CO2-Abscheidung und -Speicherung

CO₂-Abscheidung und -Speicherung (Fachbegriffe: CO₂-Sequestrierung und CCS (englisch carbon dioxide capture and storage)) bezeichnet einen Prozess, bei dem Kohlendioxid (CO₂) entweder aus der Umwelt oder direkt an den Quellen fossiler CO₂-Emissionen industrieller oder energiebezogener Art abgeschieden, aufbereitet, komprimiert und zu einer Speicherstätte transportiert und damit dem natürlichen CO₂-Kreislauf in der Atmosphäre möglichst langdauernd entzogen wird.^[1]

CO₂ wirkt in der Atmosphäre als Treibhausgas und ist die Hauptursache der menschengemachten globalen Erwärmung. Zur Anwendung kommen soll die CO₂-Abscheidung und -Speicherung vor allem dort, wo große Mengen von CO₂ anfallen, vorrangig in Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen, aber auch bei Industrieprozessen und im Bergbau. Als mögliche Langzeit-Lagerstätten gelten besondere geologische Formationen wie tiefe salzwasserführende Grundwasserleiter (Aquifere) oder ausgeförderte Erdöl- und Erdgaslagerstätten, bei tiefen Kohleflöze ist der sichere Einschluss fraglich.^[2] Die Endlagerung erfordert geeigneten Platz für ähnliche Mengen von Kohlenstoff, wie aus der Erde geholt werden. Bei einigen geologischen Speicherstätten gibt es zudem eine Nutzungskonkurrenz.^[3]

Mittels CCS lässt sich der CO₂-Ausstoß fossiler Kraftwerke senken, er läge aber bei Steinkohlekraftwerken immer noch deutlich höher als bei erneuerbaren Energien oder Kernkraftwerken.^[4] Zudem verschlechtert die CCS-Technik den Wirkungsgrad von Kraftwerken, der Brennstoffmehrverbrauch betrüge ca. 24 bis 40 % gegenüber Kraftwerken ohne CCS-Technik.^[4]

2016 stand die technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit von CCS-Kraftwerken trotz zwei Jahrzehnten der Forschung und des Baus von Prototypen weiterhin aus.^[5] Die Wirtschaftlichkeit der Technologie ist fraglich, da einige erneuerbare Energien bereits 2020 gleich hohe oder niedrigere Produktionskosten aufgewiesen haben.^[2]

2005 hatte der Weltklimarat (IPCC) einen Sonderbericht zur Abscheidung und Speicherung von CO₂ herausgegeben. Um im Sinne des Pariser Klimaabkommens von 2015 die durchschnittliche Erwärmung bei maximal 1,5 °C zu halten, wären nach Berechnungen des Weltklimarats IPCC „negative Emissionen“ – also das Entziehen von CO₂ aus der Atmosphäre – notwendig. Auch der Großteil der Szenarien, die die Erderwärmung auf 2 °C begrenzen wollen, geht von der Verfügbarkeit entsprechender Verfahren aus, wobei auch Bioenergie mit CO₂-Abscheidung und -Speicherung (BECCS) und noch mehr Verkohlung (PyCCS) eine Rolle spielen könnten.^[5]

1. ↑ Evaluierungsbericht der Bundesregierung zum Kohlendioxid-Speicherungsgesetz, Glossareintrag zu Carbon Capture and Storage (CCS), Dezember 2022, abgerufen am 19. März 2023.
2. ↑ ^{a b} Ulrich Förstner: Umweltschutztechnik. 8. Auflage, Berlin Heidelberg 2012, S. 170.
3. ↑ Sachverständigenrat für Umweltfragen: Abtrennung, Transport und Speicherung von Kohlendioxid. (Memento vom 17. Oktober 2016 im Internet Archive). In: umweltrat.de. April 2009, abgerufen am 17. Oktober 2016.
4. ↑ ^{a b} Mark Z. Jacobson, Review of solutions to global warming, air pollution, and energy security. In: Energy and Environmental Science 2, (2009), 148–173, S. 155, doi:10.1039/b809990c.
5. ↑ ^{a b} Kevin Anderson, Glen Peters: The trouble with negative emissions. In: Science. Band 354, Nr. 6309, 2016, S. 182 f., doi:10.1126/science.aah4567.