Direct-Air-Capture-Anlage - Jetzt wetteifern die USA und China um die mächtigste Klima-Technik

Bei der sogenannten Direct Air Capture (DAC)-Technologie gibt es jüngst einige Erfolgsmeldungen: Erstmals hat auch China erfolgreich eine größere DAC-Anlage getestet , und Unternehmen wie Climeworks und CarbonCapture vermelden neue Entwicklungen. Die Fortschritte sind bedeutend, denn um die Erwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen, müssen zukünftig große CO2-Mengen aus der Atmosphäre entfernt und dauerhaft gespeichert werden. Wird China mit seinen großen Industriekapazitäten auch dieser Technologie zum Durchbruch verhelfen? Welche Rolle spielen die US-Subventionen in Milliardenhöhe? Und was ist von den Entwicklungen westlicher Unternehmen zu halten?

Chinas Fähigkeiten in der Massenproduktion könnten DAC-Technologien helfen

Die von China erstmals erfolgreich getestete DAC-Anlage ist eine in einem Schiffscontainer installierte sogenannte CarbonBox. Sie soll jährlich 600 Tonnen CO2 aus der Umgebungsluft filtern. Die Volksrepublik hat mit Subventionen bereits eine Massenproduktion in der Solar- und Batterieproduktion aufgebaut und damit maßgeblich zur immensen Kostenreduktion bei diesen wichtigen Energiewende-Technologien beigetragen. Kann das auch bei DAC-Technologien funktionieren? 

Chinas „Unternehmen und lokale Regierungen suchen das ‚nächste große Ding‘“ der Klimatechnologien , zeigt sich Cory Combs, Energie-Experte der Beratungsfirma Trivium China, optimistisch. Sobald die Kosten und das Investitionsrisiko sinken, könnten die Investitionen in China steigen, sagt Combs. Wegmarken wie der Test der CarbonBox seien „wichtige Signale“. Bisher habe die Zentralregierung jedoch noch keinen allzu großen Fokus auf DAC gelegt. Mit ihrem „Fokus auf innovationsgetriebenes Wachstum“ könnte die Zentralregierung in Zukunft aber Subventionen und andere Unterstützung für DAC-Technologien bereitstellen, so Combs.

„Chinas Fähigkeiten in der Massenproduktion könnten dazu beitragen, die Kosten für neuartige DAC-Filter oder andere Ausrüstung zu senken“, sagt auch Julia Attwood, Spezialistin für industrielle Dekarbonisierung bei BloombergNEF. Allerdings unterscheidet sich die DAC-Technologie in vielerlei Hinsicht von Solaranlagen und Batterien, sodass Chinas Stärken in der Massenproduktion nicht so stark zum Tragen kämen: 

• Anders als bei Solar und Batterien fallen bei DAC-Anlagen recht hohe Betriebskosten an , weil die Technologie sehr viel Energie verbraucht. „Der Energiebedarf wird zukünftig rund 30 bis 50 Prozent der Kosten ausmachen“, sagt Thomas Schöb, wissenschaftlicher Projektkoordinator des Forschungsprojekts DACStorE am Forschungszentrum Jülich, zu Table.Briefings.
• Fraglich ist auch, „wie weit die Fertigung automatisiert und standardisiert werden kann “, sagt Schöb. DAC-Anlagen werden derzeit oft in Handarbeit produziert. Schöb rechnet bei einer Automatisierung mit „erheblichen Kostensenkungen“. Das Potenzial sei vermutlich aber geringer als bei Batterien und Solarmodulen. Ihm zufolge seien langfristig Kosten von 200 Euro pro Tonne bei der Abscheidung und zehn bis 20 Euro für Transport und Speicherung möglich.

DAC-Firmen: Verdopplung der Effizienz und Pläne für modulare Anlagen

DAC-Unternehmen in Europa und den USA melden ebenfalls neue Entwicklungen. Das US-Unternehmen CarbonCapture etwa stellte im Juni 2024 ein modulares DAC-System in einem Schiffscontainer vor, das der chinesischen CarbonBox ähnelt. In einer Fabrik in Arizona soll die Massenproduktion anlaufen. Auch das Schweizer Unternehmen Climeworks hat kürzlich einen Durchbruch gemeldet: Neues Filtermaterial soll doppelt so viel CO2 auffangen, nur die Hälfte der Energie verbrauchen und dreimal länger nutzbar sein als die bisher eingesetzte Technologie. Dem Unternehmen zufolge sei man auf einem guten Weg, die Kosten pro gefilterter und gespeicherter Tonne CO2 bis 2030 auf 400 bis 600 US-Dollar zu senken. Nach derzeitigem Kurs wären das rund 360 bis 540 Euro. Heute liegen die Kosten noch doppelt so hoch. Durch technologische Fortschritte, eine Massenproduktion und größere Fabriken sollen die Kosten nach 2030 noch weiter sinken, so das Unternehmen. 

Diese hohen Kosten zeigen die großen Herausforderungen der DAC-Technologie. Bisher kaufen Unternehmen wie Microsoft , JP Morgan Chase, der Facebook-Mutterkonzern Meta, Klarna oder Stripe CO2-Zertifikate aus DAC-Anlagen auf freiwilliger Basis und in recht geringem Umfang. Sollen in Zukunft aber hunderte Millionen Tonnen CO2 mit DAC-Anlagen kompensiert werden, ist ein Preis von 400 US-Dollar laut Experten zu hoch. Viele Jahre lag der Zielwert für die wirtschaftliche Sinnhaftigkeit von DAC bei 100 US-Dollar. Doch wenig deutet darauf hin, dass dieser Wert schnell erreicht wird.

USA stellen Milliardenförderung in Aussicht

Förderprojekte und Steuererleichterungen durch die US-Regierung könnten der DAC-Technologie in den nächsten Jahren neuen Schwung verleihen. Die Biden-Administration hat 3,5 Milliarden US-Dollar an Förderung bereitgestellt, die fließen soll, wenn die Unternehmen bestimmte Meilensteine erreichen. Mit dem Geld wollten die USA ursprünglich vier sogenannte DAC-Hubs fördern – regionale DAC-Zentren, an denen mehrere Anlagen zum Filtern und Speichern von CO2 entstehen sollen. Das klingt zunächst nach viel Geld. Allerdings konnten bisher nur zwei vielversprechende Standorte identifiziert werden. Ein Teil der Fördersumme wird deshalb noch zurückgehalten beziehungsweise für Grundlagenforschung verwendet, bis zwei weitere Hubs identifiziert werden können. 

Die zwei DAC-Hubs in Texas und Louisiana könnten langfristig bis zu 1,2 Milliarden US-Dollar an staatlicher Förderung erhalten. Das Geld wird aber in Etappen ausgezahlt. Der Standort in Louisiana, mit dem ab 2030 eine Million Tonnen CO2 aus der Luft gefiltert werden soll, hat beispielsweise erst 50 Millionen US-Dollar an Förderung erhalten. Für den Bau der Anlage floss bisher keine Förderung. Das Projekt befindet sich noch in einer frühen Phase. Die beteiligten Unternehmen müssen erst die Anwohner überzeugen und sich um Genehmigungen für den Betrieb kümmern. 

Zudem sieht der Inflation Reduction Act (IRA) einen Steuerrabatt von 180 US-Dollar pro Tonne an aus der Atmosphäre gefiltertem CO2 vor. Mit diesen Förderprogrammen gelten die USA als „ führend bei der politischen Unterstützung von DAC “, wie die Internationale Energieagentur schreibt. Beide großen US-Parteien sind Befürworter von DAC. Doch selbst die angekündigte Milliardenförderung in den USA werde kaum ausreichen, warnen die Analysten der Beratungsfirma Rhodium Group. Um zu einer nennenswerten DAC-Industrie zu gelangen, die ausreichend CO2 aus der Luft auffangen könnte, müsste „der Umfang der politischen Maßnahmen [in den USA] etwa 20-mal größer sein als die derzeitige politische Unterstützung“, schätzen die Rhodium-Analysten. 

Von Nico Beckert

Das Original zu diesem Beitrag "Jetzt wetteifern die USA und China um die mächtigste Klima-Technik" stammt von Table.Media.