CarbonateClusters

Angesichts der dringenden Notwendigkeit, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und bereits emittiertes CO₂ aktiv aus der Atmosphäre zu entfernen, gewinnen Technologien für negative Emissionen zunehmend an Bedeutung. Im Wärmesektor, der stark von dezentralen Biomasseanlagen geprägt ist, besteht jedoch eine wesentliche technologische Lücke: Für kleine und mittlere Anlagen fehlen praktikable und kosteneffiziente Lösungen zur CO₂-Abscheidung. Das Projekt CarbonateClusters setzt hier an und adressiert diese zentrale Herausforderung auf dem Weg zur Klimaneutralität.
Im Fokus des Projekts stehen zwei zentrale Forschungsfragen: Wie lässt sich das etablierte Karbonat-Looping-Verfahren auf dezentrale, kleinskalige Biomasseanlagen übertragen? Und wie können innovative Carbon-Capture-Technologien hohe CO₂-Abscheideraten bei gleichzeitig hoher Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit ermöglichen?
Ziel ist die Entwicklung sogenannter „Regionaler Karbonat-Looping-Cluster„. Dabei wird biogenes CO₂ direkt an vielen kleinen Biomassefeuerungen abgeschieden und in regionalen, zentralen Kalzinierungsanlagen wieder freigesetzt und gespeichert. Zwei Schlüsseltechnologien stehen im Mittelpunkt: ein elektrisch beheizter Dampfkalziner, der hochreaktiven Branntkalk (CaO) erzeugt, sowie ein neuartiger CO₂-Adsorber auf Basis von Heißgasfiltration, der eine effiziente Abscheidung bei hohen Temperaturen ermöglicht. Ergänzend werden wirtschaftliche und gesellschaftliche Aspekte analysiert, um die Marktfähigkeit und Akzeptanz der Technologie zu bewerten.
Das Projekt basiert auf der CDR-Methode „Bioenergy with Carbon Capture and Storage„ (BECCS). Hierbei wird CO₂ aus den Abgasen durch Reaktion mit CaO gebunden und als Kalziumkarbonat (CaCO₃) gespeichert. In einem zentralen Kalziner wird dieses wieder zersetzt und das CO₂ in konzentrierter Form freigesetzt, um es anschließend dauerhaft in geologischen Formationen zu speichern. Durch den Einsatz erneuerbarer Energien entstehen so netto negative Emissionen.