Direkt zum Inhalt

Kohlenstoffsequestrierung: Vulkane versteinern Treibhausgase

Kohlendioxid spurlos verschwinden zu lassen, ist schwierig. Helfen alte Lavaströme weiter?
Laki auf IslandLaden...

Auf fossile Brennstoffe zu verzichten, fällt offensichtlich schwer, deswegen wenden sich die Hoffnungen der Klimaschutzgemeinde derzeit wieder Plan B zu: Wenn man Kohlenstoff schon nicht im Boden lassen will, sondern verbrennt, sollte man ihn anschließend wenigstens einfangen, bevor er Schaden anrichtet. Dafür gibt es auch schon einige Verfahren, die man unter der Bezeichnung Carbon Capture and Storage (CCS) zusammenfasst. Dabei pumpt man das Kohlendioxid in tiefe Grundwasserleiter oder alte Gaslagerstätten. Der große Durchbruch blieb der Methode vorerst verwehrt – zuletzt stoppte das Energieunternehmen Vattenfall ein Pilotprojekt in Brandenburg.

Das Problem ist, dass das Kohlendioxid auch dort unten bleiben muss, und Wege an die Oberfläche bietet die rissige Erdkruste genug. Viel einfacher wäre es, wenn Kohlendioxid kein Gas mehr wäre. Und tatsächlich gibt es einige Reaktionen, die das Treibhausgas in harmloses weißes Pulver verwandeln – zum Beispiel mit gelöstem Kalziumhydroxid. Solche Chemikalien sind allerdings teuer und müssen erst einmal in hinreichenden Mengen hergestellt werden.

Basalt als Kohlendioxidgrab

Doch zum Glück gibt es einen Ersatzstoff, der quasi unbegrenzt zur Verfügung steht: Basalt. Kohlendioxid reagiert mit Basalt zu unlöslichen Kalzium- und Magnesiumkarbonaten – dauerhafter lässt sich Kohlendioxid nicht verpacken. In der Natur passiert das zum Beispiel, wenn hydrothermale Lösungen durch den Tiefseeboden zirkulieren oder abkühlende basaltische Lava mit Grundwasser in Kontakt kommt. Modellrechnungen zeigen, dass ein Kubikkilometer Basalt theoretisch etwa 260 Millionen Tonnen Kohlendioxid speichern kann.

In Island, das zu 90 Prozent aus basaltischer Lava besteht, versucht man seit einigen Jahren, dieses Prinzip in die Praxis umzusetzen. In den Jahren 2012 und 2013 pumpte eine Forschergruppe des isländischen Carbfix-Projekts mit etwa 250 Tonnen Kohlendioxid gesättigte Salzlauge in 400 Meter Tiefe. Das Team vermeldete einen Erfolg, der sogar über die Erwartungen hinausging: Proben aus Bohrungen nahe der Injektionsstelle zeigten, dass nach nur einem Jahr mehr als drei Viertel des Kohlenstoffs im Gestein gebunden war. Der Versuch endete erst, als sich die Poren des Hydrothermalsystems zuzusetzen begannen.

Carbfix, eine Zusammenarbeit mehrerer Forschungsinstitute mit Reykjavik Energy, ist eines von mehreren Projekten, die diese Art Kohlendioxidsequestrierung erproben. In den USA soll überkritisches Kohlendioxid in tief begrabene Basaltformationen gepumpt werden, und ähnliche Versuche diskutierten Experten für ein gigantisches Stück uralten Meeresbodens, der im Oman auf dem arabischen Festland gestrandet ist.

Die Kostenfalle

All diese Versuche haben den Vorteil, dass es egal ist, ob die Formationen wirklich gasdicht sind und wie tief sie liegen – wenn das Kohlendioxid erst einmal mit dem Gestein reagiert hat, ist es für sehr, sehr lange Zeit gebunden. Und dass der Ausgangsstoff einmal knapp werden würde, steht auch nicht zu befürchten: Basalt ist eines der häufigsten Gesteine der Erde.

Der potenzielle Kohlendioxidspeicher bildet die oberen Kilometer des Ozeanbodens und macht etwa ein Zehntel der Kontinente aus – allein die Sibirischen Trapps, der größte Flutbasalt der Welt, enthält genug Basalt, um die weltweiten Kohlendioxidemissionen der nächsten 25 000 Jahre aufzunehmen. So viel wird aber nie anfallen, weil gar nicht genug fossile Brennstoffe zum Verbrennen zur Verfügung stehen.

Der Haken an der Sache ist ein anderer: In der Atmosphäre macht das Treibhausgas nur Bruchteile eines Prozents aus, und auch in Verbrennungsgasen stellt Stickstoff den Löwenanteil. Damit man Kohlendioxid in den Boden pumpen kann, muss man es erst einmal auffangen, sammeln und konzentrieren. Eine Tonne Kohlendioxid abzutrennen und in den Boden zu pumpen, kostet Reykjavik Energy derzeit etwa 80 bis 130 Euro. Auf die Emissionen deutscher Kraftwerke hochgerechnet, sind das knapp zehn Prozent des Gesamtumsatzes der deutschen Energiewirtschaft. Klimaschutz ist schon an kleineren Summen gescheitert.

15/2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 15/2015

Lesermeinung

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnervideos