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Klimaschutz: Wie steht es um die Einlagerung von Kohlendioxid?

Kohlendioxid einfangen und in Gestein endlagern - das hört sich verlockend an. Doch über mehr als kleine Versuchsstadien ist man bislang nicht hinausgekommen.
Um das ganze Kohlendioxid in die Erde zu pumpen, benötigt man viele Pipelines

Die Boundary Dam Power Station trägt die Kraft des Wassers nur im Namen – tatsächlich verbrennt das Elektrizitätswerk in Estevan, Kanada, Braunkohle. Vier eher kleine Blöcke hat die Anlage; der jüngste wurde erst 2013 installiert und ist auf seine Art weltberühmt: als erster kommerzieller Kohlemeiler, aus dessen Abgasen das Kohlendioxid fast komplett ausgewaschen und unter die Erde gepresst wird. 1 920 343 Tonnen CO2, vermeldet der Betreiber Saskpower Anfang Februar 2018 stolz, habe Unit #3 seit der Inbetriebnahme aus der Atmosphäre ferngehalten. Weltweit gibt es nur noch ein weiteres Kohlekraftwerk, das 2017 eröffnete Petra Nova bei Houston in Texas, das ähnlich arbeitet. Einige weitere sind in China im Bau.

Das Verfahren wird allgemein mit den Buchstaben CCS abgekürzt; sie stehen für »carbon capture and storage«, also das Auffangen und Speichern von Kohlendioxid. Es kommt im Prinzip überall dort in Frage, wo CO2 in großen Mengen konzentriert anfällt, bei Verbrennungsprozessen, der Herstellung von Bioalkohol oder Düngemitteln sowie in der Petrochemie. Technisch ist es kaum ein Problem, das Treibhausgas abzutrennen, zu reinigen, zu konzentrieren und zu komprimieren. Als Flüssigkeit fließt es dann durch Pipelines und wird schließlich tief unter die Erde gepresst, zum Beispiel in Salzwasserlagen oder in ausgebeutete Erdgasfeldern, an Land oder unter dem Meeresboden. Mit Letzterem haben vor allem die Norweger viel Erfahrung, die im Feld Sleipner in der Nordsee bereits etwa 17 Millionen Tonnen CO2 entsorgt haben.

Wie das Verfahren allerdings zu bewerten ist, darüber wird seit Langem gestritten. Seinen Gegnern gilt es als grüne Fassade der Kohleindustrie, sie haben zum Beispiel in Deutschland fast alle Pilotversuche verhindert. Seine Anhänger hingegen loben CCS über den grünen Klee. »Ohne CCS ist es unmöglich, die europäischen oder globalen Ziele einer CO2-Reduktion zu erreichen«, verkündet zum Beispiel die Zero Emissions Platform, ein europäischer Zusammenschluss von Firmen und Regierungsorganisationen. Lord Nicholas Stern, Klimaökonom an der London School of Economics, hält CCS sogar für »absolut notwendig«. Hinzu kommt, dass viele Klimaforscher inzwischen erklären, die Welt müsse in den kommenden Jahrzehnten große Mengen CO2 aus der Atmosphäre entnehmen. Und irgendwo muss das Treibhausgas danach ja hin.

Verflogene Euphorie

Gemessen an diesen Ansprüchen passiert mit CCS jedoch ziemlich wenig. So hatte zum Beispiel die Europäische Union 2007 ein ehrgeiziges Programm beschlossen, das bis 2015 ein Dutzend Demonstrationsprojekte vorsah. Etwa 600 Millionen Euro hat die EU seither ausgegeben, ohne etwas Vorzeigbares zu bekommen. Als letztes Vorhaben wurde im Sommer 2017 die Planung des Kohlekraftwerks ROAD in den Niederlanden eingestellt. Ein spanisches Projekt hatte bis 2013 sämtliche Fördergelder eingestrichen und wurde dann selbst gestrichen. Auch in Deutschland scheiterten Vorhaben: So sollten ein Braunkohlekraftwerk in Brandenburg sowie der Steinkohlemeiler Moorburg in Hamburg mit CCS ausgerüstet werden. Das Kraftwerk wurde nicht gebaut, der Meiler ging ohne die Technik zum Auffangen von CO2 ans Netz.

Der zentrale Grund ist in jedem Fall: CCS ist teuer. Solange das Freisetzen von CO2 fast nichts kostet – in der EU werden die Emissionszertifikate zurzeit für zehn Euro pro Tonne gehandelt, lagen aber lange bei fünf –, lohnt es sich betriebswirtschaftlich nicht, die Abgase zu behandeln. Die Betreiber von Kraftwerken oder anderen Industrieanlagen müssten eine Perspektive über 30 Jahre bekommen, damit sich ihre Investition in die Abgasreinigung auszahlt oder unvermeidlich ist. Solche Signale sendet die Politik derzeit nirgendwo. Nicht einmal Norwegen kommt voran, das in der Entsorgung von CO2 ein Geschäftsmodell für die Zeit sieht, in der die Erdgasförderung nichts mehr einbringt. Dort hat die Regierung vor Kurzem im Haushaltsentwurf einem ehrgeizigen Demonstrationsprojekt den Geldhahn zugedreht.

Vor diesem Hintergrund sollte man die neuesten Ankündigungen vorsichtig interpretieren. So hat offenbar die niederländische Koalitionsregierung beschlossen, bis 2030 die Emissionen des Landes um 56 Millionen Tonnen CO2 zu senken; 18 Millionen Tonnen davon sollen mit Hilfe von CCS irgendwo unter der Nordsee in die Tiefe gepresst werden. Der Hafen Rotterdam bereitet sich trotz des Aus für das ROAD-Kraftwerk weiter darauf vor, groß in das Geschäft mit Kohlendioxid einzusteigen, das Treibhausgas zwischenzuspeichern und in eine Pipeline gen Meer einzuspeisen.

Finanzielle Anreize

Mit großer Hoffnung blickt die CCS-Gemeinde außerdem auf die Steuergesetzgebung der USA, wo ein Entwurf Abschreibungen für das Auffangen und Speichern von CO2 vorsieht. So sollen Firmen die Überweisung ans Finanzamt um 50 US-Dollar für jede Tonne mindern können, die sie unter die Erde pressen. Das ist zwar nicht Kosten deckend, analysiert der »MIT Technology Review«, könnte der Technologie aber zusammen mit anderen Subventionen über die Schwelle zur Wirtschaftlichkeit helfen.

Schon heute liegen 9 der insgesamt 17 Projekte, die die Lobbygruppe Global CCS Institute in ihrem Statusbericht aufzählt, in den USA. Neben dem neuen Petra-Nova-Kraftwerk sind es vor allem Betriebe, die Dünger, Ethanol oder Wasserstoff produzieren. Dazu kommen vier Firmen, die CO2 aus gerade gefördertem Erdgas abtrennen, um den Brennstoff auf den Markt zu bringen. Nur in einem Fall wird das Kohlendioxid tatsächlich allein zu dem Zweck unter die Erde gedrückt, es dort loszuwerden. Die anderen acht Pioniere verkaufen das Treibhausgas an die Betreiber von alternden Ölfeldern, die damit ihre Produktion verbessern.

Wie wenig diese Technik der »enhanced oil recovery« (der verbesserten Ölausbeute) tatsächlich mit Speichern von Treibhausgas zu tun hat, zeigt auch die kanadische Boundary Dam Power Station. Von dort fließt das CO2 gut 60 Kilometer weit durch eine Pipeline in die Nachbarprovinz Alberta, um das letzte Öl aus dem dortigen Weyburn-Feld zu drücken. In der Summe ist das allerdings ein schlechtes Geschäft für die Atmosphäre, wie die Analyse einer Umweltgruppe belegt: Jede der etwa eine Million Tonnen Kohlendioxid pro Jahr, stellt der Bericht fest, bedeutet für die Ölfeldbetreiber ein Produktionsplus von ungefähr 2,5 Barrel Erdöl. Mit dem Rohstoff kommen ungefähr 300 Kilogramm des CO2 wieder nach oben und entweichen, nur 700 Kilogramm werden tatsächlich in der Tiefe gebunden. Aus dem Öl wiederum werden später Kraftstoffe, und wenn diese irgendwo verbrannt werden, entstehen weitere etwa 1,3 Tonnen Kohlendioxid. Wo also aus dem unbehandelten Abgas des Blocks 3 eine Tonne des Treibhausgases in die Atmosphäre gelangt wäre, finden nun 1,6 Tonnen CO2 den Weg ins Freie.

Gewaltige Kapazitäten

Solche unangenehmen Zahlen können die Betreiber von CCS-Anlagen nur dann vermeiden, wenn sie das Kohlendioxid tatsächlich ausschließlich zur Entsorgung unter die Erde drücken. Geeignet dafür sind neben Salzwasserschichten (salinen Aquiferen) auch ausgebeutete Öl- und Gasfelder, aus denen die Besitzer wirklich nichts mehr herauspressen können oder wollen. Die Kapazität solcher Lagerstätten ist offenbar gewaltig; allein im britischen Teil der Nordsee könnte man mehr als 100 Jahre lang CO2 verpressen, erklärt die norwegische Nichtregierungsorganisation Bellona.

Dennoch müssen die Vertreter der Technik noch viel werben, selbst wenn sich CCS demnächst zu einem guten Geschäft entwickeln sollte. In vielen Teilen Europas hat der Widerstand von Bürgerinitiativen und Aktivisten schließlich selbst Pilotprojekte verhindert. Zurzeit ruht die politische Debatte über das Thema weitgehend, doch die Gegner würden sich schnell wieder melden, wenn das Abscheiden und Speichern von Kohlendioxid erneut auf die Tagesordnung käme. Und das wird es, ist sich zum Beispiel Lili Fuhr von der Heinrich-Böll-Stiftung sicher, die den ganzen Komplex von Geoengineering und CCS kritisch beobachtet. »Es gibt ein massives Interesse der traditionellen Energiekonzerne, die CCS-Technologie voranzubringen«, sagt die Geografin. »Sie könnten damit ihre teilweise bereits abgeschriebenen Anlagen und Felder Gewinn bringend weiternutzen.«

»CCS hat in Deutschland vermutlich weniger Anhänger als die Atomenergie«, bestätigt Oliver Geden von der Stiftung Wissenschaft und Politik in Berlin. »Auch Politiker scheuen davor zurück, sich für die Technik einzusetzen, weil sie den zentralen Narrativen der Energiewende von sauberer und dezentraler neuer Technik zuwiderläuft.« Windräder und Solarmodule sind hier zu Lande zu den Symbolen des Kampfs gegen den Klimawandel geworden. Anlagen zum Auffangen und Verpressen von Treibhausgas hingegen haben viel Ähnlichkeit mit der bisherigen zentralisierten Energieinfrastruktur mit ihren großen Kraftwerken, Fabriken und Pipelines. Damit lässt sich gut Stimmung machen und Widerstand organisieren.

Umfragen zum Thema zeigen allerdings vor allem, dass viele Menschen kaum etwas über das CCS-Verfahren, seine Ziele und Randbedingungen wissen. Der erbitterte Kampf vor einigen Jahren hat wenig Spuren hinterlassen. Oft gibt es darum eine vage positive Reaktion auf die Idee. In einer repräsentativen deutschen Studie äußerten sich die Befragten zudem etwas freundlicher zum Abfangen von CO2 aus Industriebetrieben oder einem Kraftwerk, das Biomasse verfeuert, als wenn die Abgase aus einem Kohlemeiler kämen. Groß und wirklich tragfähig war der Unterschied zwar nicht, dennoch könnten die CCS-Freunde versuchen, darauf aufzubauen.

Gerade wenn es in Zukunft darum geht, den Klimawandel dort aktiv zu bekämpfen, wo nichts anderes hilft, könnte der Widerstand abnehmen, spekuliert Oliver Geden. »Die bisherige Ablehnung von CCS in Deutschland ändert sich vielleicht langsam, wenn tatsächlich Treibhausgase aus der Luft entnommen werden. Bei der Diskussion über so etwas wie die 'direct air capture' und mit einem Speicherort irgendwo vor der Küste entwickelt sich eventuell auch hier zu Lande eine Art permissive Toleranz.«

Für Klimaforscher ist das dringend notwendig. Viele von ihnen suchen intensiv nach Auswegen aus der Krise und lassen Computermodelle berechnen, ob und wie die Welt die Ziele des Pariser Vertrags einhalten kann. Oft setzen die Wissenschaftler dabei einfach voraus, dass es in den kommenden Jahrzehnten eine einsatzbereite CCS-Infrastruktur gibt. Wo diese Bedingung nicht erfüllt ist, etwa weil die Gesellschaften reicher Industrieländer die Technologie blockieren, da finden gelegentlich auch die Computer keinen Pfad zum Ziel mehr.

11/2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 11/2018

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