Fakten

Was ist CO<sub>2</sub>?

CO2 ist ein natürlich vorkommendes Gas bestehend aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen. Beispielsweise wird CO2 zusammen mit Wasser in der Photosynthese zu Zuckern und Sauerstoff umgewandelt. CO2 entsteht sowohl bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Substanzen als auch bei der Zellatmung.

Warum befindet sich so viel CO<sub>2</sub> in der Atmosphäre?

CO2 ist ein natürlich vorkommendes Treibhausgas. Zu Beginn der Industrialisierung betrug sein Anteil in der Erdatmosphäre ca. 280 ppm. Vor allem durch die Nutzung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Gas und Erdöl stieg der Anteil in der Erdatmosphäre ca. 400 ppm im Jahr 2015 an, Tendenz weiter steigend.

Wie wirkt CO<sub>2</sub>?/Warum schadet es dem Klima?

CO2 gehört zu den Treibhausgasen. Diese absorbieren einen Teil der von der Erde abgegebenen Infrarotstrahlung und verhindern, dass diese ins Weltall abgegeben wird. Durch die Emission von auf die Erde gerichteter Wärmestrahlung erwärmen sie die Erdoberfläche zusätzlich zum Sonnenlicht. Dieser natürliche Treibhauseffekt führt dazu, dass die Erde eine Durchschnittstemperatur von +15°C anstatt – 18°C aufweist. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt wäre Leben in der Form, wie wir es kennen, nicht möglich. Vor allem durch die Nutzung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Gas und Erdöl ist jedoch die Konzentration von CO2 von ca. 280 ppm auf ca. 400 ppm angestiegen. Diese zusätzliche, anthropogene Emission von Treibhausgasen führt zu einer von Menschen verursachten Verstärkung des Treibhauseffekts. Diese Verstärkung führt wiederum zur globalen Erwärmung und zum Klimawandel. Folgen der globalen Erwärmung sind z.B. schmelzende Gletscher, Schmelzen der Pole, steigende Meeresspiegel, Veränderungen der Meeresströmungen, Verschiebung von Klimazonen, Vegetationszonen und Lebensräumen, stärkere oder häufigere Wetterextreme wie Überschwemmungen, Stürme und Dürren, Ausbreitung von Parasiten und tropischen Krankheiten.

Was versteht man unter der stofflichen Nutzung von CO<sub>2</sub>?

Unter der stofflichen Nutzung von CO2 versteht man die Gewinnung des Kohlenstoffs aus dem CO2 für die Herstellung von Produkten v.a. Chemikalien. Der Kohlenstoff aus dem CO2 ersetzt in diesem Fall fossilen Kohlenstoff und bildet so eine nachhaltige Alternative.

Was bedeutet „Carbon Capture and Utilisation (CCU)“?

Unter Carbon Capture and Utilisation werden alle Methoden zusammengefasst, die CO2 direkt oder nach chemischer Umwandlung als Kohlenstoffquelle für die Herstellung von Erzeugnissen oder auch von Energieträgern verwenden.

Was ist neu an der Idee CO<sub>2</sub> zu nutzen?

Jeder kennt Produkte, in denen CO2 z.B. in Feuerlöschern oder zur Sprudelung von Leitungswasser als solches verwendet wird. Auch findet CO2 als Komponente für die Herstellung von Harnstoff seit fast 100 Jahren Anwendung. Neu ist die Idee den Kohlenstoff aus dem CO2 als Basis-Komponente für die Herstellung von Produkten zu nutzen, die derzeit meist aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden, z.B. Kunststoffe, Klebstoffe, Synthesefasern.

Welche Technologien zur CO<sub>2</sub>-Nutzung gibt es?

CO2 kann man auf verschiedenen Wegen nutzen. Die biotechnologische Nutzung besteht darin, dass man CO2 bzw. Kohlenstoffquelle für Mikroalgen oder Bakterien verwendet, die daraus z.B. Chemikalien herstellen. Chemische Verfahren umfassen v.a. Katalysatortechnologien zur effizienten Reduktion des CO2 z.B. zu Methan, Methanol, Aceton oder höheren Kohlenwasserstoffen. Technologien zur CO2-Nutzung umfassen auch Technologien zur CO2-Abtrennung z.B. aus Schloten und deren Aufreinigung (z.B. Aminwäsche, Oxyfuel-Verfahren, Chemical Looping). Ein hohes Zukunftspotential in der CO2-Nutzung liegt in den sogenannten Power-to-Gas-Technologien, in denen ungenutzte Stromspitzen aus erneuerbaren Energiequellen für die Methanisierung des CO2 verwendet werden.

Gibt es schon Produkte aus CO<sub>2</sub>?

Schon seit Jahrzehnten wird CO2 zur Produktion von Harnstoff eingesetzt. Geringe Mengen CO2 werden für die Herstellung von speziellen Chemikalien wie zyklische Carbonate für Lösungsmittel oder Salicylsäure für Medikamente verwendet. Auch als Nährstoff für produzierende Algen wird CO2 bereits eingesetzt. Als Ersatz für fossile Rohstoffe wird CO2 jedoch noch nicht sehr breit verwendet. Ein Beispiel für eine solche Verwendung ist die Nutzung von CO2 für die Synthese von Polyolen, die beispielsweise zur Herstellung von Matratzenschäumen genutzt werden können. Für die Herstellung dieser CO2-basierten Polyole baut die Firma Covestro derzeit eine Produktionsanlage.

Sind Produkte aus CO<sub>2</sub> wirtschaftlich?

Ob Produkte aus CO2 tatsächlich wirtschaftlich sind, hängt sehr von den eingesetzten Technologien ab. Das Problem am CO2 als Rohstoffquelle ist, dass es sehr reaktionsträge ist. Für die Reduktion des Kohlenstoffs muss also Energie aufgebracht werden, um ihn als Ressource nutzen zu können. Verwendet man dafür beispielsweise ungenutzte Stromspitzen aus erneuerbaren Energiequellen kann die Nutzung von CO2 durchaus wirtschaftlich sein.

Warum sind UseCO<sub>2</sub>-Produkte klimafreundlicher?

"UseCO2"-Produkte sind insofern umweltfreundlicher, weil sie im Vergleich zu ihren Pendants aus Erdöl einen besseren CO2-Fußabdruck haben.

Was ist der CO<sub>2</sub>-Fußabdruck?

Unter CO2-Fußabdruck, auch CO2-Bilanz, eines Produktes wird die Summe des CO2 verstanden, das über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts generiert wird. Der CO2-Fußabdruck kann aber auch als Maß für die Umweltfreundlichkeit von Aktivitäten herangezogen werden. Beispielsweise wird der eigene CO2-Fußabdruck dadurch berechnet, dass man die CO2-Emissionen, die durch Fliegen, Auto fahren, Stromverbrauch etc entstehen, zusammenaddiert. Ihren eigenen CO2-Fußabdruck können Sie z.B. hier abschätzen: http://www.wwf.de/aktiv-werden/tipps-fuer-den-alltag/energie-spartipps/co2-rechner/