CO2-Abscheidung und –Speicherung

Die Abscheidung von Kohlendioxid (CO2) sowie die spätere Speicherung wird als CCS-Technologie (Carbon Dioxide Capture and Storage) bezeichnet. Kohlendioxid wird bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt und erhöht den Treibhauseffekt. Die CCS-Technologie soll eine Abscheidung des CO2s in fester Form aus den Verbrennungsabgasen von Kraftwerken erreichen. Das CO2 kann dann ohne Behälter unterirdisch eingelagert werden. Bis jetzt sind nur einige Pilotprojekte auf den Weg gebracht worden. Eine umfassende Nutzung ist nach derzeitigem Wissensstand frühestens im Jahr 2025 möglich.

Für die Lagerung von CO2 kommen leere Erdöl- oder Erdgaslagerstätten und tiefe Kohleflöze sowie die unterseeische Lagerung im Gespräch. Wissenschaftler favorisieren allerdings die Einlagerung in tiefgelegene Sedimentschichten mit durch Salzwasser gefüllten Poren. Die Einlagerung von CO2 ist sehr umstritten, da mögliche Risiken nicht ausreichend bekannt sind. Zudem kann eine erfolgte Einlagerung nie mehr rückgängig gemacht werden.

Bei der Einlagerung in salzwasserhaltige Schichten wird Salzwasser verdrängt, welches ins Grundwasser gelangen könnte. Auch das CO2 könnte natürlich auf diese Art ins Grundwasser gelangen und so genannte Kaltwassergeysire auslösen. In der Natur entstehen diese Kaltwassergeysire im Rahmen von vulkanischen Vorgängen und können giftige Schwermetalle aus dem Boden ausschwemmen und ins Grundwasser leiten. Durch den hohen Anwendungsdruck beim Einpressen des CO2s müssen Bodenerschütterungen bzw. Bodenveränderungen befürchtet werden, die zu fühlbaren Erdbeben oder Gebäudeschäden führen können.

Zudem ist bei salzwasserhaltigen Bodenschichten die Aufnahmekapizität begrenz. In Deutschland könnte soviel CO2 eingelagert werden, wie deutsche Kohlekraftwerke in 30 bis 60 Jahren produzieren. Andere Untersuchungen gehen allerdings auch von erheblich niedrigeren Werten aus. 2010 kam die „Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH“ zu dem Schluss, dass die CCS-Technologie für Deutschland nicht lohnenswert sei, da die Produktionskosten für Strom aus erneuerbaren Energien im Jahr 2020 preiswerter sein würden als der Strom aus CCS-Kraftwerken.  Trotzdem hält die EU erhebliche Subventionen für CCS-Technologie bereit.

Bei der CO2-Abscheidung ergeben sich technische Probleme, da der Wirkungsgrad des Kraftwerkes verschlechtert wird. Entsprechend wird wieder mehr Kohle benötigt, um die gleiche Menge Strom zu erzeugen. Der Wirkungsgrad verschlechtert sich generell um 15 bis 30 %, es sei denn es wird das Carbonat-Looping-Verfahren eingesetzt, bei dem die Einbußen lediglich bei zirka 5 % liegen. Aus dem Rauchgas kann je nach Verfahren ein Prozentsatz von 68 bis 95 % des CO2s abgeschieden werden.

Die EU-Richtlinie 2009/31, die Regelungen zur geologischen Speicherung von Kohlenstoff sowie über die Genehmigungsverfahren, die Auswahl und den Betrieb der CO2-Speicher enthält, trat am 25.06.2009 in Kraft. In Deutschland setzt das CCS-Gesetz, welches am 24.08.2012 in Kraft trat, die EU-Richtlinie um. Das  „Gesetz zur Demonstration der dauerhaften Speicherung von Kohlendioxid (Kohlendioxid-Speicherungsgesetz – KSpG)“ sieht für Deutschland vier Millionen Tonnen CO2 jährlich als Höchstspeichermenge fest. Pro Speicher sind 1,3 Tonnen jährlich erlaubt. Auf Ländergebiet sind die Bundesländer ermächtigt, eine Speicherung zu untersagen.

Ein Pilotprojekt zur Einlagerung wurde in Ketzin in Brandenburg ins Leben gerufen. Da in diesem Fall das CCS-Gesetz noch nicht in Kraft war, wurde die Genehmigung nach Bergrecht erteilt.