1000-mal effektiver als Bäume: Riesige CO2-Fänger könnten Klimawandel stoppen

Pro Jahr bläst die gesamte Menschheit knapp 40 Milliarden Tonnen CO2 in die Luft. Experten zufolge ist das viel zu viel. Das ausgestoßene CO2 trägt zur Klimaerwärmung bei. Um das Klima in Zukunft jedoch retten zu können, arbeiten Forscher weltweit an Lösungen, die den CO2-Ausstoß minimieren. Aktuell sorgt der deutsche Physiker Klaus Lackner mit seiner Erfindung für Aufsehen. Seine Vision ist es riesige CO2-Fänger auf der Welt zu verteilen, die in der Lage sind jeweils pro Tag rund eine Tonne CO2 einzufangen und fest zu setzen. Das so aufgenommene Kohlenstoffdioxid könnte in der Folge dann beispielsweise industriell weiter verarbeitet und unter anderem in Treibstoff umgewandelt werde.

Künstliche Bäume im Kampf gegen den Klimawandel

Die künstlichen Bäume sind dabei 1000-mal effektiver als natürliche Bäume und könnten in Zukunft eine drastische Minderung der CO2-Ausstöße herbeiführen. Pflanzen und Bäume, die bisher Kohlenstoffdioxid aus der Luft filtern und umwandeln, können die gewaltige Zunahme der Mengen an dem Treibhausgas schon länger nicht mehr kompensieren. In Zukunft könnten riesige CO2-Fänger zusammen mit den Bäumen und den Pflanzen der Welt die Luft reinigen. Dem Forscher zufolge könnten die riesigen Gebilde da aufgestellt werden, wo sie keinen groß stören, etwa an Autobahnen oder in Wüsten. Die Fänger wurden im Rahmen einer langjährigen Forschungsarbeit entwickelt. Im Kern bestehen diese aus synthetischem Material welches dazu fähig ist CO2 zu absorbieren und auch wieder abzugeben. Riesige Membranen aus dem Wundermaterial sollen dabei aufgespannt werden und die Luft reinigen. Die künstlichen Bäume sehen ein wenig aus wie riesige, senkrecht stehende Tennisschläger, die wiederum mit Modulen bestückt sind, die jeweils die Größe einer Matratze haben. „Die CO2-Konzentration hat bereits einen Punkt erreicht, an dem sich der Klimawandel nicht mehr allein durch eine Verringerung der Emissionen verhindern lässt“, so Lackner bei einer Tagung der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft (APS). Hier stellte er auch eine Mini-Version der neuen CO2 Filter vor. „Es gibt keine praktische Lösung des Problems, die nicht eine lange Periode negativer Emissionen einschließt. Das heißt, wir benötigen Mittel, die schneller wirken als die Anpflanzung von Bäumen.“

Und so funktionieren die künstlichen Bäume

Die Fänger-Membran besteht aus Ionenaustauscher-Harz. Es handelt sich dabei um ein Material, welches auch schon bei Wasserenthärtern zum Einsatz kommt. Um den Einsatz bei den Fängern effizient zu gestalten wird das Material zusätzlich mit Natriumcarbonat imprägniert. Kommen die Fänger nun in Kontakt mit CO2 entsteht ebenfalls Natriumcarbonat. Der nach etwa einer Stunde gesättigte Membranfilter wird dem Konzept zufolge dann automatisch von einem Roboter aus der Halterung geholt und in einen Behälter unter dem Fänger transportiert. In der Folge wird der vollgesetzte Filter in einer Vakuumkammer mit Wasser übergossen. Dieser Prozess sorgt wiederum dafür, dass das CO2 wieder freigesetzt wird. Alternativ zum Wasser ließe sich auch Wasserdampf durch das System leiten. Der chemische Rückwandlungseffekt wäre dabei ebenfalls gegeben.

Dem Wissenschaftler zufolge weist das Material eine große innere Oberfläche auf. Das führt dazu, dass die Aufnahme des Treibhausgases begünstigt wird. Dabei werden zehn bis 50 Prozent CO2 aus der Luft gefiltert, die den Fänger durchströmt. Um Kosten zu sparen, arbeiten die künstlichen Bäume passiv. Auf gigantische Pumpen wird schließlich verzichtet.

Wohin mit dem eingefangenen Gas?

Berechnungen zufolge sind 100 Millionen Fänger nötig um die Welt von den jährlich knapp 36 Milliarden Tonnen anfallenden CO2 zu befreien. Kombiniert mit Windanlagen, könnten die Fänger beispielsweise in Wüsten aufgestellt werden, wo sie keinen stören. Fraglich ist jedoch, wohin mit der geballten Menge an CO2? Man könnte das Gas in Mineralien überführen oder im Untergrund verpressen. Gepresst in die Poren basaltischem Vulkangesteins kann das Gas zudem in Kalkstein umgewandelt werde. Lackner zufolge könnte das CO2 auch chemisch in flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden und als Treibstoff fungieren. Weitere Einsatzgebiete wären Feuerlöscher, Erfrischungsgetränke oder die Verwendung als Luftdünger in Treibhäusern. Kühlanlagen benötigen ebenfalls CO2.

Der nächste große Schritt

Lackner leitet das Center for Negative Carbon Emissions der Arizona State University. Zusammen mit Forscher-Kollegen möchte der Physiker in einem nächsten Schritt ein paar vollwertige und voll-funktionsfähige CO2-Fänger auf dem Dach des Forschungsinstituts anbringen. Mit den Anlagen soll die Machbarkeit und auch Wirtschaftlichkeit einer Technologie demonstriert werden, die den Klimawandel in Zukunft wirksam bekämpfen kann.

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