Climeworks: Mit Carbon Dioxide Air Capture gegen den Klimawandel

Climeworks ist ein schweizerisches Unternehmen, welches weltweit führend bei der Carbon Dioxide Air Capture-Technologie ist. Dabei wird Kohlenstoffdioxid direkt aus der Umgebungsluft gefiltert und in Stein gespeichert. Ziel des Unternehmens ist es, bis 2025 1 % der jährlichen globalen CO2-Emissionen aus der Luft zu filtern. Wir durften Climeworks dazu befragen.

Ihr Unternehmen Climeworks ist auf die Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft spezialisiert. Wie funktioniert dies technisch?

Climeworks bietet eine Technologie an, die dazu beitragen kann, den Klimawandel aufzuhalten, in dem wir Kohlendioxid direkt aus der Umgebungsluft auffangen. Unsere Anlagen bestehen aus modularen CO2-Kollektoren, die gestapelt werden können, um Anlagen jeder Größe zu bauen. Sie werden ausschließlich mit erneuerbarer Energie oder Energie aus Abfall betrieben. Die CO2-Kollektoren fangen Kohlendioxid in einem zweistufigen Verfahren selektiv ab. Zunächst wird mit einem Ventilator Luft in den Kollektor gesaugt. Das Kohlendioxid wird an der Oberfläche eines hochselektiven Filtermaterials aufgefangen, das sich im Inneren der Kollektoren befindet. Nachdem das Filtermaterial mit Kohlendioxid gefüllt ist, wird der Kollektor geschlossen. Wir erhöhen die Temperatur auf 80 bis 100 °C – dadurch wird das Kohlendioxid freigesetzt und wir können es in hoher Reinheit und Konzentration sammeln. Das in der Luft aufgefangene Kohlendioxid kann entweder zu klimafreundlichen Produkten wie kohlenstoffneutralen Brenn- und Werkstoffen weiterverarbeitet oder durch sichere Speicherung vollständig aus der Luft entfernt werden.

Wie funktioniert die Speicherung? Ist das CO2 dauerhaft sicher gespeichert?

Derzeit entzieht Climeworks der Luft Kohlendioxid und Carbfix sorgt für die anschließende Speicherung durch dauerhafte unterirdische Mineralisierung. ON Power versorgt uns mit geothermischer Energie, um unsere Anlagen zur direkten Luftabscheidung zu betreiben. Carbfix hat Pionierarbeit bei der schnellen unterirdischen Mineralisierung von CO2 geleistet, d. h. bei der Umwandlung von CO2 in Stein. Das abgeschiedene Kohlendioxid wird unterirdisch in Basaltgestein gelagert, wo es durch einen natürlichen Prozess der Remineralisierung zu Stein wird. Dieser Prozess dauert etwa zwei Jahre. Die Speicherung ist also sowohl sicher als auch dauerhaft.

Wann wurde Climeworks gegründet? Und wie verliefen die ersten Schritte? 

Die Inspiration für Climeworks geht fast zwei Jahrzehnte zurück. Unsere beiden Mitgründer Jan und Christoph lernten sich 2003 an ihrem ersten Studientag an der ETH Zürich kennen und wurden schnell Freunde. Neben ihrer Liebe zum Ingenieurwesen teilen beide eine Leidenschaft für den Alpinsport und verbrachten viel Zeit in den Schweizer Alpen. Dort erlebten sie die Auswirkungen des Klimawandels am eigenen Leib. Schockiert vom Rückzug der Gletscher schworen sie sich, alles in ihrer Macht Stehende zu tun, um den Klimawandel zu bekämpfen – eine der größten Herausforderungen, vor denen die Menschheit je stand. Jan und Christoph setzten sich dafür ein, eine Lösung zu finden, die jeden zum Handeln befähigt. Da sie von Haus aus Ingenieure sind, konzentrierten sie sich auf das, was sie am besten können: eine Technologie entwickeln. Während ihrer Doktorarbeit erforschten sie, wie man Kohlendioxid aus der Luft abscheiden kann, machten als Unternehmer weiter und gründeten 2009 Climeworks als ETH-Spin-off. Heute, 10 Jahre später, ist Climeworks das weltweit führende Unternehmen für die direkte Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft und bietet eine Lösung an, die es jedem ermöglicht, das Klima zu verbessern, indem Kohlendioxid aus der Luft entfernt wird.

Beeindruckend. Kann Ihre Technologie überall auf der Welt eingesetzt werden und gibt es dabei gute und schlechte Standorte?

Die Technologie von Climeworks kann überall auf der Welt eingesetzt werden. Bei der Auswahl neuer Standorte legt Climeworks Wert auf den Zugang zu erneuerbarer Energie. Es macht wenig Sinn, bei der Entfernung von Kohlendioxid Kohlendioxid zu erzeugen. Daher werden alle Anlagen von Climeworks mit erneuerbaren Energien oder mit Energie aus Abfällen betrieben.

Wer sind Ihre potenziellen Kund:innen und mit wem arbeiten Sie bereits zusammen?

Zu unseren jüngsten Kunden gehören:

Stripe – ein Finanzdienstleistungsunternehmen mit Sitz in den USA, das sich verpflichtet hat, 1 Million USD pro Jahr für Lösungen zur Kohlendioxidbeseitigung auszugeben. Im Jahr 2020 war Climeworks eines von vier ausgewählten Projekten, von denen Stripe Kohlendioxid-Entfernung kaufte.

Shopify – ein kanadisches E-Commerce-Unternehmen – hat 23 % seines Nachhaltigkeitsfonds (5 Mio. USD) für die direkte Luftabscheidung im Jahr 2020 ausgegeben. Climeworks wurde als einer der Partner ausgewählt und entfernt für Stripe eine beträchtliche Menge an Kohlendioxid.

Microsoft – ein amerikanisches multinationales Unternehmen – wählte Climeworks als eine von 13 negativen Emissionstechnologien, von denen es Kohlendioxidabscheidung erwirbt. Im Jahr 2021 wird Microsoft 1‘400 Tonnen Kohlendioxid von Climeworks kaufen.

Wie hoch sind die Kosten für die CO2 Speicherung pro Tonne?

Die Zahlen unserer ersten kommerziellen Anlage zur direkten Abscheidung von Kohlendioxid in kleinem Maßstab belaufen sich auf 600-800 EUR pro Tonne Kohlendioxid. Wir haben einen detaillierten Fahrplan für den Ausbau und sind zuversichtlich, dass wir bis 2030 ein Kostenniveau von unter 200 EUR pro Tonne Kohlendioxid erreichen werden. Unser langfristiges Kostenziel liegt bei unter 100 EUR pro Tonne. Mit unserer neuen Kohlendioxid-Entfernungsanlage Orca haben wir eine wesentliche technologische Optimierung erreicht. Die Orca-Anlage ist die Basis für diese nächsten Schritte.

Was ist für die nahe Zukunft geplant? Was sind Ihre Ziele für die nächsten Jahre?

Die Vision von Climeworks ist es, 1 Milliarde Menschen zu inspirieren, Kohlendioxid aus der Luft zu entfernen. Wir sind überzeugt, dass die technologische Entwicklung eine wichtige Lösung ist, um den Klimawandel umzukehren. Indem wir zugängliche Klimaschutzmaßnahmen anbieten, wollen wir so viele Menschen wie möglich dazu befähigen.

Vielen Dank für das Interview und weiterhin viel Erfolg.

Interviewte: Die Climeworks AG ist im November 2009 als Spin-off der ETH Zürich von Christoph Gebald und Jan Wurzbacher gegründet worden. Die beiden deutschen Gründer waren Kommilitonen im Maschinenbau-Studium und hatten sich im Rahmen ihres Studiums und ihrer Promotion mit Technologien zur chemischen und physikalischen CO2-Entfernung aus der Umgebungsluft im Labormaßstab befasst.