Kohlendioxid-Lager im Untergrund

Firmen speichern immer öfter Kohlendioxid unter der Erde – ein Verfahren, das international als Carbon Capture and Storage bekannt ist. Die Technik gewinnt an Bedeutung, weil sie hilft, den Ausstoß von CO₂ zu verringern. In Zeiten steigender Temperaturen bietet sie eine Option, große CO₂-Mengen langfristig aus der Luft zu holen und zu lagern.
Das Verfahren läuft in drei Schritten ab: Erst trennen Anlagen das CO₂ von anderen Gasen ab; dann transportieren sie es zum Lagerort; schließlich pumpen sie es tief in den Boden. Das Gas bleibt in Gesteinsschichten gefangen, die wie ein Schwamm wirken und oben von einer festen Schicht bedeckt sind – so kann nichts nach oben entweichen.

Technische Umsetzung der CO₂-Speicherung

Der Ablauf der Speicherung erfordert viele aufeinander abgestimmte Schritte. Zuerst filtern spezielle Systeme das CO₂ aus den Abgasen, die aus Fabriken wie auch Kraftwerken kommen; danach fängt die Weiterverarbeitung an. Eine Abtrennung von CO₂ funktioniert über mehrere Wege – durch Aufnahme in Chemikalien, Anlagerung an Oberflächen oder Filterung mit speziellen Membranen. Das abgetrennte CO₂ wird zunächst verdichtet; danach gelangt es per Pipeline oder Schiff zum Speicherort. E

in Einpressen in unterirdische Schichten sichert eine lange Aufbewahrung.

Besonders eignen sich leere Öl- und Gaslagerstätten sowie tiefe Gesteinsschichten mit Salzwasser dafür. Im Untergrund verbindet sich das CO₂ durch natürliche Abläufe mit der Umgebung; über längere Zeiträume verwandelt es sich sogar in festes Gestein und bleibt dort für immer.

Technische Umsetzung der CO₂-Speicherung | Foto: ©VectorMine #553098142 – stock.adobe.com

Bedeutung für emissionsintensive Industrien

CO₂ lässt sich nach Erkenntnissen der Forschung gut speichern. Besonders Branchen wie Zement, Stahl und Chemie profitieren davon; dort gestaltet sich eine Verringerung der Emissionen schwierig. In diesen Industriezweigen entstehen große CO₂-Mengen, die nicht einfach durch alternative Energiequellen zu ersetzen sind.
Eine Speicherung reduziert Emissionen direkt am Ursprungsort – ohne grundsätzliche Änderungen an der Herstellung. Auch bei Kraftwerken, die mit fossilen Brennstoffen arbeiten, bietet sich eine Möglichkeit: Statt in die Atmosphäre aufzusteigen, wandert das CO₂ in sichere Lagerstätten unter der Erde.

CO₂ lässt sich nach Erkenntnissen der Forschung gut speichern | Foto: ©Kalawin #560582499 – stock.adobe.com

Herausforderungen und Risiken

Neben allen Vorteilen bringt diese Technologie auch Probleme und Gefahren mit sich. Eine der größten Sorgen betrifft CO₂, das möglicherweise austritt.

Wenn das Gas durch beschädigte Stellen oder unsachgemäß gebohrte Löcher aus den Speicherschichten nach oben steigt, schadet es der Natur – und jeder, der in der Nähe lebt, könnte krank werden.

Einwohner mancher Gebiete fürchten zusätzlich, dass das Einspritzen von CO₂ Erschütterungen im Boden auslöst; die veränderten Druckverhältnisse unter der Erde führen manchmal zu kleinen Beben – Straßen und Gebäude nehmen dabei Schaden. Aber Forscher haben in Untersuchungen gezeigt: Mit sorgfältig ausgewählten Standorten bleiben solche Vorfälle meist harmlos.

Wirtschaftliche und gesellschaftliche Hürden

Die Technik birgt nicht nur Gefahren beim Einsatz; sie kostet auch viel Geld und stößt auf Ablehnung in der Bevölkerung. Besonders teuer fällt das Einfangen und Befördern des CO₂ aus. Der Aufbau von Röhren und Anlagen verschlingt so große Summen – private Firmen schrecken davor zurück.
Ohne Zuschüsse vom Staat oder strenge Regeln lohnt sich das Geschäft nicht. Viele Experten fordern deshalb einen hohen Preis für CO₂-Ausstoß; erst dann rechnet sich der Einsatz der Technik. In Norwegen zahlen Firmen bereits viel für ihren CO₂-Ausstoß und speichern das Gas erfolgreich unter der Nordsee. Auch andere Länder wie Kanada und die USA betreiben große Anlagen und beweisen damit: Das System funktioniert.

Die Technik birgt nicht nur Gefahren beim Einsatz; sie kostet auch viel Geld und stößt auf Ablehnung in der Bevölkerung | Foto: ©Sepia100 #1082841790 – stock.adobe.com

Gesellschaftliche Akzeptanz

In der Bevölkerung stößt die Speicherung von CO₂ unter der Erde auf Ablehnung; besonders dort, wo Leute nah beieinander wohnen. Bürger schließen sich zusammen und Umweltgruppen warnen vor Gefahren, die erst nach Jahren auftreten könnten. Sie verlangen außerdem mehr Einblick in Entscheidungen. Deutsche Behörden entwickeln das Verfahren nur langsam weiter – aus Angst vor Protesten.

Manche Experten aus Forschung und Wirtschaft bezeichnen die unterirdische Lagerung als notwendig, um das Klima zu schützen. Andere raten stattdessen dazu, lieber Sonne und Wind zur Stromerzeugung zu nutzen und sparsamer mit Energie umzugehen.

Einige warnen davor, dass durch die Speicherung von CO₂ weiter Kohle und Gas verbrannt werden – anstatt schneller auf saubere Alternativen umzusteigen.

Forschung und Innovationen

Weltweit arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, die CO₂-Speicherung weiterzuentwickeln und zu verbessern. Besonders vielversprechend ist dabei die Methode, CO₂ in Basaltgestein zu mineralisieren. Ein beeindruckendes Beispiel kommt aus Island: Dort hat sich gezeigt, dass injiziertes CO₂ innerhalb weniger Jahre in festes Karbonat umgewandelt wird. Das reduziert das Risiko von Leckagen erheblich und macht die Speicherung langfristig sicherer.

Aber CO₂ nur einzulagern ist nicht die einzige Option. Es gibt auch Ansätze, das gespeicherte Kohlendioxid weiterzuverwenden – etwa in der Industrie. Im Bereich Carbon Capture and Utilization (CCU) werden Technologien erforscht, die CO₂ für die Produktion von synthetischen Kraftstoffen oder Baumaterialien nutzbar machen. So könnte Kohlenstoff in einem geschlossenen Kreislauf bleiben, anstatt einfach im Untergrund zu verschwinden.

Weltweit arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, die CO₂-Speicherung weiterzuentwickeln und zu verbessern | Foto: ©raland #142116100 – stock.adobe.com

Politische Rahmenbedingungen

Auch politisch rückt das Thema CO₂-Speicherung immer stärker in den Fokus. Die Europäische Union hat ehrgeizige Klimaziele formuliert – ohne Technologien wie CCS (Carbon Capture and Storage) könnten sie kaum erreicht werden. In Deutschland wird aktuell diskutiert, ob und in welchem Umfang CO₂-Speicherung Teil der nationalen Klimastrategie sein sollte.

Lange Zeit war die Bundesregierung skeptisch, doch inzwischen gibt es Überlegungen, eigene Speicherstätten in der Nordsee zu erschließen.

Andere europäische Länder sind da schon weiter. Die Niederlande und Großbritannien haben große CCS-Projekte gestartet und wollen künftig noch mehr industrielle CO₂-Quellen mit unterirdischen Speichern verbinden. Dort wird die Technologie zunehmend als notwendige Ergänzung zu erneuerbaren Energien gesehen.

Zukunftsperspektiven

Wie groß die Rolle von CCS in Zukunft sein wird, hängt von mehreren Faktoren ab: technologische Fortschritte, politische Entscheidungen und gesellschaftliche Akzeptanz spielen dabei eine entscheidende Rolle. Manche Experten sind überzeugt, dass die unterirdische Speicherung von CO₂ unerlässlich ist, um die Klimaziele zu erreichen. Andere sehen das skeptischer und fragen sich, ob der tatsächliche Beitrag groß genug sein wird.
Letztlich werden Innovationen in der Abscheidungstechnologie, neue Speicherverfahren und wirtschaftliche Anreize darüber entscheiden, ob CCS zu einem zentralen Instrument im Kampf gegen den Klimawandel wird – oder eher eine Randlösung bleibt.