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Magazin für Umwelt- und Tierschutz


 Geoengineering - Das letzte Gefecht 5: CCS Speicherung

Inhalt

3 Entfernung der Kohlendioxids aus der Atmosphäre
    3.4 Plan I: CCS Speicherung
        3.4.1 Die Idee
        3.4.2 Technologie
        3.4.3 Einige laufende Projekte
            3.4.3.1 Norwegen
            3.4.3.2 Deutschland
            3.4.3.3 Deutschland: Altmark
            3.4.3.4 Deutschland: Brandenburg
        3.4.4 Verfügbare Kapazitäten
        3.4.5 Gesetzgebung (CCS-Gesetz)
            3.4.5.1 Meinung von Greenpeace
            3.4.5.2 Überarbeitete Fassung
            3.4.5.3 Meinung des BUND zur Neufassung
Quellen
Aktualisierungen

3 Entfernung der Kohlendioxids aus der Atmosphäre

3.4 Plan I: CCS Speicherung

3.4.1 Die Idee

Kohlendioxid läßt sich aus der Luft oder Abgasen abscheiden und verdichten, zum Beispiel direkt an Kraftwerken, Zementwerken und Raffinerien. Das eingefangene Gas könnte man anschließend in wasserführenden Gesteinsschichten (Aquiferen) oder porösen Gesteinsschichten unter dem Meeresboden deponieren. Es würde gleich nach seiner Entstehung wieder „verschwinden“. Das Verfahren wird als Carbon Capture and Storage (Kohlenstoff Abscheidung und Speicherung, CCS) bezeichnet.

Ein Bericht im Wissensmagazin Galileo über Geoengineering vom 19.8.2009 hielt dies für die beste Lösung. Doch ist sie es wirklich?

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3.4.2 Technologie

Allein die Kapazität der Aquiferen unter dem Japanischen Meer schätzen Fachleute auf 150 Milliarden Tonnen. Noch kennt man nicht die Kosten einer solchen Deponie. Andererseits könnte das Gas auch entweichen. Kleine, aber hoch konzentrierte Mengen CO2 können schwere Schäden bei Pflanzen und Tieren hervorrufen.

Die Idee, Kohlenstoff abzuscheiden, um die globale Erwärmung zu vermeiden, findet immer mehr Zustimmung. Beispielsweise plant die Europäische Union, in den nächsten zehn Jahren Milliarden Euro zu entwickeln, um CCS-Technologie zu entwickeln. Doch wie effektiv ist diese Technologie und was sind die langfristigen Konzequenzen wie Leckage für Ozean und Klima? Es ist nicht klar, wie effektiv unterschiedliche Typen von Abscheidung auf lange Sicht sind, falls Kohlendioxid durch Lecks zurück in die Atmosphäre gelangt. Ebenso unklar ist es, welche Konsequenzen ein solches Leck auf die Umwelt hätte.

Professor Gary Shaffer vom Niels Bohr Institut und Leiter des Danish Center of Earth System Science, machte langfristige Modellprojektionen für eine Reihe von Abscheidungs-Leckage-Szenarios. Seine Ergebnisse zeigen, dass die Leckage des gespeicherten Kohlendioxids einen starken Anstieg der Erderwärmung, des Meeresspiegels sowie eine Anhame des Sauerstoffgehalts, größeren Kohlendioxidgehalt im Ozean und eine Versauerung der Meere bewirken würde.

  • Die Speicherung von Kohlendioxid in der Tiefsee ist eine schlechte Wahl. Sie werde schwere Probleme für das Leben in der Tiefsee mit sich bringen. Falls es dann auch noch relativ schnell zurück in die Atmosphäre gelangt, würde es auch wieder zu weltweiter Erwärmung führen.
  • Die Lagerung in geologischen Schichten kann die Erderwärmung und die damit verbundenen Konsequenzen effektiver vermeiden. Doch die Voraussetzung ist, dass die Leckage auf weniger als ein Prozent pro Jahrtausend begrenzt bleibt.
  • Die Leckage ließe sich durch erneutes Speichern im Ozean oder in den geologischen Schichten begrenzen. Doch solche Verfahren wären nicht einfach in der Anwendung. Darüber hinaus müsste die Wiederspeicherung über Jahrtausende hinweg durchgeführt werden. Diese Bürde würde der langfristigen Lagerung von nuklearen Abfällen entsprechen.

„Die CO2 Abscheidung hat viele potenzielle Vorteile im Vergleich zu anderen Formen des Geoengineerings. Es macht Sinn, das Strahlungsgleichgewicht der Erde zu verändern, indem man den Kohlenstoff dorthin bringt, woher er kam. Atmosphärisches Kohlendioxid ist langlebig und wird weltweit gleichmäßig freigesetzt, was ein langfristiges und kontrolliertes Mangagement möglich macht, ohne unangenehme Überraschungen für das Klima zu erleben. Dennoch sollte man nicht die kurz- und langfristige Probleme aus der Leckage aus den unterirdischen Reservoirs unterschätzen. Der gasförmige Kohlenstoff wird seinen Weg aus den Schichten oder dem Meeresboden suchen. Die gegenwärtige Situation (mit der Ölkatastrophe) im Golf von Mexiko erinnert daran“, sagt Gary Shaffer.

Professor Shaffer schließt daraus, dass „die Gefahren der Kohlenstoffabscheidung real sind und die Entwicklung dieser Technik nicht als Argument dazu dienen sollte, mit dem hohen Ausstoß von Emissionen aus fossilen Brennstoffen fortzufahren. Im Gegenteil sollten wir heute Kohlendioxidemissionen begrenzen. Damit wäre der Bedarf an Kohlenstoffabscheidung mit den daraus folgenden unerwünschten Folgen geringer, aber auch die Belastung künftiger Generationen durch die Lecks in den Kohlendioxidreservoirs.“ Seine Arbeit veröffentlichte er im Juni 2010 im Wissenschaftsmagazin Nature Geoscience. (Shaffer, 2010)

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3.4.3 Einige laufende Projekte

3.4.3.1 Norwegen

Führend ist der norwegische Ölkonzern Statoil, der zwischen 1996 und 2004 etwa 8 Millionen Tonnen CO2 in das 1000 Meter tief gelegene Sleipner-Erdgasfeld einleitete.

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3.4.3.2 Deutschland

In Deutschland soll die CO2-Verpressung das bei der Kohleverstromung entstehende Klimagas Kohlendioxid aus der Abgasluft abfangen. Dann soll sie es in stark salzwasserführende Gesteinsformationen tief unter der Erde verpressen. Dort soll das Klimagas zehntausend Jahre bleiben. Im Streit um diese Technologie stehen sich in Deutschland Energieversorger auf der einen und Umweltschützer oder Bürgerinitiativen auf der anderen Seite gegenüber. Die Energieversorger sind vertreten durch die „Zero emission platform“ (ZEP). Dabei handelt es sich laut Greenpeace ein Zusammenschluss der Industrie zur Durchsetzung der CCS-Technik. Hier ist das Unternehmen Vattenfall eine treibende Kraft. Auf der anderen Seite stehen große Umweltverbände wie Greenpeace. (Greenpeace, 2010b)

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3.4.3.3 Deutschland: Altmark

In der deutschen Altmark befindet sich das zweitgrößte Erdgasfeld Europas. Dort fördert das Energieunternehmen GDF Suez E&P Deutschland GmbH Erdgas, das aus Methan besteht. Um die Ausbeute zu erhöhen (Enhanced Gas Recovery, EGR) ist geplant, Kohlendioxid aus Kraftwerken in das unterirdische Resevoir einzuleiten. Es liefert den Druck, um das Erdgas aus der Lagerstätte zu pressen, wenn der natürliche Druck dazu nicht mehr ausreicht. Zu diesem Plan entwickelte das GFZ ein wissenschaftliches Begleitprogramm mit dem Namen CLEAN (CO2 Largescale EGR in the Altmark Natural-Gas Field). Beteiligt sind 17 nationale Partner aus Forschungszentren, Universitäten und der Industrie. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert die Pilotstudie mit 15 Millionen Euro. Am 15. Januar 2009 trafen sich 70 Wissenschaftler am Deutschen GeoForschungsZentrum, um ihre Forschungsaktivitäten abzustimmen und CLEAN zu starten.

„Dieses Forschungsvorhaben untersucht, wie sich Kohlendioxid in einer ausgeföderten Gaslagerstätte verhält“, erklärte der Koordinator Dr. Michael Kühn vom GFZ. „Die Lagerstätten haben über Millionen von Jahren ihre Dichtigkeit unter Beweis gestellt. Durch die große Anzahl der vorhandenen Förderbohrungen müssen aber erhöhte Anforderungen an ihre Überwachung, das erfoderliche Messprogramm, die nummerische Simulation der ablaufenden Prozesse oberirdisch und und untertage und damit auch die Risikoabschätzung gestellt werden.“ Die Aussage zeigt, dass die Lagerstätte zwar dicht war, wegen der vielen Bohrungen nun aber durchlöchert ist. Die wissenschaftlichen Untersuchungen finden am Teilfeld Altensalzwedel südlich der Stadt Salzwedel statt, die von GDF Suez zur Verfügung gestellt wurde. Der Kraftwerksbetreiber Vattenfall stellt dazu 100.000 Tonnen Kohlendioxid zur Verfügung, das erstmals aus einem Kraftwerksprozess abgeschieden wird. Ziel ist es einerseits, die Ausförderung des Erdgases zu verbessern und andererseits, das Treibhausgas sicher zu speichern.

CLEAN soll mehrere Fragen beantworten:

  • Kann in tiefen Reservoiren mit mehr als 3000 Metern Teufe CO2 unterhalb von Zechstein-Salzenlangfristig und sicher gelagert werden?
  • Wie lassen sich zuverlässige Bewertungsverfahren für die Langzeitsicherheit entwickeln?
  • Kann aus Kraftwerken abgetrenntes CO2 zur Erhöhung der Erdgasausbeute eingesetzt werden?

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3.4.3.4 Deutschland: Brandenburg

In Ostbrandenburg entsteht zur Zeit (Juni 2010) das erste größere CO2 Endlager. Dazu werden zwei je 300 Quadratkilometer große Gebiete um die Orte Beeskow und Neutrebbin vorbereitet. Wissenschaftler des GeoForschungsZentrums Potsdam (GFZ) bohren einen CO2 Bunker an. Die Bohrung führt 800 Meter tief durch feste Gesteinsschichten. Darunter liegt Sandstein. Er hat die Fähigkeit, das Klimagas wie ein Schwamm aufzusaugen und zu speichern. Ist das diese Schicht erreicht, wollen die Forscher CO2 in Tanks zwischenlagern. In einem Versuch wollen sie 60.000 Tonnen davon in der Schicht versenken.

Die Bürgerinitiativen in Brandenburg werden durch Aktivisten der Umweltorganisation Greenpeace in ihrem Kampf gegen die Verpressung von Kohlendioxid (CO2) unterstützt. Am 15.6.2010 startete die Organisation die Protest-Tour „Zeitbombe CO2-Endlager“ in Neutrebbin/Brandenburg. Sie startete in Neutrebbin und bewegte sich durch die Städte Staedte Beeskow, Cottbus, Potsdam und endete in Berlin. Mit einer drei Meter grossen Attrappe einer Zeitbombe warnten die Umweltschützer vor den unkalkulierbaren Risiken der CCS-Technik. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Bürgerinitiativen in Brandenburg. Dazu der Klimaexperte Karsten Smid von Greenpeace: „So ein Projekt laesst sich nur durchsetzen, wenn es vor Ort akzeptiert wird. An dieser Hürde scheiterten bereits die Pläne für die CCS-Speicher in Schleswig-Holstein.“ (Greenpeace, 2010a)

Am 29.6.2010 schlossen die Umweltschützer ihre Protesttour ab. Dabei diente die drei Meter hohe Zeitbombe und fünf Banner von fünf Meter Länge als Mahnmal vor der Brandenburger Staatskanzlei. Sie forderten Ministerpräsident Matthias Platzeck (SPD) und Wirtschaftsminister Ralf Christoffers (Die Linke) auf, kein kommerzielles CO2-Endlager zuzulassen. Brandenburg solle sich von der dreckigen Braunkohleverstromung verabschieden. Stattdessen solle das Land Erneuerbare Energien fördern. „Kohlestrom ist Gift fürs Klima. Die CO2-Lagerung verschiebt die Risiken nur in die Zukunft“, sagt Greenpeace-Klimaexperte Karsten Smid. „Vattenfall spekuliert auf ewige Dichtheit von geologischen Formationen, mögliche Folgen müssen die Anwohner ausbaden. Das ist riskant.“ Als Alternative nennt Greenpeace Strom aus regenerativen Energiequellen wie Sonne, Wind und Wasserkraft. Darauf müssen Politik und Industrie ihre Kraft konzentrieren. (Greenpeace, 2010b)

Wie Greenpeace mitteilt, will Vattenfall gerade einmal 30 Jahre für mögliche Folgeschaeden durch Lecks in den CO2-Speichern haften. Zudem versuche das Unternehmen, die Haftungsauflagen zu verwässern, die derzeit die EU-Kommission zu CO2-Endlagern erarbeitet.Außerdem warnte der norddeutsche Wasserverband eine Woche zuvor, dass eine Kohlendioxid-Verpressung die Trinkwasserversorgung im gesamten norddeutschen Raum gefährden könne. (Greenpeace, 2010b)

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3.4.4 Verfügbare Kapazitäten

2005 schätzte das Bundesamt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) die Kapazität von Kohlendioxid-Speichern in Salzwasser führenden Gesteinsformationen in Deutschland auf 20 Gigatonnen (Gt) CO2. 2010 musste das Amt seine Schätzung auf 6,4 Gt korrigieren. (Greenpeace, 2010a) Das sei nur ein Drittel der ursprünglich erwarteten Schätzung, so Greenpeace. Wenn aber wie bisher pro Jahr 350 Millionen Tonnen Kohlendioxid aus Kohlekraftwerken anfallen, seien die Speicher bereits nach 18 Jahren voll. (Greenpeace, 2010b)

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3.4.5 Gesetzgebung (CCS-Gesetz)

3.4.5.1 Meinung von Greenpeace

Die deutschen Bundesministerien für Umwelt und für Wirtschaft arbeiteten Juni 2010 an einem neuen Gesetzesentwurf für die umstrittene Verpressung.

Nach Angaben von Greenpeace ist der Energieversorger Vattenfall treibende Kraft hinter der CO2-Verpressung. Dabei werde er sowohl von Lobbyverbänden wie dem IZ-Klima als auch von einzelnen Behörden und Ministerien unterstützt. Ein Beispiel sei der Brandenburger Wirtschaftsminister Ralf Christoffers (Die Linke), der sich die Position Vattenfalls zu eigen gemacht habe. Der Konzern wolle Umweltauflagen umgehen und Subventionen in Höhe von Millionen Euro erhalten. Als Gegenleistung biete er an, nur 30 Jahre nach Schließung des Endlagers für mögliche Folgeschäden durch Lecks zu haften. „Vattenfall täuscht die Bevoelkerung vor Ort, spielt Risiken herunter und verbreitet Falschinformationen. Er will die Verpressung durchsetzen, um weiter an Braunkohle zu verdienen", sagt Greenpeace-Klimaexperte Karsten Smid. (Greenpeace, 2010a)

Außerdem taucht im Gesetzesentwurf nicht der Begriff „Ablagerung“ auf. Stattdessen enthält er die Bezeichnung „CO2-Speicherung“. Das halt juristische Gründe, dann die Wortwahl vermeidet Einschränkungen durch das in Umweltfragen strenge Abfallrecht. Nun gilt das weniger strenge Bergrecht, das die Ausbeutung von Rohstoffen regelt. Smid erklärt, dass durch diese Manipulationen die möglichen Kohlendioxid-Endlager zu geologischen Zeitbomben werden. (Greenpeace, 2010a)

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3.4.5.2 Überarbeitete Fassung

Am 14. Juli 2010 stellten Bundeswirtschaftsminister Rainer Brüderle und Bundesumweltminister Dr. Norbert Röttgen einen gemeinsamen Gesetzentwurf vor. Er beinhaltet die Demonstration und Anwendung von Technologien zur Abscheidung, zum Transport und zur dauerhaften Speicherung von Kohlendioxid (CO2). Mit dem Entwurf hat sich die Bundesregierung entschieden, die CCS-Technologien schrittweise weiterzuentwickeln. Daher läßt er zunächst nur die Erprobung und Demonstration von Speichern zu. 2017 wird der Entwicklungsstand der Technologie umfassend evaluiert.

Mit diesem vorsichten Vorgehen reagiert die Bundesregierung auf die vielen Sorgen der Bevölkerung. „Mit diesem Gesetzentwurf wird ein rechtlicher Rahmen für die Erprobung der CCS-Technologie geschaffen“, sagte Röttgen. „Dies ist ein wichtiger Beitrag für mehr Klimaschutz am Industriestandort Deutschland. Wir gehen dabei schrittweise vor und nehmen die Sorgen der Bevölkerung äußerst ernst.“

Wirtschaftsminister Brüderle sieht keine Alternative zur dieser Form des Geoengineering: „Klimaschutz ist ein globales Anliegen. Steigende Weltbevölkerung und steigender Energieverbrauch werden dazu führen, dass Entwicklungs- und Schwellenländer auf absehbare Zeit nicht auf fossile Energieträger verzichten.“ Noch auf Jahrzehnte werden Kohlekraftwerke weltweit die Grundlage der Stromerzeugung bilden. Auch Chemieanlagen und Stahlwerke können die Emission von Kohlendioxid nicht ganz vermeiden. Brüderle sieht auch Chancen auf dem Weltmarkt: „Die CCS-Technologie ist deshalb notwendig, weil in den nächsten Jahrzehnten mehrere Milliarden Tonnen CO2 dauerhaft entsorgt werden müssen. Mit unserer Einigung geben wir der deutschen Industrie die Chance, diese Schlüsseltechnologie zügig zu entwickeln und neue Exportchancen global zu nutzen.“ Die Ministerien betrachten CCS als Perspektive für den Klimaschutz.

Der Gesetzentwurf regelt auf Grundlage höchster Umweltstandards die Anforderungen an die Erkundung und Speicherung, die Haftung des Betreibers, den Schutz von Betroffenen und die langfristige Nachsorge. Auf diese Weise kann die Technologie umfassend getestet werden. Zugleich will die Regierung Risiken oder Beeinträchtigungen für die Umwelt ausschließen.

Der Gesetzentwurf war bereits im Sommer 2009 ausgesetzt worden. Seitdem haben ihn die Ministerien überarbeitet. Er enthält nun konkrete Neuerungen:

  • Beschränkung der Technologie auf Demonstration und Erprobung. Die Speicher dürfen nur dann zugelassen werden, wenn erstens der Zulassungantrag bis Ende 2015 gestellt ist und zweitens die jährliche Speichermenge eines einzelnen Speichern nicht mehr als drei Millionen Tonnen CO2 betragt und drittens die bundesweite Speicherung acht Millionen Tonnen CO2 nicht überschreitet.
  • Evaluierung: Im Jahr 2017 soll das Gesetz in einem Bericht an den Bundestag umfassend überprüft werden. Nur wenn der Bericht positiv ausfällt, soll die Technologie in großem Maßstab eingesetzt werden.
  • Höchster Vorsorgestandard: Die Demonstrationsspeicher müssen nach dem Stand von Technik und Wissenschaft gegen Beeinträchtigungen von Mensch und Umwelt gesichert sein.
  • Mögliche langfristige Risiken sollen durch den Betreiber wirksam abgesichert sein, indem er seit der ersten gespeicherten Tonne einen Nachsorgebeitrag anspart.
  • Benachbarte Nutzungen unter der Erdoberfläche wie Geothermie und Energiespeicherun sollen stärker berücksichtigt werden.
  • Falls es notwendig sein wird, für Untersuchungen Grundstücke zu betreten, schützt das Gesetz die Rechte der Grundstückseigentümer besser.
  • Betroffene Gemeinden sollen im Rahmen der verfassungsmäßigen Zulässigkeit einen finanziellen Ausgleich erhalten.

Nun berät die Bundesregierung den Gesetzentwurf. An diesen Beratungen werden auch Vertreter der Länder und Verbände beteiligt. Danach wird der Entwurf im Parlament beraten. Eine Entscheidung erwartet die Regierung Ende 2010.

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3.4.5.3 Meinung des BUND zur Neufassung

Der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) nannte den Gesetzentwurf einen Schnellschuss. Die Minister würden nur deshalb auf die Umsetzung der entsprechenden Richtlinie der Europäischen Union (EU) drängen, um den Energiekonzernen Fördergelder der EU zu sichern. Dabei nähmen sie unkalkulierbare Risiken der Technologie in Kauf.

  • CCS könne in absehbarer Zeit keinen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Sie mache Kraftwerke deutlich ineffizienter, erhöhe den Verbrauch von Ressourcen und blockiere die Energiewende.
  • Der Verband bezweifelt die Langzeitsicherheit der unterirdischen Lagerstätten. Risiken wie Leckagen, Kontamination von Grundwasser oder das Auslösen von Erdbeben müssen vor der Anwendung sicher ausgeschlossen werden.
  • Auch die Akzeptanz in der Bevölkerung sei gering.
  • Das Gesetz solle nur Vorhaben zur Demonstration der Technologie möglich machen. Doch die Vorgaben seien zu schwach und machen es damit zum Einfallstor, sie in großem Maßstab anzuwenden. Das sagt jedenfalls der energiepolitische Sprecher des BUND Werner Neumann. Die im Gesetzentwurf zulässigen Speichermengen ließen schon nach der Verabschiedung Endlager von mehreren hundert Quadratkilometer Ausmaß zu.
  • Auch die Evaluierung im Jahr 2017 sei Makulatur. Bis dahein könne es keine belastbaren Erkenntnisse zum langfristigen Verhalten von Kohlendioxid im Untergrund geben.
  • Angesichts des Umfang der möglichen Gefahren seien die Haftungsregelungen für die Betreiber nicht zufriedenstellend.

Dazu erklärte der BUND Vorsitzende Hubert Weiger: „Die CO2-Abscheidung ist und bleibt eine Feigenblatt-Technologie der Konzerne, um die klimaschädliche aber bislang lukrative Kohleverstromung weiter zu legitimieren. Für eine zukunftsfähige Energiepolitik ist CCS überflüssig und das muss die Regierung auch in ihrem Energiegesamtkonzept berücksichtigen.“ Im ersten Anlauf sei das CCS-Gesetz 2009 an massiven Protesten der Bevölkerung gescheitert. Der BUND erwarte nicht, dass sich dies durch Zuwendungen an Länder und Gemeinden verbessere. Angesichts der Risiken werde sich die Bevölkerung kaum als Versuchskaninchen hergeben.

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Quellen

BMU, 2010: Dr. Christiane Schwarte, Brüderle und Röttgen: CCS-Gesetz wichtiger Schritt für eine Zukunftstechnologie, Pressemitteilung, Bundesumweltministerium, 14.7.2010

BUND, 2010: Tina Löffelsend, BUND-Klimaexpertin, Entwurf des CCS-Gesetzes ist ein Schnellschuss. Klimaschädliche Kohlekraftwerke sollen legitimiert werden, Pressemitteilung, 14.7.2010

Galileo, 2009: Galileo, Lösungen für das Klima, Wissenssendung, PRO 7

Greenpeace, 2010a: CO2-Endlager: Unterirdische Speicher kleiner als berechnet / Greenpeace unterstuetzt Buergerinitiativen in Brandenburg mit Protest-Tour, Pressemitteilung, Greenpeace, 15.6.2010

Greenpeace, 2010b: "Kein CO2-Endlager in Brandenburg!", Pressemitteilung, Greenpeace, 29.6.2010

Kneip, 2007: Ansbert Kneip, Der letzte Plan, in: Spiegel spezial: Neue Energien, Ausgabe 1, 2007

Shaffer, 2010: Gertie Skaarup, Carbon sequestration: Boon or burden, Pressemitteilung, Universität Kopenhagen, 27.6.2010

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Autor

Autor: Jörg Wieprzeck
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Aktualisierungen

15.07.2010: Artikel angelegt

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