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Technology

Direct Air Capture (DAC) Niedertemperaturverfahren

CO₂ aus der Umgebungsluft mit Abwärme zurückgewinnen: Niedertemperatur-Sorbentien ermöglichen negative Emissionen bei geringerem Energiebedarf.
Date:

Technology Check

Technology Readiness Level (TRL)

How ready is the technology?
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Market Readiness

When will the technology be ready for the market?
Heute
2030
2035
2040

Scope

In which scope according to the GHG Protocol does the technology operate?
1
2
3

Economic Efficiency

What is the ratio of financial investment to generated benefit?
€
€€
€€€

Definition und Wirk-/Funktionsprinzip

Beim Niedertemperaturverfahren Direct Air Capture wird CO2 direkt aus der Luft abgeschieden und mithilfe chemischer oder physikalischer Sorbentien (z. B. feststoffbasierte Amin-Sorbentien) gebunden. Anschließend wird das CO2 bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen (ca. 50–120 °C) wieder freigesetzt und kann gespeichert oder genutzt werden. Vorteile des Niedertemperaturansatzes sind ein geringerer Energiebedarf, die Nutzung von Abwärme und eine längere Lebensdauer der Sorbentien. Nachteile sind geringere Adsorptionsgeschwindigkeiten und größere Anlagenflächen.

Hinweis zum TRL: Der TRL variiert je nach Technologie zwischen 5 und 8. Feststoffbasierte Amin-Systeme sind am weitesten entwickelt. Flüssiglösungen und alternative Sorbentien befinden sich noch in der Pilot- oder Demonstrationsphase.

SWOT analysis

What are the current strengths and weaknesses of the technology? What external developments (opportunities, risks) influence the technology?

Strengths

  • Direkte CO2-Entnahme aus der Atmosphäre, negative Emissionen möglich
  • Geringerer Energiebedarf als Hochtemperatur-DAC
  • Nutzung von Abwärme oder erneuerbarer Energie möglich
  • Kompakte Anlagen, geringer Flächenbedarf im Vergleich zu Aufforstung/Biomasse
  • Technologisch bereits in TRL 7–8 (feststoffbasierte Systeme) erprobt

Weaknesses

  • Hohe Kosten: aktuell 800 - 1.000 € pro Tonne CO2
  • Langsame Adsorptions- und Desorptionszyklen, größere Anlagenfläche nötig
  • Sekundäre Emissionen durch Herstellung der Sorbentien
  • Wasserverbrauch und mögliche Korrosion bei feuchtem Betrieb
  • Noch begrenzte industrielle Skalierung

Opportunities

  • Steigende CO2-Preise und Klimagesetze erhöhen wirtschaftliche Attraktivität
  • Technologische Weiterentwicklung → Senkung der Betriebskosten
  • Integration mit synthetischen Kraftstoffen (Power-to-X) und CCU
  • Wachsende Nachfrage nach CO2-neutralen Produkten und Klimazertifikaten
  • Möglichkeit, globale negative Emissionen zu erreichen

Threats

  • Wettbewerb mit anderen Technologien zur CO2-Reduktion (Aufforstung, CCS, erneuerbare Energien)
  • Politische und regulatorische Unsicherheiten
  • Energieversorgung mit erneuerbarer Energie muss gewährleistet sein, sonst schlechte CO2-Bilanz
  • Öffentliches Vertrauen und Akzeptanz könnten durch Kosten oder Wahrnehmung als „unnatürlich“ beeinträchtigt werden
  • DAC steht nicht in Konkurrenz zu erneuerbaren Energien oder CCS

Erfolgsbeispiele

  • ClimeWorks (Island)
    Feststoffbasierte Amin-Sorbentien, Niedertemperatur; Betrieb seit 2021, ca. 4.000 t CO2/Jahr, gekoppelt mit Mineralisierung in Basalt
    Zum Erfolgsbeispiel
  • Zero Carbon Systems
    Feststoffbasierte Sorbentien; Demonstrationsanlagen, Integration in Industrieprozesse, Niedertemperatur (~85 °C)
    Zum Erfolgsbeispiel

Source