Welche Quelle für die CO2-Düngung?

Gewächshäuser verwenden CO₂ als Dünger für ihre Kulturen. Künftig soll dieses aus klimaneutralen Quellen stammen. Eine Möglichkeit bietet sich mit der Nutzung von Biomasse an. Eine andere ist die direkte CO₂-Abscheidung aus der Umgebungsluft.

Mit dem Einsatz von CO₂ in Gewächshäusern steigt der Ertrag je nach Kultur um zehn bis dreissig Prozent an. Bisher stammt das für diese Begasung eingesetzte CO₂ vor allem entweder als «Nebenprodukt» aus der mit Gas und Öl produzierten Wärme oder aus eingekauftem technischem CO₂. Letzteres stammt meistens auch aus fossilen Quellen. Und solche sollen in den Schweizer Gewächshäusern gemäss Energiestrategie des Verbandes Schweizer Gemüseproduzenten (VSGP) bis 2040 nicht mehr eingesetzt werden. Woher sollen diese also künftig kommen? Drei Schweizer Startups suchen nach klimaneutralen Produktionsmöglichkeiten. Sie stellten diese bei einem Online-Austausch im Rahmen eines Innoboards auf Legunet.ch im April vor. 

Biogenes CO₂ aus Biogasanlagen

In der Berner Fachhochschule HAFL/BFH arbeiten Experten des Labors für Bioenergie und Biochemikalien an der Gewinnung von CO₂ von biogenenen Quellen. Die beiden in diesem Umfeld gegründeten Startups Carbon42 und Circea fokussieren sich auf Biogas. Zurzeit wird das CO₂ aus den Biogasanlagen meistens ungenutzt in die Luft abgelassen. «Bisher gab es dafür kein Geschäftsmodell», erklärt Johannes Meyer, Co-Gründer von Carbon42. Hofdünger und landwirtschaftliche Nebenströme würden aber die grösste zusätzliche verfügbare Biomassequelle in der Schweiz darstellen. Dieses Potenzial gelte es zu nutzen. In diesem Jahr nimmt Carbon42 eine erste Demo-Kleinbiogasanlage in Betrieb, die aus Hofgülle Biogas produziert. Das «ergänzende» Startup Circea hat eine Technologie zur Abscheidung und Verflüssigung des CO₂ aus Biogas entwickelt. Das CO₂ soll dann an Gewächshausbetriebe verkauft werden. Der geschätzte Preis liegt bei – zurzeit noch nicht konkurrenzfähigen – 200 Franken pro Tonne. Die Initianten sind aber zuversichtlich, dass die Produktionskosten noch sinken werden. Zudem rechnen sie mit höheren Marktpreise für CO₂ wegen des weltweit grossen Bedarfs in anderen Industrien.

CO₂ aus der Luft abscheiden

Beim Konzept des Startups Fortyfour wird das CO₂ für die Düngung der Kulturen direkt aus der Umgebungsluft der Gewächshäuser abgeschieden. Die in der Schweiz gegründete Climeworks hatte die Technologie für «Direct Air Capture» (DAC) in den letzten 15 Jahren entwickelt. Das CO₂ aus der Luft wird bei ihnen vor allem im Untergrund gespeichert. Eine Tonne abgeschiedenes CO₂ kostet auf der Climeworks-Homepage sagenhafte 900 Franken. Mittlerweile kämpft das Unternehmen mit finanziellen Problemen und musste viele Stellen abbauen. 

Fortyfour will das CO₂ direkt vor Ort beim Gewächshaus rein elektrisch abscheiden und verfügbar machen. Die Überlegung: Kosten für Lieferung und Speicherung fallen bei diesem dezentralen Ansatz weg. Die Tonne kostet aber immer noch 800 Franken – bei einem angenommenen Strompreis von 25 Rappen pro kWh. Hauptkostenpunkt ist denn auch der Strom. «Ideal sind Betriebe, die überschüssigen Solarstrom produzieren», erklärt Co-Gründer Henry Müller. So würden die Produktionskosten sinken. Die drei Gründer haben eine erste Produktionsanlage konstruiert, welche mit 2,5 Kilowattstunden Strom 1 kg CO₂ in einer Stunde abscheiden kann. Bald soll sie 10 kg schaffen. Was für Gewächshäuser immer noch viel zu wenig wäre. Doch das modulare Konzept liesse sich künftig beliebig erweitern, sagt Henry Müller. 

Die Startups suchen Pilot-Gewächshausbetriebe, um die Technologien praxistauglich zu machen.