Eine neue, bahnbrechende Technologie zur CO2-Entnahme aus der Atmosphäre wurde kürzlich entwickelt, die nicht nur effizient, sondern auch energiearm ist. Die Austrian Pilot Unit 1 (APU1), ein Prototyp, der in etwa die Größe eines Lastwagencontainers hat, kann jährlich bis zu 50 Tonnen CO2 aus der Luft abtrennen und benötigt dafür lediglich 2000 Kilowattstunden Energie pro Tonne. Diese innovative Anlage wurde im Sommer letzten Jahres in Betrieb genommen und befindet sich nun in der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Skalierung. Das Projekt wird von Peter Relan, dem Gründer und Präsidenten der Dharma Karma Foundation, finanziell unterstützt und vorangetrieben.
Der Ansatz, schädliches CO2 aus der Luft zu filtern, ist nicht neu, jedoch konzentriert sich diese Technologie besonders auf die Reduzierung des Energieverbrauchs der Anlage. Das Ergebnis ist ein kompaktes Modul, das flexibel eingesetzt werden kann. Kleinere Unternehmen oder auch private Initiativen können einzelne Einheiten nutzen, während größere Firmen mehrere Module kombinieren können, um umfassendere Anlagen zu erstellen. Das nächste Ziel besteht darin, eine Anlage mit einer Kapazität von 1000 Tonnen zu entwickeln, die den Übergang zu einem kommerziellen Maßstab ermöglichen soll.
Die Debatte über die CO2-Abscheidung ist für die Zukunft des Klimas von zentraler Bedeutung. Es ist klar, dass die Abscheidung von CO2 nicht als Freibrief für unbegrenzte Emissionen verstanden werden darf. Die Reduktion von CO2-Emissionen bleibt unerlässlich. Dennoch wird es notwendig sein, auch bereits in die Atmosphäre gelangtes CO2 wieder zu entziehen. In Klimamodellen wird die Abscheidung von CO2 bereits berücksichtigt, obwohl die entsprechende Technologie bislang nicht breit verfügbar ist. Sollte es nicht gelingen, in den kommenden Jahrzehnten CO2 in nennenswertem Umfang aus der Luft zu entfernen, könnte sich der Klimawandel dramatisch verschärfen.
Die Technologie der APU1 basiert auf der Verwendung eines feinkörnigen Filtermaterials, das CO2 aus der Luft bindet. Luft wird durch dieses Material gepumpt, welches so nahezu vollständig von CO2 befreit wird. Allerdings muss das Filtermaterial regelmäßig regeneriert werden, wenn es gesättigt ist. Diese Regeneration erfordert hohe Temperaturen, was einen Großteil des Energiebedarfs der Anlage ausmacht. In herkömmlichen Anlagen fanden sowohl das Filtern als auch die Regeneration am gleichen Ort statt, was zu einem signifikanten Energieverlust führte. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem das Filtermaterial zwischen einem heißen und einem kalten Behälter transportiert wird. Dadurch können die Filterbehälter bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden, während die Regeneration nur in einem speziellen Behälter mit hohen Temperaturen stattfindet.
Ein Zwei-Zonen-Verfahren ermöglicht es, die Energieeffizienz zu steigern. Das Filtermaterial wird durch ein ausgeklügeltes Transportsystem in den Regenerator geleitet, wo die hohen Temperaturen erforderlich sind. Diese innovative Anordnung mehrerer Regeneratoren sorgt dafür, dass die Regeneration des Filtermaterials äußerst energieeffizient abläuft. So kann die APU1 mit einem Energieverbrauch von etwa 2000 kWh pro Tonne CO2 betrieben werden. Wenn zusätzliche Wärmequellen eingebunden werden, lässt sich der Energieverbrauch noch weiter senken.
Die APU1 ist ideal für die Nutzung zusammen mit Energieanlagen, die Abwärme erzeugen. Besonders Niedrigtemperatur-Abwärme, die häufig ungenutzt bleibt, kann hier effektiv eingesetzt werden. Die Vision des Forschungsteams und der Investoren ist es, eine kompakte und skalierbare Technologie anzubieten, die individuell angepasst werden kann – ähnlich wie maßgeschneiderte Photovoltaik-Anlagen. Die Technische Universität Wien hat den Prozess entwickelt und die ersten Prototypen erstellt, während das US-amerikanische Start-up DAClab und das österreichische Unternehmen DACworx das Wissen der TU Wien genutzt haben, um die APU1 zu konzipieren und zu bauen. Gemeinsam mit der TU Wien wurde die Pilotanlage nun erfolgreich in Betrieb genommen.
