Sprudel für Klima: Forscher beschreiben super simple CO2-Falle
Ein Forscherteam will mit einem verblüffend einfachen Prinzip das Klima schützen: Unter Druck löst sich CO₂ im Wasser - beim Entspannen entweicht es wieder. Dieses "Sprudelprinzip" soll Abgase reinigen und die Kosten der CO₂-Abscheidung senken.
Das System arbeitet nicht mit Chemikalien, sondern allein mit Wasser und Druck. In einem Turm strömen heiße Abgase von unten nach oben, während von oben kaltes Wasser hinabfließt. Der erhöhte Druck zwingt das Kohlendioxid in Lösung - ähnlich wie bei Sprudelwasser. Wird der Druck anschließend gesenkt, "perlt" das Gas wieder heraus und lässt sich auffangen oder speichern.
Erfinder Mark Holtzapple und Jonathan Feinstein von ExcelThermic Enterprises sehen darin einen großen Schritt für Industrieanlagen und Kraftwerke. Laut ihrer Berechnung kann PICC rund 99 Prozent des CO₂ aus Abgasen einfangen und komprimieren - für etwa 26 US-Dollar pro Tonne. Herkömmliche Amin-Verfahren kosten zwischen 50 und 100 Dollar und erreichen meist nur 90 Prozent Effizienz.
Nach Angaben der Texas A&M University, die am 13. November 2025 über das Projekt berichtete, ist das System bereits zum Patent angemeldet und könnte in Zement-, Stahl- oder Wasserstoffanlagen eingesetzt werden. Durch Zugabe kleiner Mengen Kalk ließe sich sogar das im Verbrennungsluftstrom enthaltene CO₂ binden. Damit wäre eine vollständige Abscheidung denkbar - theoretisch auch mit Biomasse, also klimapositiv.
Doch das Konzept hat eine bestechend einfache Logik: Es nutzt kein exotisches Material, keine seltenen Chemikalien - nur Wasser, Druck und Physik. Sollte sich bestätigen, was die Entwickler in Aussicht stellen, könnte daraus tatsächlich ein fehlendes Bindeglied entstehen - ein Verfahren, das fossile Prozesse sauberer macht und zugleich eine Brücke zu einer CO₂-neutralen Industrie schlägt.
Siehe auch:
Geniale CO₂-Lösung: Forscher nutzen Physik des Sprudels
Wie beim Öffnen einer Falsche mit Sprudel: Mit einem leisen Zischen entweicht Kohlendioxid aus der Flüssigkeit. Genau dieses physikalische Prinzip nutzt ein Team der Texas A&M University nun für den Klimaschutz. Ihr Verfahren namens Pressure-Induced Carbon Capture (PICC) soll CO₂ aus Abgasen fast vollständig entfernen - und das zu weniger als der Hälfte der bisherigen Kosten.Das System arbeitet nicht mit Chemikalien, sondern allein mit Wasser und Druck. In einem Turm strömen heiße Abgase von unten nach oben, während von oben kaltes Wasser hinabfließt. Der erhöhte Druck zwingt das Kohlendioxid in Lösung - ähnlich wie bei Sprudelwasser. Wird der Druck anschließend gesenkt, "perlt" das Gas wieder heraus und lässt sich auffangen oder speichern.
Erfinder Mark Holtzapple und Jonathan Feinstein von ExcelThermic Enterprises sehen darin einen großen Schritt für Industrieanlagen und Kraftwerke. Laut ihrer Berechnung kann PICC rund 99 Prozent des CO₂ aus Abgasen einfangen und komprimieren - für etwa 26 US-Dollar pro Tonne. Herkömmliche Amin-Verfahren kosten zwischen 50 und 100 Dollar und erreichen meist nur 90 Prozent Effizienz.
Nach Angaben der Texas A&M University, die am 13. November 2025 über das Projekt berichtete, ist das System bereits zum Patent angemeldet und könnte in Zement-, Stahl- oder Wasserstoffanlagen eingesetzt werden. Durch Zugabe kleiner Mengen Kalk ließe sich sogar das im Verbrennungsluftstrom enthaltene CO₂ binden. Damit wäre eine vollständige Abscheidung denkbar - theoretisch auch mit Biomasse, also klimapositiv.
Bewährungsprobe steht aus
Trotz dieses scheinbar großen Potenzials muss man betonen, wo das Projekt aktuell steht: Das Verfahren existiert bislang im Labor, gestützt von ersten Berechnungen und einer Patentanmeldung der Texas A&M University. Technische Details oder Testergebnisse liegen nicht vor, und auch eine begutachtete Studie fehlt bislang. Ob die simple Druck-Wasser-Methode auch unter realen Industriebedingungen stabil funktioniert oder ob sich beim Hochskalieren neue Energieverluste zeigen, wird sich erst in praktischen Versuchen erweisen.Doch das Konzept hat eine bestechend einfache Logik: Es nutzt kein exotisches Material, keine seltenen Chemikalien - nur Wasser, Druck und Physik. Sollte sich bestätigen, was die Entwickler in Aussicht stellen, könnte daraus tatsächlich ein fehlendes Bindeglied entstehen - ein Verfahren, das fossile Prozesse sauberer macht und zugleich eine Brücke zu einer CO₂-neutralen Industrie schlägt.
Was ist CO₂-Abscheidung und -Speicherung (CCS)?
CCS (Carbon Capture and Storage) bezeichnet einen Prozess, bei dem Kohlendioxid aus der Umwelt oder direkt an fossilen CO₂-Emissionsquellen abgeschieden, aufbereitet, komprimiert und zu Speicherstätten transportiert wird.
Das abgeschiedene CO₂ wird dann dauerhaft in geologischen Formationen wie tiefen salzwasserführenden Grundwasserleitern oder ausgeförderten Erdöl- und Erdgaslagerstätten gespeichert.
Ziel ist es, das CO₂ dem natürlichen Kreislauf in der Atmosphäre möglichst langdauernd zu entziehen und damit den Treibhauseffekt zu reduzieren.
Das abgeschiedene CO₂ wird dann dauerhaft in geologischen Formationen wie tiefen salzwasserführenden Grundwasserleitern oder ausgeförderten Erdöl- und Erdgaslagerstätten gespeichert.
Ziel ist es, das CO₂ dem natürlichen Kreislauf in der Atmosphäre möglichst langdauernd zu entziehen und damit den Treibhauseffekt zu reduzieren.
Welche Abscheidungsverfahren gibt es?
Post-Combustion-Verfahren trennen CO₂ nach der Verbrennung aus dem Abgas ab, meist durch CO₂-Wäsche mit Aminen oder Carbonaten. Die Abscheiderate liegt bei bis zu 95 Prozent, der Wirkungsgrad sinkt jedoch um 8-12 Prozentpunkte.
Pre-Combustion-Verfahren werden in IGCC-Kraftwerken eingesetzt: Kohle wird vergast, das entstehende CO und Wasserdampf reagieren zu CO₂ und H, dann wird das CO₂ vor der Verbrennung entfernt.
Oxyfuel-Verfahren verbrennen Kohle in reinem Sauerstoff statt Luft. Das Abgas besteht hauptsächlich aus CO₂ und Wasserdampf, wodurch hoch konzentriertes CO₂ (nahe 100 Prozent) gewonnen werden kann.
Pre-Combustion-Verfahren werden in IGCC-Kraftwerken eingesetzt: Kohle wird vergast, das entstehende CO und Wasserdampf reagieren zu CO₂ und H, dann wird das CO₂ vor der Verbrennung entfernt.
Oxyfuel-Verfahren verbrennen Kohle in reinem Sauerstoff statt Luft. Das Abgas besteht hauptsächlich aus CO₂ und Wasserdampf, wodurch hoch konzentriertes CO₂ (nahe 100 Prozent) gewonnen werden kann.
Wo und wie wird CO₂ gespeichert?
Tiefe salinare Aquifere (salzwasserführende Schichten) ab 800m Tiefe sind die favorisierten Lagerstätten. Dort herrscht Druck, der CO₂ im überkritischen Zustand hält, und undurchlässige Deckschichten verhindern das Entweichen.
Ausgediente Erdöl- und Erdgaslagerstätten bieten bereits bewährte Dichtigkeit. In Deutschland wird die Speicherkapazität auf etwa 20 Milliarden Tonnen geschätzt - genug für 30-60 Jahre deutsche Kraftwerksemissionen.
Experimentell wird auch die Mineralisierung in Basaltgestein erforscht: Das CarbFix-Projekt in Island zeigte, dass 95 Prozent des injizierten CO₂ innerhalb von 1,5 Jahren zu Mineralien wie Kalzit wurden.
Ausgediente Erdöl- und Erdgaslagerstätten bieten bereits bewährte Dichtigkeit. In Deutschland wird die Speicherkapazität auf etwa 20 Milliarden Tonnen geschätzt - genug für 30-60 Jahre deutsche Kraftwerksemissionen.
Experimentell wird auch die Mineralisierung in Basaltgestein erforscht: Das CarbFix-Projekt in Island zeigte, dass 95 Prozent des injizierten CO₂ innerhalb von 1,5 Jahren zu Mineralien wie Kalzit wurden.
Welche Risiken und Nachteile hat CCS?
Der Wirkungsgradverlust beträgt etwa 10 Prozentpunkte, was 30-50 Prozent höheren Brennstoffverbrauch bedeutet. CCS-Kraftwerke produzieren nur etwa 70 Prozent weniger CO₂-Emissionen, nicht null Emissionen.
Leckagen sind problematisch: Bereits 0,01 Prozent jährliche Leckrate können die Klimawirkung zunichtemachen. Plötzliches CO₂-Zutagetreten kann erstickend wirken, wie das Nyos-Unglück 1986 zeigte.
Das verdrängte Salzwasser kann Grundwasser kontaminieren und Schwermetalle aus Gesteinen lösen. Induzierte Erdbeben durch hohen Verpressungsdruck sind möglich, wie Studien der Stanford University zeigen.
Leckagen sind problematisch: Bereits 0,01 Prozent jährliche Leckrate können die Klimawirkung zunichtemachen. Plötzliches CO₂-Zutagetreten kann erstickend wirken, wie das Nyos-Unglück 1986 zeigte.
Das verdrängte Salzwasser kann Grundwasser kontaminieren und Schwermetalle aus Gesteinen lösen. Induzierte Erdbeben durch hohen Verpressungsdruck sind möglich, wie Studien der Stanford University zeigen.
Wie ist der aktuelle Stand von CCS weltweit?
Ende 2015 waren weltweit nur 13 größere CCS-Projekte in Betrieb mit 26 Millionen Tonnen CO₂/Jahr - weniger als ein Tausendstel der globalen Emissionen. Viele geplante Projekte wurden gestoppt oder verzögert.
Norwegen ist Vorreiter: Sleipner speichert seit 1996 jährlich 1 Million Tonnen CO₂, Snøhvit seit 2008 etwa 700.000 Tonnen. 2023 startete Dänemark mit der Speicherung belgischen CO₂ in der Nordsee.
Deutschland hat 2012 ein CCS-Gesetz verabschiedet, das nur 4 Millionen Tonnen CO₂/Jahr erlaubt. Viele Bundesländer nutzen die Länderklausel für generelle Verbote. Die meisten deutschen CCS-Projekte wurden eingestellt.
Norwegen ist Vorreiter: Sleipner speichert seit 1996 jährlich 1 Million Tonnen CO₂, Snøhvit seit 2008 etwa 700.000 Tonnen. 2023 startete Dänemark mit der Speicherung belgischen CO₂ in der Nordsee.
Deutschland hat 2012 ein CCS-Gesetz verabschiedet, das nur 4 Millionen Tonnen CO₂/Jahr erlaubt. Viele Bundesländer nutzen die Länderklausel für generelle Verbote. Die meisten deutschen CCS-Projekte wurden eingestellt.
Zusammenfassung
- Neuartiges PICC-Verfahren nutzt Druck-Wasser-Prinzip zur CO₂-Abscheidung
- Forscher aus Texas entwickeln System ähnlich dem Sprudelwasserprinzip
- Methode verspricht 99 Prozent CO₂-Entfernung zu nur 26 US-Dollar pro Tonne
- Im Vergleich zu herkömmlichen Amin-Verfahren deutlich günstiger und effizienter
- Patent am 13. November 2025 angemeldet für Einsatz in verschiedenen Industrien
- Potenzial für vollständige CO₂-Abscheidung durch Zugabe kleiner Kalkmengen
- Technologie bisher nur im Labor getestet, praktische Bewährung steht noch aus
Siehe auch:
- Jedes Haus eine CO₂-Falle: Bekannte Filter werden zur Klimamaschine
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