Industrieanlage und Fluss von oben, repräsentieren Klimaschutztechnologie im GreenTech-Bereich
Technology

Adsorptive CO₂-Abscheidung und -Wiederverwendung

CO₂ gezielt aus Abgasen oder Luft abtrennen: kompakte Anlagen, skalierbare Materialien und ein Schlüssel für CCU/CCS in der Industrie.
Date:

Technology Check

Technology Readiness Level (TRL)

How ready is the technology?
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Market Readiness

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

Economic Efficiency

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

Definition und Wirk-/Funktionsprinzip

Bei adsorptiven Verfahren wird CO2 an porösen Feststoffen (z. B. Aktivkohle, zeolithische Materialien oder metallorganische Gerüste) bei moderaten Temperaturen und Drücken gebunden. Die Regeneration erfolgt durch Druck- oder Temperaturwechsel, sodass ein konzentrierter CO2-Strom entsteht, der z. B. in Gewächshäusern, in Gewerbeprozessen oder als Vorstufe weiterer CCU-Routen genutzt werden kann. Die Grundtechnologie ist industriell etabliert und modular einsetzbar. Nutzenpotenziale ergeben sich u. a. für Gewächshaus- und Lebensmittelindustrie, kleinere Industrie- und Gewerbebetriebe mit CO2-haltigen Abgasen sowie als vorgeschaltete Stufe für weitere CCU- oder CCS-Prozesse. 

Kennzahlen und Reifegrad (Richtwerte)

  • Technologischer Reifegrad (TRL): 7–8 (für klassische Adsorbertechnologien) 
  • Energiebedarf: 144–400 kWh je t abgetrenntem CO2 
  • Wasserstoffverbrauch: 0 
  • Typische Modul-/Pilotgröße: Container mit 20–40 Liter Adsorbensvolumen 
  • Typischer Durchsatz: 0,2–0,5 t CO2 pro Tag 
  • Anforderungen an den CO2-Strom: 0,04–20 Vol.-% CO2; Luftfeuchte < 50 % r. F. 
  • Typische Produkte: reiner CO2-Strom (Food-/Greenhouse-Qualität)

Quelle: THINKTANKirs Publikation: CCU-Technologien: Status Quo und Zukunftsperspektiven

SWOT analysis

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

Strengths

  • Modulare, flexible Einsetzbarkeit; Bereitstellung eines konzentrierten CO2-Stroms als Vorstufe für nachgelagerte CCU/CCS-Prozesse
  • Industriell etabliert; Nutzung in verschiedenen Anwendungsfeldern (u. a. Gewächshaus-/Lebensmittelindustrie, kleinere Industrie-/Gewerbebetriebe)

Weaknesses

  • Anforderungen an den Zustrom (CO₂-Konzentration und Luftfeuchte) können die Einsatzmöglichkeiten einschränken
  • Leistungsdaten stark material- und prozessabhängig (z. B. Adsorbens, Zyklusführung)

Opportunities

  • Einsatz als vorgeschaltete Stufe für unterschiedliche CCU-Routen durch Bereitstellung eines reinen CO2-Stroms
  • Potenziale für dezentrale Anwendungen durch modulare Container-/Pilotsysteme

Threats

  • Sensitivität gegenüber Verunreinigungen/Feuchte (abhängig vom Systemdesign und Adsorbens) kann Betrieb/Standzeit beeinflussen
  • Wirtschaftlichkeit hängt stark von Rahmenbedingungen (CAPEX/OPEX, Energiepreise, regulatorische Faktoren) ab

Erfolgsbeispiel

VPSA-Pilot (3-Kolonnen) an der Université de Mons (Belgien): An der Université de Mons (Belgien) wurde im Rahmen eines EU-Projekts ein 3-Kolonnen VPSA-Pilot aufgebaut, in dem das MOF-Material MIL-160(Al) zur CO2-Abscheidung aus einem Gasgemisch mit 15 Vol.-% CO2 getestet wurde. Der Versuch erreichte eine CO2-Reinheit von knapp 90 % bei rund 93 % Rückgewinnung und demonstriert das Potenzial neuartiger Adsorbentien für energieeffiziente CO2-Abtrennung. Zum Erfolgsbeispiel.

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