CO2-Quellen - Versionsgeschichte

Dieter Kasang: /* CO2 aus der Umgebungsluft */

2025-11-22T20:09:07Z

CO2 aus der Umgebungsluft

← Nächstältere Version		Version vom 22. November 2025, 20:09 Uhr
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	== CO<sub>2</sub> aus der Umgebungsluft ==		== CO<sub>2</sub> aus der Umgebungsluft ==
	[[Bild:Direct-air-capture-phase-dt.jpg\|thumb\|520px\|Darstellung der zwei Phasen des Direct Air Capture (DAC)]]		[[Bild:Direct-air-capture-phase-dt.jpg\|thumb\|520px\|Darstellung der zwei Phasen des Direct Air Capture (DAC)]]
	Technisch aufwendiger und teurer, aber klimatisch sinnvoller sind Verfahren, die das CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft abscheiden (Direct Air Capture, DAC). Dabei werden Ventilatoren, die die Luft ansaugen, sowie flüssige Absorber und feste Adsorber eingesetzt, die das CO<sub>2</sub> in einer Flüssigkeit lösen bzw. an einem Feststoff fixieren. Anschließend wird das Kohlendioxid bei hohen Temperaturen freigesetzt (Abb. 1). Vor allem die CO<sub>2</sub>-Abscheidung über ein flüssiges Filtermedium ist durch einen Temperaturbedarf von bis zu 900 °C bei der Regeneration des Lösungsmittels für die Wiederverwendung mit einem hohen Energieaufwand verbunden. Feste Adsorber kommen dagegen mit 80-100 °C aus und brauchen weniger Energie. Neben den genannten Möglichkeiten werden auch Membrane genutzt, die durch selektive Durchlässigkeit das CO<sub>2</sub> aus der Luft filtern. Das Produkt ist in allen Fällen hochreines Kohlendioxid mit einer Konzentration von über 99%.<ref name="Fasihi 2019">Fasihi, M., O. Efimova & C. Breyer (2019): Techno-economic assessment of CO<sub>2</sub> direct air capture plants. J. Clean. Prod., 224, 957–980, doi:10.1016/j.jclepro.2019.03.086</ref> Betrieben werden können DAC-Anlagen im Prinzip fast überall auf der Erde, weil CO<sub>2</sub> gleichmäßig in der Atmosphäre verteilt ist.<ref name="Beuttler 2019">Beuttler, C., L. Charles and J. Wurzbacher (2019): [https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fclim.2019.00010/full The Role of Direct Air Capture in Mitigation of Anthropogenic Greenhouse Gas Emissions.] Front. Clim. 1:10. doi: 10.3389/fclim.2019.00010</ref> Einschränkungen ergeben sich jedoch durch den hohen Energiebedarf, der aus Klimaschutzgründen nicht aus fossilen Energieträgern, die wieder neue CO<sub>2</sub>-Emissionen verursachen, abgedeckt werden sollte. Daher bieten sich nur solche Standorte an, an denen genügend regenerative Energie zur Verfügung steht, z.B. als Wind- oder Solarstrom. Diskutiert oder als Pilotanlagen bereits realisiert werden etwa Standorte auf Island und in Marokko. Unter günstigen Umständen können DAC-Anlagen zu einer zentralen Technologie einer ehrgeizigen Klimaschutzpolitik werden.<ref>Breyer, C., M. Fasihi, C. Bajamundi & F. Creutzig (2019): Direct Air Capture of CO2: A Key Technology for Ambitious Climate Change Mitigation. Joule, 3(9), 2053–2057, doi:10.1016/j.joule.2019.08.010.</ref>		Technisch aufwendiger und teurer, aber klimatisch sinnvoller sind Verfahren, die das CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft abscheiden (Direct Air Capture, DAC). Dabei werden Ventilatoren, die die Luft ansaugen, sowie flüssige Absorber und feste Adsorber eingesetzt, die das CO<sub>2</sub> in einer Flüssigkeit lösen bzw. an einem Feststoff fixieren. Anschließend wird das Kohlendioxid bei hohen Temperaturen freigesetzt (Abb.). Vor allem die CO<sub>2</sub>-Abscheidung über ein flüssiges Filtermedium ist durch einen Temperaturbedarf von bis zu 900 °C bei der Regeneration des Lösungsmittels für die Wiederverwendung mit einem hohen Energieaufwand verbunden. Feste Adsorber kommen dagegen mit 80-100 °C aus und brauchen weniger Energie. Neben den genannten Möglichkeiten werden auch Membrane genutzt, die durch selektive Durchlässigkeit das CO<sub>2</sub> aus der Luft filtern. Das Produkt ist in allen Fällen hochreines Kohlendioxid mit einer Konzentration von über 99%.<ref name="Fasihi 2019">Fasihi, M., O. Efimova & C. Breyer (2019): Techno-economic assessment of CO<sub>2</sub> direct air capture plants. J. Clean. Prod., 224, 957–980, doi:10.1016/j.jclepro.2019.03.086</ref> Betrieben werden können DAC-Anlagen im Prinzip fast überall auf der Erde, weil CO<sub>2</sub> gleichmäßig in der Atmosphäre verteilt ist.<ref name="Beuttler 2019">Beuttler, C., L. Charles and J. Wurzbacher (2019): [https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fclim.2019.00010/full The Role of Direct Air Capture in Mitigation of Anthropogenic Greenhouse Gas Emissions.] Front. Clim. 1:10. doi: 10.3389/fclim.2019.00010</ref> Einschränkungen ergeben sich jedoch durch den hohen Energiebedarf, der aus Klimaschutzgründen nicht aus fossilen Energieträgern, die wieder neue CO<sub>2</sub>-Emissionen verursachen, abgedeckt werden sollte. Daher bieten sich nur solche Standorte an, an denen genügend regenerative Energie zur Verfügung steht, z.B. als Wind- oder Solarstrom. Diskutiert oder als Pilotanlagen bereits realisiert werden etwa Standorte auf Island und in Marokko. Unter günstigen Umständen können DAC-Anlagen zu einer zentralen Technologie einer ehrgeizigen Klimaschutzpolitik werden.<ref>Breyer, C., M. Fasihi, C. Bajamundi & F. Creutzig (2019): Direct Air Capture of CO2: A Key Technology for Ambitious Climate Change Mitigation. Joule, 3(9), 2053–2057, doi:10.1016/j.joule.2019.08.010.</ref>

	2021 gab es weltweit mehr als 10 DAC-Anlagen mit einer Kapazität von knapp 1000 t CO<sub>2</sub> pro Jahr. Wegen der geringen CO<sub>2</sub>-Konzentration in der Atmosphäre von 0.04% (gegenüber etwa 10% in den Rauchgasen von Kraftwerken und Industrieanlagen) ist die direkte Abscheidung von CO<sub>2</sub> aus der Luft sehr teuer. Die Kostenabschätzungen liegen mit 60-1000 US$ pro t CO<sub>2</sub> sehr weit auseinander und werden auch 2050 möglicherweise noch bei ca. 250 US$ liegen. Auch das Potential des Verfahrens wird mit 0,5-5 Gt CO<sub>2</sub> pro Jahr um 2050 sehr unterschiedlich eingeschätzt.<ref name="IPCC AR6, WGIII, Ch. 12, 2022">IPCC AR6, WGIII, Ch. 12 (2022): Climate Change 2022. Mitigation of Climate Change, 12.3.1.1</ref>		2021 gab es weltweit mehr als 10 DAC-Anlagen mit einer Kapazität von knapp 1000 t CO<sub>2</sub> pro Jahr. Wegen der geringen CO<sub>2</sub>-Konzentration in der Atmosphäre von 0.04% (gegenüber etwa 10% in den Rauchgasen von Kraftwerken und Industrieanlagen) ist die direkte Abscheidung von CO<sub>2</sub> aus der Luft sehr teuer. Die Kostenabschätzungen liegen mit 60-1000 US$ pro t CO<sub>2</sub> sehr weit auseinander und werden auch 2050 möglicherweise noch bei ca. 250 US$ liegen. Auch das Potential des Verfahrens wird mit 0,5-5 Gt CO<sub>2</sub> pro Jahr um 2050 sehr unterschiedlich eingeschätzt.<ref name="IPCC AR6, WGIII, Ch. 12, 2022">IPCC AR6, WGIII, Ch. 12 (2022): Climate Change 2022. Mitigation of Climate Change, 12.3.1.1</ref>

Dieter Kasang am 29. März 2023 um 13:09 Uhr

2023-03-29T13:09:26Z

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			== Quellen für die Nutzung von CO<sub>2</sub> ==
	[[Bild:Direct Air Capture Iceland.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidungsanlage für atmosphärisches CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft auf Island ]]		[[Bild:Direct Air Capture Iceland.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidungsanlage für atmosphärisches CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft auf Island ]]
	Hier werden CO<sub>2</sub>-Quellen behandelt, die der direkten und indirekten Nutzung von Kohlendioxid dienen.		Hier werden CO<sub>2</sub>-Quellen behandelt, die der direkten und indirekten Nutzung von Kohlendioxid dienen.

Dieter Kasang am 26. März 2023 um 17:04 Uhr

2023-03-26T17:04:41Z

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	[[Bild:Direct Air Capture Iceland.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidungsanlage für atmosphärisches CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft auf Island ]]		[[Bild:Direct Air Capture Iceland.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidungsanlage für atmosphärisches CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft auf Island ]]
			Hier werden CO<sub>2</sub>-Quellen behandelt, die der direkten und indirekten Nutzung von Kohlendioxid dienen.

	[[Kohlendioxid]] ist nicht nur ein [[Treibhausgase\|Treibhausgas]] und ein natürlicher Baustein des Lebens. Es wird auch vielfach als Grundstoff in der chemischen Industrie verwendet und nach Umwandlung für zahlreiche Produkte weiter genutzt. Durch eine solche Nutzung könnte das Treibhausgas CO<sub>2</sub>, das gegenwärtig den [[Klimawandel]] antreibt, in nützliche Produkte eingebaut und der [[Atmosphäre im Klimasystem\|Atmosphäre]] entzogen werden.		[[Kohlendioxid]] ist nicht nur ein [[Treibhausgase\|Treibhausgas]] und ein natürlicher Baustein des Lebens. Es wird auch vielfach als Grundstoff in der chemischen Industrie verwendet und nach Umwandlung für zahlreiche Produkte weiter genutzt. Durch eine solche Nutzung könnte das Treibhausgas CO<sub>2</sub>, das gegenwärtig den [[Klimawandel]] antreibt, in nützliche Produkte eingebaut und der [[Atmosphäre im Klimasystem\|Atmosphäre]] entzogen werden.
	== Natürliche Quellen ==		== Natürliche Quellen ==

Dieter Kasang am 4. Februar 2023 um 11:52 Uhr

2023-02-04T11:52:56Z

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	[[Kohlendioxid]] ist nicht nur ein [[Treibhausgase\|Treibhausgas]] und ein natürlicher Baustein des Lebens. Es wird auch vielfach als Grundstoff in der chemischen Industrie verwendet und nach Umwandlung für zahlreiche Produkte weiter genutzt. Durch eine solche Nutzung könnte das Treibhausgas CO<sub>2</sub>, das gegenwärtig den [[Klimawandel]] antreibt, in nützliche Produkte eingebaut und der [[Atmosphäre im Klimasystem\|Atmosphäre]] entzogen werden.		[[Kohlendioxid]] ist nicht nur ein [[Treibhausgase\|Treibhausgas]] und ein natürlicher Baustein des Lebens. Es wird auch vielfach als Grundstoff in der chemischen Industrie verwendet und nach Umwandlung für zahlreiche Produkte weiter genutzt. Durch eine solche Nutzung könnte das Treibhausgas CO<sub>2</sub>, das gegenwärtig den [[Klimawandel]] antreibt, in nützliche Produkte eingebaut und der [[Atmosphäre im Klimasystem\|Atmosphäre]] entzogen werden.
	== Natürliche Quellen ==		== Natürliche Quellen ==
	Grundsätzlich kann genutztes CO<sub>2</sub> für verschiedene Anwendungen aus natürlichen Quellen, der Umgebungsluft, aus Biomasse oder aus Industrieanlagen stammen. Bei der Extraktion aus natürlichen Quellen wird Kohlendioxid aus Reservoiren im Gestein wie kohlesäurehaltigen Wasserquellen sowie Öl- und Gaslagerstätten gewonnen. Das so gewonnene CO<sub>2</sub> ist hoch konzentriert und daher ökonomisch vergleichsweise günstig zu gewinnen, weshalb diese Methode auch seit Jahrzehnten schon genutzt wird, vor allem für die intensivierte Öl- und Gasförderung. Kohlendioxid zu nutzen, das von Natur aus in Gestein eingeschlossen ist, steht jedoch im Widerspruch zu den klimabestimmten Zielen, seine [[Kohlendioxidemissionen\|Emissionen]] zu reduzieren.<ref name="European Commission 2019">European Commission (2019): [https://data.europa.eu/doi/10.2834/348288 Identification and analysis of promising carbon capture and utilisation technologies, including their regulatory aspects]</ref>		Grundsätzlich kann genutztes CO<sub>2</sub> für verschiedene Anwendungen aus natürlichen Quellen, der Umgebungsluft, aus Biomasse oder aus Industrieanlagen stammen. Bei der Extraktion aus natürlichen Quellen wird Kohlendioxid aus Reservoiren im Gestein wie kohlesäurehaltigen Wasserquellen sowie Öl- und Gaslagerstätten gewonnen. Das so gewonnene CO<sub>2</sub> ist hoch konzentriert und daher ökonomisch vergleichsweise günstig zu gewinnen, weshalb diese Methode auch seit Jahrzehnten schon genutzt wird, vor allem für die [[Direkte CO2-Nutzung\|intensivierte Öl- und Gasförderung]]. Kohlendioxid zu nutzen, das von Natur aus in Gestein eingeschlossen ist, steht jedoch im Widerspruch zu den klimabestimmten Zielen, seine [[Kohlendioxidemissionen\|Emissionen]] zu reduzieren.<ref name="European Commission 2019">European Commission (2019): [https://data.europa.eu/doi/10.2834/348288 Identification and analysis of promising carbon capture and utilisation technologies, including their regulatory aspects]</ref>

	== CO<sub>2</sub> aus der Umgebungsluft ==		== CO<sub>2</sub> aus der Umgebungsluft ==

Dieter Kasang am 4. Februar 2023 um 11:51 Uhr

2023-02-04T11:51:06Z

← Nächstältere Version		Version vom 4. Februar 2023, 11:51 Uhr
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	[[Bild:Direct Air Capture Iceland.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidungsanlage für atmosphärisches CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft auf Island ]]		[[Bild:Direct Air Capture Iceland.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidungsanlage für atmosphärisches CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft auf Island ]]
	Kohlendioxid ist nicht nur ein Treibhausgas und ein natürlicher Baustein des Lebens. Es wird auch vielfach als Grundstoff in der chemischen Industrie verwendet und nach Umwandlung für zahlreiche Produkte weiter genutzt. Durch eine solche Nutzung könnte das Treibhausgas CO<sub>2</sub>, das gegenwärtig den Klimawandel antreibt, in nützliche Produkte eingebaut und der Atmosphäre entzogen werden.		[[Kohlendioxid]] ist nicht nur ein [[Treibhausgase\|Treibhausgas]] und ein natürlicher Baustein des Lebens. Es wird auch vielfach als Grundstoff in der chemischen Industrie verwendet und nach Umwandlung für zahlreiche Produkte weiter genutzt. Durch eine solche Nutzung könnte das Treibhausgas CO<sub>2</sub>, das gegenwärtig den [[Klimawandel]] antreibt, in nützliche Produkte eingebaut und der [[Atmosphäre im Klimasystem\|Atmosphäre]] entzogen werden.
	== Natürliche Quellen ==		== Natürliche Quellen ==
	Grundsätzlich kann genutztes CO<sub>2</sub> für verschiedene Anwendungen aus natürlichen Quellen, der Umgebungsluft, aus Biomasse oder aus Industrieanlagen stammen. Bei der Extraktion aus natürlichen Quellen wird Kohlendioxid aus Reservoiren im Gestein wie kohlesäurehaltigen Wasserquellen sowie Öl- und Gaslagerstätten gewonnen. Das so gewonnene CO<sub>2</sub> ist hoch konzentriert und daher ökonomisch vergleichsweise günstig zu gewinnen, weshalb diese Methode auch seit Jahrzehnten schon genutzt wird, vor allem für die intensivierte Öl- und Gasförderung. Kohlendioxid zu nutzen, das von Natur aus in Gestein eingeschlossen ist, steht jedoch im Widerspruch zu den klimabestimmten Zielen, seine Emissionen zu reduzieren.<ref name="European Commission 2019">European Commission (2019): [https://data.europa.eu/doi/10.2834/348288 Identification and analysis of promising carbon capture and utilisation technologies, including their regulatory aspects]</ref>		Grundsätzlich kann genutztes CO<sub>2</sub> für verschiedene Anwendungen aus natürlichen Quellen, der Umgebungsluft, aus Biomasse oder aus Industrieanlagen stammen. Bei der Extraktion aus natürlichen Quellen wird Kohlendioxid aus Reservoiren im Gestein wie kohlesäurehaltigen Wasserquellen sowie Öl- und Gaslagerstätten gewonnen. Das so gewonnene CO<sub>2</sub> ist hoch konzentriert und daher ökonomisch vergleichsweise günstig zu gewinnen, weshalb diese Methode auch seit Jahrzehnten schon genutzt wird, vor allem für die intensivierte Öl- und Gasförderung. Kohlendioxid zu nutzen, das von Natur aus in Gestein eingeschlossen ist, steht jedoch im Widerspruch zu den klimabestimmten Zielen, seine [[Kohlendioxidemissionen\|Emissionen]] zu reduzieren.<ref name="European Commission 2019">European Commission (2019): [https://data.europa.eu/doi/10.2834/348288 Identification and analysis of promising carbon capture and utilisation technologies, including their regulatory aspects]</ref>

	== CO<sub>2</sub> aus der Umgebungsluft ==		== CO<sub>2</sub> aus der Umgebungsluft ==

Dieter Kasang am 4. Februar 2023 um 11:47 Uhr

2023-02-04T11:47:23Z

← Nächstältere Version		Version vom 4. Februar 2023, 11:47 Uhr
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	[[Bild:Direct Air Capture Iceland.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidungsanlage für atmosphärisches CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft auf Island ]]		[[Bild:Direct Air Capture Iceland.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidungsanlage für atmosphärisches CO<sub>2</sub> direkt aus der Umgebungsluft auf Island ]]
			Kohlendioxid ist nicht nur ein Treibhausgas und ein natürlicher Baustein des Lebens. Es wird auch vielfach als Grundstoff in der chemischen Industrie verwendet und nach Umwandlung für zahlreiche Produkte weiter genutzt. Durch eine solche Nutzung könnte das Treibhausgas CO<sub>2</sub>, das gegenwärtig den Klimawandel antreibt, in nützliche Produkte eingebaut und der Atmosphäre entzogen werden.
	== Natürliche Quellen ==		== Natürliche Quellen ==
	Grundsätzlich kann genutztes CO<sub>2</sub> für verschiedene Anwendungen aus natürlichen Quellen, der Umgebungsluft, aus Biomasse oder aus Industrieanlagen stammen. Bei der Extraktion aus natürlichen Quellen wird Kohlendioxid aus Reservoiren im Gestein wie kohlesäurehaltigen Wasserquellen sowie Öl- und Gaslagerstätten gewonnen. Das so gewonnene CO<sub>2</sub> ist hoch konzentriert und daher ökonomisch vergleichsweise günstig zu gewinnen, weshalb diese Methode auch seit Jahrzehnten schon genutzt wird, vor allem für die intensivierte Öl- und Gasförderung. Kohlendioxid zu nutzen, das von Natur aus in Gestein eingeschlossen ist, steht jedoch im Widerspruch zu den klimabestimmten Zielen, seine Emissionen zu reduzieren.<ref name="European Commission 2019">European Commission (2019): [https://data.europa.eu/doi/10.2834/348288 Identification and analysis of promising carbon capture and utilisation technologies, including their regulatory aspects]</ref>		Grundsätzlich kann genutztes CO<sub>2</sub> für verschiedene Anwendungen aus natürlichen Quellen, der Umgebungsluft, aus Biomasse oder aus Industrieanlagen stammen. Bei der Extraktion aus natürlichen Quellen wird Kohlendioxid aus Reservoiren im Gestein wie kohlesäurehaltigen Wasserquellen sowie Öl- und Gaslagerstätten gewonnen. Das so gewonnene CO<sub>2</sub> ist hoch konzentriert und daher ökonomisch vergleichsweise günstig zu gewinnen, weshalb diese Methode auch seit Jahrzehnten schon genutzt wird, vor allem für die intensivierte Öl- und Gasförderung. Kohlendioxid zu nutzen, das von Natur aus in Gestein eingeschlossen ist, steht jedoch im Widerspruch zu den klimabestimmten Zielen, seine Emissionen zu reduzieren.<ref name="European Commission 2019">European Commission (2019): [https://data.europa.eu/doi/10.2834/348288 Identification and analysis of promising carbon capture and utilisation technologies, including their regulatory aspects]</ref>

Dieter Kasang: /* CO2 aus industriellen Punktquellen */

2023-01-27T19:50:23Z

CO2 aus industriellen Punktquellen

← Nächstältere Version		Version vom 27. Januar 2023, 19:50 Uhr
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	# die CO<sub>2</sub>-Abscheidung bei einer starken Sauerstoffanreicherung für den Verbrennungsprozess (Oxyfuel).		# die CO<sub>2</sub>-Abscheidung bei einer starken Sauerstoffanreicherung für den Verbrennungsprozess (Oxyfuel).

	Am verbreitetsten ist das Post-Combustion-Verfahren. Das Oxyfuel-Verfahren führt zwar zu deutlich höheren CO<sub>2</sub>-Konzentrationen im Rauchgas, bedarf aber auch deutlich höherer Temperaturen, was wiederum einen stärkeren Energieeinsatz nach sich zieht. Der Nachteil beim ~~Post~~-Combustion-Verfahren liegt darin, dass damit CO<sub>2</sub> aus prozessbedingten Emissionen (z.B. ~~bei~~ der ~~Zementherstellung)~~ nicht abgetrennt werden kann.<ref name="ACATECH 2018">ACATECH (Hrsg., 2018): CCU und CCS – Bausteine für den Klimaschutz in der Industrie (acatech POSITION), München</ref>		Am verbreitetsten ist das Post-Combustion-Verfahren. Das Oxyfuel-Verfahren führt zwar zu deutlich höheren CO<sub>2</sub>-Konzentrationen im Rauchgas, bedarf aber auch deutlich höherer Temperaturen, was wiederum einen stärkeren Energieeinsatz nach sich zieht. Der Nachteil beim Pre-Combustion-Verfahren liegt darin, dass damit CO<sub>2</sub> aus prozessbedingten Emissionen, wie sie z.B. in der Zement- und Stahlindustrie anfallen, nicht abgetrennt werden kann.<ref name="ACATECH 2018">ACATECH (Hrsg., 2018): CCU und CCS – Bausteine für den Klimaschutz in der Industrie (acatech POSITION), München</ref>

	Um den Aufwand bei der Abscheidung gering zu halten, sollte die Konzentration von Kohlendioxid im Rauchgas möglichst hoch sein. Für manche Anwendungen wie z.B. in Gewächshäusern muss es außerdem noch zusätzlich von Schadstoffen gereinigt werden. Die Konzentration von CO<sub>2</sub> in industriellen Rauchgasen liegt z.B. bei Kohlenkraftwerken bei 12-14%, bei Gaskraftwerken bei 3-4%, was wesentlich höher als bei dem DAC-Verfahren ist.<ref name="Markewitz 2017" /> Mit dem abgeschiedenen Kohlendioxid kann grundsätzlich auf zweierlei Art verfahren werden: Es kann erstens durch Carbon Capture and Storage (CCS) dauerhaft gespeichert werden (Kap. 2.2.1) und es kann zweitens durch Carbon Capture and Utilization (CCU) einer neuen Nutzung zugeführt werden.		Um den Aufwand bei der Abscheidung gering zu halten, sollte die Konzentration von Kohlendioxid im Rauchgas möglichst hoch sein. Für manche Anwendungen wie z.B. in Gewächshäusern muss es außerdem noch zusätzlich von Schadstoffen gereinigt werden. Die Konzentration von CO<sub>2</sub> in industriellen Rauchgasen liegt z.B. bei Kohlenkraftwerken bei 12-14%, bei Gaskraftwerken bei 3-4%, was wesentlich höher als bei dem DAC-Verfahren ist.<ref name="Markewitz 2017" /> Mit dem abgeschiedenen Kohlendioxid kann grundsätzlich auf zweierlei Art verfahren werden: Es kann erstens durch Carbon Capture and Storage (CCS) dauerhaft gespeichert werden (Kap. 2.2.1) und es kann zweitens durch Carbon Capture and Utilization (CCU) einer neuen Nutzung zugeführt werden.

Dieter Kasang: /* Transport */

2022-12-24T13:15:56Z

Transport

← Nächstältere Version		Version vom 24. Dezember 2022, 13:15 Uhr
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	== Transport ==		== Transport ==
	Bei allen CO<sub>2</sub>-Quellen spielt ein weiterer Faktor eine Rolle: Das gewonnene Kohlendioxid muss an den Ort seiner Nutzung gelangen. Von geologischen Quellen wird etwa in den USA CO<sub>2</sub> per Pipeline zu den Ölfeldern transportiert. Bau und Betrieb einer Pipeline-Infrastruktur sind wiederum energieaufwändig. CO<sub>2</sub> aus der Luft kann praktisch überall gewonnen werden, z.B. auf dem Gelände von Gewächshäusern oder an Chemiestandorten, so dass der Transportaufwand sehr gering ausfallen kann. Wenn jedoch erneuerbare Energien für die ~~CO2~~-Abscheidung in ferneren Regionen genutzt werden wie Sonnen- und Windenergie oder Geothermie in Marokko oder auf Island, muss das abgeschiedene CO<sub>2</sub> möglicherweise per Schiff nach Europa und dann weiter auf dem Landweg transportiert werden. Dagegen haben industrielle Punktquellen oft den Vorteil, dass sie in industriellen Ballungsräumen in der Nähe von Chemie- oder Zementfabriken liegen und die Wege kurz sind, wie das etwa im Raum Rotterdam-Antwerpen der Fall ist, wo es zusätzlich auch noch Gewächshäuser als CO<sub>2</sub>-Abnehmer gibt. Für den Transport muss das Kohlendioxid zumeist aufbereitet werden. So darf das CO<sub>2</sub>-reiche Gasgemisch nur einen sehr geringen Wassergehalt besitzen, um beim Pipeline-Transport Korrosionen zu vermeiden, und es muss bei allen Transportmitteln in einen flüssigen Zustand herabgekühlt werden.<ref name="ACATECH 2018" />		Bei allen CO<sub>2</sub>-Quellen spielt ein weiterer Faktor eine Rolle: Das gewonnene Kohlendioxid muss an den Ort seiner Nutzung gelangen. Von geologischen Quellen wird etwa in den USA CO<sub>2</sub> per Pipeline zu den Ölfeldern transportiert. Bau und Betrieb einer Pipeline-Infrastruktur sind wiederum energieaufwändig. CO<sub>2</sub> aus der Luft kann praktisch überall gewonnen werden, z.B. auf dem Gelände von Gewächshäusern oder an Chemiestandorten, so dass der Transportaufwand sehr gering ausfallen kann. Wenn jedoch erneuerbare Energien für die CO<sub>2</sub>-Abscheidung in ferneren Regionen genutzt werden wie Sonnen- und Windenergie oder Geothermie in Marokko oder auf Island, muss das abgeschiedene CO<sub>2</sub> möglicherweise per Schiff nach Europa und dann weiter auf dem Landweg transportiert werden. Dagegen haben industrielle Punktquellen oft den Vorteil, dass sie in industriellen Ballungsräumen in der Nähe von Chemie- oder Zementfabriken liegen und die Wege kurz sind, wie das etwa im Raum Rotterdam-Antwerpen der Fall ist, wo es zusätzlich auch noch Gewächshäuser als CO<sub>2</sub>-Abnehmer gibt. Für den Transport muss das Kohlendioxid zumeist aufbereitet werden. So darf das CO<sub>2</sub>-reiche Gasgemisch nur einen sehr geringen Wassergehalt besitzen, um beim Pipeline-Transport Korrosionen zu vermeiden, und es muss bei allen Transportmitteln in einen flüssigen Zustand herabgekühlt werden.<ref name="ACATECH 2018" />

	== Einzelnachweise ==		== Einzelnachweise ==

Dieter Kasang am 27. November 2022 um 14:42 Uhr

2022-11-27T14:42:22Z

← Nächstältere Version		Version vom 27. November 2022, 14:42 Uhr
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	== CO<sub>2</sub> aus industriellen Punktquellen ==		== CO<sub>2</sub> aus industriellen Punktquellen ==
			[[Bild:Rauchgas.jpg\|thumb\|520px\|Industrielle Rauchgase als Quellen für CO<sub>2</sub>-Abscheidung]]
	Gegenwärtig stammt das direkt genutzte Kohlendioxid zumeist aus natürlichen Quellen oder aus der Verbrennung fossiler Energierohstoffe vor Ort, wie z.B. in Gasöfen in Gewächshäusern. Das CO<sub>2</sub> wird dabei zumeist nach relativ kurzer Dauer neu in den klimarelevanten Kohlenstoffkreislauf emittiert. Sinnvoller ist es, das CO<sub>2</sub> aus Rauchgasen bei industriellen Verbrennungsprozessen, wo es bei der gegenwärtigen fossilen Produktion ohnehin anfällt, abzuscheiden und die Emission zumindest vorübergehend zu unterbinden. So kann Kohlendioxid aus den Abgasen von Kohle- oder Gaskraftwerken, Stahlwerken, Müllverbrennungsanlagen, Biogasanlagen oder Hochöfen gewonnen werden. Dabei gibt es drei Hauptverfahren.<ref name="Markewitz 2017">Markewitz, P., L. Zhao & M. Robinius (2017): Technologiebericht 2.3 CO<sub>2</sub>-Abscheidung und Speicherung (CCS). In: Wuppertal Institut, ISI, IZES (Hrsg.): Technologien für die Energiewende. Teilbericht 2 an das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi). Wuppertal, Karlsruhe, Saarbrücken</ref> Am Beispiel von Kraftwerken sind das		Gegenwärtig stammt das direkt genutzte Kohlendioxid zumeist aus natürlichen Quellen oder aus der Verbrennung fossiler Energierohstoffe vor Ort, wie z.B. in Gasöfen in Gewächshäusern. Das CO<sub>2</sub> wird dabei zumeist nach relativ kurzer Dauer neu in den klimarelevanten Kohlenstoffkreislauf emittiert. Sinnvoller ist es, das CO<sub>2</sub> aus Rauchgasen bei industriellen Verbrennungsprozessen, wo es bei der gegenwärtigen fossilen Produktion ohnehin anfällt, abzuscheiden und die Emission zumindest vorübergehend zu unterbinden. So kann Kohlendioxid aus den Abgasen von Kohle- oder Gaskraftwerken, Stahlwerken, Müllverbrennungsanlagen, Biogasanlagen oder Hochöfen gewonnen werden. Dabei gibt es drei Hauptverfahren.<ref name="Markewitz 2017">Markewitz, P., L. Zhao & M. Robinius (2017): Technologiebericht 2.3 CO<sub>2</sub>-Abscheidung und Speicherung (CCS). In: Wuppertal Institut, ISI, IZES (Hrsg.): Technologien für die Energiewende. Teilbericht 2 an das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi). Wuppertal, Karlsruhe, Saarbrücken</ref> Am Beispiel von Kraftwerken sind das
	# das Abscheiden nach dem eigentlichen Verbrennungsprozess der fossilen Rohstoffe (Post-Combustion),		# das Abscheiden nach dem eigentlichen Verbrennungsprozess der fossilen Rohstoffe (Post-Combustion),

Dieter Kasang: /* CO2 aus industriellen Punktquellen */

2022-11-27T13:39:25Z

CO2 aus industriellen Punktquellen

← Nächstältere Version		Version vom 27. November 2022, 13:39 Uhr
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	Am verbreitetsten ist das Post-Combustion-Verfahren. Das Oxyfuel-Verfahren führt zwar zu deutlich höheren CO<sub>2</sub>-Konzentrationen im Rauchgas, bedarf aber auch deutlich höherer Temperaturen, was wiederum einen stärkeren Energieeinsatz nach sich zieht. Der Nachteil beim Post-Combustion-Verfahren liegt darin, dass damit CO<sub>2</sub> aus prozessbedingten Emissionen (z.B. bei der Zementherstellung) nicht abgetrennt werden kann.<ref name="ACATECH 2018">ACATECH (Hrsg., 2018): CCU und CCS – Bausteine für den Klimaschutz in der Industrie (acatech POSITION), München</ref>		Am verbreitetsten ist das Post-Combustion-Verfahren. Das Oxyfuel-Verfahren führt zwar zu deutlich höheren CO<sub>2</sub>-Konzentrationen im Rauchgas, bedarf aber auch deutlich höherer Temperaturen, was wiederum einen stärkeren Energieeinsatz nach sich zieht. Der Nachteil beim Post-Combustion-Verfahren liegt darin, dass damit CO<sub>2</sub> aus prozessbedingten Emissionen (z.B. bei der Zementherstellung) nicht abgetrennt werden kann.<ref name="ACATECH 2018">ACATECH (Hrsg., 2018): CCU und CCS – Bausteine für den Klimaschutz in der Industrie (acatech POSITION), München</ref>

	Um den Aufwand bei der Abscheidung gering zu halten, sollte die Konzentration von Kohlendioxid im Rauchgas möglichst hoch sein. Für manche Anwendungen wie z.B. in Gewächshäusern muss es außerdem noch zusätzlich von Schadstoffen gereinigt werden. Die Konzentration von CO<sub>2</sub> in industriellen Rauchgasen liegt z.B. bei Kohlenkraftwerken bei 12-14%, bei Gaskraftwerken bei 3-4%, was wesentlich höher als bei dem DAC-Verfahren ist. ~~(MARKEWITZ~~ 2017). Mit dem abgeschiedenen Kohlendioxid kann grundsätzlich auf zweierlei Art verfahren werden: Es kann erstens durch Carbon Capture and Storage (CCS) dauerhaft gespeichert werden (Kap. 2.2.1) und es kann zweitens durch Carbon Capture and Utilization (CCU) einer neuen Nutzung zugeführt werden.		Um den Aufwand bei der Abscheidung gering zu halten, sollte die Konzentration von Kohlendioxid im Rauchgas möglichst hoch sein. Für manche Anwendungen wie z.B. in Gewächshäusern muss es außerdem noch zusätzlich von Schadstoffen gereinigt werden. Die Konzentration von CO<sub>2</sub> in industriellen Rauchgasen liegt z.B. bei Kohlenkraftwerken bei 12-14%, bei Gaskraftwerken bei 3-4%, was wesentlich höher als bei dem DAC-Verfahren ist.<ref name="Markewitz 2017" /> Mit dem abgeschiedenen Kohlendioxid kann grundsätzlich auf zweierlei Art verfahren werden: Es kann erstens durch Carbon Capture and Storage (CCS) dauerhaft gespeichert werden (Kap. 2.2.1) und es kann zweitens durch Carbon Capture and Utilization (CCU) einer neuen Nutzung zugeführt werden.

	[[Bild:CO2-capture-storage-utilisation.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidung, Transport, Nutzung und Speicherung von CO<sub>2</sub>]]		[[Bild:CO2-capture-storage-utilisation.jpg\|thumb\|520px\|Abscheidung, Transport, Nutzung und Speicherung von CO<sub>2</sub>]]