Wohin mit all dem Kohlendioxid?

Durchgespielt wurde das Ganze mit Emissionen aus einer Biogasaufbereitungsanlage in Bern. Dabei untersuchten die Forschenden anhand einer Lebenszyklusanalyse die gesamte Kette – von der Abscheidung und Verflüssigung des CO₂ am Ort des Entstehens, über den Transport bis hin zur Speicherung. Sie berechneten auch, wie viel neues CO₂ entlang der Kette anfällt. Für eine Kehrichtverbrennungsanlage und eine Zementanlage wurden zudem unterschiedliche Lösungen für Abscheidungsverfahren und -anlagen geprüft.

Schon heute eine positive Klimabilanz

Es zeigte sich: Beide Wege sind technisch umsetzbar und weisen eine positive Klimabilanz aus. So überstieg in allen untersuchten Beispielen die Menge des CO₂, das gespeichert werden konnte, die Menge an entlang der Transportkette ausgestossenem CO₂. Beim Speichern in rezykliertem Abbruchbeton liegt der Wirkungsgrad und damit das Verhältnis zwischen gespeicherten und dadurch neu anfallenden Emissionen bei 90 Prozent; beim Transport von Schweizer CO₂ und der anschliessenden Speicherung in isländischem Gestein bei etwa 80 Prozent. Diese Bilanz dürfte sich zukünftig weiter verbessern, entfällt der grösste Teil der neuangefallenen Emissionen auf den Transport der Container per Bahn und Schiff, die heute zum Teil noch mit Energie aus Kohlekraft und fossilen Brennstoffen betrieben werden. Wird zukünftig in grossem Massstab CO₂ exportiert, wäre auch der Transport von CO₂ in einer Pipeline eine Möglichkeit.

Überrascht wurden die Forschenden hingegen von den regulatorischen Schwierigkeiten, die ihnen beim Transport von CO₂ durch mehrere Länder bis nach Island begegneten. Es war das erste Mal, dass grenzüberschreitend CO₂ zur Speicherung transportiert wurde. «In der Nahrungsmittelindustrie wird viel CO₂ benötigt und kann gelabelt als Chemikalie ohne Probleme transnational transportiert werden. Ist es aber ‘Abfall’ wie in unserem Fall, fehlt es an den entsprechenden Regulierungen», erläutert Marco Mazzotti, Projektkoordinator und ETH-Professor. Das Projektteam kommt daher zum Schluss: Will die Schweiz CO₂ im grösseren Massstab speichern und Anreize für Unternehmen schaffen, müssen gemeinsam mit den europäischen Nachbarn klare Regulierungen geschaffen werden.

Zahlreiche Forschungsfragen noch offen

Auch wenn die im Projekt erprobten Technologien funktionieren, ist der Forschungsbedarf im Bereich CO₂-Management noch gross; zudem muss sichergestellt werden, dass die Technologien auch ihren Weg in die Wirtschaft finden. In der 2023 gemeinsam mit Partnern aus Politik, Wissenschaft und Industrie lancierten «Coalition for Green Energy and Storage», will die ETH Zürich unter anderem bestehende Technologien zur CO₂-Abscheidung, zur Produktion von kohlenstoffneutralen Gasen und Treibstoffen, und zur CO₂-Speicherung rasch implementieren und industriell einsetzbar machen.

Eine weitere Frage, die ETH-Forschende umtreibt, ist, ob sich CO₂ auch im hiesigen Boden speichern liesse. Ein allfälliger Injektionstest in einem von der nationalen Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle (Nagra) nicht mehr benötigten Bohrloch in Trüllikon könnte erste Antworten liefern.