Soletair Power integriert die CO-Sensoren von Vaisala in seine bahnbrechende gebäudeintegrierte Kohlenstoffabscheidungstechnologie

Die einzigartige Lösung von Soletair Power zur CO-Extraktion₂ aus der Luft ist ein wichtiger Baustein in mehreren CO-neutralen und negativen Bauprojekten. Das Unternehmen verlässt sich auf die zuverlässigen Sensoren von Vaisala, um wichtige Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO₂-Pegel präzise zu messen.

Der Gebäude- und Bausektor ist für 37 % der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich. Gebäudeeigentümer setzen sich ehrgeizige Ziele, um ihre klimaschädlichen Auswirkungen sowohl beim Bau als auch beim Betrieb zu reduzieren – das ultimative Ziel ist es, CO-neutrale Gebäude zu schaffen. Außerdem wurde durch lokale und branchenspezifische Vorschriften der Druck von außen erhöht, wie auch durch umfassendere, globale Anforderungen wie das Pariser Abkommen, das eine Reduzierung der CO₂-Emissionen bis 2030 um 50 % vorschreibt.

Das Unternehmen Soletair Power, gegründet 2016, entdeckte das Potenzial einer Technologie, die den CO-Ausstoß eines Gebäudes durch die Abscheidung von CO₂ aus seinem Belüftungssystem reduzieren könnte, welches unter anderem auch bei der Herstellung von Treibstoff oder Beton verwendet werden kann. Die Lösungen des Unternehmens zu denen auch Außengeräte gehören, die CO₂ z. B. aus der Umgebungsluft abscheiden können, nutzen die Messtechnologie von Vaisala, um wichtige Daten zu sammeln.

Warum CO₂ aus Gebäuden abfangen?

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CEO Petri Laakso erklärt die vielfältigen Vorteile der Lösungen von Soletair Power. „CO₂ aus der Luft eines Gebäudes abzuscheiden, sei es Zu-, Ab- oder Umluft, reduziert dessen gesamte CO₂-Emissionen. Unser System bietet darüber hinaus weitere Vorteile hinsichtlich Kostensenkung, Wohlbefinden der Mitarbeiter und Nachhaltigkeit. Wenn zum Beispiel CO₂-magere Luft in das Gebäude gelangt, können Sie die Lüftungsleistung reduzieren – was zu Einsparungen bei Heizung, Kühlung und Energie führt und die betrieblichen CO₂-Emissionen weiter reduziert. Niedrigere CO₂-Werte in Büros und Wohngebäuden tragen auch zu einer besseren Gesundheit, einem besseren Wohlbefinden und einer besseren Leistung der Mitarbeitenden bei.”

Petri fügt hinzu, dass Gebäude ein idealer Ort für die Installation der Einheiten seien: „Um das CO₂ einzufangen, muss die Luft in Bewegung sein, eine Arbeit, die Lüftungssysteme für uns erledigen. Die Luft in Gebäuden liegt in der Regel bei einer Temperatur von etwa 20 °C, was für unseren Prozess optimal ist.”

Zusätzlich zur CO₂-Abscheidung aus der Luft, die durch Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) strömt, hat Soletair Power auch ein CO₂ filtrierendes System für Innenräume entwickelt – eine Luftreinigungseinheit für Besprechungsräume und kleinere Büroräume, sowie ein CO₂-Abscheidungssystem für die Außenluft. „Unser Außengerät ist dem HVAC-integrierten Gerät sehr ähnlich, aber es gibt ein Gehäuse um das Gerät herum“, sagt Petri. „Wir haben eine solche Anlage in Duisburg, Deutschland in Betrieb, die an einem Fabrikschornstein installiert ist, um so viel CO₂ abzuscheiden wie möglich. Das CO₂ wird dann vom Unternehmen als Rohstoff für verschiedene industrielle Prozesse verwendet.”

Sind CO-negative Gebäude möglich?

Ein großer zusätzlicher Vorteil der Lösung von Soletair Power besteht darin, dass das abgeschiedene CO₂ auch für andere Anwendungen, einschließlich der Betonherstellung, verwendet werden kann. „Bei Beton wird das abgeschiedene CO₂ zur Herstellung von Kalziumkarbonat verwendet, sodass es zu negativen Emissionen kommen kann, wenn es dauerhaft von der Atmosphäre ferngehalten wird. Auf diese Weise können wir Gebäudeeigentümern dabei helfen, während der gesamten Lebensdauer des Gebäudes Netto-Null-Emissionen zu erreichen, indem wir baubedingte und betriebliche Emissionen kompensieren.”, sagt Petri. „CO-negative Gebäude bieten zudem erhebliche Kosteneinsparungen, sodass sich unsere Systeme bereits wenige Jahre nach der Installation amortisieren.”

Das Erreichen des Netto-Null-Zustands ist jedoch keine leichte Aufgabe, und die Fähigkeit, dies zu erreichen, kann von verschiedenen lokalen Faktoren abhängen, einschließlich der Art und Weise, wie Strom und Wärme für das Gebäude erzeugt werden. “Um ein Gebäude zu einem Kohlenstoff verringernden Ort zu machen, muss der Strom erneuerbar sein und die Heizung muss aus einer Quelle stammen, die minimale Emissionen aufweist.” erklärt Petri. „In einigen Ländern sind die Emissionen höher als in anderen, beispielsweise in den USA, wo Erdgasheizungen vorhanden sind, während Gebäude in Singapur eine viel geringere Energieintensität aufweisen – dies ist von Fall zu Fall sehr unterschiedlich.”

Soletair Power arbeitet derzeit an mehreren Projekten zur Schaffung CO-neutraler Gebäude. „Diese Projekte nutzen verschiedene fortschrittliche Maßnahmen zur Reduzierung von CO₂-Emissionen beim Bau und Betrieb von Gebäuden; In manchen Fällen ist unsere Lösung der letzte Schliff, der die Emissionen ins Negative kippt. „Wir werden in den kommenden Jahren einige spannende Ergebnisse vorweisen können“, sagt Petri.

Umwandlung von abgeschiedenem CO₂ in nachhaltigen Kraftstoff

Im Herbst 2018 wandte sich Wärtsilä, ein weltweit führender Anbieter innovativer Technologien und Lösungen für die Schifffahrts- und Energieindustrie, bezüglich der Nutzung von extrahiertem CO₂ an Soletair Power für die Herstellung von Kraftstoffen – im April 2019 stiegen sie dann mit einer Startkapitalinvestition in das Projekt ein.

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Durch die Zusammenarbeit entstand das weltweit kompakteste Gerät, das Luft zur Kraftstofferzeugung nutzt. Das Vorführgerät Power-to-X, das im Finnland-Pavillon auf der Expo 2020 in Dubai präsentiert wurde, nutzte erneuerbaren Strom und CO₂ aus der Umgebungsluft, um zusammen mit Wasserstoff aus Wasser synthetisches Methan zu erzeugen, mit dem dann eine Kaffeemaschine für Messegäste betrieben wurde.

Die Unternehmen haben im Sustainable Technology Hub von Wärtsilä in Vaasa auch bei der Entwicklung einer in die HLK-Technik integrierten Einheit zur CO₂-Abscheidung aus der Zuluft zusammengearbeitet, die CO₂-magere Luft in das Gebäude leitet.

Präzise Sensoren sind wichtige Bausteine

Das Ziel des Abscheidungssystems, vom Einfangen des CO₂ aus der Luft bis hin zur Temperatur-Vakuum-Wechseladsorption, dient dazu, den Energieverbrauch eines Gebäudes zu senken und gleichzeitig die gleiche Luftqualität im Inneren aufrechtzuerhalten. „Unser System hält das CO₂ im Gebäude auf niedrigem Niveau, sodass die Lüftung bedarfsgesteuert mit sehr niedriger Leistung betrieben werden kann. Wir müssen in der Lage sein, die CO₂-Daten genau zu messen, um zu bestimmen, wie viel das System abscheidet. Hier kommen die Sensoren von Vaisala ins Spiel. Neben den CO₂-Sensoren nutzt unsere Technologie an verschiedenen Stellen im Prozess auch Sensoren für Feuchtigkeit und Temperatur.”

Petri erklärt die Gründe für die Wahl von Vaisala: „Es war uns wichtig, in allen unseren Einheiten erstklassige Ausrüstung zu verwenden. Da wir aus Finnland stammen, haben wir bereits Erfahrung mit der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Lösungen von Vaisala und können bei Bedarf auch auf eine schnelle Reaktion vertrauen. Zuvor haben wir billigere Sensoren von anderen Anbietern verwendet, aber wir haben festgestellt, dass die Langzeitstabilität der Ausrüstung mangelhaft war, was bedeutete, dass wir aufgrund der Alterung der Ausrüstung keine genauen Daten garantieren konnten.”

Petri betont außerdem, dass zuverlässiges Equipment erforderlich ist, wenn es darum geht, aus Leistungsdaten zu lernen: „Die Leistung unserer chemikalienbasierten Lösung wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, einschließlich der Umgebungsbedingungen. Wenn Sie also keine zuverlässigen Daten haben, ist es schwer zu beurteilen, warum diese Änderungen aufgetreten sind.”

Zu den Zukunftsplänen von Soletair Power gehört auch die Fortentwicklung der Technologie, um die CO₂-Erfassungssysteme kompakter zu machen und die Nachhaltigkeit ihres Betriebs zu verbessern. „Wir gehen davon aus, dass wir unsere Zusammenarbeit mit Vaisala fortsetzen werden, und während wir unsere Lösung weiterentwickeln, werden wir wahrscheinlich die Unterstützung ihrer Experten bei der Auswahl der Sensoren und deren Kalibrierung benötigen, damit sie unter wechselnden atmosphärischen Bedingungen optimal funktionieren.”, sagt Petri.

Da die Urbanisierung weiter voranschreitet und die Emissionsvorschriften immer strenger werden, wird der Bedarf an innovativen Lösungen im Gebäude- und Bausektor nur noch zunehmen – und mit bahnbrechenden Pionieren wie Soletair Power, die die stabilen und zuverlässigen Messtechnologien von Vaisala nutzen, um große Schritte nach vorne zu machen, sieht die Zukunft schon heller aus.