Nur 15 Euro pro Tonne: CO2 aus Kraftwerken mit Kalk abtrennen

Bonn – Kohlekraftwerke stoßen mit ihren Rauchgasen große Mengen CO2 aus. Mit dem sogenannten „Carbonate-Looping“ lässt sich CO2 mittels Kalk binden. Vorteil: Der entstehende Kalkabfall kann von Zementwerken weiter verwendet werden.

Forscher vom Institut für Energiesystem und Energietechnik der TU Darmstadt haben das Projekt gemeinsam mit Industriepartnern koordiniert und durchgeführt. Das Ergebnis: Die CO2-Abtrennung ist nachrüstbar und kostet lediglich 15 Euro je Tonne und ist damit deutlich günstiger als andere nachrüstbare Trennverfahren.

Erst binden, dann abscheiden

Im ersten Teil des Prozesses wird in deinem sogenannten Wirbelschichtreaktor das CO2 an Kalk gebunden. Dabei wird eine große Menge Wärme frei, welche für den Kraftwerksprozess nutzbar ist. Das von CO2 befreite Rauchgas gelangt danach in die Atmosphäre. Im zweiten Prozessteil wird das im Kalk gebundene CO2 dann in einer reinen Sauerstoffatmosphäre durch Wärmezufuhr abgetrennt und kann somit stofflich verwertet oder geologische gespeichert werden. Damit können 90 Prozent des CO2 abgeschieden werden.

Abfallprodukt als Rohstoff für Zementwerke

Beim Carbonate Looping entsteht gebrannter Kalk als Abfallprodukt. Zementwerke benötigen genau diesen gebrannten Kalk zur Produktion. Bislang wird dieser in den Fabriken selbst hergestellt und ist damit ein Grund für den hohen Energiebedarf und die hohen CO2-Emissionen der Zementindustrie. Beim kommerziellen Einsatz von Carbonate Looping kann also ein Verbundeffekt genutzt werden der für weitere Energie- und Emissionseinsparungen sorgt. Durch den Verkauf können die bisher prognostizierten Kosten von 15 Euro pro Tonne CO2 weiter reduziert werden. Auf dem Spotmarkt kosten CO2-Zertifikate aktuell knapp sieben Euro, sodass es schon bald auch aus rein wirtschaftlicher Sicht sinnvoll sein kann auf Carbonate Looping zu setzen.

Weitere Tests geplant

Dank der niedrigen Kosten und den geringeren Wirkungsgradverlusten im Vergleich zu anderen Verfahren sollen die Tests nun ausgeweitet werden. Bislang wurde das Carbonate-Looping an einer 1-Megawatt-Demonstrationsanlage getestet. In den nächsten Jahren soll nun der Fokus auf das Verhalten bei schnellen Lastwechseln gelegt werden. Außerdem soll eine Pilotanlage mit 20 Megawatt thermischer Leistung gebaut und betrieben werden.

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