Direct-Air-Capture-Technologie: Wasser und CO2 aus der Umgebungsluft gewinnen

Die Idee zu Direct Air Capture – kurz DAC – ist nicht neu. Bereits vor zweieinhalb Jahrzehnten, genauer im Jahr 1999, schlug der in den USA tätige deutsche Physiker Klaus Lackner erstmals vor, Kohlendioxid aus der Umgebungsluft zu gewinnen. Die durch Menschenhand unaufhörlich steigenden CO2-Emissionen und der daraus resultierende globale Temperaturanstieg liessen die Direct-Air-Capture-Technologie in den vergangenen Jahren im Kampf gegen globale Erwärmung immer mehr in den Fokus treten. Erste DAC-Anlagen existieren bereits, etwa in der Schweiz, in Island oder den USA. Doch die Technologie befindet sich noch immer im Entwicklungsstadium – und die erzielten Ergebnisse sind nach wie vor recht überschaubar und sehr kosten- und energieintensiv.

Direct-Air-Capture neu gedacht

Was muss ein DAC-Prozess erfüllen, damit er global wirklich überall ausgerollt werden kann? Wo liegen die Schwächen in den bestehenden Anlagen? Und vor allem: Was kann man besser machen?

Mit Fragen wie diesen setzten sich die Obrist-Ingenieure mit dem deutschen Chemiker Prof. Robert Schlögl, ehemaliger Direktor des Fritz-Haber-Instituts, des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion und heute Präsident der Alexander von Humboldt Stiftung, zusammen, analysierten bestehende Anlagen und suchten nach neuen Ansätzen. Dabei hatten sie stets den Grundsatz von Unternehmensgründer Frank Obrist im Kopf: Es muss nicht nur anders sein, sondern besser. Gemäss diesem Grundsatz ist die Industriegruppe aus dem österreichischen Lustenau schon auf verschiedenen Gebieten aktiv tätig.

„In unseren Analysen zeigte sich: Die Anlage muss mit billigen, überall und jederzeit verfügbaren Materialien realisierbar sein. Zudem muss es sich um einen kontinuierlichen Prozess handeln – ohne ständiges Ein- und Ausschalten. Die Anlage muss mit Wärmeenergie bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen arbeiten und sie muss natürlich im Sonnengürtel der Erde funktionieren, wo der Strom zur Verfügung steht. Der Prozess muss zudem stabil und entsprechend skalierbar sein. Dabei haben wir eine Lösung gefunden, die uns im Vergleich zu den Mitbewerbern einige Vorteile bietet“, erklärt Frank Obrist. 

Nicht nur CO2, sondern auch Wasser direkt aus der Luft gewinnen

Stichwort Sonnengürtel: Eine Grundbedingung des Obrist-Teams war es, nicht nur reines CO2 aus der Luft zu gewinnen, sondern auch Wasser – selbst bei trockensten Bedingungen. Dies sei ein enorm wichtiger Faktor, der auch einen wesentlichen Vorteil gegenüber der Konkurrenz darstelle, wie es seitens Obrist heisst. Denn aufgrund ihrer Bauart geben konventionelle Anlagen aufgrund ihres chemischen Prozesses ständig Wasser an die Umgebung ab. Dass dieser Umstand in Wüstenregionen fatal ist, lässt sich gut verstehen. Obrist DAC hingegen kann Wasser aktiv im Prozess gewinnen.

Höherer Energieaufwand, aber sehr überschaubare Kosten

Vergleicht man den Energiebedarf der Obrist DAC mit den Anlagen anderer Hersteller, zeigt sich, dass der Energiehunger der Obrist-Lösung rund 20 bis 50 Prozent höher ist als jener der Konkurrenz. Allerdings kann die Obrist-Technologie im Sonnengürtel der Erde und somit mit vergleichsweise erschwinglicher Energie – unter 1 Cent/kWh – betrieben werden. Ein weiterer Vorteil gegenüber den Mitbewerbern, deren Konzepte dafür nicht ausgelegt sind. Für gewisse Prozessabläufe benötigt die Obrist-Technologie zudem haufenweise thermische Energie. Die Obrist-Ingenieure haben jedoch errechnet, dass ein grosser Teil der Wärmeenergie als Abwärme aus der Methanol-Synthese gewonnen werden kann. In Kombination mit der Nutzung von Solarthermie gehen hier die Kosten noch einmal deutlich zurück. Ebenfalls geringe Kosten fallen beim Bau der Anlage anwww.obrist.at: Da Obrist DAC nicht mit hohen Drücken arbeitet, kann die Anlage ganz einfach aus Kunststoff und daher in entlegeneren Gegenden der Erde gebaut werden. Eine erste Testanlage, welche den Prozess unter Laborbedingungen zeigt, ist in Lindau am Bodensee in Betrieb. 

Quelle und weitere Informationen: www.obrist.at