CO2-Abscheidung und –Speicherung

Die als CCS-Technologie bezeichnete Speicherung und Abscheidung von Kohlendioxid (CO2) steht für die Abkürzung von „Carbon Dioxide Capture and Storage“. Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe und fördert den Treibhauseffekt. Die CCS-Technologie soll aus den Verbrennungsabgasen von Kraftwerken CO2 abscheiden, welches in festem Zustand unterirdisch ohne Behältnis eingelagert werden kann. Lediglich einige Pilotprojekte sind bisher in Betrieb. Mit einer Nutzung in größerem Maßstab ist wohl frühestens ab 2025 zu erwarten.

Für das abgeschiedene CO2 kommen tiefe Kohleflöze, leere Erdöllagerstätten, leere Erdgaslager und eine unterseeische Lagerung in Betracht. Wissenschaftler würden allerdings eine Einlagerung in tiefen Sedimentschichten mit durch Salzwasser aufgefüllten Poren favorisieren. Allerdings ist die unterirdische und die unterseeische Einlagerung von CO2 sehr umstritten. Schließlich lässt sich eine erfolgte Einlagerung nicht mehr rückgängig machen.

Eine Gefahr liegt darin, dass das eingelagerte CO2 das Salzwasser aus den Schichten verdrängen wird und dieses in das Grundwasser eindringt. Auch das CO2 könnte so in das Grundwasser gelangen und einen so genannten Kaltwassergeysir ausbilden. Solche Geysire entstehen in der Natur durch vulkanische Aktivitäten.

Kaltwassergeysire können giftige Schwermetalle aus dem Boden ausschwemmen, welche dann ins Grundwasser gespült werden. Durch den hohen Druck beim Einpressen des CO2s sind zudem, Bodenerschütterungen bzw. Bodenveränderungen zu befürchten, die zu Gebäudeschäden und spürbaren Erdbeben führen können.

Außerdem ist die Aufnahmekapazität von salzwasserhaltigen Bodenschichten begrenzt. Derartige Einlagerungsmöglichkeiten stehen in Deutschland für eine Menge abgeschiedenen CO2, die in deutschen Kohlekraftwerken in 30 bis 60 Jahren erzeugt würden. Allerdings gibt es auch Untersuchungen, die auf deutschem Boden erheblich geringere Speicherkapazitäten sehen. Das Wuppertaler Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH kam 2010 zu dem Schluss, dass für Deutschland eine CCS-Technologie-Fokussierung nicht notwendig sei. Die Stromproduktion aus erneuerbaren Energien wird voraussichtlich im Jahr 2020 möglicherweise preiswerter ausfallen als die Stromerzeugung in CCS-Kraftwerken. Die EU allerdings hält erhebliche Subventionen für die Vorantreibung der CCS-Technologie bereit.

Es ergeben sich bei der CO2-Abscheidung technische Probleme, die sich auf den Wirkungsgrad des jeweiligen Kraftwerks negativ auswirken. Dadurch würde mehr Kohle gebraucht, um die gleiche Strommenge erzeugen zu können. Generell wird von einer Verringerung des Wirkungsgrades um 15 bis 30 % ausgegangen. Ein Carbonat-Looping-Verfahren soll die Verringerung auf nur fünf Prozent herabsetzen. Aus dem Rauchgas ist eine komplette Abscheidung von CO2 nicht möglich, lediglich Werte von 68 bis 95 % sind erreichbar.

Am 25.06.2009 trat die EU-Richtlinie 2009/31 in Kraft. Sie regelt die geologische Speicherung von Kohlendioxid und enthält Vorschriften über Genehmigungsverfahren, Auswahl und Betrieb von CO2-Speichern.

2012 setzte Deutschland die EU-Richtlinie im CCS-Gesetz um. Das „Gesetz zur Demonstration der dauerhaften Speicherung von Kohlendioxid (Kohlendioxid-Speicherungsgesetz – KSpG)“ legt eine Höchstspeichermenge von 4 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr für Deutschland fest. Auf Länderebene können die Bundesländer eine Speicherung untersagen.

Ein Pilotprojekt wurde in Brandenburg im Ort Ketzin gestartet. Die Einlagerung wurde in diesem Fall über das Bergrecht genehmigt, da für die Genehmigung das CCS-Gesetz noch nicht in Kraft getreten war.