Wie Gestein CO2 aus der Atmosphäre holt

Wie Gestein CO2 aus der Atmosphäre holt

25.06.2026

In einem Projekt an der TU Wien, an dem Rainer Abart und David Heuser vom Department für Lithosphärenforschung der Universität Wien beteiligt sind, gelang erstmals der Nachweis, dass Wasser die Bindung von CO2 an Gestein deutlich beschleunigt. Das Team konnte experimentell zeigen, dass sich CO2 unter bestimmten Bedingungen auf einer Spaltfläche des Minerals Wollastonit sehr schnell andockt und mit dem Mineral unter Bildung von Karbonat reagiert. Die Versteinerung von CO2 stellt eine interessante Möglichkeit für die langfristige Bindung des Treibhausgases dar. Derzeit handelt es sich jedoch um Grundlagenforschung; ein Einsatz gegen den Klimawandel ist noch Zukunftsmusik.

Rainer Abart vom Department für Lithosphärenforschung der Universität Wien und Giada Franceschi, TU Wien vor dem Ultrahochvakuum-Rasterkraftmikroskop. Foto: ORF/Tobias Mayr

Rainer Abart und David Heuser vom Department für Lithosphärenforschung sind an einem Forschungsprojekt am Institut für Angewandte Physik der TU Wien beteiligt, in dem untersucht wird, wie Moleküle wie H2O und CO2 an Mineraloberflächen andocken. Die Projektergebnisse wurden kürzlich im Journal ACS Nano veröffentlicht und sorgen auch medial für Aufsehen: Das Team unter der Leitung von Ulrike Diebold und Giada Franceschi konnte erstmals experimentell nachweisen, dass Karbonat direkt aus einem Silikatmineral gebildet wird. 

Mithilfe eines hochauflösenden Ultrahochvakuum-Rasterkraftmikroskops konnte auf atomarer Skala gezeigt werden, dass CO2 unter bestimmten Bedingungen auf einer Spaltfläche des Minerals Wollastonit, ein Ca-Silikat mit der Formel CaSiO3, sehr schnell bindet und mit dem Mineral unter Bildung von Karbonat (CO32-) reagiert. Für diese Reaktion braucht es Wasser: „Man kann sich das Wasser wie einen Katalysator vorstellen, es ruft eine Reaktion hervor, die anders nicht ablaufen könnte“, erklärt Projektmitarbeiterin Giada Franceschi von der TU Wien in einem ORF-Interview. Das Wasser verändert dabei die Struktur der CO2-Moleküle so, dass sie an der Gesteinsoberfläche andocken können. 

Wie Kohlendioxid mithilfe von Wasser andockt

„Dabei ist es nicht – wie in den bisher bekannten Prozessen – notwendig, das Ursprungsmineral in einer wässrigen Lösung aufzulösen, es reicht aus, dass Wassermoleküle im Gestein vorhanden sind, damit die Reaktion funktioniert“, erklärt David Heuser vom Department für Lithosphärenresearch. Das CO2 wird dabei aus der Atmosphäre in das Mineral eingebaut und zu einem Karbonat. „Zu den Karbonatmineralen gehören beispielsweise Kalzit und Dolomit, aus denen Österreichs Kalkberge bestehen“, so Heuser: „So sind 44 Prozent des Gewichts des Dachsteins in Form von Karbonat gebundenes CO2.“

Oberflächenbedarf wäre enorm

Vor allem aber ist mit der derzeitigen Methode der Bedarf an Oberfläche enorm: „Um ein Gramm CO2 auf unserer Modellsubstanz Wollastonit zu binden, bräuchte man die Fläche eines Fußballfeldes“, so Rainer Abart, Professor am Department für Lithosphärenforschung und Dekan der Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie. Weltweit gelangen jährlich etwa 39 Gigatonnen CO2 in die Atmosphäre, um eine solche Menge zu binden, bräuchte man etwa 460.000 Erdoberflächen. „Es ist also kaum vorstellbar, dass wir mit technischen Mitteln die aktuellen menschgemachten Emissionen mit dem hier untersuchten Prozess kompensieren können – wir kommen nicht darum herum, die Verbrennung fossiler Energieträger zu reduzieren“, stellt der Forscher klar.

Verstehen den ersten Schritt dieses Prozesses nun wesentlich besser

Nichtsdestotrotz seien die Ergebnisse wegweisend: „Auch wenn wir noch nicht am Ziel einer technisch unterstützen Mineralisierung von CO2 sind, verstehen wir den ersten Schritt dieses Prozesses nun wesentlich besser und können darauf aufbauen“, so Abart. Und in der Zukunft könnte technische Fixierung von CO2 nach seiner Einschätzung durchaus einen Beitrag zur Bremsung des Klimawandels leisten – wenn auch einen kleinen.

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