CO2: Klimakiller geht in den Untergrund

Kohlendioxid


Ob in Japan, Norwegen oder Mecklenburg- Vorpommern – die Jagd nach geeigneten unterirdischen Speichern für das Treibhausgas ist eröffnet. Bei der Produktion abtrennen und hinein damit ins Gestein, scheint weltweit das Motto zu sein. Doch Risiken bleiben, und teuer könnte es auch werden – für die Stromkunden.

Vor wenigen Tagen beschlossen die Vertragsparteien der „London Convention and Protocol”, einem internationalen Abkommen zum Schutz der Meere, die Speicherung von CO2 in unterseeischen Gesteinsformationen grundsätzlich zu erlauben. Demzufolge darf das klimaschädigende Gas etwa in porösen Sandstein oder in salzwasserführende Gesteinsschichten unterhalb der Ozeane eingepresst werden.

„Bedauerlich” nennt der japanische Wirtschaftswissenschaftler Dr. Akihiro Amano diese Entscheidung, denn nun werde auch seine Regierung eine Gesetzesänderung auf den Weg bringen, dies es ermögliche, Kohlendioxid unter japanischen Gewässern einzulagern – in einem der tektonisch aktivsten Gebiete dieser Erde, wo Erdbeben, Tsunamis und Vulkanausbrüche jederzeit zu erwarten sind.

Doch die Aquifere locken. Das sind jene begehrten salzwasserführenden Gesteinsschichten, die unter dem Pazifik und dem Japanischen Meer nicht nur zahlreich, sondern auch lang und breit und vor allem in hinreichender Tiefe vorhanden sind. „Besonders für küstennahe Kraftwerksbetreiber – und das sind die größten CO2-Emittenten – wäre es wirtschaftlich natürlich sinnvoll, diese salinen Aquifere zu nutzen”, erklärt Dr. Amano, der in einem Fachausschuss des Umweltministeriums beratend tätig ist. „Denn die Transportwege wären kurz, und Pipelines, die das abgeschiedene und aufgefangene CO2 in den Untergrund befördern, müssten nicht sehr lang sein.”

Nach Schätzungen des Wirtschaftsministeriums könnten in den unter japanischen Gewässern verlaufenden Aquiferen ungefähr 150 Milliarden Tonnen Kohlendioxid gespeichert werden. Das entspricht etwa dem Hundertfachen der jährlichen CO2-Emissionen Japans.

Dennoch rät Amano dringend davon ab. Er werde im Umweltausschuss dafür plädieren, erklärt der Wissenschaftler, der zugleich Vizepräsident der Universität von Hyogo ist, dass nicht nur die wirtschaftlichen Aspekte einer solchen Offshore-Speicherung geprüft werden, sondern auch die ökologischen Risiken und möglichen Kosten, die durch austretendes CO2 verursacht werden könnten. „Auch wenn die Menge des entweichenden Kohlendioxids zu gering wäre, um zur weiteren globalen Erwärmung beizutragen, so könnte sie doch groß genug sein, um im betroffenen Meeresgebiet schwere Schäden an Tier- und Pflanzenwelt zu verursachen.”

Zumindest die noch riskantere direkte Einleitung des Treibhausgases ins Meer, wobei das CO2 in einer schweren Gasblase auf dem Grund des Ozeans lagern soll, werde, so Amano weiter, im Umweltausschuss nicht weiter diskutiert, „weil diese Technologie als nicht akzeptabel angesehen wird.”

Aquifere locken auch hier – zu Lande

Was die Offshore-Speicherung in Aquiferen angeht, meint Dr. Manfred Fischedick vom Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie, sei es zwar richtig, jene Standorte auszuschließen, „die tektonische Besonderheiten mit Erdbebengefahr aufweisen” – siehe Japan –, dennoch „haben Aquiferspeicher, auch unterhalb der Ozeane, das grundsätzliche Potential, CO2 sicher zu speichern. In Norwegen erfolgt dies durch Statoil seit Mitte der 90er Jahre.”

Tatsächlich leitete der norwegische Ölkonzern von 1996 bis 2004 Kohlendioxid, das bei der Förderung im „Sleipner”-Erdgasfeld abgeschieden wurde, in eine poröse Sandsteinformation unter der Nordsee. Etwa acht Millionen Tonnen lagern dort in tausend Metern Tiefe. Nach Angaben der Projektpartner ist bisher kein Kohlendioxid entwichen.

Im deutschen Offshore-Bereich sind dagegen, so Dr. Franz May von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover, keine CCS-Projekte in Planung. CCS steht international für „Carbon Capture and Storage”, also für jene Technologie, bei der Kohlendioxid bereits während des Produktionsprozesses abgetrennt, aufgefangen und – meistens anderswo – endgelagert wird.

Auch wenn Speicherstätten unterhalb von Nord- und Ostsee derzeit kein Thema sind, heißt das nicht, dass Deutschland hinsichtlich CCS eine forschungsfreie Zone ist. Genau das Gegenteil ist der Fall. Denn infolge des wieder kräftig erhöhten CO2-Ausstoßes in den Industrieländern steigt auch der Druck auf Wissenschaft, Wirtschaft und Politik, möglichst schnell und pragmatisch Lösungen zu finden, um dem Klimawandel entgegenzuwirken.

„Im Portfolio der CO2-Vermeidungsstrategien”, erklärt Dr. Ludwig Stroink, Leiter des Forschungsprogramms „Geotechnologien” in Potsdam, sei CCS „eine mögliche Option”, deren Chancen auch der frühere Weltbank-Chefökonom Nicholas Stern in seiner kürzlich in London veröffentlichten Studie, dem Stern-Report, dargestellt habe.

Also locken die Aquifere auch hier – allerdings zu Lande. „Nach bisherigem Erkenntnisstand”, so Dr. Stroink weiter, „bieten sich in Deutschland für die CO2-Speicherung insbesondere tiefliegende poröse Sandsteinschichten in einer Tiefe von mehr als tausend Metern und salzwasserführende Gesteinsschichten – saline Aquifere – an.” Allerdings seien noch umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten notwendig, um diese Technologie – ökologisch wie ökonomisch - umfassend bewerten zu können.

Dazu gehören standortbezogene Risikoanalysen, die Aufschluss geben über eine mögliche Ausbreitung des Kohlendioxids in süßwasserhaltige Grundwasserleiter hinein, was eine Versauerung oder Kontamination durch Schwermetalle zur Folge haben könnte.

Knackige Projektkürzel wie CO2-TRAP, CO2CRS oder CO2-UGS-Risks deuten jedenfalls darauf hin, dass die am Forschungsprogramm „Geotechnologien” beteiligten Wissenschaftler ihre Aufgabe mit einiger Dynamik angehen – gefördert übrigens durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Die EU wiederum beteiligte sich finanziell an CO2STORE, einem Projekt, das sich ebenfalls mit der CO2-Speicherung in Aquiferen befasste. Mit dabei waren neunzehn Teilnehmer aus Forschung und Industrie, darunter die Mineralölkonzerne BP, Total, Exxon und Statoil sowie der Stromerzeuger Vattenfall, Schweden.

Im Rahmen dieses Projektes erstellte die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) die Fallstudie „Schwarze Pumpe”, benannt nach dem gleichnamigen Braunkohlekraftwerk in der Lausitz. Es ging unter anderem darum, unterirdische CO2-Speicherpotentiale in Nordostdeutschland aufzuspüren. Dies sei gelungen, berichtet Dr. May von der BGR, mehrere „große Strukturen” mit einer Kapazität von vermutlich mehr als 400 Millionen Tonnen seien „identifiziert” worden.

„Allerdings sind Unternehmen, die CO2-Speicherprojekte angekündigt haben”, so Dr. May weiter, „mit Informationen zur Standortsuche sehr zurückhaltend.” Aus gutem Grund: Der Wettbewerb um die größten und besten Strukturen ist bereits voll entbrannt. So schnappte etwa eine deutsche Gasprom-Tochter, nachdem entsprechende Untersuchungsergebnisse veröffentlicht worden waren, die geologisch viel versprechende „Struktur Schweinrich” in Mecklenburg-Vorpommern den Kohlendioxid-Entsorgern vor der Nase weg, indem sie ebendort die Einrichtung eines Erdgasspeichers beantragte.

Kyoto und Kosten – zwei Knackpunkte

So chancenreich die neue CCS-Technologie auch erscheinen mag, zwei Knackpunkte sind darin enthalten: Zum einen ist keineswegs geklärt, ob geologische CO2-Speicherungen überhaupt auf die Emissionen eines Landes angerechnet werden und somit zur Erfüllung des Kyoto-Vertrages beitragen.

„Genau diese Frage ist derzeit noch in der Diskussion”, erläutert Dr. Manfred Fischedick, Vizepräsident des Wuppertal Instituts. „Weniger der generelle Beitrag, sondern eher wie man mit dem Thema in den flexiblen Mechanismen des Kyoto-Protokolls umgeht.” Entsprechende Vorschläge einer Arbeitsgruppe würden aktuell beim Weltklimagipfel in Nairobi diskutiert.

Der zweite Knackpunkt betrifft die Kosten. Eine Statoil-Dokumentation etwa beziffert die jährlichen Betriebskosten für die CO2-Einspritzungen in die Sandsteinformation beim „Sleipner”-Erdgasfeld auf 54 Millionen Norwegische Kronen, umgerechnet etwa 6,6 Millionen Euro. Zur Erinnerung: Pro Jahr ging es dabei „nur” um eine Million Tonnen CO2. Das relativ moderne Kraftwerk „Schwarze Pumpe” emittiert aber etwa zehnmal so viel – pro Jahr.

Dazu noch einmal Dr. Fischedick: „Mit der CO2-Abtrennung, dem Transport und der Speicherung erhöhen sich die Stromgestehungskosten von Kraftwerken signifikant, nach heutigen Schätzungen und in Abhängigkeit des noch erreichbaren technischen Fortschritts zwischen 50 und 80%.”

„Eine Kostenerhöhung scheint realistisch”, kalkuliert auch Prof. Dr. Claudia Kemfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung in Berlin. „Die Stromkosten für den Endverbraucher könnten sich um 40 bis 100% erhöhen.”


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VÖ: 12/06

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