IEA GHG: Direct Air Capture – A key technology for net zero (2021)

Die direkte Abscheidung von CO₂ aus Luft (Direct Air Capture, DAC) spielt eine wachsende Rolle bei Netto-Null-Emissionspfaden.

Der IEA Bericht untersucht die wachsende Dynamik zu DAC, Chancen und Herausforderungen für eine verstärkte Skalierung. Er betrachtet den Status Quo, das Potenzial für Kostensenkungen, den zukünftigen Energiebedarf und sucht nach optimalen Standorten.

Durch die DAC Technik wird CO₂ aus der Atmosphäre entfernt und bietet eine Möglichkeit, schwer vermeidbare Emissionen auszugleichen. Das abgeschiedene CO₂ kann auch als klimaneutraler Rohstoff für Produkte verwendet werden, die eine C-Quelle benötigen, wie z.B. Getränke, Chemikalien oder synthetische Flugkraftstoffe.

Im IEA-Szenario "Netto-Null-Emissionen bis 2050" werden durch direkte Abscheidung von CO₂ aus der Luft 980 MtCO₂ im Jahr 2050 abgeschieden (derzeit 0,01 MtCO₂ pro Jahr). Im obigen Szenario sollen im Jahr 2050 rund 350 MtCO₂ zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen, auch für die Luftfahrt, verwendet werden.

Derzeit sind in Kanada, Europa und den USA 18 DAC Anlagen in Betrieb. Die erste großtechnische Anlage zur Abscheidung von bis zu 1 MtCO₂/Jahr befindet sich in Entwicklung und soll in den USA bis Mitte der 2020er Jahre in Betrieb gehen.

Die Abscheidung von CO₂ aus der Luft ist die teuerste Anwendung der Kohlenstoffabscheidung. Die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre ist geringer als z.B. im Rauchgas eines Kraftwerks oder eines Zementwerks. Dies trägt dazu bei, dass Energiebedarf und Kosten von DAC im Vergleich höher sind. Kostenschätzungen für die DAC Technik variieren stark, was dem frühen Stadium der Technologieentwicklung geschuldet ist. Sie werden auf 125 bis 335 USD/tCO₂ für eine heute gebaute Großanlage geschätzt.

Mit entsprechender Skalierung und Innovation könnten die Kosten auf unter 100 USD/tCO₂ fallen. DAC-Kosten hängen von der Technologie, den Energiekosten, der spezifischen Anlagenkonfiguration und finanziellen Annahmen ab. An Standorten mit hohem Potenzial für eine Verwendung von RES und unter Verwendung der BAT (‚best available technology') für die Strom- und Wärmeerzeugung könnten die DAC-Kosten bis 2030 unter 100 USD/tCO₂ fallen. Der Nahe Osten und China könnten zu den kostengünstigsten Standorten für den Einsatz von DAC werden, gemeinsam mit Europa, Nordafrika und den USA. Die Möglichkeit, die Kosten derart zu senken, hängt jedoch von einer verstärkten öffentlichen und privaten Unterstützung für Innovation und Skalierung ab.

Weiters kann eine solide Zertifizierung der CO₂ Abscheidung zukünftige Investitionen unterstützen. Obwohl DAC mit CO₂-Speicherung derzeit noch zu den teuersten Optionen für Emissionskompensation gehört, stößt sie oft auf Interesse von Firmen, die eine hochwertige CDR-Lösung suchen, die Zusätzlichkeit, Dauerhaftigkeit und Messbarkeit bietet. Der Kauf von DAC-basierten Zertifikaten ist derzeit allerdings auf freiwillige Kohlenstoffmärkte beschränkt.