Umwelt Kitt für das Klima

Ingenieure entwickeln immer neue Ideen, Treibhausgase zu entsorgen. Die neueste Erfindung: Kohlendioxid könnte in Zement verwandelt werden.

Das viele Geld des Vinod Khosla soll Gutes tun. "Angel Investor" nennen sie ihn deshalb im Silicon Valley. 450 Millionen Dollar seines Privatvermögens hat der 53-jährige Inder bereits in neue Techniken investiert, die Mensch und Planet retten sollen.

Kaum ein Jahr ist es her, da landete in Khoslas Computer eine E-Mail. Zwölf Zeilen war sie lang und ganz nach dem Geschmack des steinreichen Gutmenschen.

"Ich habe eine Idee für einen nachhaltigen Zement", schrieb ihm der Chemieprofessor Brent Constantz. Der Erfinder schlug vor, die Kohlendioxid-Emission eines Kraftwerks in Zement zu verwandeln und so unschädlich zu machen.

Das Vorhaben wirkte verwegen - und gerade deshalb biss Khosla an. Noch aus seinem Urlaub rief er den Tüftler an. "Stell fünf Leute ein, bau ein Labor!" Was sie machten, das sei "nichts für Schlappschwänze", erwiderte Constantz. Doch Khosla herrschte ihn an: "Ich hab dir das Geld gegeben. Also leg endlich los!"

Inzwischen hat das neue Unternehmen namens Calera auf einem Gelände neben dem Gaskraftwerk im kalifornischen Moss Landing eine Testanlage errichtet. Darin erprobt Chemiker Constantz, einen Teil des frei werdenden Kohlendioxids abzuzapfen und durch Meerwasser aus dem angrenzenden Pazifik zu leiten.

Auf diesem Weg entstünde mit dem im Wasser gelösten Magnesium und Kalzium ein Stoff, den die Menschheit in rauen Mengen braucht: Zement. "Chemisch passiert das Gleiche, was auch die Korallen machen, wenn sie wachsen", sagt Constantz, der ursprünglich Zement für die Heilung von Knochenbrüchen und Zahnreparaturen entwickelt hat. Der Nutzen dieser Meerwasser-Reaktion fürs Klima: Das Kohlendioxid aus den Abgasen wird in das Karbonat eingebaut. Anschließend wird mit der Wärme aus dem Kraftwerk das schlammige Material getrocknet. "Wir erhalten feinsten Klinker, aus dem sich Zement herstellen lässt", sagt Constantz.

Kohlendioxid-Schleudern würden so zur Treibhausgas-Senke: Einerseits werde das CO2 des Kraftwerks unschädlich gemacht. Zum anderen würden die Zementindustrie die energieintensive Herstellung von Klinker einsparen. "Eine Tonne meines Zements entfernt eine halbe Tonne CO2 aus der Umwelt", behauptet der Wissenschaftler, der auch eine Gastprofessur an der Stanford-Universität innehat.

Die Betonindustrie produziert weltweit mehr als zwei Milliarden Tonnen Zement. Damit setzt sie fünf Prozent des weltweit ausgestoßenen Kohlendioxids frei - der drittgrößte Einzelproduzent des Klimagases. Denn die Rohstoffe müssen bei Temperaturen von 1450 Grad Celsius gebrannt, der dabei entstehende Klinker muss auch noch mit Elektromotoren gemahlen werden.

"Wegen dieses Verfahrens ist es für uns sehr schwer, den Kohlendioxid-Ausstoß nennenswert zu senken", erklärt daher auch Martin Schneider, Leiter des Forschungsinstituts der Zementindustrie in Düsseldorf. Am aussichtsreichsten sei es, den Klinker zu ersetzen. Das geschehe zu einem Teil durch Hüttensand, ein Abfallprodukt der Stahlindustrie. Die Hütten liefern aber schon heute ihre gesamte Produktion von sieben Millionen Tonnen bei den Zementwerken ab. "Steigerungen sehe ich da nicht mehr", so Schneider.

Deshalb findet er den von Constantz ersonnenen Kitt für das Klima durchaus attraktiv. Schließlich verspricht der kalifornische Entwickler, genau jenes Ersatzmaterial herstellen zu können, wonach die Zementindustrie so händeringend sucht.

Im nächsten Jahr will der US-Chemiker bereits fünf Testanlagen laufen haben, Ende 2010 das erste kommerzielle Modell.

Sein Geldgeber Khosla wäre darüber hocherfreut. Zementexperte Schneider allerdings bremst vor zu viel ökonomischem Optimismus. Es sei zweierlei, ob ein Verfahren im kleinen oder im großtechnischen Stil funktioniere. Den Beweis müsse Calera noch erbringen. Schneider: "Im Aquarium lässt sich vieles testen."

Den Praxistest müssen auch all die anderen Ideen zur Beseitigung von Treibhausgasen noch bestehen. Ingenieure, Physiker und Chemiker auf der ganzen Welt tüfteln derzeit an Ideen, Kohlendioxid endzulagern. Vor allem aus den USA, wo der Glaube an die technische Machbarkeit stark ausgeprägt ist, quellen immer neue Vorschläge aus den Instituten.

Die US-Firma Planktos etwa will mit riesigen Tankern Eisenspäne in die Weltmeere einleiten und ein Algenwachstum stimulieren. Das in den Algen gebundene CO2 soll beim Absterben der Pflanzen in die Tiefe sinken. Ein großangelegter Versuch in der Nähe der Galápagos-Inseln scheiterte unlängst an Geldmangel.

Der US-amerikanische Atmosphärenforscher Ning Zeng von der University of Maryland wiederum hat vorgeschlagen, Baumstämme in den Tiefen der Ozeane zu versenken - und mit ihnen das CO2, das in ihren Fasern steckt. Eine Million Forstarbeiter wären beschäftigt, so hat Zeng errechnet.

Planetenklempnerei schimpfen viele seiner Kollegen das, und in der Tat erscheint es sinnvoller, das üble Treibhausgas nicht erst einzufangen, wenn es in der Erdatmosphäre wabert. Leichter wäre es, das CO2 noch vor dem Schornstein oder dem Auspuff einzusammeln und in die Erde zu verbringen ("Sequestrierung").

Ersonnen hat das Verfahren ein schüchterner Ingenieur des StatoilHydro-Konzerns, der Norweger Olav Kårstad. Erstmals umgesetzt hat er es auf der Nordsee-Gasplattform Sleipner, wo das Kohlendioxid in die Lagerstätte gepumpt wird und dabei gleichzeitig das wertvolle Erdgas heraustreibt. Seitdem beschäftigen sich viele Arbeitsgruppen, darunter die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, damit, geeignete und sichere Speicherstätten zu finden. Erforscht wird auch, das Kohlendioxid in Kohleflöze einströmen zu lassen. Dabei wird Methan frei, das sich als Brennstoff auffangen ließe.

Selbst wenn die sichere Endlagerung gelänge - all diese Verfahren haben einen ökonomischen Nachteil. Denn das Kohlendioxid aus Kraftwerken müsste aufgefangen und in hochkomprimierter Form in der Klimagruft untergebracht werden. Doch das kostet Energie. Ein Kohlekraftwerk etwa würde rund zehn Prozent seines Wirkungsgrads einbüßen.

Hitzige Klimaforscher wie Hans Joachim Schellnhuber, Berater von Bundeskanzlerin Angela Merkel, ist dennoch auch für verwegene Vorschläge offen: "Wir befinden uns in einer verzweifelten Situation, deshalb sollten wir auch unkonventionelle Gedanken verfolgen."

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