Schweizer Startup nimmt Methanemissionen von Rindern ins Visier

Viehställe sind ein wichtiger Schauplatz im Kampf gegen Methan, und ein Startup aus Lausanne testet eine Möglichkeit, das Gas dort zu behandeln, wo es entsteht. Sixteen44 mit Sitz im EPFL Innovation Park hat auf dem Versuchsbetrieb Strickhof in Lindau im Kanton Zürich eine Vorrichtung zur Methanabscheidung getestet. Das Unternehmen gibt an, dass das System den Methangehalt im Stall um 60% bis 70% senkt.

Methan entsteht durch Bakterien im Verdauungssystem von Rindern und anderen Wiederkäuern, wenn diese Pflanzenfasern vergären. Das Gas entweicht hauptsächlich über das Maul, wenn die Tiere ausatmen oder rülpsen. Viehbetriebe sind für rund ein Drittel der vom Menschen verursachten Methanemissionen weltweit verantwortlich. Damit sind Rinder ein bedeutendes Ziel der Klimapolitik.

Methan verbleibt weniger lange in der Atmosphäre als Kohlendioxid, hat aber eine stärkere Erwärmungswirkung. Forschende sagen, dass eine deutliche Verringerung der Methanemissionen wichtig ist, um die globale Erwärmung deutlich unter 2°C zu halten, dem Ziel des Pariser Abkommens der Vereinten Nationen. Sixteen44 setzt darauf, dass die Behandlung der Emissionen direkt im Stall zu diesem Bestreben beitragen kann.

Die Herausforderung ist die geringe Konzentration des Gases: Methan macht weniger als 5% der Luft in Viehställen aus. Durch diese Verdünnung ist es schwierig, das Gas wirtschaftlich abzuscheiden und wiederzuverwenden. Laut William Ramsay, Chemiker und Mitgründer von Sixteen44, besteht das Problem nicht nur in der Viehwirtschaft. «Das ist bei den meisten Methanemissionen weltweit der Fall», sagte er gegenüber Swissinfo.

Das Unternehmen will die Luft behandeln, ohne das Methan zuvor abzuscheiden. Ramsay sagt, der Test von Sixteen44 in Strickhof sei die weltweit erste Demonstrationsanlage gewesen, die stark verdünnte Emissionen wie jene aus der Rinderhaltung behandeln könne. Das System wurde auf dem Versuchsbetrieb in Lindau getestet, wo Sixteen44 seine Vorrichtung in einem bewirtschafteten Viehstall erprobte.

«Wir müssen dieses Methan in niedriger Konzentration angehen, wenn wir einen bedeutenden Beitrag zum Klimaschutz leisten wollen», sagte Ramsay. Der Versuch des Unternehmens konzentriert sich auf eine Emissionsquelle, die weit verbreitet und mit herkömmlichen Abscheidungsverfahren schwer zu bewältigen ist. Sollten sich die Ergebnisse unter den Bedingungen eines landwirtschaftlichen Betriebs bestätigen, könnte der Stall selbst zum Ort der Methanbehandlung werden.

Die Vorrichtung von Sixteen44 nutzt elektrische Entladung und einen Katalysator, um Methan in Wasser und Kohlendioxid umzuwandeln. Das laut Unternehmen an Kühen montierte und einer Lüftungseinheit ähnelnde System verwendet Plasmaoxidation. Eine elektrische Entladung erzeugt hochreaktive Teilchen und beschleunigt damit eine Reaktion, die auch auf natürliche Weise ablaufen kann.

Cyril Brunner, Experte für Treibhausgase und CO₂-Entfernung an der ETH Zürich, beschreibt die Rolle des Katalysators so: «Der Hauptvorteil der Methanoxidation besteht darin, dass Methan einfach umgewandelt werden kann, indem man es mit einem erhitzten Katalysator in Kontakt bringt.» Das Verfahren vermeidet einen separaten Schritt, bei dem Methan aus der Umgebungsluft extrahiert wird. Dieser Schritt benötigt viel Energie und ist eine wesentliche Einschränkung von Technologien zur Kohlenstoffabscheidung.

Laut Sixteen44 arbeitet die Vorrichtung bei rund 40°C. Das Unternehmen vergleicht dies mit 400°C bis 500°C bei anderen Technologien, die für die Entfernung von Methan in niedriger Konzentration ausgelegt sind. Die niedrigere Betriebstemperatur bedeutet laut Ramsay einen geringeren Energieverbrauch. Der Test verbindet damit zwei praktische Ziele: verdünntes Methan zu behandeln, ohne es vorher abzuscheiden, und die Betriebstemperatur des Systems niedrig zu halten.

Der Versuch in Lindau bringt einen in der Schweiz entwickelten Ansatz zur Methanreduktion in einen bewirtschafteten Viehstall. Sixteen44 gibt an, dass die Vorrichtung den Methangehalt im Stall während der Tests um 60% bis 70% senkte. Das Ergebnis betrifft Emissionen aus der Viehwirtschaft, die rund ein Drittel des vom Menschen verursachten Methans weltweit verursacht. Das unmittelbare Ziel des Unternehmens ist das verdünnte Gas, das in Ställen zirkuliert, und nicht Methan, das andernorts aus der Luft abgeschieden wurde.

Die Bedeutung für das Klima reicht über die Landwirtschaft hinaus. Methan kommt in geringeren Konzentrationen als Kohlendioxid in der Atmosphäre vor und verbleibt dort kürzer, hat aber eine deutlich stärkere Erwärmungswirkung. Die Verringerung der Methanemissionen gilt als wirksame Möglichkeit, die Erwärmung kurzfristig zu begrenzen. Zudem sind erhebliche Reduktionen nötig, damit das Ziel des Pariser Abkommens, die Erwärmung deutlich unter 2°C zu halten, erreichbar bleibt.

Für die Schweiz verbindet das Projekt Forschung und Klimatechnologie mit der Landwirtschaft. Sixteen44 hat seine Vorrichtung von der Entwicklung in eine Demonstration auf Strickhof überführt, einem Versuchsbetrieb im Kanton Zürich. Im Zentrum des Tests steht die Frage, ob Methan direkt unter den Bedingungen behandelt werden kann, unter denen sich die Emissionen von Rindern ansammeln.