Von Biogasproduktion zu Carbon Removal (CDR): Wie die arabern ihr CO₂-Emissionsvolumen verwertet

Eine der grössten Abwasserreinigungsanlagen der Schweiz betreiben und zudem Biogas produzieren: das macht die Ara Region Bern. Um ihr CO₂-Emissionsvolumen gewinnbringend einzusetzen arbeitet sie seit Jahren mit neustark zusammen. Und skaliert so die dauerhafte CO₂-Entfernung (Carbon Dioxide Removal, CDR).

Die Klimawissenschaft unterstreicht, dass die CO₂-Entfernung für das Rennen um Netto-Null entscheidend ist. Neustark hat eine Lösung entwickelt, die genau dies ermöglicht: Wir scheiden CO₂ ab, um es in Abbruchbeton zu mineralisieren.

Um das CO₂ zu gewinnen, arbeitet neustark mit Biogasanlagen wie der ara region bern ag (arabern) zusammen. Diese ist eine der grössten öffentlichen Abwasserreinigungsanlagen der Schweiz und zugleich eine bedeutende Biogasproduzentin. Dafür betreibt die arabern nebst der Reinigung von Abwasser auch eine Biomasseverwertung. 

Und genau hier setzt neustark an: Wir helfen unseren Partnern wie arabern, ihr Emissionsvolumen gewinnbringend einzusetzen. Die CO₂-Abscheidung bietet die Möglichkeit, Kohlenstoffdioxid, welches bei der Biogasaufbereitung anfällt, weiter zu verwerten und so eine zusätzliche Einnahmequelle zu generieren. 

Erfahren Sie, wie dieses Geschäftsmodell aus Sicht unserer Partner funktioniert…

Wie die arabern ihr CO₂ verwertet, um zu CDR beizutragen

Adrian Schuler ist der Geschäftsführer der ara region bern ag. Seit über drei Jahren arbeiten wir eng mit ihm und seinem Team zusammen. Die arabern war unsere erste Abscheidungsanlage: Kapok, wie die Anlage intern genannt wird, kann jährlich bis zu 2’000 Tonnen CO₂ abscheiden und verflüssigen. Dies entspricht jedoch lange nicht der gesamten Menge an CO₂, die jährlich als Nebenprodukt bei der arabern anfällt. 

Da sich die Weiterverwertung dieses CO₂ als gewinnbringendes Geschäftsmodell bewiesen hat, hat sich die arabern entschieden, den Ausbau der Abscheidungs- und Verflüssigungsanlage zu veranlassen und somit unsere Partnerschaft weiter zu stärken. Unser gemeinsames Pilotprojekt wird also in eine Grossanlage umgebaut, sozusagen eine Abscheidungsanlage 2.0. 

Wie es zu dieser Entwicklung kam, wollten wir von Adrian Schuler genauer wissen.

7 Fragen an Adrian Schuler, Geschäftsführer der ara region bern ag

Adrian, warum hast du dich für eine Zusammenarbeit mit neustark entschieden?

Adrian Schuler: In der Abwasserreinigung fallen in diversen Prozessen verwertbare und nicht verwertbare Abgänge in fester, flüssiger und gasförmiger Form an. Einer dieser verwertbaren Abfallstoffe ist das CO₂, welches bei der Herstellung von Biogas anfällt und dank der Technologie und dem Prozess von neustark nun sinnvoll verwertet werden kann. Der Business Case überzeugt und ausserdem passen die beiden Strategien unserer Unternehmen perfekt zusammen: Wir recyceln bestehende Abfallströme und machen daraus ein neues, verbessertes und umweltfreundliches Produkt.

Dank langfristigen Verträgen mit neustark haben wir viel Planungssicherheit. Wir verfolgen die Strategie, alle unsere Abgänge finanziell kostendeckend zu verwerten. Uns ging es vor allem darum, eine Vorreiterrolle einzunehmen und schon früh wirtschaftlich zu sein. Der freiwillige CO₂-Markt für Kohlenstoffentfernung (Voluntary Carbon Market, VCM)  ist ein noch junger Markt, der schnell wächst. In den kommenden 10-15 Jahren wird sich dieser Markt weiterentwickeln und die Einstiegshürden voraussichtlich steigen.

Und am Ende des Tages kommt das Projekt der Umwelt zugute. Wir bei der arabern sorgen uns nicht nur um sauberes Wasser, sondern auch darum, den Gewässerschutz nachhaltig im Einklang von Natur und Mensch zu betreiben.

Was geschah denn eigentlich mit dem überschüssigem CO₂ vor der Zusammenarbeit mit neustark?

Adrian Schuler: Das CO₂, welches bei der Aufbereitung von Biogas zu Biomethan anfällt, wurde lange Zeit einfach durch den Kamin zurück in die Atmosphäre abgegeben. Jetzt kann es sinnvoll verwertet werden.

Und so funktioniert's: Bevor das Biogas als Biomethan in das Erdgasnetz des regionalen Versorgungsunternehmens eingespiesen werden kann, muss dieses gereinigt werden. Mittels technischer Verfahren wird dem Biogas dabei CO₂ entnommen, welches rund 35% des Rohgases ausmacht. Aber wohin mit dem ganzen CO₂, das bei diesem Prozess anfällt? Genau, hier kommt neustark ins Spiel!  

Mit neustarks Technologie, die direkt an der bestehenden Anlage installiert ist, scheiden wir das CO₂ direkt an der Quelle ab. Das abgeschiedene CO₂ ist durch die vorgelagerten Prozesse bereits hochrein, d.h. wir können es direkt vor Ort verflüssigen, um es später zu unseren nahe gelegenen Speicheranlagen zu transportieren. Dort wird das CO₂ endgültig aus der Atmosphäre entfernt, indem es in mineralischen Abfallströmen wie Abbruchbeton gespeichert wird. So schaffen wir gemeinsam entscheidende Negativemissionen – und eine zusätzliche Einkommensquelle. Neustark nimmt Biogasanlagen das CO₂, welches vorher einfach ungenutzt über den Kamin in die Atmosphäre freigesetzt wurde, zum Marktpreis ab.

Wussten Sie, dass biogenes CO₂, welches zum Beispiel in einer Kläranlage anfällt, in sich klimaneutral ist? Bei der Verbrennung oder Vergärung von Biomasse wird CO₂ freigesetzt, der Teil des biogenen Kohlenstoffkreislaufs ist. Dies steht im Gegensatz zur Verbrennung fossiler Brennstoffe, bei der CO₂ freigesetzt wird, der seit Millionen von Jahren im Boden eingeschlossen war. Mit anderen Worten: Bei der Verbrennung von Biomasse wird das CO₂, das während des Wachstums der Pflanzen aufgenommen wurde, einfach wieder in die Atmosphäre abgegeben. Der Prozess ist in sich also CO₂-neutral. Indem wir das biogene CO₂ abfangen und dauerhaft speichern, entfernen wir es regelrecht aus der Atmosphäre.  

Wie kam der Kontakt mit neustark überhaupt zustande?

Adrian Schuler: Valentin Gutknecht und Johannes Tiefenthaler (die Gründer von neustark, Anm. der R.) kamen damals auf die arabern zu, da sie für ihr Geschäftsmodell auf der Suche nach einer stabilen Quelle von biogenem CO₂ waren. Ihre Technologie hat uns überzeugt, für uns ist das eine Win-Win-Situation: Unser Kohlenstoffdioxid wird entsorgt und gleichzeitig kann die Dekarbonisierung vorangetrieben werden. Ausserdem lässt sich dieses Engagement nahezu perfekt mit den übergeordneten Zielen der arabern vereinbaren. Wie eingangs erwähnt entspricht die Verwertung bzw. das Recycling bestehender Abfallströme, anstelle einer Deponierung oder der Abgabe in die Umwelt, der Strategie der arabern. Darüber hinaus brauchen unsere Anlagen natürlich auch Energie, um betrieben zu werden und dies soll mit den Netto-Null-Zielen vereinbar sein.

Verrätst du uns, inwiefern die Zusammenarbeit aus finanzieller Sicht Sinn macht?

Adrian Schuler: Der Bau von Kapok, unserer ersten Pilotanlage, wurde damals von neustark finanziert. Bislang haben wir für jede Tonne gasförmiges CO₂, die abgeschieden wurde, eine Vergütung erhalten. Unser überschüssiges CO₂ wurde zu einer neuen Einkommensquelle.

Die zusätzliche Investition in den Bau der neuen Anlage übernimmt nun die ara region bern ag. Ab Herbst 2024 werden wir die Anlagen zur Abscheidung- und Verflüssigung selbst betreiben. Von neustark erhalten wir dann eine Vergütung pro Tonne flüssiges CO₂.

Ausschlaggebend für diesen Ausbau war, dass die bestehende Anlage lange nicht die gesamte Menge an jährlich anfallendem CO₂ verarbeiten kann. Nun sollte die neue Abscheidungs- und Verflüssigungsanlage die gesamte Menge an überschüssigem CO₂ verarbeiten können – ca. 6’000 Tonnen pro Jahr. Für uns war klar, dass eine solche Investition auf jeden Fall kostendeckend betrieben werden muss. Denn eine Finanzierung über die öffentlichen Abwassergebühren ist nicht denkbar, da dafür die gesetzliche Grundlage fehlt.

Wir bei der arabern haben selbst nicht die Möglichkeit, auch das andere Ende der CO₂-Speicherung zu übernehmen und somit sogenannte CDR-Zertifikate zu erhalten. Im Moment wird an unserem Standort in Bern, das gasförmige CO₂ von neustark abgeschieden und vor Ort verflüssigt, um es so transportfähig zu machen. Mit dem Bau der neuen Anlage werden wir die Verflüssigung bald selbst betreiben. Den Transport und die permanente Speicherung koordiniert neustark ihrerseits gemeinsam mit anderen Partnern. So schlagen wir zwei Fliegen mit einer Klappe: Einerseits verwerten wir einen Abgang aus der Kläranlage auf ökologisch sinnvolle Weise und andererseits erreichen wir mit dem Verkauf des CO₂ an neustark einen Deckungsbeitrag. Das Geschäft ist keine Goldgrube, aber es trägt doch zur Wirtschaftlichkeit unseres Unternehmens bei.

Siehst du weitere Vorteile die durch die Partnerschaft mit neustark entstehen?

Adrian Schuler: Im Moment ist das Abscheiden und Verflüssigen von CO₂ der Kern unserer Zusammenarbeit. Wir können uns aber vorstellen, dass wir das jetzt verwendete Stickstoffgas für die Inertisierung der Trocknungsanlage künftig mit flüssigem CO₂ ersetzen. Somit würden wir selbst nicht nur Partner, sondern auch Kunde von neustark werden. Damit sparen wir Transportwege und schliessen einen weiteren Stoffkreislauf.  

*Unter Inertisierung versteht man das Verfahren, bei welchem einem Gemisch Gas oder Pulver (Interstoffe) hinzugefügt werden, um das Entstehen einer Explosion zu verhindern.

In Kürze wird die arabern durch den Bau der neuen Anlage noch mehr CO₂ abgeben. Wie ist das zustande gekommen?

Adrian Schuler: Die auf unserem Areal betriebene Abscheidungs- und Verflüssigungsanlage von neustark vermag nur einen Teil unseres überschüssigen CO₂ zu verarbeiten. Unsere eigene Anlage zu bauen und zu betreiben, entspricht einer sinnvollen Aufgabenteilung. Die Mitarbeitenden der arabern kennen sich mit technischen Anlagen bestens aus und überwachen auch jetzt die Prozesse rund um die Uhr. Sie sorgen mit ihrer Expertise für einen reibungslosen Betrieb und Unterhalt der Anlage zur CO₂-Abscheidung und -Verflüssigung. Die Anlage wird auch technisch, durch unser bestehendes Prozessleitsystem, überwacht. Neustark kann sich somit voll auf den Transport und die dauerhafte Speicherung des CO₂ konzentrieren.

Interessanter Fakt: Wussten Sie, dass die Anlagen der arabern an 365 Tagen, während 24 Stunden in Betrieb sind? Dies ist nötig, damit Umweltleistungen in höchster Qualität gewährleistet werden können.

Adrian, kannst du uns zum Schluss noch einen Einblick geben, wie dein professionelles Umfeld auf die Zusammenarbeit mit neustark reagiert hat?

Adrian Schuler: Um ehrlich zu sein, waren unsere Mitarbeitenden zu Beginn eher skeptisch. Unser Kerngeschäft ist und bleibt die Abwasserreinigung. Zusätzliche Prozesse reibungslos in eine bereits bestehende Anlage zu integrieren ist nicht einfach. Jedoch ist die ara region bern ag schon lange nicht mehr «nur» für sauberes Wasser zuständig. Energie gewinnen, Kreisläufe schliessen und Abgänge zu verwerten, gehört schon seit vielen Jahren zu unserem Geschäftsmodell. Die Einführung von Innovationen und neuen Prozessen, wie diese von neustark eine ist, gehen Hand in Hand mit Überzeugungsarbeit und Zeit. Die Expansion unserer Zusammenarbeit ist jedoch ein handfester Beweis dafür, dass die Integration dieser Technologie bestens funktioniert hat und auch in Zukunft viel Potential verspricht.

Auch von extern haben wir viele, sehr gute Reaktionen erhalten – sogar von Kollegen aus anderen Abwasserreinigungsanlagen. Wir spielen in unserer Branche mit offenen Karten und tauschen uns regelmässig aus. Wir versuchen immer, offen für Innovationen zu sein und neue Dinge zu probieren. Mit dieser positiven Dynamik und Prozessen, welche auch auf andere Anlagen ausgerollt werden können, eröffnen wir Möglichkeiten für die ganze Branche.

Seit Beginn unserer Zusammenarbeit im Juli 2021 hat neustark gemeinsam mit der arabern fast 1'000 Tonnen CO₂ erfolgreich abgeschieden und verflüssigt. Der Bau der neuen Anlage ist ein weiterer Meilenstein in unserer Partnerschaft und ein starkes Zeichen in Richtung Dekarbonisierung. Wir sind stolz, gemeinsam mit Partnern wie der arabern einer nachhaltigen Zukunft entgegenzuarbeiten und freuen uns, weitere Tausende von Tonnen CO₂ abzuscheiden, zu speichern und somit dauerhaft aus der Atmosphäre zu entfernen!