Auf der Weltklimakonferenz wurde auch über Methoden zur Abscheidung und Speicherung des Klimagases CO2 diskutiert. Welche Technologien kommen dafür infrage und welchen Beitrag zum Klimaschutz können sie leisten? Wir beantworten wichtige Fragen dazu.
Auf der Weltklimakonferenz ging es auch um Methoden zur Abscheidung und Speicherung von CO2. Welchen Beitrag zum Klimaschutz können sie leisten? Wir beantworten Fragen dazu.
Warum ist die CO2-Abscheidung und -Speicherung wichtig? Um die Erderwärmung zu begrenzen, wollen fast alle Industrieländer schrittweise klimaneutral werden. Deutschland will dieses Ziel 2045 erreichen. Dann darf nur so viel CO2 emittiert werden, wie der Atmosphäre in der gleichen Zeit entzogen wird. Allerdings wird es auch künftig Bereiche geben, in denen Treibhausgase wie CO2 oder Methan entstehen. Dazu zählen die Landwirtschaft und Teile der Industrie – etwa die Zement- oder Glasherstellung. Um diese unvermeidbaren Emissionen auszugleichen, muss CO2 eingefangen und unschädlich gemacht werden.
Wie lässt sich CO2 aus der Luft holen? Das Gas liegt in der Atmosphäre in einer geringen Konzentration von 0,04 Prozent vor. Das genügt zwar, um die Temperaturen steigen zulassen, macht aber die direkte CO2-Entnahme energie- und kostenintensiv, weil enorme Luftmengen umgewälzt werden müssen. In Fachkreisen ist das Verfahren als Direct Air Capture (DAC) bekannt. Die bislang größte kommerzielle DAC-Anlage heißt Orca und ging vergangenes Jahr in Island in Betrieb. Sie sammelt im Jahr 4000 Tonnen CO2. Zum Vergleich: Die deutschen CO2-Emissionen lagen 2021 bei 762 Millionen Tonnen. In zwei Jahren soll in Island eine größere Anlage in Betrieb gehen, die knapp zehnmal so viel CO2 aus der Luft holt. Einfacher ist es, das Gas dort aufzufangen, wo es entsteht – etwa in Zementwerken oder Kraftwerken, in denen fossile Energieträger oder Biomasse verbrannt werden. Man spricht auch von Carbon Capture and Storage (CCS). Die Abscheidung verbraucht dabei deutlich weniger Energie als in DAC-Anlagen.
Was passiert mit dem CO2? Das abgeschiedene oder aufgefangene CO2 kann in frühere Erdgas- und Erdöllagerstätten gepresst werden. In Deutschland ist das nach derzeitiger Rechtslage gar nicht möglich. Umweltschützer befürchten, dass das Gas austreten und das Klima massiv belasten könnte. Wilfried Rickels, Leiter des Forschungszentrums Global Commons und Klimapolitik am Institut für Weltwirtschaft in Kiel, hält diese Sorgen für übertrieben. „Die Methode ist inzwischen sehr sicher.“ Im Idealfall geht das Gas mit der Zeit eine chemische Bindung mit dem umgebenden Gestein ein. In geeigneten Formationen sei davon auszugehen, „dass die Speicherung von CO2 im geologischen Untergrund mit nur geringfügigen Risiken behaftet ist“, schreibt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. Auch in Island setzen die Betreiber von DAC-Anlagen auf die stabile Bindung von CO2 in Basaltgestein. Als längerfristige Speicher können zudem Kunststoffe oder Baumaterialien dienen, die auf Basis des Treibhausgases produziert werden. Möglich ist auch die Herstellung synthetischer Kraftstoffe – wobei hier das CO2 schon nach relativ kurzer Zeit wieder frei wird.
Wie viel CO2 könnte eingelagert werden? An Speicherplatz herrscht kein Mangel – zumindest in der Theorie. „Allein rund um Island könnte in Basaltgestein theoretisch knapp 10 000 Gigatonnen CO2 gebunden werden“, so Rickels. Das wäre mehr als fünfmal so viel CO2 wie die Menschheit bislang emittiert hat. Norwegen will künftig anderen Ländern unterirdische Lagerstätten für CO2 anbieten. „Der Aufbau der nötigen Infrastruktur geht aber nicht von heute auf morgen.“ Bis es Leitungen für CO2 gibt, könnten Tankschiffe das Gas transportieren.
Wie steht es um die Wirtschaftlichkeit? Die Kosten der CO2-Abscheidung direkt am Schornstein, der Transport und das unterirdische Verpressen lägen derzeit bei 80 bis 100 Euro pro Tonne, sagt Rickels. Im europäischen Emissionshandel kostet der Ausstoß einer Tonne aktuell rund 80 Euro. „Damit ist die Speicherung von CO2 aus Punktquellen schon jetzt an der Grenze zur Wirtschaftlichkeit.“ Viel teurer ist es, CO2 per DAC aus der Luft zu holen. Hier betragen die geschätzten Kosten derzeit bis zu 800 Euro je Tonne. Experten erwarten aber einen deutlichen Rückgang – Rickels hält sogar eine Senkung auf ein Zehntel des heutigen Werts für möglich.
Bremst die CO2-Speicherung die Klimaschutzbemühungen? Rickels glaubt das nicht: „Das bleibt eine Nischentechnologie für die nicht vermeidbaren Restemissionen.“ Das zeigen Zahlen der Internationalen Energieagentur (IEA). Demnach werden weltweit bislang 40 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr im Untergrund gespeichert – etwa 0,1 Prozent des jährlichen Ausstoßes. Bis 2030 rechnet die IEA mit 1,6 Milliarden Tonnen, was 4,5 Prozent der dann erwarteten Emissionen entspräche. An einer drastischen Senkung der Emissionen führt also auch bei massivem Ausbau der CO2-Speicherung kein Weg vorbei.
Bedeutung
Pflanzen entziehen der Atmosphäre CO2 und machen daraus Kohlenhydrate. Gleichzeitig erzeugen sie den Sauerstoff, den Menschen und Tiere brauchen. Der Klimanutzen großflächiger Aufforstungen ist allerdings neueren Studien zufolge begrenzt. Bäume können CO2 zwar jahrzehntelang speichern. Doch dieser positiven Wirkung steht eine negative entgegen: Wälder haben eine dunklere Oberfläche und erwärmen sich daher schneller als unbewaldeter Boden, der durch seine hellere Oberfläche mehr Sonnenlicht reflektiert.
Bilanz
Welcher Effekt stärker wiegt, hängt von den Gegebenheiten vor Ort ab. Derzeit werden weltweit weiterhin mehr Bäume gefällt als neue hinzukommen. Es wäre daher schon viel gewonnen, wenn vorhandene Wälder besser geschützt würden. Auch Böden können bei nachhaltiger Bewirtschaftung große Mengen CO2 speichern.
