So funktioniert das Carbonate-Looping-Verfahren für eine grünere Industrie
Die Wissenschaft beschäftigt sich damit, wie der Klimaschutz in der Industrie vorangetrieben werden kann. Nur wenn das durch die Industrie freigesetzte CO2 „reduziert” werden kann, soll es dem Industrieland Deutschland gelingen, bis 2045 klimaneutral zu werden. Zu diesem Zweck hat die TU Darmstadt das Projekt “Carmen” gelauncht, in dem die CO2-Abscheidung unter realen Bedingungen getestet wird. Im Fokus steht das Carbonate-Looping-Verfahren.
CO2 aus der Atmosphäre entfernen
Das klimaschädliche Kohlendioxid der Industrie kann nicht einfach vermieden werden, so viel steht fest. In notwendigen Prozessen wie bei der Zementherstellung und der Müllverbrennung wird auch weiterhin CO2 in die Atmosphäre gelangen. Dieses kann unter Umständen abgetrennt, dauerhaft gebunden oder gespeichert werden. Neben den beiden Verfahren Carbon Capture and Storage und Direct Air Capturing beschäftigen sich Forscher:innen nun auch mit dem Carbonate-Looping (CaL), das sich speziell für industrielle Prozesse eignen soll.
Testläufe um Treibhausgas zu binden seit 2008
CaL soll helfen, CO2 aus Abgasen zu entnehmen und anschließend zu speichern oder weiterzuverwenden. Dabei wird das Treibhausgas nach der eigentlichen Verbrennung an natürlich vorkommenden Kalkstein gebunden und so abgeschieden. Diese Methode testeten Forschende der TU Darmstadt bereits seit 2008 erfolgreich und gehörte damit nach eigenen Angaben zu den ersten weltweit.
Projekt “Carmen” richtet sich an Industrieunternehmen
Im neuen Projekt “Carmen” unter Federführung der TU Darmstadt beschäftigt man sich intensiv mit dem CaL-Verfahren unter realen Bedingungen. Dafür wird gemeinsam mit Partnern eine mobile CaL-Pilotanlage gebaut, die anschließend in fünf energieintensiven Industrieunternehmen mit den realen Abgasen der jeweiligen Anlagen getestet wird. Unter den teilnehmen Betrieben werden zwei Müllverwertungsanlagen, eine Papierfabrik, ein Kalk- und ein Zementwerk sein. Geplant ist, die Pilotanlage mit Ende 2025 in Betrieb zu nehmen. Carmen will das CaL-Verfahren näher zur Marktreife bringen und wird dafür mit mehr als fünf Millionen Euro vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert. Der Projektzeitraum ist insgesamt über vier Jahre angelegt.
Viele Vorteile aber auch Schattenseiten
Professor Bernd Epple ist Leiter des Fachgebiets Energiesysteme und Energietechnik am Fachbereich Maschinenbau. Er erklärt, das CaL-Verfahren hat den Vorteil, an jeder beliebigen Industrieanlage eingesetzt werden zu können und soll sich gut an diese anpassen. Dabei sei kein Eingriff in bestehende Prozesse notwendig. Bei der Methode entstehe zudem eine extrem heiße Abwärme von über 650 Grad Celsius, die für eine effiziente Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden könne. Ist das Projekt erfolgreich, würden die industriellen Treibhausgase gar nicht erst in die Atmosphäre gelangen und somit den Klimawandel nicht weiter anheizen. Noch gibt es allerdings einige Herausforderungen zu überwinden, denn die hohen Temperaturen, die für das Carbonate-Looping-Verfahren erforderlich sind, bringen einen erheblichen Energiebedarf mit sich. Das wiederum könnte sehr teuer werden. Zudem könnte sich die Skalierung von CaL auf kommerzielle Größenordnungen kompliziert gestalten.
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