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Pro Jahr 77 kreative Ideen, die es schaffen können ...

Schlagwort: CO2

06/2021 Schweizer Fabrik saugt CO2 aus der Luft

Erderwärmung. Klimawandel. Umweltzerstörung. Die größten Probleme der Menschheit verlangen nach innovativen und nachhaltigen Lösungen. Eine weitere steht jetzt in den Startlöchern. Eine Schweizer Fabrik zieht das CO2 aus der Luft.

Polkappen schmelzen, Ozeane versauern, der Meeresspiegel steigt an. Und der treibende Faktor hinter diesen negativen Entwicklungen ist die Erwärmung der Erdatmosphäre. Grund hierfür ist der exzessive Verbrauch fossiler Energieträger und der damit einhergehende Anstieg des Treibhausgases CO2 in der Atmosphäre. Um diese Entwicklungen zu stoppen, muss also dringend der weltweite Ausstoß von CO2 reduziert werden. Aber genügt das auch? Was ist mit dem CO2, das sich bereits zu mehreren Millionen Tonnen in der Luft befindet? Soll man das einfach aus der Luft saugen? Ähm ja genau so, dachte sich die Schweizer Firma Climeworks. Okay gut, ein bisschen komplizierter ist es schon.

Direct-Air-Capture-Technologie

Die erste Anlage dieser Art steht in Hinwil in der Schweiz. Sie entzieht der Umgebungsluft das Kohlenstoffdioxid und transportiert es in ein nahegelegenes Gewächshaus. Dort befördert das Gas das Wachstum der Pflanzen und wird somit wieder in Biomasse umgewandelt. Auf diese Weise werden jährlich 900 Tonnen aus der Atmosphäre gezogen. Solche Verfahren, die CO2 direkt aus der Umgebungsluft gewinnen, werden als Direct-Air-Capture-Verfahren bezeichnet.

Die Anlagen von Climeworks bestehen aus Modulen, die mit einem Ventilator und einem Filter ausgestattet sind. Der Ventilator ist lediglich dazu da, die normale Umgebungsluft anzusaugen. Das eigentliche Geheimnis steckt in den Zellulose ähnlichen Absorberfiltern, die das Kohlenstoffdioxid von der Luft trennen. Die eingezogene Luft wird über diesen Filter geleitet, wobei sich die CO2-Moleküle an den Poren der Filteroberfläche anreichern. Sobald der Filter nach drei Stunden gesättigt ist, stoppt der Ventilator und die Box, in der sich der Filter befindet schließt sich. Schließlich werden die Moleküle auf 100 Grad Celcius erhitzt und vakkumiert. Das Ergebnis ist CO2 in seiner reinen Form. Diesen Zyklus kann man ständig wiederholen. Neben der direkten Verwertung des reinen CO2 in dem angebauten Gewächshaus, kann das Gas auch gespeichert werden. In einer Anlage in Island wird das gewonnene Treibhausgas mit Wasser vermengt in die Tiefe gepumpt, wo es in Reaktion mit dem dortigen Basaltgestein verpresst und so unterirdisch gelagert wird. Die unterirdische Speicherung des Gases ist allerdings in Deutschland umstritten beziehungsweise in einigen Bundesländern sogar verboten.

Kritik an hohem Aufwand

Ein relativ großes Manko der Anlage ist allerdings der momentane Energieaufwand. Für den Prozess, genauer für die chemische Filterung, wird viel Energie benötigt. Deshalb ist die Schweizer Anlage auch auf einer Müllverbrennungsanlage aufgebaut worden. Deren Abwärme kann für den energiereichen Prozess verwendet werden. Dennoch bietet die innovative Anlage viel Potenzial. Mit 250.000 solcher Systeme kann bis 2025 ein Prozent der weltweiten CO2-Emissionen aus der Luft gefiltert werden, das entspricht unglaublichen 300 Millionen Tonnen pro Jahr.

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69/2020 Häuser aus Hanf

In allen Bereichen müssen wir wieder mehr zur Natur zurückkehren. Also wieso nicht auch im Hausbau. Das geht, vor allem mit Hanf.

„Gebauten Sondermüll“ nennt es ein Experte. Und tatsächlich, heute werden Materialien in der Baubranche verwendet, die nicht getrennt und auch nicht wiederverwertet werden können. Die Rede ist von Zement und Beton. Bei deren Produktion werden außerdem unglaubliche Mengen an Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre gepustet. Natürlich werden aber auch schon umweltfreundlichere Rohstoffe zum Einsatz gebracht und diese werden sich auch in Zukunft immer mehr durchsetzen. So ist nicht nur Holz ein wichtiger Zukunftsbaustoff, sondern auch Hanf. Hanf ist unglaublich vielseitig, langlebig und nachhaltig. Während die Pflanze wächst und gedeiht, kann sie der Luft mehr als 13.000 kg CO2 entnehmen. Ein ganzes Haus aus Hanf hinterlässt sogar einen negativen CO2-Fußabdruck. Tatsächlich wird in Europa immer mehr Nutzhanf angebaut, meistens werden aber die Schäben und Fasern nicht verwendet, was das Ganze ökologisch wie ökonomisch nicht sinnvoll darstehen lässt. Diese sonstigen Wegwerfmaterialien könnten am besten im Hausbau Verwendung finden. In Kombi mit Naturkalk punktet es nämlich mit bester Bauphysik. Hanf als Baustoff ist aber keine neue Weltrevolution. Die Ursprünge reichen bis ins 6.Jhdt zurück. Häuser aus Hanf gibt es sogar bereits in Frankreich, der Schweiz, Italien, USA usw.

Hanfbeton und Hanfsteine

Es gibt zwei Möglichkeiten ein Haus mit Hanf zu bauen: Hanfbeton und Hanfsteine. Hanfbeton steht in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit herkömmlichem Beton in nichts nach, benötigt aber selbst keinen Beton oder Zement. Er ist bemerkenswert vielseitig – für Wände, Estrich, Dachisolierung. Zur Herstellung werden die Hanfschäben mit magnesithaltigen Kalken gemischt und „erdfeucht“ auf die Baustelle gebracht, anschließend in eine Schalung gekippt und von außen durch Stampfen gefestigt. Nach ungefähr einer Viertelstunde kann die Schalung abgenommen werden. Für Hanfsteine werden die Hanfschäben ebenfalls mit speziellen Kalken vermischt und in einer Ziegelmaschine in Form gepresst. Danach einen Monat an der Luft getrocknet. Bemerkenswert ist, dass Dämmung nun überflüssig ist. Bei einer Wanddicke von 40 cm erreicht das Haus einen U-Wert von 0,18, erreicht somit höchsten Klimahausstandard. Bei einer Dicke von 45 cm gilt ein solches Haus sogar als Passivhaus, das keine zugeführte Energie mehr benötigt. Offensichtlich bringt Hanf also schöne Wärme im Winter und Kühle im Sommer ins Haus. Die Vorteile reihen sich nur so aneinander. Schalldämmung, Regulation der Raumakustik und Luftfeuchtigkeit, Luftreinigung, Resistenz gegen Ungeziefer, Leichtigkeit, keine Notwendigkeit synthetischer Brandhemmer und so weiter und so weiter. Aber am wohl wichtigsten ist, dass das Baumaterial aus Hanf kompostiert oder komplett wiederverwertet werden kann.

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68/2020 Ecosia: Baumpflanzende Suchmaschine

Der CO2-Fußabdruck einer durchschnittlichen Suchanfrage wird auf 0,2 Gramm geschätzt. Das trifft bei Ecosia nicht zu. Warum erzählen wir dir jetzt!

Suche im Web und pflanze damit Bäume, indem du statt Google einfach Ecosia nutzt. Denn diese verwenden ihre Einnahmen aus den Suchanfragen, um Gutes für Umwelt und Menschheit zu tun. Das funktioniert so: Die 2008 nach einer Weltreise gegründete grüne Suchmaschine generiert mit einer durchschnittlichen Suchanfrage einen Umsatz von ca. 0,005 €. Eine Baumpflanzung kostet ca. 0,25 € und ist somit mit jeder 50ten Suchanfrage möglich. Die bereits 15 Mio. aktiven Nutzer konnten auf diese einfache Art und Weise schon ermöglichen über 114 Mio. neue Bäume zu pflanzen. Ecosia bietet Nutzern außerdem drei entscheidende Vorteile gegenüber anderen Suchmaschinen. Sie agieren zu 100% transparent. Jeder kann in den monatlichen Finanzberichten die Verwendung der Einnahmen nachverfolgen. Ecosia ist mehr als CO2-neutral. Mit eigener Solaranlage werden die Server betrieben und mit jeder Suchanfrage wird der Atmosphäre ca. 1kg CO2 entzogen. Außerdem verkauft die grüne Suchmaschine keine Daten an Werbende und anonymisiert alle Suchdaten innerhalb einer Woche.

Wo werden die Bäume gepflanzt?

Grundsätzlich gilt, dort wo sie am meisten gebraucht werden. Das sind mittlerweile über 9000 Orte, in denen einst Bäume auf natürliche Art und Weise wuchsen, aber leider gerodet wurden. Vor allem deswegen setzt Ecosia auf die Pflanzung von einheimischen Baumarten. Zumal sich diese in der Gegend bewährt haben und um die vorherige Naturlage wiederherzustellen. Unterstützt werden mehr als 20 Projekte in 15 Ländern – Peru, Brasilien, Haiti, Indonesien usw. Genauer gesagt sucht sich Ecosia gezielt Biodiversitäts-Hotspots aus. Dies sind besonders bedrohte Gebiete mit einer Vielzahl an seltenen Arten – mindestens 1.500 Spezies einheimischer Pflanzen und diese wurden schon zu mind. 70% zu Nichte gemacht. Weltweit gibt es 35 solcher Hotspots, die zwar nur 2,3% unserer Erde ausmachen, aber trotzdem für mehr als die Hälfte aller Pflanzenarten und 43% aller Tiere, die nirgendwo sonst zu finden sind, den Lebensraum darstellen.

Wieso Bäume?

Bäume sind die Superhelden unserer Erde. Sie schaffen es, aus kargem wieder fruchtbaren Boden zu machen und sie entziehen der Luft über ihr Leben von ca. 15 Jahren jeweils 50kg CO2. Die Baumpflanzprojekte tragen zur Wiederbelebung von Gemeinschaften bei und holen Menschen aus der Armut heraus. Nicht zuletzt wird durch Bäume die Artenvielfalt gefördert und verbessert.

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62/2020 Covestro macht aus CO2 wichtigen Rohstoff

Erdöl wird über kurz oder lang knapp. Keine Ahnung, ob wir das noch miterleben oder nicht. Covestro sorgt jetzt schon vor mit ihrem erdölersetzenden Rohstoff aus CO2.

Kohlenstoffdioxid (CO2) – ein heute eher negativ behafteter Begriff. Es wird in unglaublich großen Mengen vor allem von der Industrie in unsere Atmosphäre geblasen. Oft ist die Rede von einem klimaschädigenden Abgas. Es kann allerdings auch richtig was. Aus dem Treibhausgas lässt sich ein sehr wichtiger Rohstoff herstellen. Vorreiter und Entwickler ist Covestro, ein deutscher Werkstoffhersteller. Das Unternehmen entwickelte in Verbindung mit der RWTH Aachen ein revolutionäres Verfahren, wobei mithilfe von CO2 hochwertige und nachhaltigere Kunststoffe hergestellt werden können. Dabei handelt es sich um einen innovativen Katalysator. Für ihre Errungenschaft erhielten sie übrigens schon mehrfach Auszeichnungen.

Innovativer Durchbruch namens Cardyon

Bisher mussten bei der Handhabung mit Kohlenstoffdioxid große Mengen Energie zugeführt werden, sodass es sich bewegt und in seiner chemischen Struktur verändert werden kann. Also das komplette Gegenteil von nachhaltigem Agieren. Mit dem erfundenen Katalysator von Covestro kann dieser Prozess nun vereinfacht und um Welten nachhaltiger gemacht werden und im Zuge dessen CO2 auf sinnvolle Art und Weise genutzt werden. Hergestellt in Dormagen kommt der nachhaltige Rohstoff namens Cardyon heraus. Mit ihm lässt sich bis zu 20% Erdöl in Plastik und Kunststoff ersetzen. Der neue Rohstoff tut Gutes, indem er den Anteil von Kohlendioxid in der Luft reduziert. Die Quelle für dieses bietet nämlich der Abgasstrom aus einem Chemiebetrieb, der Nachbar von Covestro ist. Da es nach seiner Verarbeitung chemisch fest gebunden ist, kann es auch nachträglich nicht mehr in die Luft entweichen.

Raus aus der Luft, rein in unsere Produkte

Covestro konnte mit seinem Cardyon schon einiges bewirken. So geht mittlerweile sogar Schlafen und Laufen auf dem sonstigen Treibhausgas. Angefangen hat das Unternehmen mit der Produktion von Schaumstoff für Matratzen. Als nächstes fanden sie die Verwendung in Sportböden, und zwar als Zutat für ein Bindemittel für diese. Als nächstes stehen nun leistungsstarke Fasern als Allround-Talent auf der Marktreife-Liste. Wir werden sehen, was in Zukunft noch alles aus dem sonst so verrufenen Gas hergestellt werden kann.

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61/2019 ‘Air-to-fuel’: ein neuer CO2-neutraler Treibstoff?

Ein Verfahren zur Filterung von CO2 aus der Luft soll die Grundlage für einen Treibstoff aus CO2 sein. In Kanada läuft derzeit schon ein Pilotprojekt und der CO2-neutrale synthetische Treibstoff soll bislang nur geringfügig teurer als herkömmlicher Kraftstoff sein.

Carbon Engineering, ein kanadisches Unternehmen, filtert bereits mithilfe einer alkalischen Hydroxidlösung CO2 aus der Luft. Das Verfahren wird als „Direct air capture“ bezeichnet. Im Anschluss wird das gebundene CO2 gereinigt und dann komprimiert. Bislang wurde das gebundene CO2 unterirdisch gespeichert, doch nun soll es eine Möglichkeit geben daraus CO2-neutralen Kraftstoff herzustellen.

Mithilfe von Wasser neuer Treibstoff

„Air to Fuel“, so wird die Herstellung synthetischer Kraftstoffe aus CO2 genannt. Durch eine Wasserstoffelektrolyse wird Wasserstoff gewonnen. Anschließend soll dieses mit dem CO2 kombiniert werden. Im Ergebnis soll ein synthetischer Kraftstoff entstehen, welcher entweder pur oder gemischt verwendet werden soll. Die größere Menge an Energie, welche für die Gewinnung des Wasserstoffes nötig ist, soll durch Ökostrom generiert werden.

Durch die Kombination einer „Direct air capture“-Anlage und der anschließenden Verarbeitung zu synthetischen Kraftstoff, sollen bei jährlich 1 Millionen Tonnen gebundenen CO2, täglich ca. 320.000 Liter Kraftstoff produziert werden können. Ein Liter Benzin soll dabei rund 1 US-Dollar pro Liter kosten. Der Preis soll hierbei ungefähr gleich dem normaler Biokraftstoffe liegen und nur etwas höher als der Preis für herkömmliche Kraftstoffe sein. Zudem sollen die Kosten der Herstellung sinken, wenn die Produktion weiter wächst.

Vielseitige Problemlösung

Mit dem aus CO2 hergestellten Treibstoff könnten mehrere Probleme gleichzeitig gelöst werden. Denn bislang könnten theoretisch große Mengen CO2 durch eine „Direct air capture“- Anlage der Luft entzogen werden, doch bis dato wären die Kosten dafür zu hoch. Bislang wurden die Kosten pro Tonne auf rund 600 Dollar geschätzt. Aber selbst mit Kosten von rund 100 Dollar pro Tonne wäre die Anlage nicht für größere Mengen rentabel. Weltweit gibt es nur begrenzt CO2-Käufer. Durch die Verwendung im Treibstoff ist wohlmöglich eine umweltschonende Lösung gefunden. Zwar soll beim Autofahren das CO2 wieder freigesetzt werden, aber dieses soll mithilfe der DAC-Anlage erneut aus der Luft gefiltert werden können. So soll verhindert werden, dass zusätzliches CO2 in die Luft gelangt. Durch diesen Kreislauf soll der CO2-Ausstoß zumindest neutral gehalten werden.

Entwickelt wurden diese Methoden von Carbon Engineering. Laut David Keith, Gründer und Havard-Professor für angewandte Physik, war für den scheinbaren Durchbruch keine grundlegenden wissenschaftlichen Neuheiten nötig, sondern lediglich 30 Millionen Dollar, acht Jahre ingenieurwissenschaftliche Arbeit und Millionen kleine Details. Schon seit 2015 soll das Projekt in Form eines Piloten in Squamish Britisch Columbia laufen. Das folgende Video bereitet das Thema noch einmal zusammenfassend auf.

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