Auf dem Weg in die Kohlendioxid-Ökonomie

Die Lösung der Klimafrage ist im Grunde einfach. Man produziere so viel Kohlendioxid wie möglich - aber auf eine Weise, durch die es wertvoll wird. Zu wertvoll, um es in die Luft zu blasen.

Screenprint: Netpower

Schon optisch mutet das neue, nahe Houston gelegene Erdgaskraftwerk eher wie eine Raffinerie an. Und tatsächlich kann man es auch als eine chemische Fabrik verstehen, die einen Überschuss an Energie und Wasser erzeugt, während sie Methan in Kohlendioxid umsetzt. Um letzteres in einer Beschaffenheit herzustellen, die es wertvoll macht. Zu wertvoll, als dass man es einfach in die Atmosphäre blasen möchte. Die Anlage am West Fairmont Parkway im Bayport-Gewerbegebiet der kleinen texanischen Stadt La Porte emittiert rein gar nichts.

Entwickelt hat den hier erstmals großtechnisch umgesetzten und entsprechend nach ihm benannten Prozess der britische Ingenieur Rodney John Allam. Realisiert wird das Vorhaben von dem Startup NET Power, hinter dem Exelon und einige andere größere Partner aus der amerikanischen Energiebranche stehen. Im Mai 2018 wurde das Kraftwerk erstmals angefahren, seit einigen Monaten läuft es im Regelbetrieb. Mit nur fünfzig Megawatt thermischer Leistung ist sein Beitrag zur Energieversorgung natürlich marginal, aber es soll ja auch nicht Kraft demonstrieren, sondern technische Eleganz.

Entlassungen
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Deren erstes Element darin besteht, das zugeführte Methan nicht in Luft, sondern in purem, aus der Umgebungsluft gefiltertem Sauerstoff zu verbrennen. Auf diese Weise entstehen weder Stickoxide, noch Schwefeloxide oder andere Schadstoffe. Die zweite zentrale Idee ist die Verwendung des so produzierten Kohlendioxid-Wasserdampf-Gemisches als Arbeitsmedium, das direkt auf die Turbine geleitet wird, statt den Umweg über eine Dampferzeugung zu gehen. Trotz der notwendigen zusätzlichen Aufwendungen für die Sauerstoffbereitstellung, die Wasserabscheidung und die Komprimierung sind auf diesem Weg Wirkungsgrade von deutlich über 50 Prozent und damit eine Stromproduktion zu wettbewerbsfähigen Kosten möglich. Das gilt auch beim Einsatz von Kohle als Primärenergieträger, der eine zusätzliche, vorgeschaltete Vergasung erfordert. Wer an den technischen Details interessiert ist, findet in der nachfolgenden Abbildung eine graphische Erläuterung des Konzepts. Soweit verfügbar sind Angaben zu den Stoffströmen (Massenprozent), Temperaturen (in Grad Celsius) und Drücken in den verschiedenen Abschnitten des Kreislaufes enthalten.

Schornsteine gibt es nicht mehr. Abscheidung und Speicherung des überschüssigen Kohlendioxids, häufig mit dem englischen Akronym CCS für „carbondioxide capture and storage“ abgekürzt, sind integrierte Konstruktionsmerkmale eines Allam-Kraftwerks, die keine zusätzlichen Einrichtungen erfordern und nicht mit Wirkungsgradverlusten einhergehen. Das abgeleitete Kohlendioxid liegt zudem in einem als super- oder überkritisch bezeichneten Zustand vor. In diesem verhält es sich wie ein Gas mit der Dichte einer Flüssigkeit. Superkritisches Kohlendioxid ist chemisch stabil, nicht entflammbar, enorm fließfähig, ungiftig und ein hervorragendes Lösungsmittel.

Verkaufen kann Net Power das „Abfallprodukt“ seines Kraftwerks beispielsweise an Erdgas- und Erdölförderer. Denn die Einleitung von superkritischem Kohlendioxid in entsprechende Lagerstätten erhöht deren Ausbeute erheblich. Das Gas verdrängt die fossilen Kohlenwasserstoffe auch aus den kleinsten Rissen und Spalten in den Tiefen der Erdkruste und treibt sie zum Bohrloch. Das Kohlendioxid selbst verbleibt dabei im Boden, die Physik hält es dort sicher gefangen. Auch Methanhydratlagerstätten am Meeresgrund lassen sich auf diese Weise erschließen. Vielleicht werden also schon bald Gaskraftwerke mit Methan betrieben, das wiederum mithilfe seiner Verbrennungsprodukte gewonnen wurde. So geht Kreislaufwirtschaft.

Andere bereits etablierte Anwendungen für superkritisches Kohlendioxid finden sich in der Lebensmittelproduktion, der Medizintechnik und Pharmazeutik. Als Arbeitsmedium eignet es sich nicht nur für fossile Kraftwerke, sondern auch für Kernreaktoren, für die tiefe Geothermie oder für Wärmepumpen. Hinsichtlich seines Einsatzes als Reaktionspartner oder Ausgangsprodukt in der Grundstoffherstellung, man denke an Zement, Keramik oder Kunststoffe, gibt es erste, vielversprechende Forschungsergebnisse. Vielleicht gelingt es mit ihm sogar, unter Einsatz geeigneter Katalysatoren auf neuen Reaktionspfaden Methanol und andere synthetische Treibstoffe energetisch günstiger als bislang möglich darzustellen.

Nicht ein Preis für CO2, sondern sein Wert ist entscheidend

So könnten Allam-Kraftwerke die Keimzellen für eine neue, die bestehende Kohlenwasserstoffwirtschaft ergänzende Kohlendioxid-Ökonomie werden. Und das Thema Klimaschutz wäre gleich mit erledigt, zumindest im Sektor der Stromerzeugung. Um diese Entwicklung zu beschleunigen, sollte die Politik die Betreiber fossiler Kraftwerke für jede Tonne Kohlendioxid prämieren, die nicht in die Atmosphäre gelangt. Geld dafür stünde aus den dann nicht mehr erforderlichen Subventionen und Fördermaßnahmen zur Verfügung, die derzeit auf die Defossilisierung des Energiesektors abzielen.

Blick zurück - nach vorn
Blackbox KW 39 – Klima-Voodoo und andere Flüche
Zur effektiven Reduzierung von Emissionen brauchen Treibhausgase keinen Preis, sondern einen Wert. Rekarbonisierung schafft einen solchen, Dekarbonisierung nicht. Denn wann immer etwas in großer Menge kostengünstig verfügbar wird, weckt die Frage, was man damit anstellen könnte, das Interesse von Technikern und Unternehmern. Panische Abwehrreaktionen führen dagegen nie zu Lösungen, mag etwas auf den ersten Blick auch noch so nutzlos, wenn nicht sogar riskant oder gefährlich erscheinen. Mehr nukleare Abfälle generieren eben mehr Ideen, wie sich aus diesen Energie und Wertstoffe generieren lassen. Je mehr Plastikmüll anfällt, desto eher lohnen sich der Aufbau von Sammelsystemen und die Entwicklung und Etablierung von Recycling-Technologien. Und schon heute produzieren die Rauchgasentschwefelungsanlagen unserer Kohlekraftwerke einige Millionen Tonnen Gips pro Jahr. Der übrigens nach einem eventuellen Ausstieg wieder aus Steinbrüchen gewonnen werden müsste.

Auch die Net-Power-Technologie benötigt einen wachsenden, die Phantasie von Investoren anregenden Markt, um sich ausbreiten zu können. Energie einzusparen, wie mit der Energiewende beabsichtigt, schafft keinen Raum für Innovationen, deren Antworten auf die Klimafrage nicht Verzicht, Enteignung und Wohlstandsabbau lauten. Allam-Kraftwerke stellen ebenso wie Kernreaktoren der vierten Generation und die Kernfusion einen Lackmustest für die Klimaschutzbewegung dar. Die angesichts solcher Fortschritte entscheiden muss, ob es ihr wirklich um das Klima geht. Oder vielleicht doch nur um eine sozialistische Gesellschaftstransformation.

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Kommentare ( 60 )

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Albert Pflueger
1 Jahr her

Solange ein wirtschaftlich interessanter Rohstoff dabei gewonnen werden kann, mag das Konzept aufgehen. Allerdings sollte man nicht auf den Fehler verfallen, den Klimawandel dem CO2 anzukreiden- e sei denn, der Blödsinn kann uns zu einer modernen Energieerzeugung aus Kernkraft statt mithilfe von Windmühlen bringen. Die Verzichtsökonomie der grünen Spinner dürfte auf Dauer nicht mehrheitsfähig sein, wenn Alternativen zur Verfügung stehen, die auch den Fanatisierten einen Ausweg aus der selbstverschuldeten Energiekrise weisen.

RNixon
1 Jahr her

Ich verfolge dieses Projekt schon lange und bin überzeugt, dass sich solche Techniken durchsetzen werden. Und wenn wir es in Deutschland nicht schaffen das CO2 aus solchen Kraftwerken unter die Erde zu pumpen dann wird der Strom in Zukunft so in Norwegen oder Russland produziert und, nicht mehr das Gas von dort geliefert. “ Um diese Entwicklung zu beschleunigen, sollte die Politik die Betreiber fossiler Kraftwerke für jede Tonne Kohlendioxid prämieren, die nicht in die Atmosphäre gelangt. “ Genau das wird mit dem Emissionshandel erreicht – diese Anlage müsste nullkommanix dafür berappen während die veralteten Kohlekraftwerke zahlen müssen. Man könnte… Mehr

Stephan Stahl
1 Jahr her

Sollen wir den CO2 wieder nach Rusland pumpen? Nord Stream 2 wird gerade fertig.

Lara
1 Jahr her

Lösungen für inszenierte Probleme sind auf dem Weg in eine linkstotalitäre Gesellschaft nur hinderlich.

Sani58
1 Jahr her

Eigentlich ist und sollte Power to Liquid nur ein Baustein zur Dekarbonisierung und in den entsprechenden Zeiträumen sein. Zur Beeinflussung des *Klima scheint mir eher Sonnenaktivitäten, Wasserdampf aus Weltmeeren, Erdrotationen, Vulkanausbrüchen und vielleicht gaanz am Rande und am Schluss die (Über)Bevölkerung zu sein. Die Ressourcen von Erdöl/Gas/Kohle sind endlich und werden daher in einigen zehn Jahren entsprechend teuer. Unser Hauptaugenmerk sollte dem sparsamen und effizienten Einsatz von Ressourcen und dem Erhalt und Schutz unserer Umwelt gelten. Sagt das denn kein Lehrer den Schülern oder ist das wegen *Klima nur drittrangig? Ich würd allen Freitagskindern ein bis 3 Müllsäcke in die… Mehr

Engelmann Hans
1 Jahr her

So, so… Das Kohlendioxid könnte interessant für die Fracking-Industrie sein…
Nun soll es ja Leute geben, die dem Fracking sehr skeptisch gegenüberstehen!

Momentan würde sich das vielleicht noch rechnen, aber wenn es einmal VIELE solche Kraftwerke und IMMER WENIGER Fracking gibt, könnte sich das Konzept – ganz marktwirtschaftlich- umdrehen und pervertieren. D.h. die energieerzeugenden Unternehmen zahlen damit ihnen jemand das teuer erzeugte Kohlendioxid abnimmt und es wird sich dann sicher jemand finden der das Gas dann im Wald aus einem Erdloch bläst…
Skeptisch! Werden hier die nächsten Mrd. Subvention in „den Sand gesetzt“?

Eberhard
1 Jahr her

Alles im Artikel ausgeführte kann ich nur unterstützen. Aber leider lesen gerade die, die das Klima durch den Menschen verändern wollen, so etwas nicht. Sie lassen sich von irgendwelchen Scharlatanen oder Traumtänzern etwas vormachen und tun, was die ihnen ins Ohr flüstern. Sie wissen, oder es kümmert sie nicht, das nur Energie der Motor allen Lebens und jeglichen Fortschritts ist. Wer Energie zur Mangelware macht, hat keine Zukunft. Gerade wer ausgerechnet das Klima beeinflussen will, kann das nur mit einem riesigen Energieeinsatz erreichen. Aber Klimaveränderung ist längst nicht das einzige Zukunftsproblem, welches enorme zusätzliche Energie benötigt. Das erlaubt uns nicht,… Mehr

Hans Nase
1 Jahr her

Netter Versuch, aber der vorgestellte Allam Prozess wird ein kleiner Baustein im großen Puzzle bleiben, nicht mehr. Die „Klimafrage“ löst er sicher nicht. Nicht deswegen, weil – wenn es sich bewahrheitet, was kaum berichtet wird – das Klima sich primär wegen schwankenden Sonneneinstrahlung wandelt und nur zu einem geringen Anteil Menschgemacht zu sein scheint. Nein, weil eine Stromerzeugung mit CO2 als werthaltigem Nebenprodukt (in der Nähe der CO2-Abnahme übrigens) nur zu einem geringem Maße die konventionelle Erzeugung ersetzen kann. Ansonsten wird hier von Technik gesprochen. Von Fakten. So etwas ficht doch keinen Ideologen an, der die neue sozialistisch-feministische Weltordnung anstrebt… Mehr

Thorsten
1 Jahr her

Zu schön um wahr zu sein. etwa Fake-News?

Di Limonati
1 Jahr her

Donalds Trump Umweltpolitik ist besser als in den Anti- Trump Medien dargestellt. „Kein Land, das beim Pariser Abkommen mitmacht, hat so stark CO2 reduziert wie die USA“, sagte er bei einer Rede im Weißen Haus zum Stand der amerikanischen Umweltpolitik. Trump bemängelte, dass das Abkommen teuer und unfair sei. „Wir werden die Umwelt verteidigen, aber wir werden auch amerikanische Arbeitsplätze verteidigen“, sagte Trump. Er sagte, dass Amerika in der Welt eine Führungsrolle dabei einnehmen könnte, Verschmutzung zu bekämpfen. „Frühere Regierungen hätten mit ihrem Kurs den Energiesektor und die Arbeiter des Landes bestraft und dabei die Welt doch nicht sauberer gemacht,… Mehr