China verwandelt CO2 in Strom: die technologische Meisterleistung, die klassische Dampfkraftwerke alt aussehen lässt

Stefanie Schäffer

Geschrieben von Stefanie Schäffer

Zertifizierte Expertin für Energiemarkt und -anbieter

Erstellt am
Min. Lesezeit
China verwandelt CO2 in Strom

Ohne Wasserdampf, dafür mit überkritischem CO2: In China wurde ein neuartiges Kraftmodul erfolgreich ans Stromnetz angeschlossen. Es nutzt die Hitze, die in einer Stahlfabrik ohnehin anfällt, und wandelt sie mit einer CO2-Turbine in Elektrizität um. Diese Technologie könnte Industrieanlagen effizienter machen und neue Maßstäbe für kompakte, wasserarme Kraftwerke setzen – mit Folgen auch für Deutschland.

Artikel zu lang? Fordern Sie eine Zusammenfassung von der KI an :

Ende der Dampf-Ära?

Seit über 100 Jahren erzeugen die meisten Kraftwerke Strom, indem sie Wasser verdampfen und den Dampf durch Turbinen schicken. Das ist bewährt, braucht aber viel Platz, große Kessel – und vor allem Wasser für Verdampfung und Kühlung. Das chinesische Projekt zeigt jetzt: Es geht auch anders.

Was bedeutet „überkritisches CO2“?

Kurz gesagt

  • Erhitzt und stark verdichtet verliert CO2 die klare Trennung zwischen Gas und Flüssigkeit.
  • In diesem „überkritischen“ Zustand ist es so dicht wie eine Flüssigkeit, fließt aber so leicht wie ein Gas.
  • Dadurch kann es Turbinen besonders effizient antreiben – ganz ohne große Dampfkessel.

Im chinesischen Pilotbetrieb wird überkritisches CO2 in einem geschlossenen Kreislauf durch eine Turbine geleitet. Die dafür nötige Wärme stammt aus industrieller Abwärme der Stahlproduktion – Energie, die sonst ungenutzt an die Umgebung abgegeben würde.

Wissen Sie...? Das sind die größten CO2-Verursacher

Warum diese Technologie die Spielregeln verändert

  • Höherer Wirkungsgrad aus Abwärme: Im Vergleich zu klassischen Dampfprozessen kann mehr der eingesetzten Wärme in Strom umgewandelt werden.
  • Sehr kompakte Anlagen: CO2-Turbinen und Wärmetauscher sind deutlich kleiner als Dampfturbinen mit Kessel und Kondensator. Das senkt Materialbedarf und Baukosten.
  • Kein Kühlwasserverbrauch: Der Kreislauf kommt ohne Verdampfen von Wasser aus. Das entlastet Standorte mit knappen Wasserressourcen.
  • Schnelles Hoch- und Runterfahren: Wegen der geringen thermischen Trägheit reagieren CO2-Kreisläufe zügiger auf Laständerungen.

In 30 Sekunden erklärt – So entsteht Strom aus CO2

  1. Abwärme aus der Industrie erhitzt CO2 auf hohe Temperaturen und Drücke.
  2. Das überkritische CO2 treibt eine Turbine an, die mit einem Generator verbunden ist.
  3. Nach der Turbine wird das CO2 wieder verdichtet und dem Wärmetauscher zugeführt – der Kreislauf beginnt von vorn.
Weiter lesen: Was ist der gefürchtete Treibhauseffekt?

Was heißt das konkret für Deutschland?

Deutschland hat große Abwärme-Potenziale in Stahl, Chemie, Glas und Zement. Überkritische CO2-Kreisläufe könnten genau dort Strom erzeugen, wo Hitze ohnehin vorhanden ist – direkt im Werk. Das senkt Strombezugskosten, entlastet Netze und verringert CO2-Emissionen, sofern fossile Kessel oder Kompressoren weniger laufen.

Für Stromsysteme mit viel Wind- und Solarstrom wären kompakte, schnell regelbare CO2-Module interessant: Sie könnten Lastspitzen decken oder gezielt dann laufen, wenn erneuerbare Erzeugung niedrig ist.

Politik & Förderung in Deutschland

Kurzgesagt

  • Förderlandschaft für Abwärmenutzung, Effizienz und Stromerzeugung aus Prozesswärme prüfen.
  • Netzanschluss, Genehmigungen und Sicherheit: überkritische Fluide erfordern spezielle Normen und Schutzkonzepte.

Einordnung zu Kernenergie und Solarthermie

International werden überkritische CO2-Turbinen als Partner für Hochtemperatur-Wärmequellen diskutiert – etwa für kleine modulare Reaktoren (SMR) oder solarthermische Kraftwerke mit Salzspeichern. In Deutschland ist die Kernenergienutzung politisch beendet (Stand 2025); Forschung zu CO2-Kreisläufen kann dennoch für Industrie-Abwärme, Geothermie mit höheren Temperaturen oder internationale Projekte relevant sein.

Mehr zum Thema Solar: Solar-Eigenverbrauch: Das sollten Sie wissen!

Aus Verschwendung wird Wert: Abwärme als Stromquelle

Statt heiße Abluft durch Kühltürme und Schornsteine zu verlieren, können kompakte CO2-Module Strom direkt im Werk erzeugen. So sinken Stromkosten, und die Abwärme wird besser genutzt. Voraussetzung sind passende Temperatur- und Druckniveaus sowie ein wirtschaftlicher Dauerbetrieb.

  • Praxisidee für deutsche Werke
  • Stahl/Glas/Zement: Nutzung der Ofenabwärme zur Stromproduktion, Entlastung der Netzlastspitzen im Werk.
  • Chemieparks: Kombination mit bestehenden Wärmeverbünden und Speichern; CO2-Modul als „Strom-Booster“ bei hoher Prozesswärme.
  • Geothermie (hohe Temperatur): CO2-Kreislauf als Turbinenalternative bei geeigneten Quelltemperaturen.

Chancen und offene Punkte

  • Technischer Reifegrad: Erste kommerzielle Einsätze außerhalb Europas; in Deutschland fehlen noch Referenzanlagen im Dauerbetrieb.
  • Wirtschaftlichkeit: Hängt von Abwärmeniveau, Volllaststunden, Wartung und Netzentgelten ab.
  • Sicherheit & Umwelt: CO2 ist ungiftig, kann aber in hohen Konzentrationen erstickend wirken; Anlagen müssen gasdicht und überwacht sein.

Weiterführende Ratgeber

FAQ: Häufige Fragen – kurz & einfach

Ist das „CO2-Kraftwerk“ klimaneutral?

Die Turbine nutzt CO2 nur als Arbeitsmedium im Kreislauf – es wird dabei nicht zwangsläufig mehr CO2 ausgestoßen. Wie klimafreundlich der Strom ist, hängt von der Quelle der Wärme ab: Stammt sie aus erneuerbarer oder ohnehin anfallender Abwärme, ist die Bilanz deutlich besser als bei zusätzlicher fossiler Wärmeerzeugung.

Kann man damit alte Dampfturbinen einfach ersetzen?

Nicht 1:1. CO2-Kreisläufe sind vor allem dort sinnvoll, wo hohe Temperaturen auf engem Raum vorliegen und wenig Platz oder Wasser verfügbar ist. Bei bestehenden Dampfkraftwerken wären große Umbauten nötig. Für neue, kompakte Anlagen oder Industrie-Standorte ist die Technik attraktiver.

Wann sehen wir die erste Anlage in Deutschland?

Das hängt von Pilotprojekten, Genehmigungen und Förderkulisse ab. Für einen Markthochlauf braucht es verlässliche Leistungsdaten, Standardisierung und Referenzen im Dauerbetrieb.

Finden Sie den Artikel nützlich?
Nützlich Nicht nützlich
100% von insgesamt 1 Kundenbewertungen fanden diesen Artikel nützlich.

Die auf dieser Website erwähnten Dienstleistungen und Produkte repräsentieren lediglich eine kleine Auswahl der Möglichkeiten, die Ihnen zur Verfügung stehen. Wir empfehlen Ihnen, selber zu recherchieren und sich gegebenenfalls beraten zu lassen, bevor Sie eine Entscheidung treffen. Es kann sein, dass wir von ausgewählten Partnern Provisionen für den Verkauf einiger auf dieser Website erwähnter Produkte und/oder Dienstleistungen erhalten. Die Nutzung unserer Website ist kostenlos, und die Provision, die wir erhalten, hat keinen Einfluss auf unsere Meinung oder die von uns bereitgestellten Informationen.