Klimaschutz Diese Start-ups wollen CO2 aus der Atmosphäre holen

Eine Anlage des Schweizer Start-ups Climeworks
Eine Anlage des Schweizer Start-ups Climeworks
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Der schleppende Abbau von Emissionen wird den Klimawandel allein nicht stoppen. Es braucht technische Innovationen – in der Branche herrscht Goldgräberstimmung

Der Weg zur Bewältigung des Klimawandels schien einmal recht simpel: Es müssten eben die Emissionen schädlicher Treibhausgase auf Null reduziert werden –  und die globalen Temperaturen würden sich stabilisieren. Aber einfach bedeutet weder billig, noch bequem oder politisch opportun. Staaten haben derart langsam reagiert, dass Wissenschaftler jetzt von der Gefahr einer Klimakatastrophe ausgehen, selbst wenn die CO₂-Neutralität in zwei Jahrzehnten erreicht würde. Umso mehr gewinnt nach Jahren der Diskussionen und Entwicklungen die Idee an Fahrt, Kohlendioxid aus der Luft zu filtern und irgendwo zu speichern, wo es nicht mehr in die Atmosphäre gelangen kann.

Wolle die Welt ihre globalen Temperaturziele erreichen, sei die Entfernung von Kohlendioxid „unvermeidlich“, stellt der jüngste Bericht des UN-Klimaausschusses vom April fest – eine Aufgabe, die weitaus schwieriger ist, als das Einfangen von Abgasen an der Spitze von Schornsteinen. Die Europäische Union hat sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz solcher technischen Lösung binnen zehn Jahren tausendfach zu steigern. „Wir müssen weltweit auf null Emissionen kommen und dann in einem beträchtlichen Umfang ins Negative gehen“, sagt Niall Mac Dowell, ein Ingenieur für Energiesysteme am Imperial College in London. „Um den Schaden für den Planeten vollständig zu reparieren, muss man das CO₂ kontinuierlich aus der Atmosphäre entfernen.“

Eine Reihe von Start-ups arbeiten an Lösungen, die CO₂ aus dem Himmel saugen, Mineralien zerkleinern, um Kohlenstoff zu binden, so wie ein Magnet Eisenspäne anzieht, oder die riesige Algenwälder auf dem Meeresboden pflanzen wollen. In den vergangenen Monaten haben die Google-Mutter Alphabet, Tesla Chef Elon Musk und weitere private Risikokapitalgeber insgesamt mehr als 2 Mrd. Dollar für solche Unternehmen bereitgestellt. Hinzu kommen 3,5 Mrd. Dollar, die von der US-Regierung für die Einrichtung von vier Drehkreuzen zum Zweck der CO₂-Abscheidung vorgesehen sind. Sie sollen verschiedene Technologien entwickeln und testen.

Ist das der Wendepunkt?

„Wir stehen an einem Wendepunkt“, sagt Erin Burns, Geschäftsführerin von Carbon180, einer Klimaschutzorganisation in Oakland, Kalifornien. „Wir beobachten massive Investitionen aus dem Privatsektor und vom Bund, die parteiübergreifend unterstützt werden.

Der Atmosphäre CO₂ zu entziehen ist vergleichbar mit der Methode CCS (Carbon Capture and Storage), bei der Treibhausgasemissionen aus Schornsteinen aufgefangen und in die Erde gepumpt werden. Diese Technologie wird auch nötig sein, um Emissionen von Fabriken wie Stahl- und Zementwerken zu senken. Bislang ist die Wirkung jedoch begrenzt, da das meiste eingefangene Gas einfach wieder in Ölquellen gepresst wird, um aus fast erschöpften Vorkommen die letzten Tonnen Rohöl herauszupressen.

Da Kohlendioxid zu mehr als zehn Prozent in den Abgasen, aber nur zu 0,04 Prozent in der Luft enthalten ist, benötigen Maschinen deutlich mehr Energie, um eine vergleichbare Menge des Treibhausgases zu sammeln. So kostet die Abscheidung von Kohlenstoff aus einem Industrieschornstein etwa 60 Dollar pro Tonne CO₂, während die Entfernung aus der Umgebungsluft mehr als das 15-Fache verschlingt.

Dennoch ist die neue Generation von Unternehmern aus Forstwirtschaft, Bodenbewirtschaftung, Software oder Kryptogeld überzeugt, dass das Konzept funktionieren kann. So hat das Schweizer Start-up Climeworks, das im April 650 Mio. Dollar von der Versicherungsgruppe Swiss Re und dem Investor Baillie Gifford – einem frühen Geldgeber von Tesla und Amazon – erhalten hat, in Island eine Maschine gebaut, die mit riesigen Ventilatoren jährlich 4.000 Tonnen Kohlenstoff aus der Atmosphäre saugen kann. Das CO₂ wird in einem Spezialfilter eingefangen und dann, mit Wasser vermischt, in den Erdboden gepumpt, wo es mit dem isländischen Basaltgestein reagiert und sich in wenigen Jahren selbst versteinert.

Wettlauf der Ideen

Das US-amerikanische Startup Verdox hat einen Kunststoff entwickelt, der CO₂ aus der Luft ziehen kann, wenn er mit Strom aufgeladen wird. Die Ausgründung des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hält ihre Methode für effizienter und billiger als riesige staubsaugerähnliche Maschinen einzusetzen. Verdox ist einer der 15 Gewinner, die Zuschüsse von einer Million Dollar aus einem von Musk finanzierten Wettbewerb zur Kohlenstoffentfernung erhalten. Letztlich sollen dabei 100 Mio. Dollar an erfolgversprechende Technologien ausgeschüttet werden.

Obwohl die Methode das Testlabor noch nicht verlassen hat, spricht Verdox von einem kürzlich erzielten Durchbruch mit dem zentralen Werkstoff. Der werde den Betrieb im industriellen Maßstab mit Kosten von 50 Dollar pro Tonne und weniger ermöglichen. Im Februar erhielt die Firma 80 Mio. Dollar von Kapitalgebern, darunter Breakthrough Energy Ventures, ein Fonds unter der Leitung von Microsoft-Gründer Bill Gates.

Andere Unternehmen kombinieren Technologie mit der Kraft der Natur. So werden Pflanzen genutzt, um den Kohlenstoff zu sammeln – sie nehmen CO₂ während des Wachstums auf –und ihn so zu speichern, dass das Pflanzengut das Gas nicht wieder freisetzt, wenn es vermodert oder verbrennt. Das australische Start-up InterEarth fällt beispielsweise Bäume so, dass sie nachwachsen können, und vergräbt das Holz in einem Boden, der bis zu zehnmal mehr Salz enthält als Meerwasser, so dass es quasi eingelegt wird. Das Salz und der fehlende Sauerstoff verhindern, dass Mikroben das Holz zersetzen. Das CO₂ bleibt im Boden. Laut InterEarth gibt es weltweit genug salzhaltiges Land gibt, um jährlich bis zu einer Milliarde Tonnen Kohlenstoff zu vergraben. Die Firma hat etwa 500.000 Dollar eingeworben und zielt auf 30 Mio. Dollar.

Ein anderes Unternehmen aus San Francisco, Charm Industrial, sammelt Pflanzenabfälle von Maisfeldern, zersetzt sie in chemischen Reaktoren zu einem schwarzen, klebrigen Gemisch, das an Rohöl erinnert, und versenkt das kohlenstoffreiche Gemisch in stillgelegte Öl- und Gasbohrlöcher, wo es sich verfestigt. Das Unternehmen gibt an, im letzten Jahr mehr als 5.000 Tonnen Kohlenstoff zu einem Preis von etwa 600 Dollar pro Tonne aufgefangen zu haben. Es erwartet aber, dass der Preis mit weiterentwickelter Technologie deutlich sinken wird. Charm hat laut Pitchbook-Analyse rund 25 Mio. Dollar eingesammelt und will Dutzende mobiler Einheiten einsetzen, die billige Biomasse von amerikanischen Feldern in zu versenkendes Öl verwandeln.

Einen See mit einer Teetasse leeren

Es bleibt das Problem, wie diese neuen Techniken bezahlt werden können. Durch Handelssysteme für Zertifikate wurden Märkte für CO₂-Emissionen geschaffen, aber die Preise liegen noch weit unter den Kosten, die Kohlenstoffabscheidung verursacht. Dies ist ein Grund, warum die Google-Mutter Alphabet, McKinsey & Co, Stripe, Shopify und Meta (früher Facebook) sich an einem 925 Millionen-Dollar-Fonds beteiligen, der Unternehmen für die Entfernung von CO₂ aus der Atmosphäre bezahlen wird.

Der Frontier-Fonds will weitere Geldgeber gewinnen und die Mittel auf so viele Start-ups und Techniken wie möglich verteilen, in der Hoffnung, damit die Kosten zu senken. "Wir müssen die Kostenkurve gesenkt bekommen, so wie wir es bei Solar- und Windenergie auch getan haben“, sagt Peter Reinhardt, CEO von Charm und ehemaliger Softwaremanager, der am MIT Luft- und Raumfahrttechnik studiert hat. „Und Frontier ist ein großer Schritt.“

Die Aufgabe jedoch ist gewaltig. Im vergangenen Jahr stiegen die weltweiten CO₂-Emissionen auf mehr als 36 Milliarden Tonnen und beendeten damit eine kurze Atempause infolge der Pandemie. Und das, obwohl Regierungen und Unternehmen über Jahre zugesagt hatten, den Schadstoffausstoß zu verringern. Selbst die ehrgeizigsten Technologien werden aber höchstens ein paar Millionen Tonnen pro Jahr speichern können. Das ist so, als würde man versuchen, einen See mit einer Teetasse zu leeren.

Die Industrie muss in diesem Jahrhundert Dutzende Milliarden Tonnen Kohlendioxid aus der Atmosphäre ziehen, was ein Wachstum dieser Industrie erforderte, das das der Computer- und Softwarebranche der letzten Jahrzehnte in den Schatten stellt. „Wir skalieren über Tonnen von Stahl“, sagt Christoph Gebald, CEO von Climeworks. „Der Weg zu den Billionen, die nötig sind, um diese Industrie wirklich groß zu machen, ist noch weit.“

© 2022 Bloomberg L.P.


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