externe Seite Publikation<\/a>.\u00a0<\/p>\nSynergien nutzen <\/p>\n
F\u00fcr die Studie haben die Forschenden mit dem US-Unternehmen Heirloom Carbon Technologies zusammengearbeitet. Dieses geh\u00f6rt zu den weltweit f\u00fchrenden Entwicklern von DAC basierend auf Kalzium-Looping. Ein Verfahren, das sich einen chemischen Kreislauf mit verschiedenen Kalziumverbindungen zunutze macht. Ausgangspunkt ist Kalziumkarbonat, also Kalkstein, der weltweit in Kalksteinbr\u00fcchen abgebaut wird. DAC-Anlagen mit Kalzium-Looping und Zementwerke arbeiten mit denselben Kalziumverbindungen und nutzen denselben Prozess: Sie erhitzen Kalkstein, bis er in Branntkalk und CO\u2082 zerf\u00e4llt \u2013 ein Vorgang, den man Kalzinierung nennt.<\/p>\n
Bei der integrierten Zementproduktion mit Kalzium-Looping-DAC wird f\u00fcr die Kalzinierung ein Ofen verwendet, der mit Strom betrieben wird anstelle mit fossilen Energietr\u00e4gern, zum Beispiel Kohle oder Gas. Dadurch werden Treibhausgasemissionen durch den Verbrennungsofen vermieden. Zugleich kann das im Kalzinierungsprozess anfallende CO2 direkt abgeschieden werden, weil es nicht durch Verbrennungsabgase verunreinigt wird. Allein durch die Elektrifizierung des Ofens und die direkte CO2-Abscheidung, k\u00f6nnte die Klimawirkung der Zementproduktion bis 2050 um 78 Prozent gesenkt werden, so die Berechnungen in der Studie.<\/p>\n
Nach Zugabe von Wasser zum Branntkalk nimmt der so gel\u00f6schte Kalk\u202fweiteres CO2\u202faus der Atmosph\u00e4re auf und wird wieder zu Kalkstein. Dieser kann erneut als Rohstoff\u202ff\u00fcr die Zementproduktion genutzt werden. Je \u00f6fter das Kalzium diesen Luftkontakt-Kreislauf durchl\u00e4uft, bevor es zu Zement weiterverarbeitet wird, desto mehr CO2 entzieht die Anlage der Atmosph\u00e4re. Dadurch k\u00f6nnte die Zementproduktion sogar CO2-negativ werden. Das aus der Atmosph\u00e4re eingefangene CO2 wird dabei nicht im Zement gebunden, sondern verdichtet und in unterirdische Lagerst\u00e4tten transportiert.<\/p>\n
Zahlen aus dem echten Betrieb <\/p>\n
\u00abHeirloom war f\u00fcr uns ein idealer Partner, weil das Unternehmen bereits erste Kalzium-Looping-DAC-Systeme in kommerziellem Massstab betreibt\u00bb, sagt Bolongaro. In Kalifornien betreibt das Unternehmen seit 2023 eine Anlage mit einer j\u00e4hrlichen Kapazit\u00e4t von rund 1000 Tonnen CO2.<\/p>\n
Eine weitere, deutlich gr\u00f6ssere Anlage soll in den n\u00e4chsten Jahren in Louisiana gebaut werden. \u00abDie Kooperation war f\u00fcr beide Seiten interessant: Unser Partner wollte mehr \u00fcber den Umwelt-Fussabdruck der Technologie erfahren \u2013 und wir konnten unsere Berechnungen und Szenarien auf prim\u00e4re Industriedaten aus dem realen Betrieb st\u00fctzen\u00bb, erz\u00e4hlt Bolongaro.<\/p>\n
Die aktuelle Studie sei die erste vorausschauende Lebenszyklusanalyse f\u00fcr DAC mit Kalzium-Looping im industriellen Massstab. Dabei haben die Forschenden nicht nur der Betrieb der Anlage, sondern s\u00e4mtliche Umweltwirkungen entlang der Prozesskette betrachtet; von der Rohstoffgewinnung \u00fcber den Bau und den Betrieb der Anlage bis hin zur Speicherung des abgeschiedenen CO\u2082.\u00a0<\/p>\n
Zun\u00e4chst wollten Bolongaro und ihr Team herausfinden, ob gr\u00f6ssere, kommerzielle Anlagen \u00fcber ihren gesamten Lebenszyklus hinweg mehr CO2 entfernen, als sie verursachen. In einem zweiten Schritt pr\u00fcften die Forschenden, ob die Reduktion der CO\u2082-Emissionen zulasten anderer Umweltfaktoren geht, wie zum Beispiel des Wasser- oder Landverbrauchs.<\/p>\n
Dabei zeigte sich, dass der mit Abstand gr\u00f6sste Anteil des Umweltfussabdrucks auf die ben\u00f6tigte Energie f\u00fcr das Verfahren entf\u00e4llt, da die Abtrennung von CO\u2082 aus der Luft sehr energieintensiv ist. Dies gilt auch f\u00fcr andere DAC-Verfahren. Im Rahmen der Studie wurden deshalb verschiedene Energieszenarien getestet: der Betrieb der Anlage mit dem aktuellen US-Strommix, mit einem stark dekarbonisierten Strommix aus Wind- und Solarenergie sowie mit einem vollst\u00e4ndig autonomen System mit Photovoltaik und Batteriespeichern.<\/p>\n
\u00abWir konnten zeigen, dass die Klimabilanz der Technologie netto negativ ist, also dass kommerzielle Kalzium-Looping DAC Anlagen mit CO2-Speicherung mehr CO2 entfernen, als sie \u00fcber ihren gesamten Lebensweg verursachen \u00bb, sagt Bolongaro. \u00abJe nach Energiemix, den wir in den Hochrechnungen verwendeten, betr\u00e4gt die Effizienz der CO2-Entnahme bis 2050 zwischen 85 und 96 Prozent.\u00bb Anders gesagt: F\u00fcr jede Tonne CO2, die abgeschieden und gespeichert wird, entstehen in der Prozesskette 40 bis 150 kg CO2. Das sei vergleichbar mit Werten von anderen DAC-Systemen. Die Effizienz ist dann am h\u00f6chsten, wenn die Anlage mit erneuerbarer Energie betrieben wird.\u00a0<\/p>\n
Was der Praxistest noch zeigen muss <\/p>\n
\u00abDer grosse Vorteil von DAC-Anlagen mit Kalzium-Looping ist, dass sich diese Technologie in ein gut etabliertes Verfahren der Zementherstellung integrieren l\u00e4sst\u00bb, erkl\u00e4rt Bolongaro. Die n\u00f6tigen Anpassungen, um die Zementherstellung mit DAC zu koppeln, seien relativ einfach.<\/p>\n
Es brauche in erster Linie zus\u00e4tzliche Kontaktstellen f\u00fcr die Luft, um CO2 aus der Atmosph\u00e4re zu binden. Ausserdem m\u00fcsse der Ofen, in dem Kalkstein bei hohen Temperaturen zersetzt wird, mit kohlenstoffarmer oder kohlenstofffreier Energie betrieben werden, um eine m\u00f6glichst hohe Netto-Entnahme zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n
\u00abAus Klimasicht ist dieser Ansatz sehr vielversprechend als skalierbare L\u00f6sung, die sich in bestehende industrielle Lieferketten einf\u00fcgt und gleichzeitig die Dekarbonisierung des Zementsektors voranbringt\u00bb, sagt Bolognaro. Nun sei eine genauere Untersuchung der physikalischen und wirtschaftlichen Grenzen dieser Integration n\u00f6tig.<\/p>\n
Die zentralen Berechnungen f\u00fcr die Studie basieren auf Zukunftsszenarien bis 2050 und setzen erhebliche Fortschritte bei der Dekarbonisierung der Stromversorgung voraus. Zudem befinden sich einige der Anlagenkomponenten, insbesondere indirekt beheizte Elektro-Kalzinier\u00f6fen, noch nicht in grossindustriellem Einsatz. Es ist deshalb noch offen, ob sich das System wirtschaftlich betreiben l\u00e4sst; eine detaillierte Kostenanalyse war nicht Teil der Studie.<\/p>\n
F\u00fcr Bolongaro sind die Resultate deshalb vor allem ein wichtiger Ausgangspunkt, der das Klimapotenzial des Ansatzes aufzeigt.\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Zement geh\u00f6rt zu den am meisten nachgefragten Baumaterialien unserer Zeit. Weltweit werden j\u00e4hrlich rund vier Milliarden Tonnen davon…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":252512,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_share_on_mastodon":"0"},"categories":[25],"tags":[7988,248,43,45,104],"class_list":["post-252511","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","category-zuerich","tag-d-mavt","tag-homehero","tag-news","tag-schweiz","tag-zuerich"],"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@ch_de\/117100346717569313","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/252511","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=252511"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/252511\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/252512"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=252511"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=252511"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/ch-de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=252511"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}