Warum CO2-Speicher nötig, aber umstritten sind

Reicht es nicht, den CO₂-Ausstoß auf null zu bringen?

Der Weltklimarat IPCC sagt, dass kein realistischer Klimapfad ohne Kohlenstoffabscheidung und -speicherung im großen Maßstab auskommt. Nur eines der sieben Szenarien im jüngsten Sachstandsbericht sieht keine CO₂-Abscheidung vor. Dieses Szenario nimmt allerdings an, dass sich die Nachfrage nach Energie weltweit in den nächsten 30 Jahren nahezu halbiert – was einigermaßen unrealistisch ist.

Laut dem Umweltbundesamt (UBA) bleiben in Deutschland selbst bei ambitionierter Klimapolitik unvermeidbare Restemissionen von 40 bis 60 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr. „Die müssen wir durch CO₂-Entnahme aus der Atmosphäre ausgleichen“, sagt der Klimaforscher Andreas Oschlies vom Kieler Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung im Gespräch mit EnergieWinde. Man könne das von Pflanzen beim Wachstum aus der Atmosphäre aufgenommene CO₂ zum Beispiel in Biomassekraftwerken oder bei der Müllverbrennung „direkt aus den Abgasen herausfiltern und wegspeichern. Oder wir müssen das CO₂ direkt aus der Atmosphäre holen.“

UBA-Präsident Dirk Messner rät zwar: „Der Ausbau und der Schutz von Mooren, Wäldern und anderen natürlichen Senken sollte unsere erste Priorität sein.“ Aber natürlich könnten CCS und andere technische Kohlenstoffsenken die natürlichen Senken ergänzen.

Außerdem rechnen Experten damit, dass das Tempo beim Klimaschutz nicht ausreichen wird, um die Pariser Klimaziele einzuhalten. Sie gehen davon aus, dass wir die 1,5-Grad-Grenze zunächst einmal überschreiten werden, bevor die Emissionen langsam wieder sinken. Diesen „Overshoot“ müssen wir wieder einkassieren, indem wir CO₂ aus der Atmosphäre entfernen. Um im globalen CO₂-Rechenwerk irgendwann einmal rechnerisch auf Netto-Null zu kommen, muss es also so genannte Negativemissionen geben, um die unvermeidbaren Restemissionen und den „Overshoot“ auszugleichen.

Wäre es nicht besser, möglichst viele Bäume zu pflanzen?

Naturnahe Methoden wie Aufforstung, regenerative Landwirtschaft oder Algenfarmen und Seegraswiesen funktionieren als CO₂-Senken. Sie haben aber ihre Grenzen. Sie sind erstens unsicher, weil ein Waldbrand oder Borkenkäfer-Befall eine Senke schnell vernichten kann. Zum anderen sind hier so riesige Maßstäbe nötig, dass Forscher mit enormen Nebenwirkungen auf betroffene Ökosysteme rechnen. Ein Beispiel: Die Aufforstung der Sahara würde das weltweite Wettersystem verändern – und könnte zum Beispiel den Monsun in Asien verschieben.

Wie lässt sich CO₂ einfangen?

Hier gibt es zwei unterschiedliche Konzepte: Zum einen lässt sich das Klimagas an Punktquellen abscheiden, also am Schornstein einer Müllverbrennungsanlage oder aus den Abgasen eines Zementwerks. Das wird als Carbon Capture bezeichnet. Allerdings entsteht Kohlendioxid leider in großen Mengen auch dort, wo es sich nicht vergleichsweise leicht wieder einfangen lässt. Zum Beispiel trägt die Landwirtschaft viel zu den Treibhausgas-Emissionen bei. Um dieses CO₂ aus der Atmosphäre zu holen, haben findige Pioniere technische Verfahren entwickelt, die das CO₂ aus der Luft oder aus dem Wasser dauerhaft unschädlich machen. Diese technischen Maßnahmen laufen unter dem Oberbegriff CDR, Carbon Dioxide Removal.

Welche Verfahren gibt es für CDR?

Forscher arbeiten an zahlreichen Verfahren, die die Verwitterung von Gestein beschleunigen, an Land und im Meer. Sie wollen etwa den Ozean, der sechzigmal so viel CO₂ wie die Atmosphäre speichert, basischer machen und so das im Wasser gelöste Kohlendioxid neutralisieren. Erprobt werden auch Anlagen, die Biomasse verbrennen und das entstehende Kohlendioxid einfangen. Die wohl bekannteste Technik nutzen die CO₂-Staubsauger von Climeworks. Die Ventilatoren filtern das Klimagas mit viel Energieeinsatz direkt aus der Umgebungsluft, weswegen das Verfahren Direct Air Capture genannt wird. (Mehr zum Thema Climate Engineering hier.)

Wie wird das abgefangene CO₂ gespeichert?

Um das Klimagas für möglichst lange Zeit unschädlich zu machen, wird es meist geologisch gespeichert. Auf Island landet das in Wasser gelöste CO₂ im Basaltgestein, dort wird es im Lauf von Jahrtausenden dauerhaft gebunden. Norwegen pumpt seit 1996 jährlich Millionen Tonnen CO₂ aus der Erdgasförderung in eine Sandsteinschicht etwa 1000 Meter unter dem Meeresboden, wo es im tiefen Untergrund als Flüssigkeit in den Poren gespeichert wird.

Ist das nicht gefährlich?

Die Verpressung könnte laut Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe Erdbeben auslösen, allerdings lasse sich das Risiko solcher Mikrobeben der Behörde zufolge durch Berechnungen im Vorfeld minimieren. Gegner von CO₂-Endlagern befürchten unkalkulierbare Risiken durch vergiftetes Grundwasser oder Leckagen, die Umwelt und Menschen gefährden könnten. Sie verweisen etwa auf den Rohrbruch einer unterirdischen CO₂-Pipeline in den USA, bei dem 2020 laut „New York Times“ 40 Bewohner einer nahe gelegenen Ortschaft mit Erstickungssymptomen behandelt wurden.

Warum sind trotzdem viele Klimaschützer gegen diese Technologie?

Viele Kritiker haben Angst, dass das Senken der Emissionen aus dem Blick gerät. Es wäre verlockend, wenn wir unser Leben weiterführen könnten wie bisher, indem wir mit einer Art Wunderwaffe das CO₂ wieder einfangen. Klimaschützer befürchten auch, dass viele Konzerne, die bisher mit dem Verschmutzen der Atmosphäre Geld verdient haben, nun mit der teuren Kohlendioxidabscheidung ein neues, lukratives Geschäft wittern.

Wie sehen das die Interessengruppen in Deutschland?

Weite Teile der Grünen wie auch der BUND, Greenpeace und die Deutsche Umwelthilfe sehen die CO₂-Verpressung als „gefährlichen Irrweg“. Statt der teuren Infrastruktur für CCS sollte die Politik lieber den Umstieg der Industrie auf nahezu CO₂-neutrale Prozesse fördern, zum Beispiel bei Methanol aus Altkunststoff, Recyclingstahl und alternativen Bindemittel als Zementersatz. Die unvermeidbaren Restemissionen, die zum Beispiel in der Landwirtschaft entstehen, könnten durch solche innovativen Lösungen auf ein Minimum zusammenschrumpfen.

Wie realistisch sind die EU-Ziele?

Die EU-Kommission will bis 2030 50 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr geologisch speichern, bis 2050 sollen es 450 Millionen Tonnen sein. Die Zahlen sind ambitioniert, denn laut Experten schaffen neuartige Entnahmetechniken heute gerade einmal zwei Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr – weltweit.

Welches sind die größten CCS-Projekte in Europa?

Die Abscheidung von CO₂ steht am Anfang ihrer technologischen Entwicklung. An Kraftwerken ist weltweit nur eine Handvoll Anlagen in Betrieb. Viele Vorhaben wurden wieder abgesagt, nicht fertiggestellt oder gestoppt, weil deutlich weniger CO₂ abgeschieden wurde als geplant.

Trotzdem sorgen CO₂-Staubsauger wie die von Climeworks für Aufsehen. Das Schweizer Unternehmen baut auf Island gerade eine zweite Anlage, die bis zu 36.000 Tonnen CO₂ im Jahr aus der Luft filtern soll. Für die 100 bis 200 Millionen Tonnen CO₂, welche die EU-Kommission jährlich aus der Luft abscheiden will, bräuchte es allerdings Tausende solcher Anlagen.

Für die Speicherung von CO₂ gibt es vor allem in den Nordsee-Anrainerstaaten zahlreiche Planungsvorhaben. Dänemark etwa plant das Projekt Greensand, das bis zu 13 Millionen Tonnen des Klimagases speichern soll. Auch Großbritannien und Schweden haben CCS-Projekte angekündigt.

Norwegen will mit einem staatlichen Förderprogramm zum CCS-Vorreiter werden und plant zahlreiche Projekte. Northern Lights zum Beispiel soll bis zu 1,5 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr per Schiff aus ganz Europa nach Westnorwegen transportieren und dort vor der Küste unterhalb des Meeresbodens speichern.

Noch 2024 werden auch die Niederlande ihr erstes großes CCS-Projekt mit dem Namen Porthos in Rotterdam starten. Die Betreiber rechnen mit rund 2,5 Millionen Tonnen CO₂ im Jahr, die in der Nordsee gespeichert werden sollen. Auch im deutschen Wilhelmshaven ist die Produktion von blauem Wasserstoff geplant. Das dabei freiwerdende CO₂ wollen die Betreiber nach Norwegen oder Dänemark transportieren.

Wie entwickelt sich CCS global?

Nach einer Statistik des industrienahen Global CCS Institute gehören Australien, Großbritannien, Kanada und China zu den Top-5 bei der CCS-Entwicklung. Auf Platz 1 stehen die USA. Im vergangenen Jahr sind dort zahlreiche Großprojekte wie Pilze aus dem Boden geschossen. Dafür hat vor allem der Inflation Reduction Act (IRA) gesorgt, der mit Subventionen und Steuererleichterungen Klimaschutz und grüne Wirtschaft im Land voranbringt. Allein 3,5 Milliarden US-Dollar fließen dank des IRA in den Bereich der CO₂-Abscheidung und -Speicherung. Ein Drittel dieser Summe erhalten zwei Projekte in Texas und Louisiana. Der South Texas DAC Hub und das Cypress-Projekt sollen nach Fertigstellung mehr als zwei Millionen Tonnen CO₂ im Jahr direkt aus der Luft holen. Das wäre ein Vielfaches der Menge, die bestehende Anlagen leisten. Im Juni 2023 war zudem Baubeginn für das Stratos-Projekt, das inmitten alter Ölfelder in Texas ab 2025 bis zu eine halbe Million Tonnen CO₂ im Jahr aus der Atmosphäre filtern und in den Boden pressen soll.

Können aus CO₂ auch neue Produkte entstehen?

Die Nutzung von abgeschiedenem Kohlenstoff ist durchaus ein Thema. Carbon Capture and Utilization, kurz CCU, fasst Ansätze zusammen, die Kohlenstoffverbindungen in einen weiteren Nutzungszyklus schicken. Zum Beispiel lassen sich aus CO₂ Zementersatz oder Flugzeugtreibstoff herstellen. Das kalifornische Start-up Twelve hat gerade mit der kommerziellen Produktion von Flugkraftstoff aus Wasser und dem abgeschiedenen CO₂ aus einer Ethanol-Anlage begonnen. Während des Fluges gelangt das zweitverwertete CO₂ dann allerdings doch in die Atmosphäre. In Deutschland erproben Zementhersteller seit einigen Jahren die Weiterverwertung von CO2. Eine Pilotanlage in Bayern kann zwei Tonnen CO₂ am Tag aus den Rauchgasen des Werks abscheiden, das sind allerdings nur 0,1 Prozent der Emissionen. Entstehen könnte daraus zum Beispiel Ameisensäure für die Chemieindustrie. Andere Start-ups entwerfen dauerhafte Produkte aus abgeschiedenem CO₂, zum Beispiel künstlich hergestellte Diamanten.

Welche Finanzierungsmöglichkeiten gibt es?

Abseits der staatlichen Subventionen könnte auf globaler Ebene ein CO₂-Preis das Management der Emissionen und Investitionen in Klimasenken voranbringen. Ottmar Edenhofer, Direktor und Chefökonom des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung, fordert eine neue Art der Klimafinanzierung für negative Emissionen, mit der die globale Müllabfuhr für CO₂ entlohnt wird. Er sagt im Interview mit „Table.Media“: „Wer emittiert, muss zahlen.“ Und: „Wer Kohlenstoffsenken bereitstellt, muss dafür entlohnt werden.“