Der Begriff Direct Air Capture (DAC) bezeichnet chemisch-technische Verfahren zur Gewinnung von Kohlenstoffdioxid (CO₂) aus der Umgebungsluft. Diese Technologie spielt eine wichtige Rolle für Klimaschutzstrategien und die Dekarbonisierung verschiedener Wirtschaftssektoren, befindet sich technisch aber noch in einem relativ frühen Entwicklungsstadium.
Funktionsweise
DAC-Anlagen saugen Umgebungsluft an und filtern daraus CO₂ heraus, dessen Konzentration in der Atmosphäre bei etwa 0,04% liegt. Dabei kommen zwei Hauptverfahren zum Einsatz:
- Chemische Absorption (Flüssigverfahren):
- Nutzung von Aminlösungen oder Alkalihydroxiden (z.B. Natrium- oder Kaliumhydroxid)
- CO₂ bindet sich an die Lösung und bildet Karbonate
- Durch Erhitzen wird reines CO₂ freigesetzt
- Festkörperadsorption (Festverfahren)
- Verwendung spezieller Materialien wie Amine auf porösen Trägern oder metallorganischen Gerüste (MOFs)
- CO₂ haftet an der Oberfläche der Materialien
- Regeneration durch Wärme und Vakuum
Aufbau der Systeme
Eine DAC-Anlage besteht aus mehreren Komponenten:
- Große Gebläse zur Luftansaugung
- Filterkammern mit Absorptions- oder Adsorptionsmaterial
- Regenerationseinheit zur CO₂-Gewinnung
- Kompressoren zur Verdichtung des CO₂
- Steuerungs- und Überwachungssysteme
Anwendung und Wirtschaftlichkeit
Für das gewonnene CO₂ bieten sich vielfältige Nutzungsoptionen an. Zu den bekanntesten zählen die Herstellung synthetischer Kraftstoffe (E-Fuels), die Nutzung als Rohstoff für die chemische Industrie (z.B. E-Methanol) sowie die Verwendung in der Lebensmittel- und Düngemittelindustrie. Alternativ kann das eingefangene CO₂ auch unterirdisch verpresst und eingespeichert werden (CCS).
Erste Unternehmen wie Carbon Engineering (2015), Climeworks (2017) und Zero Carbon Systems betreiben bereits erste kommerzielle Anlagen, weitere befinden sich in Planung. Eine der größten Herausforderungen für DAC sind die Kosten für die Abtrennung von CO2 aus der Luft. Laut einer Studie der ETH Zürich liegen die aktuellen Kosten bei Climeworks derzeit bei rund 1.000 und 1.300 US-Dollar pro Tonne. Allerdings wird davon ausgegangen, dass die Kosten durch Skalierungseffekte mittel- bis langfristig sinken könnten
Point Source Capture vs. DAC
Im Gegensatz zu DAC zielt Point Source Capture auf die CO₂-Abscheidung direkt an Emissionsquellen wie Industrieanlagen oder Kraftwerken ab. Durch die höhere CO₂-Konzentration (5-15%) ist der Energieaufwand dort deutlich geringer. DAC bietet jedoch den Vorteil der freien Standortwahl und ermöglicht negative Emissionen.
« zurück
