Direkte CO2-Nutzung - Versionsgeschichte

Dieter Kasang: /* Beitrag zum Klimaschutz */

2024-08-06T08:38:50Z

Beitrag zum Klimaschutz

← Nächstältere Version		Version vom 6. August 2024, 08:38 Uhr
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	== Beitrag zum Klimaschutz ==		== Beitrag zum Klimaschutz ==
	Die direkte Nutzung von Kohlendioxid ist in den meisten Fällen seit Jahrzehnten etabliert. Dabei ist das treibende Moment bisher ein ökonomisches Interesse, nicht die Verringerung von CO<sub>2</sub>-Emissionen. Als wichtigste CO<sub>2</sub>-Quellen werden daher auch heute noch jene Vorkommen genutzt, die sich am günstigsten und mit dem geringsten technischen Aufwand erschließen lassen und am besten den ökonomischen Nutzungskriterien entsprechen. Bei den hier näher betrachteten Beispielen, der CO<sub>2</sub>-Anreicherung in Treibhäusern und der tertiären Ölgewinnung, sind das einmal die Verbrennung von Erdgas in Gasöfen und zum anderen geologische Lagerstätten.		Die direkte Nutzung von Kohlendioxid ist in den meisten Fällen seit Jahrzehnten etabliert. Dabei ist das treibende Moment bisher ein ökonomisches Interesse, nicht die Verringerung von CO<sub>2</sub>-Emissionen. Als wichtigste CO<sub>2</sub>-Quellen werden daher auch heute noch jene Vorkommen genutzt, die sich am günstigsten und mit dem geringsten technischen Aufwand erschließen lassen und am besten den ökonomischen Nutzungskriterien entsprechen. Bei den hier näher betrachteten Beispielen, der CO<sub>2</sub>-Anreicherung in Treibhäusern und der tertiären Ölgewinnung, sind das einmal die Verbrennung von Erdgas in Gasöfen und zum anderen in geologische Lagerstätten.

	Gasöfen in Gewächshäusern produzieren nicht nur Kohlendioxid für das Pflanzenwachstum, sondern dienen auch der Wärmeerzeugung und besitzen damit einen doppelten ökonomischen Vorteil. Hinzu kommt, dass der Transport von CO<sub>2</sub> zu den Gewächshäusern wegfällt. Nachteilig ist jedoch, dass das aus dem Abgas gewonnene CO<sub>2</sub> mit Schadstoffen belastet ist. Aus Klimaschutzgründen liegt zudem ein gravierendes Problem darin, dass durch die Photosynthese das CO<sub>2</sub> aus der Erdgasverbrennung durch die Pflanzen zwar zunächst aufgenommen, nach dem Verzehr oder der Verrottung aber als neu hinzugefügtes Treibhausgas in die Atmosphäre emittiert wird. Um dem Klimaschutz gerecht zu werden, wird gegenwärtig auf alternative Quellen wie die Verbrennung von Biomasse<ref name="Rodríguez-Mosqueda 2019" /> und die CO<sub>2</sub>-Abscheidung aus der Umgebungsluft zurückgegriffen, wobei das aus Biomasse gewonnene Kohlendioxid letztlich ebenfalls aus der Luft stammt (UBA 2021). Anders als bei der Erdgasverbrennung, stammt das genutzte CO<sub>2</sub> dann nicht aus fossilen Quellen, und es wird im Endeffekt kein neues CO<sub>2</sub> in die Atmosphäre emittiert, auch wenn das aus der Atmosphäre entnommene CO<sub>2</sub> nur zeitweilig gespeichert wird.		Gasöfen in Gewächshäusern produzieren nicht nur Kohlendioxid für das Pflanzenwachstum, sondern dienen auch der Wärmeerzeugung und besitzen damit einen doppelten ökonomischen Vorteil. Hinzu kommt, dass der Transport von CO<sub>2</sub> zu den Gewächshäusern wegfällt. Nachteilig ist jedoch, dass das aus dem Abgas gewonnene CO<sub>2</sub> mit Schadstoffen belastet ist. Aus Klimaschutzgründen liegt zudem ein gravierendes Problem darin, dass durch die Photosynthese das CO<sub>2</sub> aus der Erdgasverbrennung durch die Pflanzen zwar zunächst aufgenommen, nach dem Verzehr oder der Verrottung aber als neu hinzugefügtes Treibhausgas in die Atmosphäre emittiert wird. Um dem Klimaschutz gerecht zu werden, wird gegenwärtig auf alternative Quellen wie die Verbrennung von Biomasse<ref name="Rodríguez-Mosqueda 2019" /> und die CO<sub>2</sub>-Abscheidung aus der Umgebungsluft zurückgegriffen, wobei das aus Biomasse gewonnene Kohlendioxid letztlich ebenfalls aus der Luft stammt (UBA 2021). Anders als bei der Erdgasverbrennung, stammt das genutzte CO<sub>2</sub> dann nicht aus fossilen Quellen, und es wird im Endeffekt kein neues CO<sub>2</sub> in die Atmosphäre emittiert, auch wenn das aus der Atmosphäre entnommene CO<sub>2</sub> nur zeitweilig gespeichert wird.

Anja: /* Beitrag zum Klimaschutz */

2023-07-28T09:59:10Z

Beitrag zum Klimaschutz

← Nächstältere Version		Version vom 28. Juli 2023, 09:59 Uhr
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	Gasöfen in Gewächshäusern produzieren nicht nur Kohlendioxid für das Pflanzenwachstum, sondern dienen auch der Wärmeerzeugung und besitzen damit einen doppelten ökonomischen Vorteil. Hinzu kommt, dass der Transport von CO<sub>2</sub> zu den Gewächshäusern wegfällt. Nachteilig ist jedoch, dass das aus dem Abgas gewonnene CO<sub>2</sub> mit Schadstoffen belastet ist. Aus Klimaschutzgründen liegt zudem ein gravierendes Problem darin, dass durch die Photosynthese das CO<sub>2</sub> aus der Erdgasverbrennung durch die Pflanzen zwar zunächst aufgenommen, nach dem Verzehr oder der Verrottung aber als neu hinzugefügtes Treibhausgas in die Atmosphäre emittiert wird. Um dem Klimaschutz gerecht zu werden, wird gegenwärtig auf alternative Quellen wie die Verbrennung von Biomasse<ref name="Rodríguez-Mosqueda 2019" /> und die CO<sub>2</sub>-Abscheidung aus der Umgebungsluft zurückgegriffen, wobei das aus Biomasse gewonnene Kohlendioxid letztlich ebenfalls aus der Luft stammt (UBA 2021). Anders als bei der Erdgasverbrennung, stammt das genutzte CO<sub>2</sub> dann nicht aus fossilen Quellen, und es wird im Endeffekt kein neues CO<sub>2</sub> in die Atmosphäre emittiert, auch wenn das aus der Atmosphäre entnommene CO<sub>2</sub> nur zeitweilig gespeichert wird.		Gasöfen in Gewächshäusern produzieren nicht nur Kohlendioxid für das Pflanzenwachstum, sondern dienen auch der Wärmeerzeugung und besitzen damit einen doppelten ökonomischen Vorteil. Hinzu kommt, dass der Transport von CO<sub>2</sub> zu den Gewächshäusern wegfällt. Nachteilig ist jedoch, dass das aus dem Abgas gewonnene CO<sub>2</sub> mit Schadstoffen belastet ist. Aus Klimaschutzgründen liegt zudem ein gravierendes Problem darin, dass durch die Photosynthese das CO<sub>2</sub> aus der Erdgasverbrennung durch die Pflanzen zwar zunächst aufgenommen, nach dem Verzehr oder der Verrottung aber als neu hinzugefügtes Treibhausgas in die Atmosphäre emittiert wird. Um dem Klimaschutz gerecht zu werden, wird gegenwärtig auf alternative Quellen wie die Verbrennung von Biomasse<ref name="Rodríguez-Mosqueda 2019" /> und die CO<sub>2</sub>-Abscheidung aus der Umgebungsluft zurückgegriffen, wobei das aus Biomasse gewonnene Kohlendioxid letztlich ebenfalls aus der Luft stammt (UBA 2021). Anders als bei der Erdgasverbrennung, stammt das genutzte CO<sub>2</sub> dann nicht aus fossilen Quellen, und es wird im Endeffekt kein neues CO<sub>2</sub> in die Atmosphäre emittiert, auch wenn das aus der Atmosphäre entnommene CO<sub>2</sub> nur zeitweilig gespeichert wird.

	Die CO<sub>2</sub>-Nutzung in der Tertiären Ölförderung ist lange Zeit mit dem Ziel erfolgt, die Ausbeutung von fossilem Öl zu erhöhen. Erst in jüngster Zeit spielen klimapolitische Überlegungen eine zunehmende Rolle. OER wird dabei oft als eine Form der CO<sub>2</sub>-Nutzung und -Speicherung eingestuft, bzw. als Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) (z.B. IEA 2019)<ref name="IEA 2019" />. Da die natürlichen Ölreservoire über Millionen von Jahren bei hohem Druck das Öl sicher gespeichert hatten, wird eine ähnliche sichere Verwahrung auch von CO<sub>2</sub> angenommen. Auch wenn das überwiegend aus geologischen Quellen stammende CO<sub>2</sub> fast vollständig und dauerhaft wieder in geologischen Schichten gespeichert wird, kommt es doch überhaupt erst durch den OER-Prozess mit dem klimarelevanten kurzfristigen Kohlenstoffkreislauf in Berührung. Bei der Förderung aus geologischen Reservoiren ist nach Novak Mavar et al. (2021)<ref name="Novak Mavar 2021" /> eine netto-negative Emission nicht zu erreichen. Zudem wird CO<sub>2</sub> dafür eingesetzt, aus den fossilen Lagerstätten von Öl und Gas auch noch die allerletzten Reserven herauszuholen, um sie einer Nutzung zuzuführen, die weitere CO<sub>2</sub>-Emissionen hervorbringt und den anthropogenen Treibhauseffekt weiter verstärkt. Diese Form der Nutzung von Kohlendioxid wird daher häufig in Frage gestellt und nicht als CCU-Maßnahme anerkannt.<ref name="Palm 2016">Palm, E., & A. Nikoleris (2021): Conflicting expectations on carbon dioxide utilisation. Technol. Anal. Strateg. Manag., 33(2), 217–228, doi:10.1080/09537325.2020.1810225</ref><ref name="Naims" /> Der Prozess würde nur dann der Abschwächung des Klimawandels dienen, wenn das CO<sub>2</sub> aus anthropogenen Quellen wie industriellen Punktquellen oder der direkten Abscheidung aus der Umgebungsluft (Direct ~~Aire~~ Capture, DAC) stammt und von der Menge her die Emissionen des geförderten und verbrannten Öls übertrifft (IEA 2019).		Die CO<sub>2</sub>-Nutzung in der Tertiären Ölförderung ist lange Zeit mit dem Ziel erfolgt, die Ausbeutung von fossilem Öl zu erhöhen. Erst in jüngster Zeit spielen klimapolitische Überlegungen eine zunehmende Rolle. OER wird dabei oft als eine Form der CO<sub>2</sub>-Nutzung und -Speicherung eingestuft, bzw. als Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) (z.B. IEA 2019)<ref name="IEA 2019" />. Da die natürlichen Ölreservoire über Millionen von Jahren bei hohem Druck das Öl sicher gespeichert hatten, wird eine ähnliche sichere Verwahrung auch von CO<sub>2</sub> angenommen. Auch wenn das überwiegend aus geologischen Quellen stammende CO<sub>2</sub> fast vollständig und dauerhaft wieder in geologischen Schichten gespeichert wird, kommt es doch überhaupt erst durch den OER-Prozess mit dem klimarelevanten kurzfristigen Kohlenstoffkreislauf in Berührung. Bei der Förderung aus geologischen Reservoiren ist nach Novak Mavar et al. (2021)<ref name="Novak Mavar 2021" /> eine netto-negative Emission nicht zu erreichen. Zudem wird CO<sub>2</sub> dafür eingesetzt, aus den fossilen Lagerstätten von Öl und Gas auch noch die allerletzten Reserven herauszuholen, um sie einer Nutzung zuzuführen, die weitere CO<sub>2</sub>-Emissionen hervorbringt und den anthropogenen Treibhauseffekt weiter verstärkt. Diese Form der Nutzung von Kohlendioxid wird daher häufig in Frage gestellt und nicht als CCU-Maßnahme anerkannt.<ref name="Palm 2016">Palm, E., & A. Nikoleris (2021): Conflicting expectations on carbon dioxide utilisation. Technol. Anal. Strateg. Manag., 33(2), 217–228, doi:10.1080/09537325.2020.1810225</ref><ref name="Naims" /> Der Prozess würde nur dann der Abschwächung des Klimawandels dienen, wenn das CO<sub>2</sub> aus anthropogenen Quellen wie industriellen Punktquellen oder der direkten Abscheidung aus der Umgebungsluft (Direct Air Capture, DAC) stammt und von der Menge her die Emissionen des geförderten und verbrannten Öls übertrifft (IEA 2019).

	== Einzelnachweise ==		== Einzelnachweise ==

Anja: /* Gewächshäuser */

2023-07-28T09:36:03Z

Gewächshäuser

← Nächstältere Version		Version vom 28. Juli 2023, 09:36 Uhr
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	Die durch die CO<sub>2</sub>-Anreicherung erzielte Steigerung der Ernteerträge kann je nach Anbaufrucht 12% bis 70% betragen,<ref name="Martzopoulou 2020" /> nach anderen Quellen 25-30%.<ref name="IEA 2019" /> Ein weiterer Vorteil der CO<sub>2</sub>-Anreicherung sind eine Verkürzung der Wachstumszeit und die Möglichkeit, die Produktion über das ganze Jahr auszudehnen. Zugleich kann der Wasserbedarf im Vergleich zum Feldanbau durch eine verringerte Öffnung der Stomata und dadurch eine verminderte Verdunstung um bis zu 40% gesenkt und die Aufnahme von Schadstoffen verringert werden.<ref name="Ghiat 2021" /> In der Regel handelt es sich bei den Treibhauskulturen um C3-Pflanzen, deren optimale Wachstumstemperatur bei 14-18 °C liegt. Um das zu erreichen, muss die Innentemperatur je nach Jahreszeit und Region heruntergekühlt (z.B. im Mittelmeerraum) oder erwärmt (wie in höheren Breiten) werden. Die Nutzung von CO<sub>2</sub> zur Anreicherung der Konzentration führt jedoch bei den meisten C3-Pflanzen dazu, dass die optimale Wachstumstemperatur sich auf bis zu 30-32 °C erhöht.<ref name="Martzopoulou 2020" /> Das erfordert in mittleren und höheren Breiten eine zusätzliche Erwärmung der Treibhäuser, was zumeist über die Verbrennung von zusätzlichem Erdgas erfolgt.		Die durch die CO<sub>2</sub>-Anreicherung erzielte Steigerung der Ernteerträge kann je nach Anbaufrucht 12% bis 70% betragen,<ref name="Martzopoulou 2020" /> nach anderen Quellen 25-30%.<ref name="IEA 2019" /> Ein weiterer Vorteil der CO<sub>2</sub>-Anreicherung sind eine Verkürzung der Wachstumszeit und die Möglichkeit, die Produktion über das ganze Jahr auszudehnen. Zugleich kann der Wasserbedarf im Vergleich zum Feldanbau durch eine verringerte Öffnung der Stomata und dadurch eine verminderte Verdunstung um bis zu 40% gesenkt und die Aufnahme von Schadstoffen verringert werden.<ref name="Ghiat 2021" /> In der Regel handelt es sich bei den Treibhauskulturen um C3-Pflanzen, deren optimale Wachstumstemperatur bei 14-18 °C liegt. Um das zu erreichen, muss die Innentemperatur je nach Jahreszeit und Region heruntergekühlt (z.B. im Mittelmeerraum) oder erwärmt (wie in höheren Breiten) werden. Die Nutzung von CO<sub>2</sub> zur Anreicherung der Konzentration führt jedoch bei den meisten C3-Pflanzen dazu, dass die optimale Wachstumstemperatur sich auf bis zu 30-32 °C erhöht.<ref name="Martzopoulou 2020" /> Das erfordert in mittleren und höheren Breiten eine zusätzliche Erwärmung der Treibhäuser, was zumeist über die Verbrennung von zusätzlichem Erdgas erfolgt.

	Weltweit sind die Niederlande bei einer Fläche von 10.325 ha mit großem Abstand Spitzenreiter sowohl im Treibhausanbau im Allgemeinen wie bei der CO<sub>2</sub>-Anreicherung. Der jährliche Bedarf an Kohlendioxid für die Düngung der Treibhauspflanzen beträgt schätzungsweise 500.000 t CO<sub>2</sub>. Allein die Firma OCAP (Organic CO<sub>2</sub> for assimilation by plants) liefert z.B. auf diese Weise 400 000 t CO<sub>2</sub> pro Jahr an 580 Treibhäuser über ein ausgedehntes Pipeline-Netz. Die Wiederverwendung dieser Menge an Kohlendioxid, das zuvor hauptsächlich als reines CO<sub>2</sub> aus einer Bioethanol-Anlage gewonnen wurde,<ref name="Ros 2014">Ros, M., A. Read, J. Uilenreef & J. Limbeek (2014): Start of a CO<sub>2</sub> hub in Rotterdam: connecting CCS and CCU, Energy Procedia 63, 2691–2701, doi: 10.1016/j.egypro.2014.11.291</ref> in Gewächshäusern soll nach Angaben der Firma das Verbrennen von 115 Mio. m3 Gas und die Emission von 205 000 t CO<sub>2</sub> jährlich vermeiden.<ref name="Alberici 2017">Alberici, S., P. Noothout, G.U. Rehman Mir, M. Stork, F. Wiersma (2017): Assessing the Potential of CO<sub>2</sub> Utilisation in the UK. Imperial College London</ref> In der Schweiz verkauft die durch ihr Air-Capture-Projekt auf Island bekannte Firma Climeworks das ebenfalls aus der Luft abgeschiedene CO₂ an einen Gewächshausbetreiber zur Aufrechterhaltung einer ausreichend hohen CO₂-Konzentration.<ref name="Climeworks 2015">Climeworks (2015): [https://climeworks.com/news/climeworks-ag-builds-first-commercial-scale-co2-capture Climeworks builds first commercial-scale direct air capture plant.]</ref> Weltweit wurde die Fläche von Gemüsetreibhäusern für 2012 auf 500.000 ha geschätzt.<ref name="Bao 2018" />		Weltweit sind die Niederlande bei einer Fläche von 10.325 ha mit großem Abstand Spitzenreiter sowohl im Treibhausanbau im Allgemeinen wie bei der CO<sub>2</sub>-Anreicherung. Der jährliche Bedarf an Kohlendioxid für die Düngung der Treibhauspflanzen beträgt schätzungsweise 500.000 t CO<sub>2</sub>. Allein die Firma OCAP (Organic CO<sub>2</sub> for assimilation by plants) liefert z.B. auf diese Weise 400 000 t CO<sub>2</sub> pro Jahr an 580 Treibhäuser über ein ausgedehntes Pipeline-Netz. Die Wiederverwendung dieser Menge an Kohlendioxid, das zuvor hauptsächlich als reines CO<sub>2</sub> aus einer Bioethanol-Anlage gewonnen wurde,<ref name="Ros 2014">Ros, M., A. Read, J. Uilenreef & J. Limbeek (2014): Start of a CO<sub>2</sub> hub in Rotterdam: connecting CCS and CCU, Energy Procedia 63, 2691–2701, doi: 10.1016/j.egypro.2014.11.291</ref> in Gewächshäusern soll nach Angaben der Firma das Verbrennen von 115 Mio. m<sup>3</sup> Gas und die Emission von 205 000 t CO<sub>2</sub> jährlich vermeiden.<ref name="Alberici 2017">Alberici, S., P. Noothout, G.U. Rehman Mir, M. Stork, F. Wiersma (2017): Assessing the Potential of CO<sub>2</sub> Utilisation in the UK. Imperial College London</ref> In der Schweiz verkauft die durch ihr Air-Capture-Projekt auf Island bekannte Firma Climeworks das ebenfalls aus der Luft abgeschiedene CO₂ an einen Gewächshausbetreiber zur Aufrechterhaltung einer ausreichend hohen CO₂-Konzentration.<ref name="Climeworks 2015">Climeworks (2015): [https://climeworks.com/news/climeworks-ag-builds-first-commercial-scale-co2-capture Climeworks builds first commercial-scale direct air capture plant.]</ref> Weltweit wurde die Fläche von Gemüsetreibhäusern für 2012 auf 500.000 ha geschätzt.<ref name="Bao 2018" />

	Um beim Klimaschutz in Konkurrenz zur CO<sub>2</sub>-Speicherung (CCS) bestehen zu können, muss sich die Nutzung von Kohlendioxid vor allem ökonomisch rechnen. Nach Einschätzung der International Energy Agency<ref name="IEA 2019" /> ist die Verwendung von CO<sub>2</sub> in Gewächshäusern an bestimmten Standorten durchaus wettbewerbsfähig. Diese Standorte liegen in der Nähe, d.h. innerhalb von 5-10 km Entfernung, zu günstigen Quellen mit hochreinem CO<sub>2</sub>, günstiger Abwärme und einer CO<sub>2</sub>-Transportstruktur auf Pipeline-Basis. In klimatischer Hinsicht besteht ein großer Nachteil der Nutzung in Treibhäusern darin, dass das CO<sub>2</sub> nur für relativ kurze Zeit in den Pflanzen gespeichert bleibt, bis es wieder in die Atmosphäre entweicht. Wenn das Kohlendioxid aus externen Quellen, d.h. nicht aus dem Anwendungsprozess selbst, stammt und die Vor-Ort-Produktion von CO<sub>2</sub> ersetzt, können jedoch Emissionen eingespart werden.<ref name="IEA 2019" />		Um beim Klimaschutz in Konkurrenz zur CO<sub>2</sub>-Speicherung (CCS) bestehen zu können, muss sich die Nutzung von Kohlendioxid vor allem ökonomisch rechnen. Nach Einschätzung der International Energy Agency<ref name="IEA 2019" /> ist die Verwendung von CO<sub>2</sub> in Gewächshäusern an bestimmten Standorten durchaus wettbewerbsfähig. Diese Standorte liegen in der Nähe, d.h. innerhalb von 5-10 km Entfernung, zu günstigen Quellen mit hochreinem CO<sub>2</sub>, günstiger Abwärme und einer CO<sub>2</sub>-Transportstruktur auf Pipeline-Basis. In klimatischer Hinsicht besteht ein großer Nachteil der Nutzung in Treibhäusern darin, dass das CO<sub>2</sub> nur für relativ kurze Zeit in den Pflanzen gespeichert bleibt, bis es wieder in die Atmosphäre entweicht. Wenn das Kohlendioxid aus externen Quellen, d.h. nicht aus dem Anwendungsprozess selbst, stammt und die Vor-Ort-Produktion von CO<sub>2</sub> ersetzt, können jedoch Emissionen eingespart werden.<ref name="IEA 2019" />

Dieter Kasang: /* Kohlenstoffnutzung und Kohlenstoffspeicherung */

2022-12-26T10:54:47Z

Kohlenstoffnutzung und Kohlenstoffspeicherung

← Nächstältere Version		Version vom 26. Dezember 2022, 10:54 Uhr
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	== Kohlenstoffnutzung und Kohlenstoffspeicherung==		== Kohlenstoffnutzung und Kohlenstoffspeicherung==
	[[Bild:Entnahme-Transport-Nutzung.jpg\|thumb\|520px\|Entnahme, Transport, Nutzung und Speicherung von CO<sub>2</sub>]]		[[Bild:Entnahme-Transport-Nutzung.jpg\|thumb\|520px\|Entnahme, Transport, Nutzung und Speicherung von CO<sub>2</sub>]]
	Das entnommenen Kohlendioxid kann erstens durch das Verfahren des Carbon Capture and Storage (CCS) dauerhaft gespeichert werden und es kann zweitens durch Carbon Capture and Utilization (CCU) einer neuen Nutzung zugeführt werden. In beiden Fällen wird das Kohlendioxid zunächst entweder aus technischen Anlagen gewonnen, die CO<sub>2</sub> emittieren, wie Kraftwerken, Biogas-, Müllverbrennungs- und anderen Industrieanlagen, oder es stammt direkt aus der Umgebungsluft. In dem ersten Fall wird verhindert, dass CO<sub>2</sub> direkt in die Atmosphäre gelangt, in dem anderen Fall wird die bestehende CO<sub>2</sub>-Konzentration der Atmosphäre verringert.		Das entnommenen Kohlendioxid kann erstens durch das Verfahren des Carbon Capture and Storage (CCS) dauerhaft gespeichert werden und es kann zweitens durch Carbon Capture and Utilization (CCU) einer neuen Nutzung zugeführt werden (Abb.). In beiden Fällen wird das Kohlendioxid zunächst entweder aus technischen Anlagen gewonnen, die CO<sub>2</sub> emittieren, wie Kraftwerken, Biogas-, Müllverbrennungs- und anderen Industrieanlagen, oder es stammt direkt aus der Umgebungsluft. In dem ersten Fall wird verhindert, dass CO<sub>2</sub> direkt in die Atmosphäre gelangt, in dem anderen Fall wird die bestehende CO<sub>2</sub>-Konzentration der Atmosphäre verringert.

	Während CCS-Methoden darauf angelegt sind, das abgeschiedene CO<sub>2</sub> möglichst dauerhaft zu speichern, wie z.B. in ehemaligen Öl- und Gaslagerstätten, ist das Ziel der Kohlenstoffnutzung, CO<sub>2</sub> so weiter zu verwenden, dass daraus ein wirtschaftlicher Nutzen entsteht. Kohlendioxid wird schon heute in der chemischen Industrie als Rohstoff oder Lösungsmittel, in der Nahrungsmittelindustrie als Kühlmittel, in der Landwirtschaft zur Anregung des Pflanzenwachstums und vielen anderen Sektoren und Nutzungsformen angewendet. Die verschiedenen Nutzungsformen speichern das Kohlendioxid jedoch unterschiedlich lange. So ist z.B. CO<sub>2</sub> als Beimischung von Brennstoffen nur Wochen bis Monate der Atmosphäre entzogen, sorgt aber dafür, dass nicht neue fossile Rohstoffe verwendet werden, die zusätzliche Emissionen zur Folge haben. Die Verweildauer in Betonbaustoffen kann dagegen 1000 Jahre und mehr betragen und ist darin mit CCS vergleichbar.<ref name="Fuss 2021" /> Hinzu kommt, dass CO<sub>2</sub> nur in wenigen und von der Kapazität her begrenzten Fällen direkt genutzt werden kann. In den meisten Fällen muss es chemisch umgewandelt werden, was oft mit einem hohen Energie- und technischen Aufwand verbunden ist, u.a. weil CO<sub>2</sub> ein sehr reaktionsträges und stabiles Molekül ist.<ref name="de Kleijne 2022">de Kleijne, Kiane, S. V. Hanssen, L. van Dinteren, M.A.J. Huijbregts, R. van Zelm & H. de Coninck (2022): Limits to Paris compatibility of CO<sub>2</sub> capture and utilization. One Earth 5, Elsevier Inc. 168-185</ref>		Während CCS-Methoden darauf angelegt sind, das abgeschiedene CO<sub>2</sub> möglichst dauerhaft zu speichern, wie z.B. in ehemaligen Öl- und Gaslagerstätten, ist das Ziel der Kohlenstoffnutzung, CO<sub>2</sub> so weiter zu verwenden, dass daraus ein wirtschaftlicher Nutzen entsteht. Kohlendioxid wird schon heute in der chemischen Industrie als Rohstoff oder Lösungsmittel, in der Nahrungsmittelindustrie als Kühlmittel, in der Landwirtschaft zur Anregung des Pflanzenwachstums und vielen anderen Sektoren und Nutzungsformen angewendet. Die verschiedenen Nutzungsformen speichern das Kohlendioxid jedoch unterschiedlich lange. So ist z.B. CO<sub>2</sub> als Beimischung von Brennstoffen nur Wochen bis Monate der Atmosphäre entzogen, sorgt aber dafür, dass nicht neue fossile Rohstoffe verwendet werden, die zusätzliche Emissionen zur Folge haben. Die Verweildauer in Betonbaustoffen kann dagegen 1000 Jahre und mehr betragen und ist darin mit CCS vergleichbar.<ref name="Fuss 2021" /> Hinzu kommt, dass CO<sub>2</sub> nur in wenigen und von der Kapazität her begrenzten Fällen direkt genutzt werden kann. In den meisten Fällen muss es chemisch umgewandelt werden, was oft mit einem hohen Energie- und technischen Aufwand verbunden ist, u.a. weil CO<sub>2</sub> ein sehr reaktionsträges und stabiles Molekül ist.<ref name="de Kleijne 2022">de Kleijne, Kiane, S. V. Hanssen, L. van Dinteren, M.A.J. Huijbregts, R. van Zelm & H. de Coninck (2022): Limits to Paris compatibility of CO<sub>2</sub> capture and utilization. One Earth 5, Elsevier Inc. 168-185</ref>

Dieter Kasang: /* Direkte Nutzung von CO2 */

2022-12-24T12:40:52Z

Direkte Nutzung von CO2

← Nächstältere Version		Version vom 24. Dezember 2022, 12:40 Uhr
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	== Direkte Nutzung von CO<sub>2</sub> ==		== Direkte Nutzung von CO<sub>2</sub> ==
	Die bestehende und etablierte Nutzung von CO<sub>2</sub> bezieht sich vor allem auf die direkte Nutzung wie z.B. in Gewächshäusern, in der Nahrungsmittel- und Getränkeproduktion, zur Kühlung und Reinigung, für Feuerlöscher und eine intensivierte Öl- (Enhanced Oil Recovery, EOR) und Gasförderung (Enhanced Gas Recovery, EGR). Auch wenn der Markt dafür wächst, ist ein größerer Bedarf nicht zu erwarten. Eine Ausnahme ist die verstärkte Ölförderung mit CO<sub>2</sub>. Die Anwendung von CO<sub>2</sub> zur Produktion von Harnstoff als Düngemittel wird nur von manchen Autoren zur direkten Kohlenstoff-Nutzung gezählt,<ref name="IEA 2019">IEA (2019): [https://www.iea.org/reports/putting-co2-to-use Putting CO<sub>2</sub> to Use], Paris</ref><ref name="Hong 2022">Hong, W.Y. (2022): [https://doi.org/10.1016/j.ccst.2022.100044 A techno-economic review on carbon capture, utilisation and storage systems for achieving a net-zero CO<sub>2</sub> emissions future], Carbon Capture Science & Technology 3</ref> von den meisten anderen dagegen nicht,<ref name="de Kleijne 2022" /><ref name="Ghiat 2021">Ghiat I., Al-Ansari T. (2021): A review of carbon capture and utilisation as a CO<sub>2</sub> abatement opportunity within the EWF nexus, Journal of ~~CO2~~ Utilization, 45, Article 101432</ref><ref name="IASS 20221">IASS (2021): [https://www.iass-potsdam.de/de/ergebnisse/dossiers/co2-vom-abfall-zum-rohstoff CO₂: Vom Abfall zum Rohstoff]</ref> da die eigentliche Nutzung als Stickstoffdünger erst nach einer chemischen Reaktion von CO<sub>2</sub> mit Ammoniak (NH<sub>3</sub>) erfolgt.		Die bestehende und etablierte Nutzung von CO<sub>2</sub> bezieht sich vor allem auf die direkte Nutzung wie z.B. in Gewächshäusern, in der Nahrungsmittel- und Getränkeproduktion, zur Kühlung und Reinigung, für Feuerlöscher und eine intensivierte Öl- (Enhanced Oil Recovery, EOR) und Gasförderung (Enhanced Gas Recovery, EGR). Auch wenn der Markt dafür wächst, ist ein größerer Bedarf nicht zu erwarten. Eine Ausnahme ist die verstärkte Ölförderung mit CO<sub>2</sub>. Die Anwendung von CO<sub>2</sub> zur Produktion von Harnstoff als Düngemittel wird nur von manchen Autoren zur direkten Kohlenstoff-Nutzung gezählt,<ref name="IEA 2019">IEA (2019): [https://www.iea.org/reports/putting-co2-to-use Putting CO<sub>2</sub> to Use], Paris</ref><ref name="Hong 2022">Hong, W.Y. (2022): [https://doi.org/10.1016/j.ccst.2022.100044 A techno-economic review on carbon capture, utilisation and storage systems for achieving a net-zero CO<sub>2</sub> emissions future], Carbon Capture Science & Technology 3</ref> von den meisten anderen dagegen nicht,<ref name="de Kleijne 2022" /><ref name="Ghiat 2021">Ghiat I., Al-Ansari T. (2021): A review of carbon capture and utilisation as a CO<sub>2</sub> abatement opportunity within the EWF nexus, Journal of CO<sub>2</sub> Utilization, 45, Article 101432</ref><ref name="IASS 20221">IASS (2021): [https://www.iass-potsdam.de/de/ergebnisse/dossiers/co2-vom-abfall-zum-rohstoff CO₂: Vom Abfall zum Rohstoff]</ref> da die eigentliche Nutzung als Stickstoffdünger erst nach einer chemischen Reaktion von CO<sub>2</sub> mit Ammoniak (NH<sub>3</sub>) erfolgt.

	=== Gewächshäuser ===		=== Gewächshäuser ===

Dieter Kasang: /* Direkte Nutzung von CO2 */

2022-12-24T12:39:51Z

Direkte Nutzung von CO2

← Nächstältere Version		Version vom 24. Dezember 2022, 12:39 Uhr
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	== Direkte Nutzung von CO<sub>2</sub> ==		== Direkte Nutzung von CO<sub>2</sub> ==
	Die bestehende und etablierte Nutzung von CO<sub>2</sub> bezieht sich vor allem auf die direkte Nutzung wie z.B. in Gewächshäusern, in der Nahrungsmittel- und Getränkeproduktion, zur Kühlung und Reinigung, für Feuerlöscher und eine intensivierte Öl- (Enhanced Oil Recovery, EOR) und Gasförderung (Enhanced Gas Recovery, EGR). Auch wenn der Markt dafür wächst, ist ein größerer Bedarf nicht zu erwarten. Eine Ausnahme ist die verstärkte Ölförderung mit CO<sub>2</sub>. Die Anwendung von CO<sub>2</sub> zur Produktion von Harnstoff als Düngemittel wird nur von manchen Autoren zur direkten Kohlenstoff-Nutzung gezählt,<ref name="IEA 2019">IEA (2019): [https://www.iea.org/reports/putting-co2-to-use Putting ~~CO2~~ to Use], Paris</ref><ref name="Hong 2022">Hong, W.Y. (2022): [https://doi.org/10.1016/j.ccst.2022.100044 A techno-economic review on carbon capture, utilisation and storage systems for achieving a net-zero CO<sub>2</sub> emissions future], Carbon Capture Science & Technology 3</ref> von den meisten anderen dagegen nicht,<ref name="de Kleijne 2022" /><ref name="Ghiat 2021">Ghiat I., Al-Ansari T. (2021): A review of carbon capture and utilisation as a CO<sub>2</sub> abatement opportunity within the EWF nexus, Journal of CO2 Utilization, 45, Article 101432</ref><ref name="IASS 20221">IASS (2021): [https://www.iass-potsdam.de/de/ergebnisse/dossiers/co2-vom-abfall-zum-rohstoff CO₂: Vom Abfall zum Rohstoff]</ref> da die eigentliche Nutzung als Stickstoffdünger erst nach einer chemischen Reaktion von CO<sub>2</sub> mit Ammoniak (NH<sub>3</sub>) erfolgt.		Die bestehende und etablierte Nutzung von CO<sub>2</sub> bezieht sich vor allem auf die direkte Nutzung wie z.B. in Gewächshäusern, in der Nahrungsmittel- und Getränkeproduktion, zur Kühlung und Reinigung, für Feuerlöscher und eine intensivierte Öl- (Enhanced Oil Recovery, EOR) und Gasförderung (Enhanced Gas Recovery, EGR). Auch wenn der Markt dafür wächst, ist ein größerer Bedarf nicht zu erwarten. Eine Ausnahme ist die verstärkte Ölförderung mit CO<sub>2</sub>. Die Anwendung von CO<sub>2</sub> zur Produktion von Harnstoff als Düngemittel wird nur von manchen Autoren zur direkten Kohlenstoff-Nutzung gezählt,<ref name="IEA 2019">IEA (2019): [https://www.iea.org/reports/putting-co2-to-use Putting CO<sub>2</sub> to Use], Paris</ref><ref name="Hong 2022">Hong, W.Y. (2022): [https://doi.org/10.1016/j.ccst.2022.100044 A techno-economic review on carbon capture, utilisation and storage systems for achieving a net-zero CO<sub>2</sub> emissions future], Carbon Capture Science & Technology 3</ref> von den meisten anderen dagegen nicht,<ref name="de Kleijne 2022" /><ref name="Ghiat 2021">Ghiat I., Al-Ansari T. (2021): A review of carbon capture and utilisation as a CO<sub>2</sub> abatement opportunity within the EWF nexus, Journal of CO2 Utilization, 45, Article 101432</ref><ref name="IASS 20221">IASS (2021): [https://www.iass-potsdam.de/de/ergebnisse/dossiers/co2-vom-abfall-zum-rohstoff CO₂: Vom Abfall zum Rohstoff]</ref> da die eigentliche Nutzung als Stickstoffdünger erst nach einer chemischen Reaktion von CO<sub>2</sub> mit Ammoniak (NH<sub>3</sub>) erfolgt.

	=== Gewächshäuser ===		=== Gewächshäuser ===

Dieter Kasang am 8. Dezember 2022 um 07:37 Uhr

2022-12-08T07:37:38Z

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	Auch wenn um die Mitte des Jahrhunderts Treibhausgas-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Energieträger durch erneuerbare Energien gänzlich ersetzt sein sollten, so verbleiben doch schwer zu vermeidende Restemissionen: 1. von Nicht-CO<sub>2</sub>-Gasen wie Methan und Distickstoffoxid aus der Landwirtschaft und 2. von CO<sub>2</sub>, das bei industriellen Prozessen wie der Zement-, Kalk- und Glasherstellung anfällt. Diese Emissionen, aber auch die in 30 Jahren wahrscheinlich immer noch bestehenden energiebedingten CO<sub>2</sub>-Emissionen, lassen sich bei einem Festhalten an den Pariser Klimazielen nach heutigem Kenntnisstand kaum anders ausgleichen als durch Verfahren, die CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre oder aus industriellen Prozessen entnehmen und möglichst langfristig entziehen. So urteilt eine Studie der Wissenschaftsplattform Klimaschutz: „Fortschreitende Verzögerungen stringenterer Klimaschutzmaßnahmen und ein ambitionierteres Klimaziel machen es aber mittlerweile unmöglich, ohne CO<sub>2</sub>-Entnahmen auszukommen.“<ref name="Fuss 2021">Fuss, S., F. Gruner, J. Hilaire u.a. (2021): CO2-Entnahmen: Notwendigkeit und Regulierungsoptionen. Studie im Auftrag der Wissenschaftsplattform Klimaschutz. Berlin</ref> Derartige Verfahren werden als negative Emissionen oder auch CO<sub>2</sub>-Entnahme (Carbon Dioxid Removal, CDR) bezeichnet.		Auch wenn um die Mitte des Jahrhunderts Treibhausgas-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Energieträger durch erneuerbare Energien gänzlich ersetzt sein sollten, so verbleiben doch schwer zu vermeidende Restemissionen: 1. von Nicht-CO<sub>2</sub>-Gasen wie Methan und Distickstoffoxid aus der Landwirtschaft und 2. von CO<sub>2</sub>, das bei industriellen Prozessen wie der Zement-, Kalk- und Glasherstellung anfällt. Diese Emissionen, aber auch die in 30 Jahren wahrscheinlich immer noch bestehenden energiebedingten CO<sub>2</sub>-Emissionen, lassen sich bei einem Festhalten an den Pariser Klimazielen nach heutigem Kenntnisstand kaum anders ausgleichen als durch Verfahren, die CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre oder aus industriellen Prozessen entnehmen und möglichst langfristig entziehen. So urteilt eine Studie der Wissenschaftsplattform Klimaschutz: „Fortschreitende Verzögerungen stringenterer Klimaschutzmaßnahmen und ein ambitionierteres Klimaziel machen es aber mittlerweile unmöglich, ohne CO<sub>2</sub>-Entnahmen auszukommen.“<ref name="Fuss 2021">Fuss, S., F. Gruner, J. Hilaire u.a. (2021): CO2-Entnahmen: Notwendigkeit und Regulierungsoptionen. Studie im Auftrag der Wissenschaftsplattform Klimaschutz. Berlin</ref> Derartige Verfahren werden als negative Emissionen oder auch CO<sub>2</sub>-Entnahme (Carbon Dioxid Removal, CDR) bezeichnet.

			Mit dem entnommenen Kohlendioxid kann grundsätzlich auf zweierlei Art und Weise verfahren werden. Es kann einmal dauerhaft gespeichert werden, z. B. in geologischen Schichten, oder es kann im Gartenbau oder in der Chemieindustrie genutzt werden und bleibt dann in Produkten mehr oder weniger lange der Atmosphäre entzogen.

	== CO<sub>2</sub>-Quellen ==		== CO<sub>2</sub>-Quellen ==
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	== Kohlenstoffnutzung und Kohlenstoffspeicherung==		== Kohlenstoffnutzung und Kohlenstoffspeicherung==
	[[Bild:Entnahme-Transport-Nutzung.jpg\|thumb\|520px\|Entnahme, Transport, Nutzung und Speicherung von CO<sub>2</sub>]]		[[Bild:Entnahme-Transport-Nutzung.jpg\|thumb\|520px\|Entnahme, Transport, Nutzung und Speicherung von CO<sub>2</sub>]]
	~~Mit dem~~ entnommenen Kohlendioxid kann erstens durch das Verfahren des Carbon Capture and Storage (CCS) dauerhaft gespeichert werden und es kann zweitens durch Carbon Capture and Utilization (CCU) einer neuen Nutzung zugeführt werden. In beiden Fällen wird das Kohlendioxid zunächst entweder aus technischen Anlagen gewonnen, die CO<sub>2</sub> emittieren, wie Kraftwerken, Biogas-, Müllverbrennungs- und anderen Industrieanlagen, oder es stammt direkt aus der Umgebungsluft. In dem ersten Fall wird verhindert, dass CO<sub>2</sub> direkt in die Atmosphäre gelangt, in dem anderen Fall wird die bestehende CO<sub>2</sub>-Konzentration der Atmosphäre verringert.		Das entnommenen Kohlendioxid kann erstens durch das Verfahren des Carbon Capture and Storage (CCS) dauerhaft gespeichert werden und es kann zweitens durch Carbon Capture and Utilization (CCU) einer neuen Nutzung zugeführt werden. In beiden Fällen wird das Kohlendioxid zunächst entweder aus technischen Anlagen gewonnen, die CO<sub>2</sub> emittieren, wie Kraftwerken, Biogas-, Müllverbrennungs- und anderen Industrieanlagen, oder es stammt direkt aus der Umgebungsluft. In dem ersten Fall wird verhindert, dass CO<sub>2</sub> direkt in die Atmosphäre gelangt, in dem anderen Fall wird die bestehende CO<sub>2</sub>-Konzentration der Atmosphäre verringert.

	Während CCS-Methoden darauf angelegt sind, das abgeschiedene CO<sub>2</sub> möglichst dauerhaft zu speichern, wie z.B. in ehemaligen Öl- und Gaslagerstätten, ist das Ziel der Kohlenstoffnutzung, CO<sub>2</sub> so weiter zu verwenden, dass daraus ein wirtschaftlicher Nutzen entsteht. Kohlendioxid wird schon heute in der chemischen Industrie als Rohstoff oder Lösungsmittel, in der Nahrungsmittelindustrie als Kühlmittel, in der Landwirtschaft zur Anregung des Pflanzenwachstums und vielen anderen Sektoren und Nutzungsformen angewendet. Die verschiedenen Nutzungsformen speichern das Kohlendioxid jedoch unterschiedlich lange. So ist z.B. CO<sub>2</sub> als Beimischung von Brennstoffen nur Wochen bis Monate der Atmosphäre entzogen, sorgt aber dafür, dass nicht neue fossile Rohstoffe verwendet werden, die zusätzliche Emissionen zur Folge haben. Die Verweildauer in Betonbaustoffen kann dagegen 1000 Jahre und mehr betragen und ist darin mit CCS vergleichbar.<ref name="Fuss 2021" /> Hinzu kommt, dass CO<sub>2</sub> nur in wenigen und von der Kapazität her begrenzten Fällen direkt genutzt werden kann. In den meisten Fällen muss es chemisch umgewandelt werden, was oft mit einem hohen Energie- und technischen Aufwand verbunden ist, u.a. weil CO<sub>2</sub> ein sehr reaktionsträges und stabiles Molekül ist.<ref name="de Kleijne 2022">de Kleijne, Kiane, S. V. Hanssen, L. van Dinteren, M.A.J. Huijbregts, R. van Zelm & H. de Coninck (2022): Limits to Paris compatibility of CO<sub>2</sub> capture and utilization. One Earth 5, Elsevier Inc. 168-185</ref>		Während CCS-Methoden darauf angelegt sind, das abgeschiedene CO<sub>2</sub> möglichst dauerhaft zu speichern, wie z.B. in ehemaligen Öl- und Gaslagerstätten, ist das Ziel der Kohlenstoffnutzung, CO<sub>2</sub> so weiter zu verwenden, dass daraus ein wirtschaftlicher Nutzen entsteht. Kohlendioxid wird schon heute in der chemischen Industrie als Rohstoff oder Lösungsmittel, in der Nahrungsmittelindustrie als Kühlmittel, in der Landwirtschaft zur Anregung des Pflanzenwachstums und vielen anderen Sektoren und Nutzungsformen angewendet. Die verschiedenen Nutzungsformen speichern das Kohlendioxid jedoch unterschiedlich lange. So ist z.B. CO<sub>2</sub> als Beimischung von Brennstoffen nur Wochen bis Monate der Atmosphäre entzogen, sorgt aber dafür, dass nicht neue fossile Rohstoffe verwendet werden, die zusätzliche Emissionen zur Folge haben. Die Verweildauer in Betonbaustoffen kann dagegen 1000 Jahre und mehr betragen und ist darin mit CCS vergleichbar.<ref name="Fuss 2021" /> Hinzu kommt, dass CO<sub>2</sub> nur in wenigen und von der Kapazität her begrenzten Fällen direkt genutzt werden kann. In den meisten Fällen muss es chemisch umgewandelt werden, was oft mit einem hohen Energie- und technischen Aufwand verbunden ist, u.a. weil CO<sub>2</sub> ein sehr reaktionsträges und stabiles Molekül ist.<ref name="de Kleijne 2022">de Kleijne, Kiane, S. V. Hanssen, L. van Dinteren, M.A.J. Huijbregts, R. van Zelm & H. de Coninck (2022): Limits to Paris compatibility of CO<sub>2</sub> capture and utilization. One Earth 5, Elsevier Inc. 168-185</ref>

Dieter Kasang am 27. November 2022 um 11:28 Uhr

2022-11-27T11:28:17Z

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	\|Beeinflusst=Kohlendioxidemissionen		\|Beeinflusst=Kohlendioxidemissionen
	\|Beeinflusst=Kohlendioxid-Konzentration		\|Beeinflusst=Kohlendioxid-Konzentration
			\|Folge von=CO2-Quellen
	}}		}}

Dieter Kasang: /* Gewächshäuser */

2022-11-27T11:24:47Z

Gewächshäuser

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	=== Gewächshäuser ===		=== Gewächshäuser ===
	Die wahrscheinlich älteste Nutzung von reinem Kohlendioxid besteht in der Stimulierung des Pflanzenwachstums in Treibhäusern. Durch Gewächshäuser wird der Anbau von Gemüse und Obst intensiviert, die Wachstumszeit verlängert und die Anbaufrüchte in Klimazonen zur Reife gebracht, in denen sie von Natur aus nicht gedeihen. Angesichts des weltweit starken Bevölkerungswachstums wird in Treibhauskulturen eine Möglichkeit gesehen, dem aktuellen und zukünftigen Mangel an Nahrungsmitteln wirksam entgegenzutreten. In jüngster Zeit wird der intensive Anbau in traditionellen Treibhäusern durch den zunehmend expandierenden urbanen Gartenanbau erweitert, der oft ebenfalls als Treibhausanbau praktiziert wird. Durch die CO<sub>2</sub>-Anreicherung in Treibhäusern zur Steigerung der Pflanzenproduktion kann nicht nur das Nahrungsmittelangebot erhöht, sondern zugleich ein Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels geleistet werden. ~~BAO~~ et al. (2018)<ref name="Bao 2018">Bao, J., W.-H. Lu, J. Zhao & X.T. Bi (2018): Greenhouses for CO<sub>2</sub> sequestration from atmosphere Carbon Resour. Convers., 1 (2), 183-190</ref> sehen bei Anwendung eines optimalen CO<sub>2</sub>-Anreicherungssystems die Möglichkeit, um die Jahrhundertmitte sowohl 9 Mrd. Menschen zu ernähren als auch 500 Mio. t CO<sub>2</sub> jährlich aus der Luft abzuscheiden.		Die wahrscheinlich älteste Nutzung von reinem Kohlendioxid besteht in der Stimulierung des Pflanzenwachstums in Treibhäusern. Durch Gewächshäuser wird der Anbau von Gemüse und Obst intensiviert, die Wachstumszeit verlängert und die Anbaufrüchte in Klimazonen zur Reife gebracht, in denen sie von Natur aus nicht gedeihen. Angesichts des weltweit starken Bevölkerungswachstums wird in Treibhauskulturen eine Möglichkeit gesehen, dem aktuellen und zukünftigen Mangel an Nahrungsmitteln wirksam entgegenzutreten. In jüngster Zeit wird der intensive Anbau in traditionellen Treibhäusern durch den zunehmend expandierenden urbanen Gartenanbau erweitert, der oft ebenfalls als Treibhausanbau praktiziert wird. Durch die CO<sub>2</sub>-Anreicherung in Treibhäusern zur Steigerung der Pflanzenproduktion kann nicht nur das Nahrungsmittelangebot erhöht, sondern zugleich ein Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels geleistet werden. Bao et al. (2018)<ref name="Bao 2018">Bao, J., W.-H. Lu, J. Zhao & X.T. Bi (2018): Greenhouses for CO<sub>2</sub> sequestration from atmosphere Carbon Resour. Convers., 1 (2), 183-190</ref> sehen bei Anwendung eines optimalen CO<sub>2</sub>-Anreicherungssystems die Möglichkeit, um die Jahrhundertmitte sowohl 9 Mrd. Menschen zu ernähren als auch 500 Mio. t CO<sub>2</sub> jährlich aus der Luft abzuscheiden.

	[[Bild:Treibhaus Niederlande.jpg\|thumb\|520px\|Treibhaus in den Niederlanden]]		[[Bild:Treibhaus Niederlande.jpg\|thumb\|520px\|Treibhaus in den Niederlanden]]

Dieter Kasang am 27. November 2022 um 11:24 Uhr

2022-11-27T11:24:18Z

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	Gasöfen in Gewächshäusern produzieren nicht nur Kohlendioxid für das Pflanzenwachstum, sondern dienen auch der Wärmeerzeugung und besitzen damit einen doppelten ökonomischen Vorteil. Hinzu kommt, dass der Transport von CO<sub>2</sub> zu den Gewächshäusern wegfällt. Nachteilig ist jedoch, dass das aus dem Abgas gewonnene CO<sub>2</sub> mit Schadstoffen belastet ist. Aus Klimaschutzgründen liegt zudem ein gravierendes Problem darin, dass durch die Photosynthese das CO<sub>2</sub> aus der Erdgasverbrennung durch die Pflanzen zwar zunächst aufgenommen, nach dem Verzehr oder der Verrottung aber als neu hinzugefügtes Treibhausgas in die Atmosphäre emittiert wird. Um dem Klimaschutz gerecht zu werden, wird gegenwärtig auf alternative Quellen wie die Verbrennung von Biomasse<ref name="Rodríguez-Mosqueda 2019" /> und die CO<sub>2</sub>-Abscheidung aus der Umgebungsluft zurückgegriffen, wobei das aus Biomasse gewonnene Kohlendioxid letztlich ebenfalls aus der Luft stammt (UBA 2021). Anders als bei der Erdgasverbrennung, stammt das genutzte CO<sub>2</sub> dann nicht aus fossilen Quellen, und es wird im Endeffekt kein neues CO<sub>2</sub> in die Atmosphäre emittiert, auch wenn das aus der Atmosphäre entnommene CO<sub>2</sub> nur zeitweilig gespeichert wird.		Gasöfen in Gewächshäusern produzieren nicht nur Kohlendioxid für das Pflanzenwachstum, sondern dienen auch der Wärmeerzeugung und besitzen damit einen doppelten ökonomischen Vorteil. Hinzu kommt, dass der Transport von CO<sub>2</sub> zu den Gewächshäusern wegfällt. Nachteilig ist jedoch, dass das aus dem Abgas gewonnene CO<sub>2</sub> mit Schadstoffen belastet ist. Aus Klimaschutzgründen liegt zudem ein gravierendes Problem darin, dass durch die Photosynthese das CO<sub>2</sub> aus der Erdgasverbrennung durch die Pflanzen zwar zunächst aufgenommen, nach dem Verzehr oder der Verrottung aber als neu hinzugefügtes Treibhausgas in die Atmosphäre emittiert wird. Um dem Klimaschutz gerecht zu werden, wird gegenwärtig auf alternative Quellen wie die Verbrennung von Biomasse<ref name="Rodríguez-Mosqueda 2019" /> und die CO<sub>2</sub>-Abscheidung aus der Umgebungsluft zurückgegriffen, wobei das aus Biomasse gewonnene Kohlendioxid letztlich ebenfalls aus der Luft stammt (UBA 2021). Anders als bei der Erdgasverbrennung, stammt das genutzte CO<sub>2</sub> dann nicht aus fossilen Quellen, und es wird im Endeffekt kein neues CO<sub>2</sub> in die Atmosphäre emittiert, auch wenn das aus der Atmosphäre entnommene CO<sub>2</sub> nur zeitweilig gespeichert wird.

	Die CO<sub>2</sub>-Nutzung in der Tertiären Ölförderung ist lange Zeit mit dem Ziel erfolgt, die Ausbeutung von fossilem Öl zu erhöhen. Erst in jüngster Zeit spielen klimapolitische Überlegungen eine zunehmende Rolle. OER wird dabei oft als eine Form der CO<sub>2</sub>-Nutzung und -Speicherung eingestuft, bzw. als Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) (z.B. IEA 2019)<ref name="IEA 2019" />. Da die natürlichen Ölreservoire über Millionen von Jahren bei hohem Druck das Öl sicher gespeichert hatten, wird eine ähnliche sichere Verwahrung auch von CO<sub>2</sub> angenommen. Auch wenn das überwiegend aus geologischen Quellen stammende CO<sub>2</sub> fast vollständig und dauerhaft wieder in geologischen Schichten gespeichert wird, kommt es doch überhaupt erst durch den OER-Prozess mit dem klimarelevanten kurzfristigen Kohlenstoffkreislauf in Berührung. Bei der Förderung aus geologischen Reservoiren ist nach ~~NOVAK MAVAR~~ et al. (2021) eine netto-negative Emission nicht zu erreichen. Zudem wird CO<sub>2</sub> dafür eingesetzt, aus den fossilen Lagerstätten von Öl und Gas auch noch die allerletzten Reserven herauszuholen, um sie einer Nutzung zuzuführen, die weitere CO<sub>2</sub>-Emissionen hervorbringt und den anthropogenen Treibhauseffekt weiter verstärkt. Diese Form der Nutzung von Kohlendioxid wird daher häufig in Frage gestellt und nicht als CCU-Maßnahme anerkannt (~~PALM & NIKOLERIS~~ 2021, ~~NAIMS 2016~~). Der Prozess würde nur dann der Abschwächung des Klimawandels dienen, wenn das CO<sub>2</sub> aus anthropogenen Quellen wie industriellen Punktquellen oder der direkten Abscheidung aus der Umgebungsluft (Direct Aire Capture, DAC) stammt und von der Menge her die Emissionen des geförderten und verbrannten Öls übertrifft (IEA 2019).		Die CO<sub>2</sub>-Nutzung in der Tertiären Ölförderung ist lange Zeit mit dem Ziel erfolgt, die Ausbeutung von fossilem Öl zu erhöhen. Erst in jüngster Zeit spielen klimapolitische Überlegungen eine zunehmende Rolle. OER wird dabei oft als eine Form der CO<sub>2</sub>-Nutzung und -Speicherung eingestuft, bzw. als Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) (z.B. IEA 2019)<ref name="IEA 2019" />. Da die natürlichen Ölreservoire über Millionen von Jahren bei hohem Druck das Öl sicher gespeichert hatten, wird eine ähnliche sichere Verwahrung auch von CO<sub>2</sub> angenommen. Auch wenn das überwiegend aus geologischen Quellen stammende CO<sub>2</sub> fast vollständig und dauerhaft wieder in geologischen Schichten gespeichert wird, kommt es doch überhaupt erst durch den OER-Prozess mit dem klimarelevanten kurzfristigen Kohlenstoffkreislauf in Berührung. Bei der Förderung aus geologischen Reservoiren ist nach Novak Mavar et al. (2021)<ref name="Novak Mavar 2021" /> eine netto-negative Emission nicht zu erreichen. Zudem wird CO<sub>2</sub> dafür eingesetzt, aus den fossilen Lagerstätten von Öl und Gas auch noch die allerletzten Reserven herauszuholen, um sie einer Nutzung zuzuführen, die weitere CO<sub>2</sub>-Emissionen hervorbringt und den anthropogenen Treibhauseffekt weiter verstärkt. Diese Form der Nutzung von Kohlendioxid wird daher häufig in Frage gestellt und nicht als CCU-Maßnahme anerkannt.<ref name="Palm 2016">Palm, E., & A. Nikoleris (2021): Conflicting expectations on carbon dioxide utilisation. Technol. Anal. Strateg. Manag., 33(2), 217–228, doi:10.1080/09537325.2020.1810225</ref><ref name="Naims" /> Der Prozess würde nur dann der Abschwächung des Klimawandels dienen, wenn das CO<sub>2</sub> aus anthropogenen Quellen wie industriellen Punktquellen oder der direkten Abscheidung aus der Umgebungsluft (Direct Aire Capture, DAC) stammt und von der Menge her die Emissionen des geförderten und verbrannten Öls übertrifft (IEA 2019).

	== Einzelnachweise ==		== Einzelnachweise ==