Klima 12.09.2008, 19:37 Uhr

CO2-Speicherung bringt den Klimaschutz voran  

VDI nachrichten, Düsseldorf, 12. 9. 08, mg – Ein großer Teil der globalen Kohlendioxidemissionen entsteht bei der Stromerzeugung in Kraftwerken. Die Sequestrierung, also die CO2-Abscheidung und Einspeicherung, soll helfen, Emissionen zu reduzieren, wie Manfred Jeske, Vorstand von MAN Turbo, nachfolgend schreibt. Weltweit entstehen Demonstrationskraftwerke, in denen die Technologie erforscht wird.

Die Bedrohung unserer Welt durch den Klimawandel ist Realität. Dies bestätigen die Sachstandsberichte des Weltklimarats – das Intergovernmental Panel on Climate Change – regelmäßig. Ein zentraler Faktor ist der hohe Ausstoß von Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre. Der Verbrauch fossiler Energieträger ist einer der Hauptverursacher des Anstiegs des so genannten Treibhauseffektes durch CO2-Emissionen. 44 % der globalen CO2-Emissionen entstehen bei der Stromerzeugung.

Und der Energiebedarf der Menschheit ist enorm – er wird mit der wirtschaftlichen Entwicklung der Schwellenländer weiter zunehmen. Denn Energie ist die Grundlage für gesellschaftliche Entwicklung und Wohlstand. Daher steht bei der Reduzierung der CO2-Emissionen neben dem Ausbau alternativer Energiequellen und der Maximierung der Energieeffizienz die CO2-neutrale Energieerzeugung im Fokus.

So forderte die Internationale Energieagentur (IEA) im Juni 2008 dringend zu einer „globalen technologischen Revolution“ auf. Wirtschaftliches Wachstum müsse auf Basis sauberer Energietechnologien, d. h. CO2-neutral, ermöglicht werden. Ein Weg, den auch die IEA propagiert, ist die Sequestrierung. Das hochkomplexe Verfahren wird derzeit viel diskutiert – doch was hat es damit tatsächlich auf sich?

Sequestrierung ist ein Synonym für die auch von der Politik umfassend geförderte „CO2 Capture und Storage“, die Abscheidung und Einspeicherung von Kohlendioxid. Im Zentrum der Aufmerksamkeit steht derzeit eine Technologie, bei der das Gas direkt bei der Stromerzeugung in einem Kraftwerk oder in industriellen Prozessen im Produktionsprozess abgespalten und unterirdisch gespeichert wird, um eine Emission in die Atmosphäre zu verhindern. Nach der Abspaltung wird das CO2 komprimiert und in geeigneten geologischen Formationen gespeichert. Potenzielle Lagerstätten sind z. B. ausgebeutete Öl- oder Gasförderfelder oder unterirdische, Salzwasser führende Gesteinsschichten, so genannte Aquiferen.

Die Effekte einer solchen Verminderung des Kohlendioxids sind unstrittig. Weltweit sollen Demonstrationskraftwerke entstehen, in denen die kurz- und langfristigen Effekte der Technologie erforscht werden. Auch die EU und ihre Mitgliedstaaten fördern die Weiterentwicklung dieser Abscheide- und Einspeichertechnologie gezielt. Die Unterstützung reicht von Initiativen wie der European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants, in der sich europäische Industrie, Wissenschaftsinstitute und Nichtregierungsorganisationen zusammengeschlossen haben, bis zu Pilotprojekten, wie dem in Deutschland geförderten CO2-Einspeicher-Pilotprojekt in Ketzin.

Auch jenseits des Atlantiks wird mit Hochdruck geforscht: Im kanadischen Bundesstaat Saskatchewan läuft bereits seit fast acht Jahren ein Projekt zur Speicherung von CO2 in dem teilweise ausgebeuteten Ölfeld Weyburn. Hier zeigt sich der doppelte Vorteil der Sequestrierung: Durch die Einspeicherung des Gases im Ölfeld kann die Betreiberfirma die Förderung des verbleibenden Ölvorkommens maximieren – rund 120 Mio. Barrel. Gleichzeitig werden bis zum Abschluss des Projekts rund 14 Mio. t CO2 sicher unterirdisch gespeichert.

Die Vorteile der Sequestrierung sind offensichtlich: So kann z. B. bei Großkraftwerken, die zu den größten CO2-Emittenten gehören, diese Emission um bis zu 90 % gesenkt werden. Das Carbon Capture and Sequestration Program am Massachusetts Institute of Technology hebt in diesem Zusammenhang hervor, dass die Sequestrierung die Emissionsreduktion erfüllt, dabei aber gleichzeitig das erforderliche Energieangebot sicherstellt. Nicht zuletzt sei die Kompatibilität mit der bestehenden Infrastruktur ein wichtiger ökonomischer Faktor.

Unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Machbarkeit kann die Sequestrierung daher ein sinnvoller Weg zum Abbau der Kohlendioxidemissionen sein, auch wenn die mit der Technologie verbundenen finanziellen Belastungen noch hoch sind. Um die Kosten, vor allem jedoch auch den bisher ebenfalls zu hohen Energieaufwand zu senken, soll die Sequestrierung in den Demonstrationskraftwerken erforscht und weiterentwickelt werden. Zehn bis zwölf dieser Kraftwerke sollen allein in Mitteleuropa in der nächsten Dekade gebaut werden.

Der Entwicklungsschwerpunkt bei der Optimierung des Energieverbrauchs von CO2-Abscheideanlagen liegt auf den für die Anlagen benötigten Turbomaschinen, die in neuen Kraftwerksprozessen die für die Luftzerlegung benötigte Luft als auch das abgespaltene Kohlendioxid komprimieren und den Schritt von der Abspaltung zur unterirdischen Einlagerung möglich machen.

Rund ein Drittel der in neuen Kraftwerksprozessen mit CO2-Abscheidung und -Einspeicherung benötigten Energie wird gemäß heutiger Prozessmodellierungen für die Abscheidung und Einspeicherung des Gases benötigt werden, etwa die Hälfte davon verbrauchen die Turbomaschinen für die Luft- und CO2-Verdichtung. Eine weitere Minimierung ihres Energieverbrauchs steht daher im Fokus der Entwicklung von Turbomaschinen für diese Prozesse in den kommenden Jahren. Die CO2-Abscheide- und -Einspeicher-Technologie muss weiterentwickelt werden, um ihren vollen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels zu leisten.

Dies ist auch aus ökonomischer Sicht essentiell, da die wirtschaftlichen Kosten des Klimawandels immens sind. Nach einer Studie des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung könnte allein in Deutschland die Wirtschaft bis 2050 mit bis zu 800 Mrd. € belastet werden. Der 2006 veröffentlichte Stern-Report zu den wirtschaftlichen Auswirkungen des Klimawandels bezifferte die Kosten des Klimaschutzes auf 350 Mrd. $ bis 480 Mrd. $, und zwar, wenn der Temperaturanstieg lediglich auf 2 °C begrenzt werden sollte.

Doch die Weiterentwicklung der „globalen technologischen Revolution“, wie sie die IEA fordert, ist derzeit noch abhängig vom weiteren Verlauf der politischen Entscheidungen in der Klimafrage. Das Bekenntnis der G8-Staaten zur Sequestrierung und die Aussagen der Internationalen Energieagentur deuten darauf hin, dass diese Technologie zukünftig intensiviert wird. Die Einbindung der „CO2 Capture und Storage“-Technologie in den Emissionshandel wäre auch für Unternehmen ein wirtschaftlicher Anreiz, die Technologie zur Sequestrierung weiter zu verbessern. MANFRED JESKE

Dr. Jeske ist Vorstand von MAN Turbo

  • Manfred Jeske

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