunehmend an Bedeutung gewinnen, sind Direct Air Capture (DAC), Carbon Capture and Storage (CCS) und Carbon Capture and Utilisation (CCU).

Carbon Capture and Storage (CCS): CCS bezieht sich auf den Prozess, bei dem CO2 aus industriellen Quellen wie Kraftwerken oder Raffinerien abgeschieden wird, bevor es in die Atmosphäre gelangt. Das abgeschiedene CO2 wird dann in geeigneten geologischen Formationen wie leeren Öl- oder Gasfeldern unter der Erdoberfläche gespeichert. Diese Technologie soll verhindern, dass unvermeidbare Mengen CO2 in die Atmosphäre gelangen und so die globale Erwärmung reduzieren. Bisher erprobte Technologien für CCS umfassen verschiedene Verfahren zur Abscheidung von CO2, wie z. B. aminebasierte Absorptionsverfahren oder Membrantechnologien, sowie Methoden zur Speicherung des abgeschiedenen CO2, wie z. B. die Injektion in unterirdische Formationen.


Carbon Capture and Utilisation (CCU): CCU geht einen Schritt weiter, indem es das abgeschiedene CO2 als Rohstoff für die Herstellung von Produkten verwendet. Dies kann die Produktion von Treibstoffen, Chemikalien, Baustoffen oder sogar Lebensmitteln umfassen. Durch die Umwandlung von CO2 in wertvolle Produkte soll CCU nicht nur den Ausstoß von unvermeidbaren Treibhausgasemissionen reduzieren, sondern auch dazu beitragen, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Bisherige Technologien für CCU umfassen verschiedene chemische und biologische Verfahren, die das abgeschiedene CO2 in eine Vielzahl von Produkten umwandeln können. Dazu gehören beispielsweise die Herstellung von synthetischen Treibstoffen aus CO2 und Wasserstoff oder die Verwendung von CO2 als Rohstoff für die Herstellung von Kunststoffen. Gelangt das CO2 allerdings durch eine Verbrennung der Produkte wieder in die Atmosphäre entfaltet sich seine klimaschädliche Eigenschaft wieder.

Direct Air Capture (DAC): Im Gegensatz zu CCS, das CO2 aus industriellen Quellen abfängt, zielt DAC darauf ab, CO2 aus der Atmosphäre selbst zu entfernen, unabhängig von der Quelle. DAC-Systeme verwenden spezielle Absorptions- oder Adsorptionsmaterialien, um CO2 aus der Luft zu extrahieren. Das abgeschiedene CO2 kann dann gespeichert, in nützliche Produkte umgewandelt oder sogar zur Herstellung von synthetischen Treibstoffen verwendet werden. Obwohl DAC noch in der Entwicklungsphase ist und mit Herausforderungen wie hohen Kosten und Energieverbrauch konfrontiert ist, wird es als vielversprechende Option betrachtet, um langfristig große Mengen CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen und so zur Bekämpfung des Klimawandels beizutragen. Mit weiteren Fortschritten in der Technologie und Skalierung könnten DAC-Systeme eine wichtige Rolle bei der Schaffung eines kohlenstoffarmen und nachhaltigen Planeten spielen. Obwohl CCS, CCU und DAC vielversprechende Technologien sind, um den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren, stehen sie auch vor einer Reihe von Herausforderungen. Ein Hauptkritikpunkt betrifft die Kosten. Sowohl die Abscheidung und Speicherung von CO2 als auch die Umwandlung von CO2 in nützliche Produkte sind oft teuer und erfordern erhebliche Investitionen in Infrastruktur und Technologie. Darüber hinaus sind viele der bisher erprobten Technologien für CCS und CCU aber auch DAC noch nicht ausgereift und müssen weiterentwickelt und skaliert werden, um wirtschaftlich und technisch lebensfähig zu sein. Es besteht auch die Notwendigkeit, die Umweltauswirkungen dieser Technologien sorgfältig zu bewerten, insbesondere in Bezug auf potenzielle Auswirkungen auf die geologischen Formationen, in denen das CO2 gespeichert wird, oder auf die Nachhaltigkeit der Rohstoffe, die für CCU verwendet werden. Insbesondere DAC ist durch die geringe Konzentration von CO2 in der Atmosphäre äußerst energie- und Kostenintensiv. Jedoch stellt es die technische Alternative zur Kompensation und zur Reduktion des bereits in der Atmosphäre befindlichen CO2 dar und ist somit eine der wenigen Möglichkeiten, diese Konzentration nachhaltig abzusenken. Zudem wird vor einer Überhöhung der Potenziale dieser Technologien gewarnt. Dadurch könne die Anstrengung Treibhausgasemissionen zu reduzieren und fossile Energieträger durch erneuerbare Energien zu ersetzen verringert werden, da die Emissionen durch CCS und CCU sowie DAC in Zukunft negiert werden könnten. Die Technologien seien vielversprechend, würden in Zukunft jedoch energie- und damit kostenintensiv bleiben und nur einen geringen Anteil der heute ausgestoßenen Emissionen eliminieren.