NETPEC – Verbundprojekt CDR: Negative Emissionen mittels photoelektrochemischer Methoden

Projektbeschreibung

Hauptursache des menschengemachten Klimawandels sind die seit der Industrialisierung deutlich gestiegenen CO2-Emissionen, die mehrheitlich aus der Verbrennung fossiler Energieträger stammen. Die erste Maßnahme zum Erreichen der gesetzten Klimaziele ist daher die Vermeidung dieser Emissionen. Darüber hinaus sind die CO2-Emissionen einer Reihe industrieller Prozesse prozess­inhärent und lassen sich daher nicht oder nur bedingt vermeiden. Zur Kompensation dieser Emissionen und zur allgemeinen Reduktion des atmosphärischen CO2 sind Technologien und Prozesse notwendig, die langfristig CO2 aus der Atmosphäre binden.

Ziele des Vorhabens:

  1. Entwicklung lichtabsorbierender und photokatalytischer Materialien und einer Reaktionszelle, die CO2 photoelektroche­misch oder elektrochemisch in lagerbare Produkte überführen. Dabei sind verschiedene Produkte denkbar, u. a. Oxalat oder Graphit.
  2. Entwicklung eines Gesamtdesigns der Prozesskette von der CO2-Abtrennung aus der Luft bis zur Endlagerung des fixierten CO2 nach Maßgabe klimatischer Folgen und geologischer Voraussetzungen des Konzepts.

Technologien, wie sie im NETPEC-Projekt beschrieben werden, befinden sich noch am Anfang ihrer Entwicklung. ITAS wird in enger Kooperation mit den technischen Partnern F&E-integrierte Nachhaltigkeitsanalysen und -optimierungen durchführen. Dies ermöglicht die Nutzung von Nachhaltigkeitsinformationen bereits in frühen Phasen. Für die Analyse wird das Lebenszykluskonzept gewählt, um außer den Hauptprozessen auch unvermeidbare Vor- und Folgeprozesse zu erfassen. Zu diesen Prozessen gehören zum Beispiel Material- und Energiebereitstellung, Wiederverwertung und Entsorgung. Nachhaltigkeitsdimensionen und Bewertungsmethoden:

  • Umwelt: Life Cycle Assessment (LCA)
  • Ökonomie: Life Cycle Costing (LCC)
  • Gesellschaft: Social LCA (sLCA)

Den Startpunkt der ITAS-Arbeiten bilden wesentliche projektspezifische Definitionen: Systemgrenzen (betrachtete Prozesse), Parameter (z. B. Wirkungsgrade, Zinsen, Lebensdauern), Wirkungen (z. B. Klimawandel, Humantoxizität) und Indikatoren (z. B. CO2-Äquivalente) werden definiert. Der grundlegende Teil aller Analysen ist die Entwicklung von Energie-, Material- und Kostenmodellen, die ökologische und ökonomische Auswirkungen und Eigenschaften direkt beschreiben. Darüber hinaus werden diese Informationen mit Wirtschafts- und Sozialstatistiken verknüpft, um Erkenntnisse über die gesellschaftlichen Auswirkungen der NETPEC-Technologien zu gewinnen.

Kontakt

Dr. Andreas Patyk
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Tel.: 0721 608-24606
E-Mail