Carbon Capture und Storage als Klimaschutz-Massnahme
publiziert: Freitag, 2. Jan 2009 / 11:33 Uhr / aktualisiert: Freitag, 2. Jan 2009 / 11:57 Uhr

Neben den klassischen Mechanismen der Begrenzung der CO2-Emissionen soll vermehrt die Technik Carbon Capture and Storage (CCS) zum Klimaschutz beiträgen.

Bisher gibt es noch kein grosses Kraftwerk, das CO2 versenkt.
Bisher gibt es noch kein grosses Kraftwerk, das CO2 versenkt.
Fehlen die technischen Möglichkeiten, die Entstehung von CO2 gerade bei der Energieerzeugung zu vermeiden, so – das ist bekanntlich die Idee von CCS – kann oder sogar muss zumindest gewährleistet werden, dass das entstehende CO2 nicht in die Atmosphäre gelangt, um in höher gelegenen Luftschichten den gefürchteten Treibhauseffekt auszulösen.

Das bei der Verbrennung von Kohle entstehende CO2 wird aufgefangen. Hierbei gibt es verschiedene Verfahren, die entweder vor der Verbrennung (Kohlevergasungsverfahren) oder aber nach der Verbrennung aus den Rauchgasen (sog. Post-Combustion) jeweils chemisch das CO2 von den sonstigen Bestandteilen des Stroms trennen.

Das abgeschiedene CO2 wird sodann unter hohem Druck verdichtet. Das verflüssigte CO2 wird über Pipelines oder aber über Wasserwege oder Strassen zu einer geeigneten Lagerstätte transportiert.

Speicherung

Das CO2 wird in Speicherstätten verbracht. Neben alten Gasspeichern kommen in Deutschland vor allem geeignete Gesteinsschichten in Betracht. Diese Schichten liegen zum Beispiel in Norddeutschland.

Dabei müssen die Speicherstätten dauerhaft verhindern, dass das CO2 entweicht, wie BBH Becker, Büttner, Held in seinem Newsletter schreibt.

Bisherige Erfahrungen

Bisher gibt es weltweit allerdings noch kein grosses Kraftwerk, das CO2 abscheidet und sodann versenkt. Zwar gibt es seit Jahren Erfahrungen mit der Injektion von CO2 in Erdgasfelder, um durch die Druckwirkung des Gases die Ausbeute an Erdgas zu erhöhen. Allerdings kam es hierbei bisher nicht darauf an, dass das CO2 auch in den Erdgasfeldern verblieb.

Dies ist bei einer Technik, die gerade die Einleitung von CO2 in die Atmosphäre verhindern soll, natürlich grundlegend anders. Erste Erfahrungen mit der Einleitung von CO2 zum Zweck der Emissionsverhinderung erwerben Forscher unter Federführung des Geoforschungszentrums Potsdam seit dem 30.08.2008 im märkischen Ketzin. Hier wird lebensmittelreines CO2 in die Saline Aquifere, eine mit Salzwasser gefüllte Gesteinsschicht, eingeleitet und wissenschaftlich überwacht, ob und wie das CO2 sich verhält.

Ziel ist es, herauszufinden, ob das CO2 unter Tage auch tatsächlich sicher aufgehoben ist, und wie sich die geologische Umgebung verhält. So ist bisher unklar, was mit dem Salzwasser passiert, das durch das injizierte CO2 verdrängt wird.

Auch geben die Forscher zu bedenken, dass bei Injektion von „gewöhnlichem“ CO2 aus Kraftwerken Restbestände anderer Stoffe im Strom enthalten sein können, wie etwa Wasser- oder Sauerstoff. Diese Reste könnten u. U. mit der Umgebung reagieren. Unter anderem deswegen bedarf jede Speicherstätte einer besonderen Untersuchung, so dass man auch künftig bei der Exploration potenzieller Lagerstätten von erheblichem Umfang und hohen Kosten ausgehen muss.

Abscheidungstechnik erprobt

Die Abscheidungstechnik wird gegenwärtig gleichfalls erprobt. Eine erste Pilotanlage mit 30 MW thermischer Leistung ist am 09.09.2008 beim Vattenfall-Standort „Schwarze Pumpe“ in Betrieb gegangen.

Diese scheidet aus dem Rauchgas (sogen. Oxyfuel-Verfahren) CO2 ab. Im grosstechnischen Massstab sind Anlagen von der Vattenfall AG und der RWE Power AG für 2013 bzw. 2015 geplant. Auch im europäischen Ausland sollen weitere Anlagen errichtet werden, insbesondere in Skandinavien.

Da die Anlagen der RWE Power AG sich ausserhalb der Gebiete befinden, die am Erzeugungsstandort auf geeignete Gesteinsschichten zurückgreifen können, plant das nordrhein-westfälische Unternehmen ein Pipelinenetz, das den Transport nach Norddeutschland gewährleisten soll. Allerdings gibt es bereits erste Widerstände gegen diese Pläne in Schleswig-Holstein.

Da sowohl die Abscheidung, als auch die Verdichtung und der Transport selber Energie verbrauchen, sind mit CCS bisher hohe Wirkungsgradverluste verbunden. Bisher spricht man von ungefähr 10%. Techniker hoffen nun, diese Verluste in den nächsten Jahren deutlich verringern zu können.

Hohe Kosten

In Zusammenhang mit den ohnehin hohen Kosten für die CCS-Anlagen selbst ist indes damit zu rechnen, dass die Treibhausgasemissionsverringerung mit CCS bis auf Weiteres kostspielig wird.

Gleichwohl gehen viele Unternehmen davon aus, dass bei einer wirtschaftlichen Gesamtbetrachtung die Vermeidungskosten einer t CO2 schon bald den prognostizierten Kurs einer Emissionsberechtigung unterschreiten könnten.

Pläne der Europäischen Kommission

Da es bisher noch keine Regelungen gibt, wie CCS genehmigt, überwacht und mit dem Emissionshandel verzahnt werden soll, mussten angesichts der fortgeschrittenen Pläne für CCS-Anlagen schnell Rechtsgrundlagen geschaffen werden.

Einen ersten, in wesentlichen Zügen unverändert beschlossenen Aufschlag hatte die Europäische Kommission am 23.01.2008 im Rahmen des „Green Package“ der Öffentlichkeit vorgestellt. Der von der Kommission vorgelegte Entwurf einer Richtlinie spricht alle Phasen der CCS an, also sowohl die Abscheidung als auch den Transport und die Injektion in den Untergrund.

Allerdings liegt der Fokus klar auf der Speicherung. Hintergrund dessen ist die Planung, die Ausrüstung von Anlagen in der bestehenden IVU-Richtlinie zu regeln, die Anforderungen an Anlagen selber enthält. Zudem sind hinsichtlich der Anlagen keine grundlegend neuen Anforderungen geplant, denn natürlich müssen auch Abscheidungseinrichtungen dieselben Anforderungen an Sicherheit und Schadstoffarmut erfüllen wie alle anderen Anlagenteile von grossen, gewerblichen Anlagen auch.

Zugang Dritter

Natürlich kann nicht jeder eine vollständige CCS-Infrastruktur errichten. Deswegen sieht die Richtlinie vor, dass Dritten nach Möglichkeit diskriminierungsfrei Zugang zu gewähren sei.

Dabei kann der Betreiber – wie grundsätzlich nachvollziehbar bei knappen Gütern – den Zugang aus Kapazitätsgründen verwehren. Ausbaupflichten bestehen nur, wenn dies wirtschaftlich zumutbar ist. Hier bahnt sich also der alte kartellrechtliche Streit um den anteiligen Zugang (versus das Firstcome- first-served-Prinzip) um Infrastrukturen an.

Beihilfen

Die erheblichen Kosten für CCS sollen in der Startphase teilweise über Beihilfen abgefangen werden. Diese sollen über die Versteigerung von 300 Mio. Berechtigungen aus der Reserve refinanziert werden. Auch dies weckt verärgerte Emotionen vieler Betreiber, jedenfalls aber der Ruf um klarere Beteiligungs- und Zugangsrechte Derjenigen, die die Errichtung der Anlagen letztlich mitbezahlen.

Verpflichtungen zum Einsatz von CCS sah der Richtlinienentwurf der Kommission wie auch die letztlich im Parlament beschlossene Fassung – trotz zwischenzeitlich anderer Rufe, siehe gleich – weder für neue noch für bestehende Kraftwerke vor. Dies steht in Übereinstimmung mit der Position der Bundesregierung aus dem Herbst/Winter 2007.

Umweltausschusses des Europäischen Parlaments

Die Europäische Kommission kann Richtlinien – wie die geplante Regelung für CCS – nicht allein erlassen. Sie hat lediglich das Recht des ersten Aufschlags in Form eines Entwurfs. Der verbindliche Erlass der Richtlinie erfolgt sodann im sog. Mitentscheidungsverfahren. Hierbei wirken das Europäische Parlament (EP) und die Mitgliedstaaten in Form des Europäischen Rates zusammen.

Hinsichtlich der CCS-Richtlinie lagen die Positionen der beteiligten Gremien besonders weit auseinander. Von Seiten des EP gab es eine Position, die der federführende Umweltausschuss, der sog. ENVI, am 07.10.2008 beschlossen hat.

Dieser Beschluss wich in einigen wesentlichen Punkten vom Entwurf der Europäischen Kommission ab:

- Die wichtigste Abweichung ist sicherlich, dass der ENVI eine Verpflichtung vorsah, die Emission neuer Kraftwerke mit mehr als 300 MW installierter Leistung mit Inbetriebnahme ab 2015 auf 500 g CO2/kWhel zu begrenzen. Ansonsten sollte keine Genehmigung erteilt werden.

Im Ergebnis bedeutet das: Grosskraftwerke hätten, wäre es nach dem Ausschuss gegangen, ab 2015 entweder die CCS-Technik nutzen oder aber Erdgas einsetzen müssen. Interessant für die Stimmungslage: Vor diesem Beschluss war im Ausschuss sogar noch über geringere Grenzwerte für CO2 und noch frühere Zeitpunkte für den verpflichtenden CCS-Einsatz abgestimmt worden.

Dabei hatten sich für die Pflicht, CCS sogar für Erdgaskraftwerke ab 2010 bzw. 2012 einzusetzen, diverse Abgeordnete nicht nur der Grünen ausgesprochen.

- Eine Verpflichtung, bestehende Anlage nachzurüsten, sah auch der ENVI-Beschluss nicht direkt vor. Allerdings hielt der Beschluss diese Möglichkeiten offen und ging dabei über die Pläne der KOM hinaus.

Europäischer Rat und Europäisches Parlament

Die weitgehenden Pläne des ENVI haben sich im Rat am 12.12.2008 und letztendlich im Parlament am 17.12.2008 nicht durchsetzen können. Viele Betreiber haben daher aufgeatmet: Eine verbindliche Pflicht zum CCS-Einsatz soll es nicht geben.

Allerdings: Das letzte Wort ist noch nicht gesprochen. Denn es ist sicher zu erwarten, dass die Befürworter eines flächendeckenden Einsatzes dieser Technik weiterhin versuchen werden, schnell auch bindende Vorgaben zu installieren.

Wie geht es weiter?

CCS betrifft alle Anlagenbetreiber, insbesondere solche mit Neubau- oder Erweiterungsproblemen. Auch wer nicht gesetzlich verpflichtet werden soll, CCS zu nutzen, muss mit erheblichen wettbewerblichen Verschiebungen rechnen, wenn andere Unternehmen mit erheblicher staatlicher Hilfe diese Technik einsetzen, und so immer weiter steigende Kosten für Emissionsberechtigungen vermeiden.

Verschiedene Unternehmen erwägen vor diesem Hintergrund inzwischen die Flucht nach vorn: Wer selber frühzeitig über eine eigene Infrastruktur nachdenkt, kann möglicherweise mit Staatsgeldern seine Kosten langfristig drastisch verringern.

Viele kleinere Unternehmen warten auch deswegen mit Spannung auf das für 2009 angekündigte CCS-Gesetz der Bundesrepublik Deutschland, in das, so hoffen gerade Stadtwerke und unabhängige Energieversorger, die jahrelangen behördlichen Erfahrungen im Infrastrukturbereich um Zugangsrechte einfliessen.

(ht/pd)

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