Die Klimaziele sind gesetzt, der Countdown läuft. Im Kampf gegen die fortschreitende Erderwärmung will die Schweiz bis 2050 ihre Treibhausgasemissionen auf Netto-Null senken. So ist es beschlossen und gesetzlich verankert. Worauf man sich aber einstellen muss: Selbst bei einem maximalen Ausbau von erneuerbaren Energien, einem wahren Siegeszug der Elektromobilität und rasanten Effizienzsteigerungen bleiben unter dem Strich noch erhebliche, nicht vollständig vermeidbare CO2-Emissionen – etwa aus der Zementproduktion, der Abfallverbrennung oder der Landwirtschaft.

Um die ambitionierten Klimaziele tatsächlich erreichen zu können, müssen diese Restemissionen anderweitig «neutralisiert» werden. Da dies mit Einsparungen, Aufforstungsmassnahmen oder einem durchdachten Bodenmanagement allein nicht zu stemmen sein wird, richten sich heute alle Augen auf neue, bisher allerdings erst teilweise verfügbare Technologien. Mit ihrer Hilfe liesse sich Kohlendioxid aus industriellen Abgasen oder aus der Atmosphäre in grösserem Umfang entfernen und dauerhaft speichern. Nach Einschätzung des Bundes geht es dabei bis zur Jahrhundertmitte um rund 12 Millionen Tonnen CO₂ jährlich – fast ein Drittel der heutigen Emissionsmenge. Angesichts derart verlockender Perspektiven investieren Staaten und Konzerne heute Milliardensummen in entsprechende Projekte.

Wie CO₂ aus Luft und Abgasen entfernt werden soll

Auch in der Schweiz wächst das Engagement bereits spürbar, nicht zuletzt dank des ETH-Spinoffs Climeworks: Das 2009 gegründete Unternehmen aus Zürich-Oerlikon, heute ein Marktführer auf dem Gebiet des sogenannten Carbon Dioxide Removal, betreibt Anlagen zur direkten CO₂-Abscheidung aus der Atmosphäre. Grosse Ventilatoren saugen dabei Luft aus der Umgebung an, Filtermaterial bindet das CO₂, welches anschliessend konzentriert und in tiefe Gesteinsschichten gepresst wird. Dieses Verfahren – auch als Direct Air Capture (DAC) bezeichnet – wird heute auf Island durchgeführt, hat jedoch einen Haken: Es ist sehr aufwändig, energieintensiv und teuer. Forschende der ETH Zürich gehen davon aus, dass die bisher noch hohen Kosten für die Entfernung einer Tonne CO₂ aus der Luft bis 2050 zwar sinken werden, aber wahrscheinlich zwischen 230 und 540 Dollar pro Tonne liegen werden – deutlich höher als frühere Schätzungen. Wie jüngst bei einem Unternehmensbesuch des Sustainable Switzerland Circle deutlich wurde, ist Climeworks bestrebt, diese Kosten vor allem durch eine schrittweise Skalierung zu senken und so einen globalen Markt mit gewaltigem Potenzial zu erobern.

Eine andere Strategie besteht darin, Kohlendioxid direkt dort abzuscheiden, wo es entsteht – etwa in Industrie- oder Kehrichtverbrennungsanlagen. Dabei wird das Gas vor Ort aus den Rauchgasströmen herausgelöst und verflüssigt, bevor es dann gespeichert wird. Was wie Zukunftsmusik anmutet, nimmt in der Realität immer mehr Gestalt an. So ist hierzulande geplant, bei allen 29 Kehrichtverbrennungsanlagen CO₂ abzuscheiden. Die erste grössere Anlage dieser Art könnte schon 2029 in Betrieb gehen.

Wohin mit dem abgeschiedenen Kohlendioxid?

Bei allen bereits erzielten Fortschritten in dieser Richtung gibt es allerdings noch manche Hürden. So sind mögliche CO₂-Speicherstätten bisher noch kaum erschlossen. Geologische Formationen im Mittelland oder in der Nordschweiz gelten zwar als potenziell geeignet, sind aber noch wenig erforscht. Zudem ist die gesellschaftliche Akzeptanz ungewiss, wie frühere Debatten um Geothermie oder Endlagerstätten gezeigt haben.

Möglicherweise führt ja ein Pilotprojekt in Trüllikon ZH zum Erfolg: Forschende der ETH Zürich analysieren derzeit ein stillgelegtes Tiefbohrloch, um herauszufinden, ob sich der Schweizer Untergrund für die dauerhafte Speicherung von Kohlendioxid eignet. Mithilfe seismischer Messungen und Computermodellen wird untersucht, ob verflüssigtes CO₂ in poröse Gesteinsschichten gepresst werden kann, wo es dann dauerhaft eingeschlossen bleiben würde.

Vom Bund werden zugleich auch internationale Kooperationen ausgelotet. So könnte zum Beispiel CO₂ aus Schweizer Kehrichtverbrennungsanlagen künftig per Pipeline oder Schiff ins Ausland transportiert und dort gespeichert werden – etwa in Norwegen, wo Offshore-Speicher in der Nordsee entstehen. Entsprechende Absichtserklärungen wurden bereits unterzeichnet.

Neben der Speicherung und Entfernung kommt zunehmend auch eine weitere Nutzung von Kohlendioxid ins Spiel. Bei diesem Verfahren – man spricht hier von Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS), kann abgeschiedenes CO₂ etwa als Kohlensäure in Getränken wiederverwendet oder dauerhaft in Baustoffen wie Beton gebunden werden. Der Holcim-Konzern beispielsweise arbeitet an verschiedenen Projekten auf diesem Gebiet. Gemeinsam mit der ETH Zürich ist das Unternehmen auch Teil eines Forschungsvorhabens, das CO₂ nutzen will, um Erdwärme zu gewinnen.

Carbon Capture bleibt Ergänzung

Trotz grosser Erwartungen warnen Experten davor, die neuen Technologien als Ersatz für Emissionsreduktionen zu betrachten. CO₂ zu vermeiden, sei in der Regel deutlich einfacher und günstiger, als es später wieder einzufangen. Umweltorganisationen schlagen in die gleiche Kerbe: Sie sehen darin ein «technologisches Feigenblatt», das fossile Geschäftsmodelle womöglich weiter verlängert. Andererseits ermöglichen die verschiedenen Carbon-Capture-Verfahren, all jene Emissionen auszugleichen, die auch künftig in einer weitgehend dekarbonisierten Wirtschaft bestehen bleiben.

Der Weltklimarat betont in seinen Szenarien: Ohne eine gross angelegte CO₂-Entnahme sind die globalen Klimaziele kaum zu erreichen. Gleichzeitig wird unterstrichen, dass Carbon Capture die Emissionsvermeidung nicht ersetzen, sondern nur ergänzen kann. Und das kostet. Allein der Aufbau einer geeigneten Infrastruktur erfordert Investitionen in Milliardenhöhe.

Und was folgt daraus für die Schweiz? Mit geballter unternehmerischer und wissenschaftlicher Power könnte hierzulande ein neuer Industriezweig rund um das Einfangen, Nutzen und Speichern von Kohlendioxid entstehen. Entscheidend ist, ob die bereits entwickelten Technologien rechtzeitig in grossem Massstab verfügbar gemacht werden können – zu wettbewerbsfähigen Konditionen. Die bisher verfolgten Ansätze erscheinen zumindest vielversprechend.