Es herrscht inzwischen ein breiter wissenschaftlicher Konsens: Die Abscheidung, der Transport und die permanente tiefengeologische Speicherung von CO₂ (Carbon, Capture and Storage – CCS) ist ein relevanter Baustein, um Klimaneutralität zu erreichen (IPCC, WPKS). Dabei steht außer Frage, dass die Vermeidung von Emissionen klar an erster Stelle steht. Grundlage dafür ist der kompromisslose Ausbau erneuerbarer Energien, der dazugehörigen Stromnetze und die Systemumstellung zur Elektrifizierung. Diese Maßnahmen müssen Priorität haben und schnellstmöglich umgesetzt werden.  

Hierarchie bedeutet keine Chronologie 

Jedoch existieren Bereiche, in denen Emissionen nicht durch Elektrifizierung oder den Wechsel auf andere Energieträger komplett vermieden werden können. Dies bezieht sich insbesondere auf Prozessemissionen in der Industrie, die z.B. in Kalk- und Zementanlagen sowie in der thermischen Abfallwirtschaft entstehen. CCS ist laut Stand der Technik heute, die einzige Möglichkeit, das Ausstoßen dieser „unvermeidbaren“ Prozessemissionen zu verhindern. Die Bereitstellung von CCS ist essenziell, um die klimaneutrale Herstellung von Produkten in Deutschland sicherzustellen.  

Trotz der unverrückbaren Hierarchie im Klimaschutz (Vermeidung, Minderung, Kompensierung) haben wir keine Zeit mehr, die Maßnahmen chronologisch zu implementieren – wir müssen sie unbedingt gleichzeitig angehen.  

Gleichzeitig erweitert CCS die Optionen für andere Sektoren, wie beispielsweise die Stahlindustrie, die auf die Wasserstoffroute setzt. Abhängig vom Erfolg der anderen Maßnahmen sollte die Rolle von CCS regelmäßig evaluiert und Anwendungsgebiete ggf. angepasst werden.  

CCS: Perspektive Negativemissionen 

Um das Netto-Null-Ziel zu erreichen, sind auch Negativemissionen nötig. Das deutsche Klimaschutzgesetz sieht solche Netto-Negativemissionen für die Zeit nach 2045 vor. Durch Senken soll kumuliert mehr CO₂ aus der Atmosphäre entnommen werden, als an äquivalenten Restemissionen noch in die Atmosphäre gegeben wird. 

CCS ermöglicht durch die permanente geologische Speicherung von CO₂ nachweislich technische Negativemissionen, wenn das CO₂ aus nachhaltiger Biomasse (Bio-CCS) stammt oder durch Direct Air Capture (DACCS) der Atmosphäre entzogen wurde. Der Einsatz von CCS in Industrieanlagen, die nachhaltige Biomasse, z.B. biogene Reststoffe, thermisch oder prozesstechnisch verwerten, kann eine effektive und effiziente Schaffung von Negativemissionen darstellen. Dadurch können nicht vermeidbare Emissionen, z.B. aus der Landwirtschaft, ausgeglichen werden. Aufgrund der Limitierungen, die für alle Maßnahmen von Negativemissionen existieren, müssen diese zwar parallel zu Vermeidungs- und Minderungsmaßnahmen entwickelt werden, letztere aber mit absoluter Priorität vorangebracht werden. 

Wie kann man CO2 abscheiden und transportieren?  

Die Abscheidung kann direkt bei dem Erzeugungsprozess selbst oder an der abgasführenden Anlage erfolgen. CO₂ und andere Abgasbestandteile können aus den Abgasen einer bestehenden Industrieanlage z.B. mittels Aminen „herausgewaschen“ werden. Die reduzierte Abgasmenge besteht fast nur noch aus Luftbestandteilen und Wasserdampf. Jedoch ist die CO₂-Wäsche energieintensiv. Neue Verfahren integrieren sie in den jeweiligen industriespezifischen Gesamtprozess und optimieren das Gesamtsystem, sodass der zusätzliche Energieverbrauch gesenkt wird. 

Um das abgeschiedenen CO₂ zum Speicherort zu transportieren, wird es unter Druck verflüssigt. So sind verschiedene Transportwege möglich: Pipelines, Schiffe, Züge oder LKW können eingesetzt werden. Diese Flexibilität ermöglicht auch abgelegene Einzelanlagen an ein Kern-CO2-Netz zu verbinden. Alle Prozesse, die für die CO₂-Abscheidung sowie die Vorbereitung des Ab- und Weitertransports notwendig sind, sind technisch erprobt und genehmigungsfähig. 

Speicherung von CO2: Erforscht und erprobt  

Die permanente geologische Speicherung in Tiefen von 1.000 bis 4.000 Metern ist sowohl an Land (onshore) als auch unter dem Meeresboden (offshore) möglich. Die Technologie rund um CCS ist erforscht und auch in Europa erprobt. Das Forschungszentrum GEOMAR hat CCS und das Leckagerisiko in den vergangenen Jahren erforscht und schätzt die Auswirkungen für die Umwelt im unwahrscheinlichen Fall eines Entweichens von CO₂ als gering und lokal begrenzt ein.  

Was passiert mit dem gespeicherten Kohlenstoffdioxid?  

Über die Jahre löst sich das CO2 in dem im Untergrund befindlichen Wasser auf und/oder bindet sich mit Mineralien und wird selbst wieder Gestein. Je nach Gesteinsart kann der Prozess einige Jahre bis zu mehreren hundert dauern.  

In anderen Ländern ist CCS schon Realität. In Norwegen blickt man aufgrund von Klimaauflagen für die Offshore-Industrie auf über 25 Jahre Erfahrung mit der permanenten tiefengeologischen Speicherung von CO₂ zurück, ohne dass Leckagen im detaillierten Monitoring festgestellt wurden. In zwei norwegischen Projekten wurden bisher über 23 Millionen Tonnen CO2 sicher gespeichert. Mittlerweile sind auch Dänemark, die Niederlande und das Vereinigte Königreich dabei, CO2-Speicher zu erschließen. 

CO₂ ist ein träges Gas, also weder explosiv noch entflammbar. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften erleichtern den Transport sowie die Speicherung. Somit ist es auch im Falle von auftretenden Leckagen gut beherrschbar. 

Unsere Arbeit zu CCS

Bellona beschäftigt sich seit über 20 Jahren mit CCS, CCU und Negativemissionen. Wir waren treibende Kraft hinter der norwegischen CCS-Strategie und Projekten rund um ‚Northern Lights‘ und ‚Longship‘. Bellona ist außerdem in Diskussionen rund um CCS und Klimaschutz in der Industrie in Großbritannien und den Niederlanden involviert. Bellona Deutschland begleitet den Prozess der Carbon Management-Strategie der Bundesregierung und setzt sich für eine Anerkennung von CCS als Baustein für die Klimaneutralität ein. Damit einher gehen der Bedarf an einem wirkungsvollen Rechtsrahmen und einer entsprechenden Infrastruktur. Um den Dialog zwischen Stakeholdern aus Zivilgesellschaft, Industrie, Wissenschaft, Verbänden und Politik zu fördern, hat Bellona Deutschland das CCS Forum gegründet.