4. Oktober 2023 | Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat einen wichtigen Etappensieg in der Entwicklung seiner Direct Air Capture (DAC)-Technologie erreicht. Der in Stuttgart entwickelte Prototyp läuft seit über 10.000 Stunden zuverlässig im Demonstrationsbetrieb.
„Für eine zügige Transformation hin zu einem nachhaltigen Energiesystem brauchen wir neue Technologien, die ihre Funktionsfähigkeit nachgewiesen haben und die wir schnell in den großtechnischen Maßstab überführen können. Mit 10.000 Stunden Betriebserfahrung zeigen wir nun, dass unsere DAC-Technologie zuverlässig funktioniert und wir den nächsten Skalierungsschritt gehen können“, erklärt Dr. Marc-Simon Löffler, Leiter des Fachgebiets Regenerative Energieträger und Verfahren am ZSW.
Mit Hilfe von DAC wird Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Atmosphäre entnommen und kann anschließend beispielsweise für die klimaneutrale Herstellung von synthetischen Kraftstoffen für Fahrzeuge und Flugzeuge oder auch als Rohstoff in der chemischen Industrie genutzt werden.
Die Pluspunkte bei der DAC-Technologie
„Unsere Technologie zeichnet sich durch viele Pluspunkte aus: Sie ist äußerst robust, effizient und sehr gut skalierbar. Zudem kann Abwärme aus angrenzenden Prozessen sinnvoll für die CO2-Gewinnung genutzt werden“, erläutert der Wissenschaftler. Das CO2 aus der Atmosphäre wird in einem Wäscher an hochmolekularem Polyethylenimin gebunden und in einem nachfolgenden Prozessschritt bei Temperaturen von etwa 100 Grad wieder abgelöst und aufkonzentriert.
Der Stromverbrauch der DAC-Anlage ist gering: er liegt bei rund 1 kWh/kg CO2, da ein Großteil des Energiebedarfs für die CO2-Abtrennung mit Hilfe von Wärmeenergie wie beispielsweise aus der Abwärme von Wasserelektrolyseuren oder Kraftstoffsynthesen gedeckt werden kann. Das vom ZSW entwickelte Verfahren punktet zudem mit einer gleichbleibend hohen CO2-Qualität.
Das ZSW bereitet seine DAC-Technologie nun für die industrielle Anwendung vor. Ab 2025 soll eine skalierte Anlage mit einer Erzeugungskapazität von rund 1.000 t CO2 pro Jahr in Realumgebung betrieben werden. Dies ist ein erster Schritt hin zu sehr großen DAC-Anlagen, mit denen die Herstellkosten von klimaneutralem CO2 auf weniger als 100 € t Tonne gesenkt werden können. Damit lassen sich dann auch Folgeprodukte wie klimaneutrale synthetische Kraftstoffe zu wettbewerbsfähigen Kosten herstellen.
Parallel arbeitet das ZSW daran, die Industrie in dieses Thema einzubinden. „DAC steht nicht nur für die Gewinnung von CO2 aus der Luft, sondern auch für ein großes Wertschöpfungspotenzial für Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau und der Zulieferindustrie. Auf diese Potenziale möchten wir im Projekt ‚Direct Air Capture made in Baden-Württemberg‘ Unternehmen aus Baden-Württemberg im Rahmen eines Industriedialogs aufmerksam machen“ so Marc-Simon Löffler. In dem Projekt werden unter anderem auch die ökonomischen Möglichkeiten der baden-württembergischen Industrie durch die Produktion von DAC-Anlagen und -Komponenten ermittelt. Das Verkehrsministerium Baden-Württemberg fördert das Projekt „DAC-BW“ mit 1,39 Mio. €. Ein in dem Projekt betriebener DAC-Technologiedemonstrator wird vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg gefördert.