CCS

Kohlenstoffabscheidung und -speicherung

Kohlenstoffabscheidung und -speicherung oder Englisch Carbon Capture and Storage (CCS) ist eine Technologie zur Reduzierung der Menge an Kohlendioxid (CO₂), die bei industriellen Prozessen und der Energieerzeugung in die Atmosphäre freigesetzt wird. Sie umfasst drei Hauptschritte: CO₂ an der Quelle auffangen, zu einem Speicherort transportieren und sicher unterirdisch speichern, um zu verhindern, dass es zum Klimawandel beiträgt. Diese Technologie gilt als entscheidend im Kampf gegen den Klimawandel, da sie die Auswirkungen schwer zu dekarbonisierender Industrien mildert.

1. Abscheidung

Die Abscheidung ist der erste Schritt bei CCS, bei dem CO₂ von anderen Gasen getrennt wird, die bei industriellen Prozessen entstehen. Es gibt drei Hauptmethoden zur Abscheidung von CO₂:

• Nachverbrennungsabscheidung
  CO₂ wird nach der Verbrennung von fossilen Brennstoffen aufgefangen. Das Rauchgas wird mit einem Lösungsmittel behandelt, das CO₂ absorbiert, welches dann extrahiert und gereinigt wird.
• Vorverbrennungsabscheidung
  Hier werden fossile Brennstoffe teilweise oxidiert, wodurch ein Gemisch aus Wasserstoff und CO₂ entsteht. Das CO₂ wird dann vor der Verbrennung getrennt und aufgefangen.
• Oxy-Fuel-Verbrennung
  Bei diesem Verfahren werden fossile Brennstoffe in Sauerstoff anstelle von Luft verbrannt, wodurch ein Rauchgas entsteht, das hauptsächlich aus Wasserdampf und CO₂ besteht, was die CO₂-Abscheidung erleichtert.

2. Transport

Nach der Abscheidung muss das CO₂ zu einem Speicherort transportiert werden. Dies geschieht in der Regel durch Pipelines, die die effizienteste und sicherste Methode für den großflächigen CO₂-Transport darstellen. In einigen Fällen kann CO₂ auch per Schiff, Lkw oder Bahn transportiert werden, insbesondere bei kleineren Mengen oder abgelegenen Standorten.

3. Speicherung

Der letzte Schritt ist die Speicherung, bei der CO₂ tief unter der Erde in geologischen Formationen injiziert wird. Zu diesen Formationen gehören erschöpfte Öl- und Gasfelder, tiefe salzhaltige Aquiferen und nicht abbaubare Kohleflöze. Die Speicherorte müssen sorgfältig ausgewählt und überwacht werden, um sicherzustellen, dass das CO₂ eingeschlossen bleibt und nicht in die Atmosphäre entweicht. Der Prozess der CO₂-Injektion unter der Erde ähnelt Techniken, die in der Öl- und Gasindustrie zur verbesserten Ölgewinnung verwendet werden.

Bedeutung von CCS

CCS gilt als eine wichtige Technologie zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen. Sie ist besonders wichtig für Sektoren, in denen die Dekarbonisierung schwierig ist, wie Zement-, Stahl- und Chemieproduktion, sowie die Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen. Durch die Abscheidung und Speicherung von CO₂ trägt CCS dazu bei:

• Klimawandel zu mindern
  Die Reduzierung der Menge an CO₂, die in die Atmosphäre freigesetzt wird, hilft, die globale Erwärmung und ihre Folgen zu begrenzen.
• Erneuerbare Energien zu unterstützen
  CCS kann eine Absicherung für erneuerbare Energiequellen bieten und so eine stabile Stromversorgung gewährleisten, auch wenn erneuerbare Quellen intermittierend sind.
• Die Lebensdauer bestehender Infrastruktur zu verlängern
  Durch die Nachrüstung bestehender Kraftwerke und Industrieanlagen mit CCS können Emissionen reduziert werden, ohne die bestehende Infrastruktur vollständig ersetzen zu müssen.

Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen

Trotz ihres Potenzials steht CCS vor mehreren Herausforderungen:

• Kosten
  Die Technologie ist derzeit teuer, und es sind erhebliche Investitionen erforderlich, um sie wirtschaftlich rentabler zu machen.
• Infrastruktur
  Der Aufbau der notwendigen Infrastruktur für den großflächigen CO₂-Transport und die Speicherung erfordert beträchtliche Investitionen und Planung.
• Regulatorische und öffentliche Akzeptanz
  Es gibt regulatorische Hürden und öffentliche Bedenken hinsichtlich der Sicherheit und der Umweltauswirkungen der CO₂-Speicherung, die angegangen werden müssen.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, müssen Regierungen und die Industrie zusammenarbeiten, um finanzielle Anreize zu schaffen, regulatorische Rahmenbedingungen zu entwickeln und die Öffentlichkeit über die Vorteile und die Sicherheit von CCS aufzuklären.

Nützliche Links

Diese Ressourcen bieten umfassende Informationen über die Technologie, laufende Projekte, politische Entwicklungen und die Zukunft von CCS zur Bekämpfung des Klimawandels:
Internationale Energieagentur (IEA) – Ressourcen zur Kohlenstoffspeicherung
Global CCS Institute
US-Energieministerium – Kohlenstoffabscheidung und -speicherung
Europäische Kommission – Kohlenstoffabscheidung und -speicherung
World Resources Institute – Kohlenstoffabscheidung und -speicherung