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Forschung zum Klimaschutz - Wie aus dem Treibhausgas CO2 feste Kohle wird

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Australische Forscher haben ein Verfahren entwickelt, um das Treibhausgas CO2 in Kohle zu verwandeln. Aber das Verfahren steckt noch in den Kinderschuhen - und hat einen Haken.

Autoauspuff stößt Abgase aus, Symbolbild
CO2 wird unter anderem von Autos ausgestoßen. Kann das Treibhausgas in feste Kohle verwandelt werden?
Quelle: dpa

Die Meldung klingt fast zu gut, um wahr zu sein: Wissenschaftlern der RMIT University in Melbourne ist es gelungen, Kohlendioxid (CO2) mit einem relativ einfachen Verfahren und bei Zimmertemperatur in Kohle zu verwandeln. Erfolge wie diese könnten im Kampf gegen den Klimawandel helfen. Denn selbst zurückhaltende Prognosen - zum Beispiel die des Weltklimarates - gehen davon aus, dass die Erderwärmung nicht allein damit gestoppt werden kann, dass der Ausstoß von Treibhausgasen zurückgefahren wird.

Raus aus der Atmosphäre

Es müsse auch so genannte "negative Emissionen" geben. Das heißt nichts anderes, als dass Treibhausgas aus der Atmosphäre genommen und gespeichert wird. Das kann zum Beispiel durch Aufforsten geschehen. Bäume sind natürliche CO2-Speicher. Unter Hochdruck wird aber längst auch an technischen Lösungen gearbeitet. "Die Forschung in diesem Bereich ist sehr aktiv", sagt Dr. Torben Däneke dem ZDF. Der gebürtige Deutsche ist einer der Wissenschaftler, die das Verfahren in Australien entwickelt haben. "Eine eindeutige Lösung für dieses Problem ist aber bis jetzt noch nicht gefunden worden."

Eine große Herausforderung ist zum Beispiel die Frage, wie sicher ein unterirdisches CO2-Lager auf Dauer sein könnte. Kritiker haben da Zweifel. Modelle, nach denen das Kohledioxid etwa in flüssiger Form im Boden "verpresst" werden soll, halten sie für zu gefährlich. Denn dass nicht doch CO2 irgendwann an die Oberfläche gelangen könne, sei offen. Greenpeace etwa spricht von einer "klimapolitischen Sackgasse" und von "ökologischen und wirtschaftlichen Altlasten", die künftige Generationen zu tragen hätten.

Verfahren in den Kinderschuhen, aber mit Potenzial

Die jetzt in Australien verwandelte Kohle dagegen ist fest. "Diese feste Substanz kann sicher und auf unbestimmte Zeit gelagert werden", erklärt Däneke. Das neue Verfahren hat also Potenzial - zumindest in der Theorie, denn noch ist die Forschung in einem sehr frühen Stadium. Der große Vorteil: Die Verwandlung von CO2 in Kohle funktioniert bei Zimmertemperatur und nach einem recht einfachen Prinzip.

Es ähnele einem Schulexperiment, bei dem in einem Wasserglas zwischen zwei Drähten Bläschen entstehen, wenn Strom durchgeleitet wird, erklärt Däneke. "In unserem Experiment verwenden wir eine spezielle Flüssigmetalllegierung anstelle des Drahtes, und anstelle des Wassers benutzen wir eine Lösung, die mit CO2 gesättigt ist." Auch dabei blubbert es. Und an einer Elektrode entsteht Sauerstoff, an der anderen eben die Kohle-Flocken. "Der flüssige Zustand des Metalls ist wichtig, da die produzierten Kohle-Flocken an festen Oberflächen festkleben", so der Forscher. Und dann wäre das Experiment sehr schnell beendet.

Hoher Energieaufwand

Der große Nachteil des Verfahrens: Der Energieaufwand ist "signifikant", räumt Däneke ein. Dass die Verwandlung bei Zimmertemperatur funktioniert, hilft sicherlich bei der Effizienz - allerdings dürfte die Stromrechnung trotzdem hoch sein. Ein Problem, auf das auch andere Wissenschaftler hinweisen, die sich mit dem Themenbereich beschäftigen.

"Grundsätzlich kann man CO2 in Kohle und Sauerstoff verwandeln", sagt Prof. Manfred Aigner vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und bremst dann allzu große Erwartungen. "Dazu benötigt man aber mindestens die Energie, welche frei wurde, als die Kohle 'verbrannt' wurde." Aigner forscht unter anderem mit synthetischen Kraftstoffen, darunter auch solchen, die aus CO2, Wasser und mit Öko-Strom hergestellt werden. Er kennt damit das Problem und weiß, dass solche Verfahren für die Anwendung im großen Stil "gigantische Energiequellen" bräuchten. Und die müssten erneuerbar sein.  

Das Klimaproblem lösen könnten solche Technologien absehbar nicht. Darauf weist auch das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) hin. Das könne "nur durch eine drastische Reduzierung des Verfeuerns fossiler Brennstoffe gelingen", teilt das Institut mit. Allerdings könnten die Verfahren unter bestimmten Umständen einmal einen Beitrag leisten. Voraussetzung: Sie sind kosteneffizient und werden im industriellen Maßstab angewandt. Beispiel: CO2, das bei einer Biogasanlage entsteht, könnte abgegriffen und genutzt oder gespeichert werden.

Beweis erbracht

In Australien ist man jedenfalls optimistisch. "Wir haben nun bewiesen, dass es möglich ist, CO2  in feste kohleartige Substanzen umzuwandeln", sagt Dr. Däneke. Jetzt arbeiten die Forscher daran, dass der Prozess auch möglichst effizient in einem größeren Maßstab klappt. Das Ziel seien über den Klimaschutz hinaus Anwendungen, die sich auch lohnen. Ideen dafür gibt es: Synthetischer Kraftstoff ist ein Nebenprodukt des Verfahrens. Außerdem könnte die hergestellte Kohle zum Beispiel auch für Batterien verwendet werden. Däneke: "Unser Projekt ist zurzeit noch am Anfang des Entwicklungsprozesses."

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