CO2-Speicherung

Bei der Kohlenstoffdioxid Speicherung handelt es sich um einen Prozess, bei dem versucht wird Kohlenstoffdioxid, das durch technische Abspaltung in Kraftwerken zurückgehalten wurde, der Atmosphäre zu entziehen. So versucht man die CO2-Emissionen und den Treibhauseffekt zu reduzieren. Der technische Fachbegriff lautet CO2 Sequestrierung.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Sequestrierung: Zum einen die Speicherung in geologische Formationen, zum anderen die Speicherung in Ozeanen.

Speicherung in geologischen Formationen

Bei der Sequestrierung in geologischen Formationen kommen generell mehrere Speicherorte in Frage, die alle ihre individuellen Vor- und Nachteile haben, grundsätzlich aber auf demselben Prinzip basieren. Das Kohlenstoffdioxid wird unter sehr hohem Druck im sog. „überkritischen Zustand“ in tiefen Gesteinsschichten in eine Kammer gepresst und dort versiegelt. Mögliche Speicherorte sind stillgelegte Salzstöcke, Kohleflöze, ausgeförderte Ölfelder, ehemalige Gaslagerstätten oder tiefe salzwasserführende Gesteinsschichten (saline Aquifere).

Stillgelegte Salzstöcke gelten als ein sehr sicherer Speicherort, da die umliegenden Steinsalze nahezu gasundurchlässig sind. Allerdings gibt es eine starke Nutzungskonkurrenz, da in stillgelegten Salzstöcken oftmals auch feste Stoffe mit hohem Gefährdungspotenzial –zum Beispiel Atommüll- gelagert werden.

Da in Kohleflözen unterhalb von 1.500m die Förderung der Kohle einen zu hohen Aufwand darstellt, kann man diese als CO2 Speicher nutzen. Zwar ist hier Methan an der Kohle adsorbiert, dieses kann jedoch vom Kohlenstoffdioxid verdrängt werden. Die Kohle kann sogar doppelt so viele CO2 Moleküle wie Methan Moleküle adsorbieren. Da das Kohlenstoffdioxid durch die Adsorption im Kohleflöz gebunden ist, kann man ein entweichen aus der Kammer effektiver verhindern als bei gasförmigem CO2. Allerdings wird bei diesem Prozess Methan freigesetzt, welches ein viel größeres Treibhauspotential als CO2 hat.

Bereits während der Förderung von Öl wird CO2 in die Ölfelder gepumpt, um das Öl durch Überdruck aus den Ölfeldern heraus zu treiben. Dieses Verfahren wird Enhanced Oil Recovery (EOR) genannt. Das dabei eingeführte Kohlenstoffdioxid kann anschließend in den ausgepumpten Ölfeldern eingeschlossen werden. Die globale Kapazität dieser Methode ist jedoch sehr gering. Das gleiche System lässt sich auch auf Erdgasvorkommen übertragen.

Das größte Speicherpotential weisen tiefgelegene Salzwasserleiter auf. Sie sind nahezu überall zu finden, was eventuelle Transportkosten von zurückgehaltenem CO2 gering hält. Das eingepresste CO2 löst sich im Wasser, was eine heiße und chemisch aggressive Säure entstehen lässt. Wenn sich diese Lösung durch das Gestein oder die Dichtungsmaterialien frisst, kann sie andere Grundwasserleiter verseuchen.

Eine Gefahrenquelle, die aber bei allen Sequestrierungen in geologischen Formationen gegeben ist, sind Lecks im Gestein oder an den Dichtungsanlagen. Durch diese können große Mengen an Kohlenstoffdioxid innerhalb kürzester Zeit an die Oberfläche gelangen. Da CO2 schwerer als Luft ist, besteht die Gefahr, dass sich ein „CO2- See“ bildet, in dem alle auf Sauerstoff angewiesenen Organismen ersticken. Bei einem vergleichbaren Unglück im Jahre 1986 am Nyos-See in Kamerun sind 1.700 Menschen ums Leben gekommen.

Speicherung in Ozeanen

Eine weitere Methode der Sequestrierung ist die Lagerung von CO2 in sehr tiefen Meeresschichten. Die derzeit einzige realisierbare Methode ist die Injektion über eine Pipeline am Meeresgrund. Dies hat jedoch extreme Auswirkungen auf die Umwelt. In der Nähe der Injektionsstelle sinkt der pH-Wert von 8 auf bis zu 4 herab. Diese Versauerung hat starke negative Auswirkungen auf nahegelegene Biozönosen.

Global wird bereits an 16 Standorten CO2 Sequestrierung betrieben, bis 2020 soll sich die Zahl auf 20 erhöhen. In Europa gibt es jedoch nur zwei Standorte in Norwegen. Die Europäische Kommission bemängelt dies und fordert stärkere Bemühungen der EU-Mitgliedsstaaten, Projekte und Forschungen in diesem Themengebiet zu unterstützen. Vor allem drängt sie auf die Erforschung und den Aufbau einer Europäischen CO2-Infrastruktur, um die Speicherkapazitäten zu schaffen.

Das Umweltbundesamt (UBA) sieht die Abscheidung und Speicherung von CO2 nur als eine Übergangslösung, langzeitig könne man nur auf erneuerbare Energien setzen. Zudem ist nach Ansicht des UBA jeder CO2-Speicher von heute als CO2-Emissionsquelle von morgen anzusehen. Die Speicherung in Ozeanen wird wegen der extremen Belastung für die Umwelt abgelehnt.

Quellen

Europäische Kommission (2013): On the Future of Carbon Capture and Storage in Europe [Abruf am: 07.08.2013]

Global CCS Institute (2012): The Global Status of CCS 2012 [Abruf am: 07.08.2013]

Kingsley Nfor, Monde (2013): Kamerun: 27 Jahre in Auffanglagern [Abruf am: 06.08.2013]

Plötz, Christiane (2003): Sequestrierung von CO2: Technologien,Potentiale , Kosten und Umweltauswirkungen [Abruf am: 06.08.2013]

Podbregar, Nadja (2004): Wohin mit dem CO2? Auf der Suche nach „Endlagern“ in Untergrund und Ozeanen [Abruf am: 06.08.2013]

UBA (2006): Technische Abscheidung und Speicherung von CO2 – nur eine Übergangslösung { http://www.umweltbundesamt.de/energie/archiv/CC-4-2006-Kurzfassung.pdf } [Abruf am: 07.08.2013]

Autor: KATALYSE Institut

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