CO₂-Speicherung

CO2-Injektionsbohrung des Forschungsspeichers in Ketzin im Jahr 2010 Quelle: BGR

Die Freisetzung des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid (CO₂, auch Kohlendioxid genannt) bei Industrieprozessen und der Verbrennung fossiler Energieträger ist die Hauptursache des gegenwärtigen Klimawandels. Diesen zu begrenzen ist das Ziel der Klimakonferenzen der Vereinten Nationen (United Nations Climate Change Conference) mit dem im Pariser Abkommen 2015 festgelegten 1,5°-Ziel. Zur Erreichung dieses Zieles müssen die Treibhausgasemissionen massiv reduziert werden, etwa durch Substitution fossiler Energieträger durch erneuerbare Energien. Möglicherweise werden auch negative Emissionen etwa durch Entnahme von CO₂ direkt aus der Luft notwendig werden.

Auch prozessbedingte CO₂-Emissionen von Industrieanlagen (z. B. Stahl, Kalk, Zement, Chemische Industrie, Raffinerien) lassen sich trotz Betrieb mit erneuerbaren Energien nicht vermeiden. Um das an Industrieanlagen oder ggf. aus der Luft abgeschiedene CO₂ langfristig von der Atmosphäre fernzuhalten, bietet sich – neben anderen Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels wie zum Beispiel Vorschläge zum „Climate Engineering“ oder die CO₂-Nutzung in langlebigen Produkten – dessen Speicherung in tiefen geologischen Formationen an.

Die Abscheidung, der Transport und die geologische Speicherung von CO₂, kurz als CCS bezeichnet (engl.: Carbon Dioxide Capture and Storage), wird im industriellen Maßstab bereits seit 1996 im Untergrund der Nordsee vor der Küste Norwegens (im „Sleipner-Projekt“) eingesetzt. Dutzende weitere CO₂-Speicher wurden seitdem vor allem in Nordamerika in Betrieb genommen. Eine aktuelle Übersicht über Speicheraktivitäten weltweit ist zum Beispiel in der Datenbank „CO₂RE“ des Global CCS Institute zu finden.

CO₂ lässt sich in erschöpften Kohlenwasserstoff-Lagerstätten oder salzwasserführenden Sandsteinschichten (sogenannten salinaren Aquiferen) in Tiefen von mehr als 800 m speichern – weit unterhalb der für die Trinkwasserversorgung genutzten Gesteinsschichten. Damit das CO₂ nicht nach oben entweichen kann, müssen überlagernde, gering durchlässige Gesteinsschichten ggfs. mit zwischengelagerten Reservespeichern vorhanden sein. In Deutschland finden sich solche Kombinationen von Speicher-und Barrieregesteinsschichten beispielsweise im Norddeutschen Becken.

Die BGR bearbeitet seit dem Jahr 2000 gemeinsam mit Partnern aus geologischen Diensten, Forschungsinstituten und Industrie innerhalb und außerhalb Deutschlands verschiedene Fragestellungen der CO₂-Speicherung im Untergrund. Dazu gehören Speichermöglichkeiten in Deutschland, Speicherprozesse, mögliche Umweltauswirkungen sowie die Sicherheit und Überwachung von CO₂-Speichern. Darüber hinaus nimmt die BGR Aufgaben gemäß des Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes, sowie der internationalen Normung wahr. Des Weiteren steht die BGR im ständigen Dialog mit den Nachbarländern und pflegt ihre internationale fachliche Vernetzung.

Antworten auf häufig gestellte Fragen zum Thema CCS finden Sie hier.

Laufende Projekte

• LEILAC2: Low Emission Intensity Lime and Cement
• GEOSTOR: Geologische Charakterisierung zur Beurteilung des Potenzials und der Sicherheit für CO₂-Speicherung in der deutschen Nordsee

Informationen zu abgeschlossenen Projekten sind auf der Seite „Projekte“ zu finden.

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Weiterführende Links

• Umweltbundesamt Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt): CO2-Emissionen in Deutschland
• Global CCS Institute (GCCSI)
• European Commisson EU Action Carbon Capture, Use and Storage
• acatech: CCU und CCS – Bausteine für den Klimaschutz in der Industrie (2018)

• Erstes Gesetz zur Änderung des Bundes-Klimaschutzgesetzes
  

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Alternative Vorschläge zur Minderung atmosphärischer CO₂-Konzentrationen

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG): Forschung zur Bewertung von Climate Engineering
• CDRmare: Forschungsmission der Deutschen Allianz Meeresforschung (DAM) „Marine Kohlenstoffspeicher als Weg zur Dekarbonisierung“
• CDRterra - Forschungsprogramm zu landbasierten CO₂-Entnahmemethoden