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Für die Industrie gibt es keinen anderen Ausweg: Um Treibhausgasemissionen langfristig zu reduzieren, muss über die Potentiale und Bedingungen des Einsatzes von CO2-Abscheidung und -speicherung (CCS) in Deutschland erneut diskutiert werden. Für den Ausbau einer funktionierenden Verfahrenskette braucht es internationale Kooperationen. Deutschland und Norwegen befinden sich dabei in einer Schicksalsgemeinschaft.

Nach Angaben des UN-Klimaausschusses muss die Welt einen schnellen und umfassenden Ausbau von CCS vorantreiben, um eine Erderwärmung über das Zwei-Grad-Ziel hinaus zu vermeiden. CCS ist die Abscheidung von Kohlendioxid an Kraftwerken oder Industrieanlagen sowie die nachfolgende dauerhafte Speicherung in tief liegenden geologischen Gesteinsschichten. Die Technologie bietet die Möglichkeit, CO2-Emissionen abzuscheiden und im Boden zu speichern, damit sie nicht in die Atmosphäre entweichen. Diese Emissionen können aus Industrie- und Energieprozessen stammen, aber auch aus der Wasserstoffproduktion bei der Reformierung von Erdgas.

Rund 27 Prozent (IEA, 2016) der weltweiten CO2-Emissionen stammen aus Industrieprozessen. Während bei der Strom- und Wärmeerzeugung fossile Brennstoffe relativ leicht durch erneuerbare Energien ersetzt werden können, ist dies für die Industrie weitaus schwieriger. Ein Beispiel ist die Zementproduktion, bei der fast zwei Drittel der Emissionen bei der Spaltung von Kalkstein entstehen. Gleiches gilt für die Verbrennung von sortiertem Restmüll, der nicht recycelt werden kann oder soll. CCS ist die einzige Technologie, die prozessbedingte CO2-Emissionen eliminieren kann.

CCS wird in einigen Ländern, unter anderem in Norwegen und Kanada, bereits im industriellen Maßstab genutzt. Die technischen Voraussetzungen sind heute also gegeben. In Norwegen setzt der Öl- und Gaskonzern Equinor die Technologie seit mehr als 20 Jahren auf dem Sleipner-Feld und seit mehr als 10 Jahren auf dem Snøhvit-Feld ein.

Trotzdem ist es noch ein langer Weg bis CCS auch in anderen Branchen zu einer kommerziellen technologischen Lösung wird. Es gilt eine ausgereifte CCS-Kette aufzubauen, um CO2 möglichst effizient aus den verschiedenen Prozessen abzuscheiden und kostengünstig zu transportieren und zu speichern. Es müssen sich mehr Akteure in diese Verfahrenskette involvieren, damit kostensenkende Skaleneffekte entstehen. Ohne internationale Pilotprojekte wird die Technologie nicht schnell genug entwickelt.

Wenn Europa bis 2050 zu einer Gesellschaft mit möglichst geringen CO2-Emissionen werden soll, spielen Deutschland und CCS eine zentrale Rolle. Auf Deutschland entfällt rund ein Fünftel der gesamten CO2-Emissionen der EU. Etwa 15 Prozent der gesamten CO2-Emissionen des Landes – 137 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr – stammen aus energieintensiven Industrien wie der chemischen Industrie, der Zement- oder Stahlproduktion.

In diesen drei Branchen entstehen prozessbedingte CO2-Emissionen, die nicht durch Maßnahmen wie Elektrifizierung, Energieeffizienz oder Recycling verhindert werden können. CCS ist die einzige Lösung für jährlich fast 50 Millionen Tonnen CO2-Emissionen der deutschen Industrie, was den jährlichen Emissionswerten von Portugal entspricht. Daraus geht hervor, wie groß die Herausforderung und gleichzeitig das Potenzial für die deutsche Industrie ist.

Industrie und Forschung fordern neue CCS-Debatte

Die einzige deutsche CCS-Pilotanlage befindet sich auf dem Gelände des Braunkohlekraftwerks „Schwarze Pumpe“ im brandenburgischen Ketzin/Havel. Andere Projekte wurden aufgrund des starken Protests in der Bevölkerung zu einem frühen Zeitpunkt abgebrochen.

Die deutsche CCS-Debatte hat nie wirklich begonnen, und die Technologie ist heute sogar unter deutschen Umweltschützern umstritten. Bei den ersten Diskussionen in den 2000er Jahren stand die Bedeutung von CCS für Kohlekraftwerke zu sehr im Vordergrund. Damit lag der Fokus auf einer Industrie, die recht einfach auf erneuerbare Energiequellen wie Wind und Sonne in Kombination mit Speichertechnologien, Gas und erhöhte Energieeffizienz umstellen kann. Die Bedeutung von CCS für die energieintensive Industrie wurde jedoch nicht ausreichend kommuniziert.

Dies führte zu einer wenig konstruktiven Debatte. Die Befürchtung, dass Energieunternehmen mit Slogans wie „Renaissance der Kohle“ und „saubere Kohle“ eine längere Laufzeit von Kohlekraftwerken durch den Einsatz der CCS-Technologie legitimeren könnten, schaffte Skepsis und trug zu einem starken politischen Widerstand gegen seismische Tests, neue Pilotprojekte sowie ein CCS-Gesetz bei.

Seit 2012 erlaubt das Kohlendioxid-Speicherungsgesetz (KSpG) die Erforschung, Erprobung und Demonstration der geologischen CO2-Speicherung in begrenztem Ausmaß. Es wurde jedoch eine Klausel eingefügt, die den Bundesländern umfangreiche Kompetenzen zur Entscheidung über die CO2 -Speicherung auf ihrem Landesgebiet einräumt. Schleswig-Holstein, die Region mit einer besonders hitzigen Debatte, berief sich 2014 darauf und schloss die Erprobung der CCS-Technologie aus. Mecklenburg-Vorpommern und Niedersachsen folgten diesem Beispiel. Die gesamte deutsche Küste und somit auch die besten geologischen Formationen wurden für eine großflächige CO2-Speicherung unzugänglich.

In der Industrie setzt sich allmählich die Erkenntnis durch, dass es für bedeutende Emissionssenkungen eine ausgereifte CCS-Technologie braucht. Im Herbst 2018 veröffentlichte die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (Acatech) mit ihren Kooperationspartnern – unter anderem aus der deutschen energieintensiven Industrie und den Umweltorganisationen WWF und Bellona – einen Bericht mit Empfehlungen für die Zukunft der CCS-Technologie in Deutschland. Dieser sollte zu einer neuen, faktenbasierten Debatte über den Bedarf der Technologie anregen. Dem Bericht zufolge ist es wichtig, dass Deutschland seine Einstellung ändert – und zwar zeitnah, wenn die CCS-Technologie weiterentwickelt und bis 2030 zur Marktreiche gebracht werden soll.

„Um die Klimaziele bis 2050 zu erreichen, wird in Deutschland noch ein Umdenken und Einfallsreichtum benötigt. Wenn die Technologien ab 2030 für maßgebliche Mengen von CO2 zur Verfügung stehen sollen, müssen wir sie sehr bald intensiv fortentwickeln“, sagt Prof. Dr. Hans-Joachim Kümpel, Leiter des Acatech-Projekts „CCU und CCS – Bausteine für den Klimaschutz in der Industrie“.

Große Industrieunternehmen wie BASF und Heidelberg Cement weisen auch auf die Bedeutung von Carbon Capture and Utilization (CCU) hin, bei dem Kohlendioxid aus Industrieprozessen abgeschieden und mit Wasserstoff in synthetische Stoffe umgewandelt wird. Die synthetischen Stoffe können dann entweder in neuen Industrieprozessen oder im Transportsektor wiederverwertet werden.

Klümpel bestätigt gegenüber dem Handelsblatt, dass in Deutschland CCU und CCS nahezu gleichgewichtet werden: Zunächst geht es darum, CO2 zu vermeiden. Im nächsten Schritt kann man an CCU denken. Und erst dann, wenn alle anderen Möglichkeiten ausgeschöpft sind, kommt CCS in Betracht. Es muss klar werden, dass CCS immer nur die letzte Option sein sollte.“

Aus einem Bericht zur internationalen Entwicklung der CCS-Technologie, der 2018 vom deutschen Bundestag veröffentlicht wurde, geht hervor, dass das heutige CCS-Gesetz eine Hürde für neue Projekte darstellt und deshalb eine Überarbeitung notwendig sei. Die Länderöffnungsklausel führt dazu, dass die Landesteile mit den besten geologischen Formationen zur CO2-Speicherung unzugänglich sind. In der Praxis sind auch keine neuen Pilotprojekte zulässig, weil nach den geltenden Rechtsvorschriften lediglich Anträge bearbeitet werden, die vor dem 31. Dezember 2016 eingereicht wurden.

Das CCS-Gesetz erschwert zwar die Speicherung, aber nicht die Errichtung einer CO2-Infrastruktur für den Transport von Kohlendioxid. Beim Transport und der Speicherung kann Norwegen einen wichtigen Beitrag für die deutsche Industrie leisten. 

CCS – die norwegische Vision

In Norwegen besteht heute weitgehend Einigkeit darüber, dass CCS eine wichtige Klimaschutztechnologie für die energieintensive Industrie ist. Das Land ist mit der Planung und Errichtung einer CCS-Infrastruktur für die Prozessindustrie auf einem guten Weg und bietet aus Klimasicht völlig neue Möglichkeiten für wettbewerbsfähige Produkte. Norwegen könnte so ein weltweites Vorbild und Katalysator für neue CCS-Projekte werden.

Während deutsche Experten nicht davon ausgehen, dass die CCS-Technologie vor 2030 großskalig in Anwendung kommt, will Norwegen bereits im Zeitraum 2023-2024 eine Infrastruktur für die gesamte CCS-Verfahrenskette aufgebaut haben. Die enormen Reservoirs auf dem norwegischen Kontinentalsockel sollen genutzt werden, um große Mengen Kohlendioxid im Meeresuntergrund zu speichern. Das norwegische CCS-Projekt Northern Lights plant die Speicherung von 1,4 Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Jahr. Es wird das erste Projekt sein, bei dem Kohlendioxid aus der Prozess- und Abfallindustrie transportiert und gespeichert wird. Dieses Projekt ist im internationalen Kontext einzigartig.

Aus der Produktionsanlage des norwegischen Zementherstellers Norcem, die sich im Besitz von Heidelberg Cement befindet, sollen jährlich 400 000 Tonnen Kohlendioxid abgeschieden werden. Dies entspricht etwa 50 Prozent der jährlichen prozessbedingten CO2-Emissionen. Die gleiche Menge Kohlendioxid soll auch aus der Abfallanlage in Klementsrud bei Oslo kommen. In beiden Werken wird eine Prozessanlage errichtet, um Kohlendioxid abzukühlen und in eine flüssige Form zu bringen. Außerdem gibt es Speichertanks, in denen das flüssige Kohledioxid zwischen den einzelnen Schiffstransporten gespeichert wird. Von den Anlagen aus wird es mit dem Tankschiff nach Kollsnes in Westnorwegen, in der Nähe von Bergen, transportiert. Dort wird das Kohlendioxid zwischengelagert und in Rohrleitungen zum Reservoir transportiert, wo es deponiert wird.

Der norwegische Energieriese Equinor verantwortet das Projekt zusammen mit Shell und Total, und plant, die Speicherinfrastruktur um Überkapazitäten zu erweitern. Die bisher ausgewählte Pipeline kann bis zu vier Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Jahr transportieren, also fünfmal mehr als die Gesamtemissionen der in das Projekt involvierten Anlagen. Das bedeutet, dass die Lagerstätten Kohlendioxid aus verschiedenen Emissionsquellen aufnehmen können. Auf diese Weise kann das norwegische CCS-Projekt die Barrieren für zukünftige Projekte verringern. Aufgrund des Schifftransports sind die Speicherstätten auch für CO2-Emissionen aus der Industrie anderer Länder, zum Beispiel aus Deutschland, leicht erreichbar.

CCS als europäisches Gemeinschaftsprojekt

Damit eine CCS-Infrastruktur errichtet und kommerziell verfügbar werden kann, muss Europa zusammenarbeiten. Die energieintensive Industrie in Deutschland ist auf die CCS-Technologie angewiesen, um große Mengen Kohlendioxid aus dem Industriebereich einzusparen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass die CO2-Speicherung auf deutschen Boden in naher Zukunft Akzeptanz findet. Gleichzeitig ist es ein wichtiges Erfolgskriterium für das norwegische Speicherprojekt, dass auch andere europäische Länder die Voraussetzungen für CCS schaffen – hierbei können Deutschland und Norwegen gut zusammenarbeiten. Equinor zufolge ist es für die Errichtung einer CCS-Infrastruktur für den Industriesektor von entscheidender Bedeutung, dass so viele europäische Pilotprojekte wie möglich initiiert werden. „Deutschland wäre mit seiner Prozessindustrie und der geografischen Nähe zum norwegischen Kontinentalsockel ein natürlicher Partner für die zukünftige CCS-Infrastruktur. Damit dies Realität wird, ist es an der Zeit, dass Deutschland CCS erneut als alternative Klimaschutzmaßnahme evaluiert“, so Steinar Eikaas, Head of Low Carbon Solutions bei Equinor.

Sind Sie daran interessiert, wie sich CCS auf die Industrie und Energiemärkte auswirkt? Im Rahmen des German-Norwegian Energy Dialogue am 25. April im Ekebergrestauranten in Oslo können Sie diese Themen mit Experten diskutieren. Weitere Informationen zum Programm und der Anmeldung finden Sie hier.

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