Die Klimadebatte hat lange von einem einfachen Prinzip gelebt: weniger CO₂ ausstoßen, effizienter werden und erneuerbare Energien ausbauen. Das bleibt richtig. Aber es reicht nicht.

Denn selbst bei ambitionierter Dekarbonisierung werden Restemissionen bleiben, etwa in Zement, Chemie, Landwirtschaft oder Luftfahrt. Gleichzeitig befindet sich bereits eine große Menge zusätzliches CO₂ in der Atmosphäre. Deshalb rückt Carbon Dioxide Removal, kurz CDR, immer stärker in den Fokus: Technologien und Verfahren, die CO₂ aktiv aus der Atmosphäre entfernen und möglichst dauerhaft speichern.

Einer der bekanntesten Ansätze ist Direct Air Capture (DAC). Für die einen ist DAC eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg zu Netto-Null, für andere zu teuer, zu energieintensiv und überschätzt. Interessant wird die Diskussion vor allem dann, wenn man DAC nicht isoliert betrachtet, sondern mit anderen CDR-Verfahren vergleicht. Beispielsweise mit Pyrolyse und Pflanzenkohle.

1. Warum CO₂-Entnahme überhaupt nötig ist

CO₂ wirkt kumulativ. Es geht also nicht nur darum, was wir heute ausstoßen, sondern auch darum, was sich über Jahrzehnte aufgebaut hat. Das lässt sich gut mit einer Badewanne erklären. Die Emissionen sind der laufende Wasserhahn. Emissionsminderung heißt, den Hahn immer weiter zuzudrehen. Das ist die wichtigste Aufgabe. Aber selbst ein fast geschlossener Hahn entfernt nicht das Wasser, das schon in der Wanne steht. CO₂-Entnahme ist der Abfluss.

Langfristig brauchen wir beides: deutlich weniger neue Emissionen und Verfahren, die CO₂ wieder aus dem System entfernen. CDR ersetzt Emissionsminderung nicht. Es ergänzt sie dort, wo Restemissionen technisch oder wirtschaftlich nur schwer vollständig vermieden werden können.

2. Direct Air Capture: CO₂ direkt aus der Luft

Direct Air Capture filtert CO₂ direkt aus der Umgebungsluft. Die Luft wird angesaugt, das CO₂ chemisch gebunden und anschließend wieder aus dem Material gelöst. Danach kann es zum Beispiel geologisch gespeichert werden. Der Vorteil: DAC ist nicht an eine bestimmte Emissionsquelle gebunden. Die Anlage kann dort stehen, wo ausreichend emissionsarme Energie und eine passende Speicherinfrastruktur vorhanden sind. Die Herausforderung liegt in der geringen CO₂-Konzentration der Luft. Sie liegt nur bei rund 0,04 Prozent. Für relevante Mengen müssen daher sehr große Luftvolumina bewegt und behandelt werden.

Hoher Energiebedarf und hohe Kosten

DAC braucht Strom und Wärme. Unter anderem für Ventilatoren, Pumpen, die Regeneration der Sorptionsmittel und die weitere Aufbereitung des CO₂. Damit die Klimabilanz wirklich gut ausfällt, muss diese Energie möglichst emissionsarm bereitgestellt werden. Die Kosten je entfernter Tonne CO₂ liegen heute deutlich über klassischen CO₂-Preisen. DAC ist damit aktuell keine günstige Massenlösung. Interessant ist es vor allem dort, wo sehr dauerhafte und klar messbare CO₂-Entnahme gefragt ist.

Skalierung steht noch am Anfang

Es gibt inzwischen viele angekündigte DAC-Projekte. Die tatsächlich entfernten Mengen sind aber noch klein. Das heißt nicht, dass die Technologie nicht funktioniert. Der Markt befindet sich schlicht noch in einer frühen Phase. Entscheidend wird sein, ob Energiebedarf, Investitionskosten und Betriebskosten deutlich sinken.

3. Pflanzenkohle: Die Natur übernimmt den ersten Schritt

Pyrolyse funktioniert anders. Pflanzen nehmen beim Wachstum CO₂ aus der Atmosphäre auf und speichern den Kohlenstoff in ihrer Biomasse. Normalerweise wird ein großer Teil davon bei Verrottung oder Verbrennung wieder freigesetzt. Bei der Pyrolyse wird Biomasse unter Sauerstoffmangel thermisch behandelt. Ein Teil des Kohlenstoffs wird dabei in eine sehr stabile Form überführt: Pflanzenkohle. Wird diese Pflanzenkohle dauerhaft genutzt und entsprechend dokumentiert, entsteht eine langfristige CO₂-Senke.

Der Unterschied zu DAC ist einfach: DAC filtert CO₂ aus stark verdünnter Luft. Bei Pflanzenkohle steckt der Kohlenstoff bereits konzentriert in der Biomasse.

4. Warum Pflanzenkohle heute wirtschaftlich näher am Markt ist als DAC

Bei moderner Pyrolyse entsteht nicht nur Pflanzenkohle.

Zusätzlich können Strom und Wärme erzeugt werden. Geeignete biogene Reststoffe werden damit mehrfach genutzt.

Je nach Standort können mehrere wirtschaftliche Effekte zusammenkommen:

• Verwertung von Biomasse- und Holzreststoffen
• Stromerzeugung
• Wärmenutzung
• Verkauf von Pflanzenkohle
• Vermarktung von CO₂-Zertifikaten oder Kohlenstoff-Senken-Zertifikaten

Damit hängt die Wirtschaftlichkeit nicht nur am Carbon Removal.

Eine Pyrolyseanlage kann auch über Energie, Reststoffverwertung und Pflanzenkohle einen wirtschaftlichen Nutzen erzeugen.

Genau das macht den Ansatz aktuell besonders interessant.

Natürlich gibt es auch Grenzen.

Nachhaltige Biomasse ist nicht unbegrenzt verfügbar. Die Skalierung muss also innerhalb ökologischer Grenzen stattfinden.

Auch die Qualität der Pflanzenkohle ist entscheidend. Ausgangsmaterial, Prozessführung, Stabilität, Schadstoffgehalte, Anwendung und Monitoring müssen stimmen.

5. DAC und Pflanzenkohle im Vergleich

Beide Technologien entfernen CO₂ aus der Atmosphäre. Technisch und wirtschaftlich unterscheiden sie sich aber deutlich.

Die Frage ist daher nicht unbedingt: DAC oder Pflanzenkohle? Interessanter ist: Welche Technologie kann heute schon sinnvoll eingesetzt werden, was kostet sie und wie gut lässt sie sich skalieren?

6. Weitere CDR-Technologien

Neben DAC und Pflanzenkohle gibt es weitere Ansätze. BECCS verbindet Bioenergie mit CO₂-Abscheidung und geologischer Speicherung. Das Potenzial ist groß, die Umsetzung hängt aber stark von Biomasse und Infrastruktur ab. Enhanced Rock Weathering beschleunigt natürliche Verwitterungsprozesse und bindet dadurch CO₂. Der Ansatz ist spannend, bringt aber hohen Aufwand bei Logistik und Messung mit sich. Ozeanbasierte Verfahren haben theoretisch große Kapazitäten. Viele davon befinden sich aber noch in frühen Entwicklungsphasen. Naturbasierte Lösungen wie Wälder oder Moore bleiben wichtig. Bei Dauerhaftigkeit und Bilanzierung unterscheiden sie sich allerdings von technischen CDR-Verfahren. Wahrscheinlich wird es am Ende kein einzelnes Verfahren geben, das alles löst.

7. Am Ende entscheidet die Wirtschaftlichkeit

In der CDR-Debatte wird oft über theoretische Potenziale gesprochen. Für die Praxis ist aber mindestens genauso wichtig: Wer bezahlt die CO₂-Entnahme?

Eine Technologie kann technisch funktionieren und trotzdem kaum Wirkung entfalten, wenn jede zusätzliche Tonne dauerhaft sehr teuer bleibt. Deshalb sind Ansätze interessant, bei denen CO₂-Entnahme mit einem zusätzlichen wirtschaftlichen Nutzen verbunden werden kann. Bei Pyrolyse ist das der Fall. Reststoffe werden genutzt, Strom und Wärme erzeugt, Pflanzenkohle produziert und Kohlenstoff langfristig gebunden. CDR wird damit Teil eines industriellen Geschäftsmodells.

8. Fazit

Direct Air Capture hat Potenzial. Vor allem dort, wo sehr hohe Permanenz und klar messbare CO₂-Entnahme gefragt sind. Aktuell stehen dem hohe Kosten, ein hoher Energiebedarf und ein noch kleiner Markt gegenüber. Pyrolyse und Pflanzenkohle sind an einem anderen Punkt. Die verfügbare Biomasse setzt Grenzen. Gleichzeitig lassen sich CO₂-Entnahme, Reststoffverwertung, Strom, Wärme und Pflanzenkohle heute schon miteinander verbinden. Darum gehört Pflanzenkohle aus unserer Sicht zu den CDR-Ansätzen, die aktuell besonders gut in die praktische Anwendung passen. Langfristig wird es trotzdem kein Entweder-oder geben.

Wir brauchen weniger Emissionen, verschiedene CDR-Technologien, klare Qualitätsstandards und Geschäftsmodelle, die auch wirtschaftlich funktionieren. Am Ende zählt nicht das theoretische Potenzial. Entscheidend ist, wie viel CO₂ tatsächlich dauerhaft und nachweisbar entfernt wird.