Carbon Capture and Storage (CCS)

Einführung

Das Kürzel CCS steht im Englischen für Carbon Capture and Storage. Gemeint sind Verfahren, bei denen das entstehende CO2 abgeschieden und gelagert wird. Durch diese Technik soll verhindert werden, dass das CO2 in die Atmosphäre gelangt und zum voranschreiten des Klimawandels beitragen kann. Bereits im Jahre 2006 wurde mit dem Bau erster Pilotanlagen begonnen. Die gesamte Einlagerungstechnik befindet sich jedoch noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium und muss erst noch hinreichend geprüft werden. Ein marktfähiges Produkt wird nicht vor dem Jahre 2020 erwartet.

In Deutschland setzen die großen Stromkonzerne bereits auf verschiedene Verfahren zur Abscheidung von CO2:

Der Stromkonzern Vattenfall arbeitet mit dem Oxyfuel-Verfahren in einer Versuchsanlage am Lausitzer Braunkohlekraftwerk "Schwarze Pumpe". Bei diesem Verfahren wird Kohle in reinen Sauerstoff verbrannt, während der Wasserdampf auskondensiert wird. Als Ergebnis bleibt ein Kohlendioxid-Gas übrig, das unter Druck verflüssigt wird.
Das Konkurrenzunternehmen RWE hat vor ab 2014 das sogenannte Pre-Combustion-Verfahren zu testen. Kohle wird dabei vor der Verbrennung in einem Vergaser zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff umgewandelt. Als Energieträger wird hier Wasserstoff genutzt. Das bei der Umwandlung entstandene Kohlenmonoxid wird dann mit Wasserdampf zu Kohlendioxid aufbereitet.
Ein weiterer Akteur ist der Stromerzeuger Eon. Das CCS Verfahren, welches hier genutzt wird, trägt den Namen Post-Combustion-Verfahren. Kohlendioxid wird bei diesem Verfahren chemisch aus den Rauchgasen herausgewaschen. Nachdem das Kohlendioxid abgeschieden wurde, wird es unter der Erde abgelagert. Eine dauerhafte Lagerung (worunter aber meist nur 200 oder 10.000 Jahre verstanden werden) ohne signifikante Leckagen steht hier im Vordergrund.

Aus der Perspektive von Umweltorganisationen wird die CCS-Technologie als eine Rechtfertigung für den Bau neuer Kohlekraftwerke betrachtet. Gegenwärtig ist jedoch nicht voraussagbar, ob die Technologie sich als sicher und finanzierbar erweisen wird. Überhaupt ist es noch völlig unklar, ob eine sichere CO2-Endlagerung tatsächlich für viele Jahrtausende garantiert werden kann. Ein Streitpunkt ist auch die Frage, wer für eventuelle Leckagen haftet. Die Energiekonzerne behaupten zwar, die Technologie währe sicher, wollen aber im Falle eines möglichen Irrtums nicht haften.

CCS-Gesetz

Im Jahre 2011 hat die Bundesregierung den Entwurf für ein Gesetz zur Demonstration und Anwendung von Technologien zur Abscheidung, zum Transport und zur dauerhaften Speicherung von Kohlendioxid (CO2) beschlossen.
Mit diesem Gesetzesentwurf wurde die Voraussetzung dafür geschaffen, dass auch in Deutschland Modellprojekte zur Erprobung der CCS-Technologie durch die EU gefördert werden können.
Zudem konnte in der Streitfrage der Einflussmöglichkeiten einzelner Länder bei der Demonstrationsspeicherung eine Lösung gefunden werden. So ist es den Ländern überlassen nach einer fachlichen Abwägung Gebiete auszuweisen, in denen das CO2 gespeichert werden kann. Des weiteren dürfen auch Gebiete ausgewiesen werden, in denen eine Speicherung nicht zulässig ist. Der Gesetzentwurf wird damit den unterschiedlichen regionalen Gegebenheiten gerecht und trägt zur Akzeptanz der CCS-Technologie bei.

Bundesumweltminister Dr. Röttgen: "Es ist erfreulich, dass es jetzt zu einer Lösung gekommen ist, die die unterschiedlichen Länderinteressen berücksichtigt. Durch die Möglichkeit einer Erprobung der CCS-Technologie öffnet Deutschland sich einer international beachteten Klimaschutzoption, die als Exportprodukt auch ökonomisch von großer Bedeutung sein kann. Der Gesetzentwurf ermöglicht die Erprobung am Maßstab höchster Umweltstandards und setzt eine umfassende Bürgerbeteiligung voraus. Über die Frage der großtechnischen Anwendung wird erst entschieden, wenn nach der Erprobungsphase die Unbedenklichkeit der CCS-Technologie nachgewiesen worden ist."
(Quelle: www.bmu.de)

Das Gesetz soll im Jahr 2017 umfassend bewertet werden. Damit dies geschehen kann arbeitet die Bundesregierung an einem Bericht für den Deutschen Bundestag. Nur gesetzt dem Falle das der Bericht positiv ausfällt, wird die Strategie der CCS-Technologie weiter verfolgt.

Wesentliche Inhalte des Gesetzentwurfes sind u.a.:

• Beschränkung der Speicherung: Speicher sind nur dann zugelassen, wenn der Zulassungsantrag bis Ende 2016 gestellt wurde und die jährliche Speichermenge pro Speicher nicht mehr als 3 Mio. t. und bundesweit pro Jahr nicht mehr als 8 Mio. t CO2 beträgt.
• Zulassung der Demonstrationsspeicher: Hier ist eine vorherige Untersuchung sowie eine Planfeststellung mit Umweltverträglichkeitsprüfung erforderlich. Es gilt der höchste Vorsorgestandard: Gegen Beeinträchtigungen von Mensch und Umwelt muss die bestmögliche Vorsorge nach dem Stand von Wissenschaft und Technik getroffen werden.
• Schutz anderer Nutzungsansprüche: Unterirdische Nutzungsmöglichkeiten, z. B. Energiespeicher und Geothermie, müssen adäquat geschützt werden. Dadurch ist sichergestellt, dass sich CCS nicht negativ auf andere Nutzungen des Untergrundes auswirkt.
• Übertragung der Verantwortung: Eine Voraussetzung für die europarechtlich vorgeschriebene Übertragung ist unter anderem der Nachweis der Langzeitsicherheit durch den Betreiber. Somit kann vermieden werden, dass der Staat unsichere Speicher mit ungeklärten Risiken übernehmen muss.
• Finanzielle Absicherung: Der gesamte Prozess, beginnend bei der Untersuchung bis zum Verantwortungsübergang, ist vom Betreiber durch eine Deckungsvorsorge finanziell abzusichern. Für die anschließende Zeit nach dem Verantwortungsübergang muss der Betreiber bereits von der ersten gespeicherten Tonne an einen Nachsorgebeitrag erwirtschaften. Dadurch soll gewährleistet werden, dass auch nach Übertragung der Verantwortung ausreichend finanzielle Geldmittel vorhanden sind, um den Speicher weiterhin zu überwachen und eventuelle Risiken zu beseitigen.
• Weitere Regelungen: Durch das Artikelgesetz wird die Errichtung und der Betrieb von Kohlendioxidleitungen nach dem Vorbild des Energiewirtschaftsrechts geregelt. Außerdem unterstehen alle CCS-Anlagen dem Emissionshandelsrecht.

Als Rechtsrahmen für die Erprobung und Demonstration der Kohlendioxidspeicherung dient der CCS-Gesetzentwurf. Hierdurch soll Planungs- und Investitionssicherheit gewährleistet werden. Aufgrund der Beschränkung auf die Erprobung und Demonstration der dauerhaften Speicherung sowie der Anwendung der höchsten Umwelt- und Sicherheitsstandards und einer wirksamen finanziellen Absicherung wird der Einstieg in die Technologie schrittweise, ergebnisoffen und risikoadäquat geregelt. Ziel ist das somit mindestens eines der bis zu zwölf EU-weit geplanten Demonstrationsprojekte realisiert werden kann.

Hier geht es zum vollständigen Gesetzesentwurf: www.bmu.de

Bedeutung von CCS

Das Experimentieren und Erforschen mit und von CCS stellt eine wichtige Grundlage für den Klimaschutz, vor allem für eine CO2-reduzierte Industrieproduktion dar. Das ist gerade für ein Industrieland wie Deutschland von großer Bedeutung, da langfristig betrachtet Stahlwerke und Chemieanlagen wahrscheinlich niemals ganz ohne CO2-Austoß auskommen werden. Unabhängig von der beschleunigten Energiewende, dem beschleunigten Ausbau der Energieeffizienz und der erneuerbaren Energien werden Kohlekraftwerke wohl noch auf längere Sicht eine Grundlage der Stromerzeugung bilden. CCS könnte somit zur Reduktion der entstehenden Emissionen beitragen. Weiterhin kann die Technologie zur Minimierung von Treibhausgasen bei der Nutzung von Biomasse genutzt werden.
Allerdings ist CCS in Deutschland nicht unumstritten. Dennoch ist es wichtig, eine Erprobung zu ermöglichen. In Demonstrationsprojekten kann an entsprechenden Orten geklärt werden, ob sich mit CCS tatsächlich der erhoffte Beitrag zum Klimaschutz leisten lässt und gleichzeitig die notwendige Sicherheit garantiert und finanzierbar ist. Eine Erprobung oder Einführung der Technologie gegen den Willen der Bevölkerung wird es aber nicht geben, da dies zu ungewollten Protestbewegungen führen würde. Die Bundesregierung hat sich deshalb für ein schrittweises Vorgehen entschieden. So wird durch den Gesetzentwurf zunächst nur die Erprobung und Demonstration geregelt. Auch bei der Zulassung der Demonstrationsspeicher wird eine breite Bürgerbeteiligung erwünscht und unterstützt. Damit will die Bundesregierung der Skeptik der Bevölkerung gegenüber der noch neuen Technologie entgegen treten. Ob CCS auch auf breiteren Ebenen eingeführt wird hängt davon ab, ob die Sicherheit der Speicherung ausreichend nachgewiesen werden kann.

Risiken

Die größten Risiken der CCS-Technologie lassen sich in drei Kategorien einteilen:

• Gesundheitliche Risiken
• Umweltrisiken
• ökonomische Risiken

Gesundheitliche Risiken
CO2 führt mit hoher Wahrscheinlichkeit bei einer Konzentration von circa acht Prozent innerhalb von 30 bis 60 Minuten zum Tode. Erreicht werden könnte diese Konzentration, wenn CO2 durch eine Leckage in großen Mengen austritt und sich dieses in Senken ablagert. Die Gefahr, die von derartigen CO2-Konzentrationen ausgeht, wird durch ein Unglück verdeutlicht, das 1986 am Lake Nyos in Kamerun geschah. Große Mengen CO2 traten plötzlich aus dem See aus was 1700 Menschen sowie Tausende Tiere in einem Umkreis von 27 Kilometern Entfernung das Leben kostete. Bereits zwei Jahre zuvor starben bei einem vergleichbaren Unglück am Manoun-See 37 Menschen.

Auch Deutschland ist von solchen Unglücken nicht ausgenommen. So kommt es aufgrund hoher CO2-Konzentrationen immer wieder zu Unfällen. CO2 tritt hier in Weinkellern, Baugruben und Bergwerken aus. So wurden am 17. August 2008 in Mönchengladbach 107 Menschen verletzt, als große Mengen CO2 aus einer Löschanlage ausströmten und sich in einer Senke sammelten.

Umweltrisiken
CO2-Leckagen stellen für die Umwelt ein erhebliches Risiko dar.
Durch das Austreten von CO2 aus den Lagerstätten würden sämtliche positiven Auswirkunken der CCS-Technologie auf das Klima umgehend negiert werden. Die Bemühungen zum Schutz des Klimas wären umsonst, und für Gegenmaßnamen wäre es zu spät. Durch CO2 gelöste Schadstoffe könnten in Folge dessen ins Grundwasser gelangen. Bei der Verpressung von CO2 in salzhaltige Gewässer könnte das Salzwasser verdrängt werden und ebenfalls ins Grundwasser gelangen. Durch das Aufsteigen des CO2 bis kurz unter die Oberfläche würden Pflanzen und Tiere getötet werden und zudem die Böden versauern.
Durch CCS könnte zwar die Treibhausgasemission der Kraftwerke um 78 Prozent reduziert werden, wird allerdings das beim Kohleabbau freigesetzte Grubengas mitberücksichtigt, liegt das Reduktionspotential von CCS bei lediglich 68 Prozent. Es wird also trotz CCS CO2 emittiert.
Hinzu kommt das durch den verschlechternden Wirkungsgrad mehr Kohle gefördert werden muss, um vergleichbare Mengen zu produzieren. Infolge dessen würde die landschaftliche Zerstörung der Umwelt zusätzlich beschleunigt werden.

Ökonomische Risiken
Der Haftungsübergang für die Lagerstätten an die Länder stellt ein großes Risiko für die Landeshaushalte dar. Die Investitionen in erneuerbare Energien müssen ohnehin getätigt werden, da es sich bei Kohle um eine nicht erneuerbare Ressource handelt.
Jedoch steht CCS mit Geothermie und Druckluftspeichern in einem Nutzungskonflikt, da für CO2-Lagerung bei der Geothermie bzw. bei den Druckluftspeichern ähnliche geologische Strukturen benötigt werden. Sind diese Strukturen erst einmal mit CO2 gefüllt, sind sie für die anderen Technologien auf Dauer unbrauchbar.
CCS könnte somit die Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland verlangsamen, sodass eine Führungsrolle der deutschen Wirtschaft bei den Erneuerbaren nicht ausgebaut werden kann.

Dokumente

CCS - Chancen und Risiken
Gesetzesentwurf
Warum CO2-Abscheidung und -Lagerung das Klima nicht retten werden

Interne Links

• CO2 Belastung
• CO2 Fußabdruck
• Emissionshandel der EU
• Treibhausgase
• Fracking

Externe Links

Vattenfall und CCS
Greenpeace - Gute Gründe gegen CCS
Kabinett verabschiedet CCS-Gesetz
Umstrittene Technik: Bundesrat beschließt Kohlendioxid-Speicherung