Güter transportieren und unterwegs die Umwelt saubermachen: Das US-Start-up CO2Rail und ein internationales Forschungsteam haben ein Konzept für einen Zugwaggon entwickelt, der während der Fahrt Kohlendioxid aus der Atmosphäre extrahieren soll.
Der Waggon sieht nach dem Konzept aus wie ein Kesselwagen. Auf dem Tank sind vorne und hinten Einlassstutzen angebracht, durch die Luft in das Innere gelangt, wo sich die Einrichtung befindet, die das Klimagas CO2 abscheidet. Die Oberseite des Tanks ist zudem mit Solarmodulen bedeckt.
Systeme für die Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft (Direct Air Capture, DAC), wie sie etwa das Schweizer Unternehmen Climeworks baut, benötigen viel Energie, um die Luft anzusaugen und um anschließend das CO2 vom Absorptionsmittel zu trennen.
Der Fahrtwind wird genutzt
Hier soll das von CO2Rail entwickelte „CO2Rail DAC Car“ im Vorteil sein: Das Ansaugen von Luft entfällt – durch den Fahrtwind wird sie in eine Kammer im Innern des Waggons gepresst. Darin befindet sich ein Filter, der das Kohlendioxid aus der Luft entfernt. Die gereinigte Luft wird hinten aus dem Waggon hinausgeleitet.
Durch den Fahrtwind wird die Luft in den Kessel gepresst, wo es komprimiert und einem Flüssigkeitsbehälter eingelagert wird. Grafik: CO2Rail
Wenn genug Kohlendioxid gesammelt wurde, wird die Kammer geschlossen, und das CO2 in einem Flüssigkeitsbehälter gebunden. Später wird das Klimagas durch elektrische Ladungen, Erhitzen oder Unterdruck aus dem flüssigen Absorber gelöst, komprimiert und in einem Drucktank gespeichert, bis es im Zielbahnhof in einen stationären Speicher umgefüllt werden kann.
Das Kohlendioxid kann anschließend beispielsweise als Rohstoff verwendet werden, etwa für die Herstellung synthetischer Treibstoffe oder kohlenstoffhaltiger Chemikalien wie Methanol. Alternativ kann es auch im Untergrund eingelagert und so unschädlich gemacht werden.
Die Energie, die für die Behandlung der Luft und des Kohlendioxids benötigt wird, liefern die Solarzellen auf dem Waggon und der Zug selbst: durch Rekuperation der Bremsenergie. „Über Jahrzehnte wurde diese enorme Menge an nachhaltiger Energie vergeudet“, sagt CO2Rail-Technikchef Eric Bachman. „Im Durchschnitt erzeugt jedes vollständige Bremsmanöver genug Energie, um 20 durchschnittliche Privathaushalte einen ganzen Tag lang mit Strom zu versorgen – es handelt sich also um keine unbedeutende Energiemenge.“
Zug fängt bis zu 6000 CO2 im Jahr ein
Die Idee ist, jeweils einen oder mehrere „CO2Rail DAC Cars“ in einem Güterzug mitfahren zu lassen. Ein solcher Wagen könnte bis zu 6.000 Tonnen Kohlendioxid im Jahr aus der Atmosphäre entfernen, haben die Entwickler berechnet. Der Preis liege bei rund 50 US-Dollar pro Tonne. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Joule erschienen. An dem Projekt waren neben CO2Rail verschiedene Forschungseinrichtungen beteiligt, darunter das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Als nächstes will das Start-up einen ersten Waggon bauen und das DAC testen. Er soll Anfang kommenden Jahres einsatzbereit sein.
In dem Artikel wird der Eindruck erweckt, als gäbe es die Energie für Lüfter und Speicherung gratis. Warum wird das Thema denn nicht zu Ende gedacht: Die Lufteinlässe haben einen höheren Strömungswiderstand als ein normaler Waggon, die Energie für die Durchströmung muss also von der Lokomotive aufgebracht werden. Ebenso die Energie für die Beschleunigung des Waggons und für dessen Rollwiderstand. Und die beim Bremsen anfallende Energie für den chemischen Prozess – sollte die nicht eigentlich wieder in den Fahrdraht zurück gespeist werden? Und dann der organisatorische Aufwand für das Einsortieren solcher Waggons beim Zusammenstellen der Güterzüge, wird auch nicht billig sein. Mir erscheint das Ganze als echte Schnapsidee, für die hoffentlich keine öffentlichen Fördergelder bezahlt werden.