Interview mit Valentin Gutknecht

Valentin Gutknecht arbeitet für Climeworks. Das Unternehmen hat einen „CO2-Staubsauger“ entwickelt, mit dem CO2  aus der Luft  einfangen und wiederverwendet werden kann. Aus dem CO2 sollen klimaneutrale Kraftstoffe entstehen, die auch eine interessante Möglichkeit eröffnen, Strom in Form von synthetischen Treibstoffen zu speichern.

Was ist der Beitrag von Climeworks im Projekt P2X?

Eines unserer Hauptanliegen bei Climeworks ist es, den Kohlenstoffkreislauf durch unsere Arbeit nachhaltig zu schließen. Das ist auch die ursprüngliche Vision bei der Gründung von Climeworks gewesen. Dieses Ziel erreichen wir, indem wir das CO2 aus der Umgebungsluft abscheiden und in einem nächsten Schritt für die Treibstoffherstellung zur Verfügung stellen. Wenn man nun diese Treibstoffe verbrennt, dann gelangt das CO2 erneut in die Luft. Unsere Aufgabe besteht deshalb darin, das Kohlenstoffdioxid wieder aus der Luft herauszuholen, um daraus erneut Treibstoff zu produzieren. Denn nur dann ist es möglich, eine wirklich nachhaltige, CO2 -neutrale Lösung zu entwickeln. Und genau darum geht es in Power-to-X: Wir wollen demonstrieren, dass ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf möglich ist. Andererseits versuchen wir in unserer Arbeit auch die unterschiedlichen Technologien zu integrieren und aufeinander abzustimmen. Unser Ziel ist es, die Synergien zwischen der CO2- Abscheidung aus der Umgebungsluft und der nachgelagerten Treibstoffsynthese zu nutzen. Ein Beispiel dafür ist die Restwärme bei der Treibstoffsynthese. Diese kann dafür genutzt werden, um das Kohlenstoffdioxid aus der Luft abzuscheiden. Und diese Technologieintegrationen sind es genau, welche wir im Kopernikus-Projekt untersuchen möchten. Wir wollen ein möglichst effizientes Portfolio an Technologien schaffen, welche gut aufeinander abgestimmt sind.

Was tut Climeworks und P2X für den Klimaschutz?

Wir haben ein Problem mit dem Klima auf der Erde: Es wird immer wärmer. Das ist im Wesentlichen dem erhöhten Ausstoß von CO2 – also Kohlenstoffdioxid – geschuldet. Kohlenstoffdioxid gelangt in die Atmosphäre, wenn man fossile Treibstoffe verbrennt. Climeworks hat dafür eine Technologie entwickelt, um diese Übermenge an CO2 in der Luft wieder einzufangen und zu nutzen. Das Ziel besteht darin, den Erwärmungseffekt des Klimas teilweise rückgängig zu machen. Jetzt ist es ganz interessant, diesen „CO2-Staubsauger“ mit anderen Technologien zu kombinieren. Dadurch soll es gelingen, aus dem Kohlenstoffdioxid wieder Treibstoff herzustellen. Wenn man also beispielsweise Benzin verbrennt, dann entstehen CO2 und Wasser. In den Kopernikus-Projekten versucht man nun, diesen Verbrennungseffekt wieder rückgängig zu machen. Wir nehmen nicht Benzin, zertrennen das und machen daraus lediglich CO2 und Wasser. Stattdessen nutzen wir die Endprodukte der Verbrennung dafür, um daraus wieder neue Kraftstoffe zu produzieren. Somit haben wir einen klimaneutralen Kraftstoff, welcher die Umwelt nicht mit Kohlenstoffdioxid belastet. Das Ganze hat aber noch weitere Vorteile. Durch die Energiewende werden immer mehr alte Energiequellen mit Erneuerbaren ausgetauscht. Dadurch sinkt momentan noch die Zuverlässigkeit der Bereitstellung eines konstanten Energievorrats. Beispielsweise produzieren wir sehr viel Energie, wenn die Sonne scheint. Ist das nicht der Fall, dann können wir nichts herstellen. Das heißt, wir müssen unbedingt neue Möglichkeiten finden, um Strom zu speichern. Dabei geht es nicht nur um ein paar Stunden oder Tage, wie das bei einer Batterie möglich ist. Unser Ziel ist es, dies auch über die Jahreszeiten zu schaffen. Wir wollen sozusagen die „Sonne vom Sommer in den Winter bringen“. Und da bietet die P2X Technologie, die auch in den Kopernikus-Projekten weiter entwickelt wird, eine interessante Möglichkeit Strom in Form von synthetischen Treibstoffen zu speichern. Das heißt, sollte Strom einmal im Überfluss vorhanden sein, dann wird dieser zur Herstellung von künstlichem Benzin oder anderen Kraftstoffen genutzt. Diese können dann genutzt werden, wenn die Sonne mal nicht scheint. Besagte Energie könnte dann genutzt werden, um beispielsweise Autos und Flugzeuge anzutreiben oder auch Häuser zu heizen.

Wo liegen die größten Potenziale für synthetische Kraftstoffe?

Ich denke, man kann ganz klar das langfristige Potential dieser Kraftstoffe erkennen. Das ist nämlich überall da, wo noch keine elektrisierten Lösungen in Aussicht sind. Dabei finden sich entsprechende Anwendungen im Luft-, Schiffs- sowie zu einem gewissen Anteil auch im Güterverkehr. Im Individualverkehr könnten diese Kraftstoffe eine Übergangslösung darstellen. Bestimmt findet hier jedoch auch eine große Entwicklung im Bereich der Elektromobilität statt.

Wie genau funktioniert Ihre Technologie?

Climeworks scheidet CO2 in einem zweistufigen Prozess aus der Umgebungsluft ab. Im ersten Schritt verwenden wir Ventilatoren, um die Luft über unsere Filter zu bewegen. Diese können Sie sich als eine feste Base vorstellen, während Kohlenstofdioxid ja eine Säure ist. Treten beide miteinander in Kontakt, dann kommt es zur Bindung. Das CO2 bleibt also hängen. Nach einer gewissen Zeit ist der Filter voll. Das ist, wie wenn man Wasser durch einen Schwamm leert. Am Anfang bleibt das Wasser im Schwamm hängen, während zum Schluss alles durchfließt, sobald der Schwamm voll ist. Genauso funktioniert das mit dem CO2. Und dann stoppen wir die Ventilatoren und heizen den ganzen Filter auf hundert Grad Celsius auf. An diesem Punkt löst sich das CO2 von unserem Filter und steht dann in reiner Form zur Verfügung. Anschließend kann es dann in der Treibstoffsynthese genutzt werden. Der Prozess kann durch das erneute Anschalten der Ventilatoren beliebig oft wiederholt werden.

Wann wird Ihre Technologie konkurrenzfähig?

Dass unsere Technologie sehr zuverlässig funktioniert, haben wir jetzt bereits mit zehn Anlagen demonstriert. Die Kosten befinden sich allerdings noch nicht auf dem Niveau eines europäischen Marktes. Da sind einmal die Kapitalkosten, also alle Ausgaben zum Bau der jeweiligen Anlage. Auf der anderen Seite gibt es da noch die Energiekosten. Also die Energie, welche wir brauchen, um das CO2 aus der Luft zu holen. Um die Kapitalkosten zu senken, wird es ein entscheidender Schritt sein, in die Serienproduktion zu gehen. Das würde unsere Kosten deutlich reduzieren. Auf der Energieseite ist es wichtig, immer möglichst Abwärme zu benutzen. Insbesondere, da unser Verfahren immer Wärme im Umfang von 100 Grad Celsius benötigt. Das ist in vielen, industriellen Prozessen kostenlos als Abwärme verfügbar. Und genau das ist auch bei der Treibstoffherstellung der Fall. Dabei fällt viel Abwärme in der Elektrolyse und in Synthesen wie z. B. dem Fischer-Tropsch-Verfahren an. Diese Abwärme zu nutzen, um das CO2 aus der Luft zu holen, stellt einen sehr attraktiven Ansatz dar. Dadurch würde der Energiebedarf des gesamten Verfahrens deutlich reduziert werden. Unter anderem um diese Technologieintegration geht es im Kopernikus-Projekt.

Was muss sich politisch ändern, damit sich etwas am CO2- Preis tut?

Es gibt da zwei ganz entscheidende, politische Ansätze, durch welche man dieser Technologie zum kommerziellen Durchbruch verhelfen kann. Erstens ist sicher eine Form der CO2-Bepreisung notwendig. Dies kann mithilfe einer CO2-Steuer oder durch den Handel mit Zertifikaten ermöglicht werden. Damit erhöht sich die Wirtschaftlichkeit des gesamten Verfahrens. Ein zweiter, ganz entscheidender Ansatz sind die verschiedenen Netzgebühren, die erhoben werden. Denn um Treibstoffe herzustellen, wird elektrischer Strom benötigt. Das ganze Verfahren ist im Grunde nichts anderes als eine Speicherung von elektrischem Strom. Werden entsprechende Produktionsanlagen heute am Stromnetz gebaut, dann müssen dafür die vollen Netzgebühren gezahlt werden. Das verteuert das ganze Verfahren enorm und macht es in Deutschland sehr schwierig, kommerzielle Projekte realisieren zu können. Man könnte diese Verfahren mit anderen Methoden zur Energiespeicherung gleichsetzen (z. B. Pumpspeicherkraftwerken). Dadurch würden die Netzgebühren wegfallen und das ganze Projekt wäre wirtschaftlich viel interessanter.

Erhoffen Sie sich etwas von den Verhandlungen auf den Weltklimakonferenzen?

Insbesondere Paris hat uns als Firma schon einen Aufwind gegeben. Denn seit dieser Klimakonferenz wird es immer klarer, dass es nur möglich sein wird, dass zwei Grad Klimaziel zu erreichen, wenn wir bestimmte Vorkehrungen treffen. Wir müssen jetzt nicht nur CO2-neutral, sondern sogar CO2-negativ werden. Einfach weil wir in der Vergangenheit bereits zu viel Kohlenstoffdioxid ausgestoßen haben. Das bedeutet, dass wenn wir dieses Ziel erreichen wollen, wir in Zukunft bis zu zehn Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr aus der Luft entfernen müssen. Zum Vergleich: Heute stößt die Menschheit zirka 40 Milliarden Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr aus. Jetzt müssen wir in Zukunft ein Viertel davon aber mit negativem Vorzeichen machen. Das wird eine Riesenherausforderung sein. Wenn diese Erkenntnisse immer klarer werden, dann hilft das natürlich auch der Entwicklung unserer Technologien.

Wie wichtig sind Ihnen als Climeworks die anderen Partner, welche auch am Kopernikus-Projekt mitarbeiten?

Ich denke, ganz attraktiv am Kopernikus-Projekt ist es, dass darin entscheidende Anbieter und Technologieentwickler von synthetischen Treibstoffen zusammenarbeiten. Im Wesentlichen ist das die deutsche Sunfire aus Dresden, die sehr stark im Bereich der Elektrolyse ist. Das Unternehmen stellt Wasserstoff durch die Elektrolyse von Wasser her, wofür ein sehr effizientes Hochtemperaturverfahren genutzt wird. Das Unternehmen INERATEC aus Karlsruhe nutzt ein aus Wasserstoff und CO2 bestehendes Synthesegas dann dafür, in einem Fischer-Tropsch-Verfahren flüssige Kohlenwasserstoffe zu synthetisieren. Durch die Zusammenarbeit im Kopernikus-Projekt gelingt es uns, die Technologien besser weiterzuentwickeln und aufeinander abzustimmen.

Im vergangenen Jahr hieß es, dass Climeworks bis 2025 etwa ein Prozent der globalen CO2-Emissionen aus der Luft herausfiltern will. Halten Sie an dieser Zielvorgabe fest?

An unserem Ziel hat sich nichts verändert. Wir wollen mit diesem Plan unsere Ambitionen zeigen. Das CO2 aus der Luft zu holen, macht nur Sinn, wenn man es in einem ganz großen Maßstab tun kann. Nur so wird auch ein messbarer Effekt auf das Klima ermöglicht. Ein Prozent bis zum Jahre 2025 sind sicherlich etwas sportlich. Auf jeden Fall stellt dieses Ziel auch nur einen Meilenstein zu weiteren CO2-Abscheidungen dar, die dann in noch größerem Maße passieren müssen, damit die internationalen Klimaziele erreichen werden können.

Was macht Ihre Technologie so nachhaltig?

Mir ist es sehr wichtig, zu betonen, dass nur aus der Umgebungsluft gewonnenes CO2 eine wirklich nachhaltige Lösung darstellt. Man kann das Gas auch aus einem Kohlekraftwerk abscheiden und so Kohlenstoffdioxid zweimal benutzen: einmal bei der Kohleverbrennung und dann bei der Erzeugung eines Kraftstoffes. Aber spätestens dann gelangt das CO2 in die Umgebungsluft und bleibt verbleibt dann auch dort, wenn man keine Möglichkeit hat, dieses wieder abzuscheiden. Fossile CO2-Quellen können in einer Übergangszeit durchaus sinnvoll sein. Nachhaltigkeit über Jahrzehnte können wir jedoch nur durch CO2-Abscheidung aus der Umgebungsluft erreichen.