Abgase nutzen für CO₂-Mineralisierung und Wasserstoff-Erzeugung

Schweizer Technik bindet CO₂ als Stein und produziert grünen Wasserstoff

CO₂-Mineralisierung und Wasserstoff-Erzeugung: Ein Schweizer System bindet Industrieabgase als Stein und produziert parallel grünen Wasserstoff direkt an der Quelle.

Ein grauer Container steht neben einer Industriehalle. Drinnen zirkulieren Wasser, Strom und Abgase. Was nach gewöhnlicher Technik aussieht, erledigt etwas Ungewöhnliches: CO₂ verschwindet nicht in unterirdischen Speichern, sondern wird in feste Mineralien überführt. Parallel entsteht Wasserstoff. Diese Kopplung macht den Ansatz so bemerkenswert. Emissionen bleiben nicht länger ein reines Problem, sondern werden zu verwertbaren Stoffen – direkt am Ort ihres Entstehens.

Die Technik richtet sich an Branchen, die ihre Emissionen nicht einfach abschalten können. Zementwerke, Chemieanlagen oder Metallverarbeiter stoßen weiterhin große Mengen CO₂ aus. Für sie zählt jede Lösung, die ohne große Umbauten funktioniert und wirtschaftlich bleibt – ein Anspruch, den das an der Schweizer EPFL entwickelte System erfüllen soll. Ein modulares System, das sich wie ein Container aufstellen lässt, passt genau in diese Lücke.

CO₂-Mineralisierung und Wasserstoff-Erzeugung läuft parallel

In der Natur bindet Gestein Kohlendioxid über lange Zeiträume. CO₂ löst sich im Wasser, reagiert mit Mineralien und wird als Karbonat eingeschlossen. Dieser Prozess dauert Jahrtausende. Technische Verfahren versuchen seit Jahren, ihn zu beschleunigen. Viele Ansätze scheitern an hohen Temperaturen, großem Energiebedarf oder komplizierter Infrastruktur.

Hier kommt die elektrochemische Variante ins Spiel. Strom bringt CO₂ in eine reaktive Form. Die Gase reagieren mit Metallen und bilden feste Karbonate. Der entscheidende Punkt: Das System arbeitet nahe Raumtemperatur. Gleichzeitig spaltet die Elektrolyse Wasser. Dabei entsteht Wasserstoff. Beides läuft im selben Gerät ab, ohne Umwege. „Wir sind die erste Lösung, die CO₂-Speicherung und gleichzeitige Wasserstoffproduktion adressiert“, sagt Luc Bondaz.

Was grüner Wasserstoff ist – und wie er hier entsteht

Wasserstoff gilt nur dann als „grün“, wenn er mithilfe von erneuerbarem Strom hergestellt wird. In diesem Fall spaltet eine Elektrolyse Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff. Entscheidend ist die Stromquelle: Stammt sie aus Wind-, Solar- oder Wasserkraft, entstehen dabei keine zusätzlichen CO₂-Emissionen.

Beim Schweizer System läuft dieser Schritt parallel zur CO₂-Mineralisierung. Der Wasserstoff entsteht also nicht aus dem CO₂ selbst, sondern aus Wasser – gekoppelt an denselben elektrochemischen Prozess und denselben Stromfluss. Genau diese Kombination macht den erzeugten Wasserstoff klimafreundlich und industriell nutzbar.

Ein Container ersetzt komplexe Anlagen

Alle Bauteile finden Platz in einem standardisierten Modul. Das erleichtert Transport und Aufbau. Die Anlage soll dort stehen, wo Abgase anfallen. Lange Leitungen, aufwendige CO₂-Transporte oder zusätzliche Speicher entfallen. Das senkt Kosten und vereinfacht die Integration in bestehende Werke.

Nach Angaben des Start-ups verarbeitet ein Modul bis zu zwei Tonnen CO₂ pro Tag. Das gebundene Gas liegt danach als stabiles Mineral vor. Es lässt sich lagern oder weiterverwenden. Die Technik zielt nicht auf ferne Großspeicher, sondern auf dezentrale Lösungen im industriellen Alltag.

Nebenprodukte senken die Kosten

Der wirtschaftliche Druck wächst. In der Schweiz fällt auf jede ausgestoßene Tonne CO₂ eine Abgabe von 120 Franken (125 Euro) an. Das ist deutlich mehr als in Deutschland oder Österreich, wo CO₂ je nach Sektor derzeit mit rund 55 bis 75 Euro pro Tonne bepreist wird. Viele Unternehmen suchen deshalb nach pragmatischen Alternativen. Mehrere Firmen haben bereits Interesse bekundet. Der Anreiz liegt auf der Hand: Wer Emissionen bindet, spart Abgaben und gewinnt Nebenprodukte.

Die festen Karbonate eignen sich für die Bauindustrie. Sie können als Bestandteil nachhaltiger Baustoffe dienen. Der erzeugte Wasserstoff lässt sich als Energieträger nutzen. Beides hat einen Marktwert. Damit unterscheidet sich das System von Verfahren, die nur Kosten verursachen. „Neben dem Wegfall der Speichergebühren erhalten Betreiber verwertbare Reaktionsprodukte“, erklärt Bondaz. Das soll helfen, die Investition auszugleichen. Die Technik rechnet sich nicht allein über Klimaziele, sondern über konkrete Nutzung.

Das Unternehmen arbeitet derzeit an einem Prototyp. Dafür flossen mehr als 600.000 Franken aus Förderprogrammen und Startkapital. Die Entwicklung stammt aus einem universitären Umfeld. Unterstützt wurde sie unter anderem durch Förderlinien für Ausgründungen und unternehmerische Projekte.

Technik muss sich im Werk bewähren

Entscheidend ist, dass die Technik nicht nur funktioniert, sondern sich auch wirtschaftlich trägt. „Langfristig müssen Unternehmen mehr tun als nur die CO₂-Abgabe vermeiden“, so Bondaz. Darin liegen die größten Hürden für eine breitere Nutzung.

Ein Serienprodukt gibt es noch nicht. Größere Tests stehen aus. Entscheidend bleibt, ob die Anlage stabil läuft und sich in verschiedenen Industrien bewährt. Auch der Strombedarf spielt eine Rolle. Grüner Strom ist Voraussetzung für den Klimanutzen. Trotzdem zeichnet sich eine Perspektive ab: CO₂ lässt sich vor Ort binden und in feste Stoffe überführen. Entsteht dabei Wasserstoff, verändert sich die wirtschaftliche Rechnung.

Für emissionsintensive Branchen entsteht damit eine zusätzliche Option: Kein Ersatz für Emissionsvermeidung, aber ein praktikabler Baustein. Ein Container neben der Fabrik kann aus Abgasen feste Mineralien machen – und gleichzeitig einen Energieträger erzeugen.

Kurz zusammengefasst:

Ein containergroßes System bindet Industrie-CO₂ direkt vor Ort als stabile Mineralien und erzeugt parallel grünen Wasserstoff – bei nahe Raumtemperatur und ohne komplexe Umbauten.
Die CO₂-Mineralisierung und die Wasserstoffproduktion laufen gekoppelt, aber getrennt ab: CO₂ wird dauerhaft gebunden, Wasser per Elektrolyse gespalten, Nebenprodukte werden nutzbar.
Für emissionsintensive Branchen entsteht so eine wirtschaftliche Option, um CO₂-Kosten zu senken, Abgaben zu vermeiden und zugleich verwertbare Stoffe für Bauindustrie und Energieversorgung zu gewinnen.

Übrigens: Während Industrieabgase zu Stein und Wasserstoff werden, suchen Forscher auf hoher See nach einer anderen Lösung – sie wollen überschüssigen Windstrom nutzen, um aus Salzwasser grünen Wasserstoff zu gewinnen. Ob Mikroben dabei das Süßwasserproblem lösen können, mehr dazu in unserem Artikel.