DAC-TALES: Direct Air Capture - Transdisziplinäre Bewertung unter Einbeziehung von Labor, Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft

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Rezo, Daniel © Urheberrecht: Lehrstuhl fuer Technische Thermodynamik der RWTH Aachen

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Daniel Rezo

Sorptionstechnologie

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Zur Einhaltung des Pariser Klimaabkommens sind nach jetzigem Kenntnisstand neben einer drastischen Reduktion von Treibhausgasemissionen auch negative Emissionen erforderlich. Dabei bezeichnen negative Emissionen die langfristige Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre (engl. Carbon Dioxide Removal, CDR).
Eine vielversprechende CDR-Technologie ist die direkte Abscheidung von atmosphärischem CO2 mit anschließender Speicherung (engl.: Direct Air Capture and Storage, DACCS). Derzeit sind bereits erste kommerzielle DACCS-Anlagen in Betrieb. Um für die zukünftige Klimapolitik eine transparente und verlässliche Entscheidungsgrundlage zu schaffen, ist es wichtig, das Potential, die Risiken und die Herausforderungen für den großtechnischen Einsatz von DACCS zu kennen.

Zahlreiche Studien befassen sich bereits mit der Bewertung von DACCS auf Basis von technischen, ökologischen, ökonomischen oder gesellschaftlichen Aspekten, jedoch wurden diese Aspekte bisher meist getrennt voneinander betrachtet. Für einen großtechnischen Einsatz von DACCS ist allerdings eine integrierte, transdisziplinäre Bewertungsmethode über mehrere Skalen hinweg notwendig.

Eine solche integrierte Bewertungsmethode wird nun im Rahmen von DAC-TALES in einem interdisziplinären Forschungsverbund entwickelt. Dabei ist DAC-TALES Teil des vom BMBF geförderten CO2-Entnahme Synthese- und Transferprojekts (CDRSynTra). Der Lehrstuhl für Technische Thermodynamik befasst sich im Rahmen von DAC-TALES sowohl mit der technischen Weiterentwicklung von adsorptionsbasierten Direct Air Capture Systemen als auch mit der ökologischen und ökonomischen Bewertung von DACCS entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Zunächst wird die Abscheidung von CO2 aus der Umgebungsluft experimentell im Labormaßstab untersucht. Parallel dazu werden dynamische Simulationsmodelle eines adsorptionsbasierten DAC-Systems entwickelt und mithilfe der experimentell gewonnenen Daten validiert. Die validierten Modelle werden anschließend in ein Energiesystemmodell integriert und um die langfristige Speicherung von CO2 erweitert. Dieses integrierte Modell von DACCS und Energiesystem bildet die Basis für ein Life Cycle Assessment (LCA), das die ökologischen Auswirkungen des Einsatzes von DACCS über dem gesamten Lebenszyklus bewertet. Dabei umfasst der gesamte Lebenszyklus die Abscheidung, den Transport und die Speicherung von CO2. Ziel der LCA ist schließlich die Bewertung des ökologischen Potentials des großtechnischen Einsatzes von DACCS als CDR Technologie.

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