CO₂-Abscheidung und -Speicherung

CO₂-Abscheidung und -Speicherung (Fachbegriffe: CO₂-Sequestrierung und CCS (englisch carbon dioxide capture and storage)) bezeichnet einen Prozess, bei dem Kohlendioxid (CO₂) entweder aus der Umwelt oder direkt an den Quellen fossiler CO₂-Emissionen industrieller oder energiebezogener Art abgeschieden, aufbereitet, komprimiert und zu einer Speicherstätte transportiert und damit dem natürlichen CO₂-Kreislauf in der Atmosphäre möglichst langdauernd entzogen wird.

CO₂ wirkt in der Atmosphäre als Treibhausgas und ist die Hauptursache der menschengemachten globalen Erwärmung. Zur Anwendung kommen soll die CO₂-Abscheidung und -Speicherung vor allem dort, wo große Mengen von CO₂ anfallen, vorrangig in Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen, aber auch bei Industrieprozessen und im Bergbau. Als mögliche Langzeit-Lagerstätten gelten besondere geologische Formationen wie tiefe salzwasserführende Grundwasserleiter (Aquifere) oder ausgeförderte Erdöl- und Erdgaslagerstätten, bei tiefen Kohleflöze ist der sichere Einschluss fraglich. Die Endlagerung erfordert geeigneten Platz für ähnliche Mengen von Kohlenstoff, wie aus der Erde geholt werden. Bei einigen geologischen Speicherstätten gibt es zudem eine Nutzungskonkurrenz.

Mittels CCS lässt sich der CO₂-Ausstoß fossiler Kraftwerke senken, er läge aber bei Steinkohlekraftwerken immer noch deutlich höher als bei erneuerbaren Energien oder Kernkraftwerken. Zudem verschlechtert die CCS-Technik den Wirkungsgrad von Kraftwerken, der Brennstoffmehrverbrauch betrüge ca. 24 bis 40 % gegenüber Kraftwerken ohne CCS-Technik.

2016 stand die technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit von CCS-Kraftwerken trotz zwei Jahrzehnten der Forschung und des Baus von Prototypen weiterhin aus. Die Wirtschaftlichkeit der Technologie ist fraglich, da einige erneuerbare Energien bereits 2020 gleich hohe oder niedrigere Produktionskosten aufgewiesen haben.

2005 hatte der Weltklimarat (IPCC) einen Sonderbericht zur Abscheidung und Speicherung von CO₂ herausgegeben. Um im Sinne des Pariser Klimaabkommens von 2015 die durchschnittliche Erwärmung bei maximal 1,5 °C zu halten, wären nach Berechnungen des Weltklimarats IPCC „negative Emissionen“ – also das Entziehen von CO₂ aus der Atmosphäre – notwendig. Auch der Großteil der Szenarien, die die Erderwärmung auf 2 °C begrenzen wollen, geht von der Verfügbarkeit entsprechender Verfahren aus, wobei auch Bioenergie mit CO₂-Abscheidung und -Speicherung (BECCS) und noch mehr Verkohlung (PyCCS) eine Rolle spielen könnten.