Carbon Management

Carbon Capture and Storage (CCS)

CCS-Technologien zielen darauf ab, CO₂ aus industriellen Prozessen abzuscheiden und langfristig zu speichern. Die Technologie wird oft als Übergangslösung auf dem Weg zur Klimaneutralität diskutiert, da sie mittel- bis langfristig Emissionen eindämmen kann, die vorerst nicht zu vermeiden sind.

Einsatzgebiet und Funktionsweise

CO₂ wird beim CCS aus Abgasen von Kraftwerken, Industrieanlagen oder der Verbrennung fossiler Brennstoffe herausgefiltert. Das abgeschiedene Gas wird anschließend komprimiert und dann in unterirdische geologische Formationen wie erschöpfte Öl- und Gasfelder, tiefe Salzwasserschichten oder geologische Gesteinsschichten (zwischen 800 und 3.000 Metern Tiefe) injiziert. Die größten Speicherkapazitäten in Deutschland und Europa liegen insbesondere unterhalb der Nordsee.

CCS kann in verschiedenen Bereichen zum Einsatz kommen:

Energiesektor: Kohlekraftwerke, Gaskraftwerke als Pre/Post-Combustion-Capture

Industrie: Zementproduktion (Oxyfuel), Stahl- und Chemieproduktion

Entnommen aus B. Robertson & M. Mousavian: The Carbon Capture Crux 2022; Illustration: Vectormine

Herstellung von blauem Wasserstoff

Direktabscheidung aus der Luft: Direct Air Capture (DAC) in Kombination mit CCS

Die Abtrennung von CO₂ in Kraftwerken kann mit unterschiedlichen Verfahren erfolgen, z. B. in einer CO₂-Wäsche aus dem Abgas nach der Verbrennung (Post-Combustion), Abtrennung nach Kohlevergasung (Pre-Combustion) oder Verbrennung in Sauerstoffatmosphäre (Oxyfuel).

Carbon Capture and Utilization (CCU)

Carbon Capture and Utilization (CCU) bezeichnet Technologien zur Abscheidung und anschließenden Nutzung von Kohlendioxid (CO₂). Ziel ist es, CO₂-Emissionen zu reduzieren und daraus gleichzeitig wirtschaftlichen Nutzen zu generieren.

Funktionsweise:

CO₂-Abscheidung: Kohlendioxid wird aus Industrieabgasen oder direkt aus der Luft gewonnen.

CO₂-Aufbereitung: Das abgeschiedene CO₂ wird gereinigt und komprimiert.

CO₂-Nutzung: Kohlendioxid dient als Rohstoff für verschiedene Produkte und Prozesse.

Anwendungsgebiete

Lebensmittelindustrie: Verwendung als Kohlensäure

Landwirtschaft: CO₂ kann in Gewächshäusern zur Pflanzendüngung eingesetzt werden

Baumaterialien: CO₂ kann in der Zementproduktion eingesetzt werden

Treibstoff für Algenzucht: CO₂ dient als Nährstoff für Algen (ein Grundstoff für die Biokraftstoff-Produktion)

Methanolsynthese: CO₂ kann mit Wasserstoff zu Methanol umgewandelt werden, einem vielseitigen Grundstoff

Kunststoffproduktion: CO₂ lässt sich als Rohstoff für die Herstellung von Polymeren und Kunststoffen nutzen

Kühlmittel: In der Kältetechnik kann CO₂ als umweltfreundliches Kältemittel eingesetzt werden

Pharmazeutische Industrie: CO₂ dient als Lösungsmittel oder Reaktant bei der Herstellung bestimmter Medikamente.

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