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CO<sub>2</sub>-Speicherung

CCS an Land vor dem Aus

Experten: Unterirdische Gesteine sind als Lager zu gefährlich. Das könnte das Ende der deutschen CCS-Pläne bedeuten.

CCS an Land vor dem Aus CCS an Land vor dem Aus
energlobe.de, Maud Radtke

Die Speicherung von Kohlendioxid aus Kohlekraftwerken in unterirdischen Gesteinen bedroht das Grundwasser und ist auf dem Festland deshalb ausgeschlossen, heißt es in einer Studie wissenschaftlicher Berater der Bundesregierung. Außerdem dient die Verpressung des CO2 der Förderung von Öl und Gas und ist deshalb mit dem Klimaschutz kaum zu vereinbaren. Das könnte das Ende der deutschen CCS-Pläne bedeuten.

Sole ist 150 Mal salzhaltiger als die Nordsee. Zum Glück lagert das Mineralwasser tief im Boden, aufgesaugt von einem Schwamm aus porösem Gestein – den Salinen Aquiferen. Experten befürchten jedoch, dass es bald ins Grundwasser gelangt. Energiewirtschaft und Politik haben Aquifere, vor allem in Schleswig-Holstein und Brandenburg, als Lager für Kohlendioxid (CO2) ausgemacht, das ab dem Jahr 2015 aus Kraftwerksemissionen gefiltert werden soll. Der Klimakiller könnte die Sole nach oben ins Grundwasser drücken.

„Die Injektion von CO2 in Saline Aquifere ist nur möglich, wenn in der gleichen Größenordnung Salzwasser gefördert wird“, schreiben die Wissenschaftler vom Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie in einer aktuellen Studie im Auftrag des Bundesumweltministeriums und berufen sich dabei auf internationale Untersuchungen. „Das schließt im Grunde eine CO2-Ablagerung unter dem Festland aus“, schlussfolgern sie. Schließlich müsste das geförderte Wasser dann ebenfalls deponiert oder gefiltert werden. Saline Aquifere gelten als besonders wichtig für Deutschland, weil sie die größte Speicherkapazität aufweisen.

Klimanutzen fragwürdig

Wenn Aquifere ausfallen, hätte das Konsequenzen für die deutschen CCS-Pläne insgesamt. Denn die Speicheralternativen, Öl- und Gasfelder, sind unter Klimagesichtspunkten fragwürdig. Schließlich wird CO2 hierbei zur Gewinnung der Rohstoffe genutzt. Werden diese anschließend verbrannt, entsteht neues CO2 und die Ökobilanz der CCS-Technik verschlechtert sich deutlich. „Die Frage ist: In welchen der möglichen Einsatzgebiete ist CCS das, was Interessenvertreter als Anspruch erheben: ein Beitrag zur Lösung des Klimaproblems“ , sagt Hans-Jochen Luhmann vom Wuppertal-Institut und Co-Autor der Studie. „Dieses Prädikat ist der Schlüsselbegriff der Debatte – mit seiner Auslegung entscheidet sich alles.“

Bei der Ölförderung mit Hilfe von Kohlendioxid werden laut Wuppertal Institut für jede injizierte Tonne CO2 vier Tonnen CO2 emittiert. Somit ist CCS „keine Option zur Lösung des Treibhausproblems“ mehr, behauptet Luhmann. Hinsichtlich der Gasförderung steht der quantitative Nachweis noch aus, weil Kohlendioxid hier noch nicht kommerziell angewandt wird. 

Streit um das Speicherpotential

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe ging in ihrer Schätzung aus dem Jahr 2005 davon aus, dass Aquifere in Deutschland rund zehn Milliarden Tonnen CO2 fassen können. Doch im Januar dieses Jahres sorgte eine Untersuchung des Umweltwissenschaftlers Samuel Höller vom Wuppertal Institut für Aufsehen in Expertenkreisen. „Die hohen Werte der Bundesanstalt erscheinen unrealistisch“, schrieb er. Der Anteil des Salzwassers, der bei einer CO2-Injektion verdrängt beziehungsweise zusammengedrückt werden kann und somit Platz macht für das Treibhausgas, betrage realistischerweise nur 0,1 Prozent.

„Es wird nicht genügend in Rechnung gestellt“, so Höller, „dass die Verdrängung von Salzwasser aus dem Aquifer zu Trinkwasserverunreinigung oder ökologischen Problemen unter und über der Erde führen kann und deshalb auszuschließen ist“. Außerdem breite sich der Druckanstieg an der Injektionsstelle in andere potentielle Speicher aus. Deshalb könne die gesamte Speicherkapazität nicht berechnet werden, indem man die Volumen der einzelnen Lagerstätten addiert. Johannes Peter Gerling von der Bundesanstalt findet Höllers Zahlen aber nicht hieb- und stichfest. „Wir sind die Experten“, so Gerling.

Wasserwirtschaft hat große Bedenken

Die Wasserwirtschaft ist alarmiert. „Wir haben erheblichste Bedenken“, sagt Peter Rebohle. Er ist Chef der Südsachsen Wasser Gmbh und früherer Vizepräsident Wasser/Abwasser beim Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW). Auch die Allianz der öffentlichen Wasserwirtschaft (AÖW) spricht sich „nach derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnissen gegen die Ausweisung von Gebieten für die Verpressung und Einlagerung von CO2 in Deutschland aus“. Eine mögliche Gefährdung des Grundwassers ist das „Totschlagargument“ für CCS, findet die AÖW-Vorsitzende Christa Hecht.

Der BDEW ist in der Frage gespalten, schließlich vertritt er die Interessen der Wasserwirtschaft und der großen Kraftwerksbetreiber. In einer aktuellen Stellungnahme anlässlich des bevorstehenden CCS-Gesetzes erklärte der Verband: „Es gibt ein dringendes Interesse an der zeitnahen Klärung berührter Belange wie dem Grundwasserschutz.“ Im Falle einer Unvereinbarkeit mit der Trinkwasserversorgung „muss die Einrichtung eines CO2-Speicher dahinter zurückstehen.“

Großer Bedarf der Ölindustrie an Kohlendioxid 

Die lukrativste Variante der Kohlendioxidlagerung sind Ölfelder, vor allem in der Nordsee. Deren Ausbeute kann mit Hilfe von CO2 um bis zu 30 Prozent gesteigert werden. Die Unternehmen können so den Peak Oil, das Erreichen der Förderhöchstmenge, um Jahre hinauszögern. Das Gas macht den Rohstoff flüssiger und erhöht den Druck im Reservoir. Beides erleichtert die Förderung technisch und macht sie rentabler. In den USA wird das Verfahren, Enhanced Oil Recovery (EOR) genannt, mittels reinem Kohlendioxid aus der Erdkruste seit 30 Jahren an Land praktiziert. Doch die natürlichen Vorkommen versiegen, weshalb die USA jetzt damit begonnen haben, CCS-Projekte zu entwickeln und das anfallende CO2 in Ölfelder zu pumpen. Auf diese Weise könnte das Land seine Ölimporte nach Angaben von Energieexperten bis 2030 um die Hälfte reduzieren.

In der britischen und norwegischen Nordsee beläuft sich die Nachfrage der Ölindustrie nach CO2 laut Wuppertal Institut auf rund 200 Millionen Tonnen - pro Jahr. Pro Tonne CO2 können bis zu sechs Barrel Öl gefördert werden – bei Ölpreisen von derzeit 75 Dollar pro Barrel und CCS-Projektkosten von rund 100 Dollar pro Tonne CO2 ein lohnendes Geschäft. Nach Angaben der internationalen Energieagentur weisen die ersten der weltweit rund 100 CCS-Pilotprojekte durch EOR bereits Nettogewinne von bis zu 55 Dollar je Tonne CO2 auf.

Erdgas in Salinen Aquiferen

Auch bei der CO2-Verpressung in Saline Aquifere könnte theoretisch Erdgas gewonnen werden, wenn das Salzwasser „entsorgt" werden kann. Denn Sole enthält große Mengen Erdgas. „Aquifergas besitzt ein nicht zu unterschätzendes Potential“, heißt es in der jährlichen Rohstoffstudie der Bundesanstalt aus dem vergangenen Jahr. Die Vorkommen weltweit werden auf etwa 2,5 Billiarden Kubikmeter geschätzt. Geologe Gerling nannte die Förderung von Aquifergas mit Hilfe von CO2 „eine sehr interessante und überprüfenswerte Option“. 

Vor allem in Verbindung mit Geothermie: Das aufsteigende Salzwasser würde eine Turbine antreiben und so Strom erzeugen. Die bei der Förderung entstehende thermische Energie könnte zum Heizen verwendet werden. Bislang funktioniert diese Verlinkung von CCS und Geothermie noch nicht wirtschaftlich. Doch Forscher arbeiten daran. „Zukünftige Innovationen zur Entwicklung und Nutzung von Aquifergas sind sowohl aus der Erdöl- und Erdgasbranche wie auch aus der Geothermie zu erwarten“, heißt es in der Rohstoffstudie der Bundesanstalt. 

EU plant CO2-Pipelines in der Nordsee

Vielversprechend ist vor allem die „Utsira-Formation“, ein riesiges Salines Aquifer vor der norwegischen Küste mit einem Fassungsvermögen von bis zu 60 Milliarden Tonnen CO2. Das Wuppertal Institut zitiert Experten, welche „die Förderung von Salzwasser aus tiefen Aquiferen unterhalb der Nordsee und die daraus resultierende Einleitung von CO2 für möglich halten“. Doch wohin mit der stark salzhaltigen Sole? Sie könnte ins Meer geleitet werden, was Umweltschützer aber auf den Plan ruft. Abgesehen davon verliert CCS durch die Nutzung des Aquifergases womöglich seine Klimaschutzfunktion. 

Die Europäische Kommission wird im November ihre Pläne für ein Pipelinenetz präsentieren, das CO2 in die Nordsee transportieren soll. Das bestätigte die Sprecherin von Energiekommissar Günther Oettinger gegenüber energlobe.de. Forscher haben skizziert, wie solch ein Netz aussehen könnte: Eine 750 Kilometer lange Hauptroute verläuft zwischen den Niederlanden und Norwegen, die Querachse von der Elbmündung bis Großbritannien. Deutschlands große Emissionsquellen sowie die wichtigsten geplanten CCS-Anlagen von RWE, Eon und Vattenfall im Ruhgebiet und der Lausitz sind daran angeschlossen.

Grundsätzliche Zweifel an CCS

Ob es soweit kommt, ist indes unklar. Die Forscher des Wuppertal Instituts äußern ein weiteres grundsätzliches Argument gegen CCS: In Deutschland können bis zum Jahr 2050 realistischerweise nur etwa 1,2 Milliarden Tonnen Kohlendioxid aus den Abgasen gefiltert werden – das entspricht nur dem Dreifachen dessen, was heute jährlich emittiert wird. Begründung: Lediglich 40 bis 75 Prozent aller neuen Kraftwerke könnten mit der Technik ausgestattet und zwischen 20 und 40 Prozent der bestehenden Kraftwerke nachgerüstet werden. Das liegt auch daran, dass CCS-Anlagen und CO2-Pipelines in Ballungsgebieten unmöglich sind. „CCS wäre als Lösungsbeitrag auf nationaler Ebene nur noch von untergeordneter Bedeutung“ , schreiben Peter Viebahn und Manfred Fischedick vom Wuppertal Institut in einem Gastbeitrag für energlobe.de.

Weitere Informationen:

Die Studie des Wuppertal Instituts zu den Chancen und Risiken der CCS-Technologie

»DIE KRISE DER IDEE VON EINER WELTORDNUNG

(IST) DAS ULTIMATIVE INTERNATIONALE

PROBLEM VON HEUTE«

Henry Kissinger,„World Order”, August 2014