Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU

Tabelle 3.6-1
Effizienz der CO 2 -
Rückhaltung und
Wirkungsgradeinbuße bei
unterschiedlichen
Abscheidungsverfahren.
Quelle: Göttlicher, 1999
Gesamtkosten der Speicherung sowohl im Ozean als
auch in geologischen Formationen aus (Reichle et
al., 1999; Grimston et al., 2001). Sie sind daher der
kostenbestimmende Faktor. Hendricks und Turkenburg
(1997) nennen für ein Standardkraftwerk
Abscheidungskosten von 100–250 € pro Tonne C, für
einen Gas-/Dampfturbinenkombiprozess mit integrierter
Kohlevergasung weniger als 100 € pro Tonne
C.
Schätzungen künftiger Potenziale der CO 2 -
Sequestrierung konzentrieren sich derzeit auf die
Speicherkapazität. Sie dürfte weniger durch die technische
Machbarkeit als durch die Wirtschaftlichkeit
im Vergleich zu anderen CO 2 -Minderungsstrategien
sowie die gesellschaftliche wie auch politische Akzeptanz
bestimmt sein. Es wird geschätzt, das sich
beim großtechnischen Einsatz der geologischen
Sequestrierung die Stromkosten für den Endverbraucher
um 40–100% erhöhen könnten (Grimston
et al., 2001).
Bisherige Potenzialabschätzungen erscheinen in
nationalen Forschungsprogrammen als mittel- und
langfristige Ziele. So nennt das amerikanische Federal
Energy Technology Center (FETC) das Ziel, die
Kosten für die CO 2 -Sequestrierung um den Faktor
10–30 bis zum Jahr 2015 zu senken. Ab 2050 sollen
etwa die Hälfte der erforderlichen Emissionsreduktionen
(bezogen auf ein 550 ppm-Stabilisierungsszenario
für CO 2) durch CO 2-Sequestrierung erzielt
werden. Allerdings geht das US Department of
Energy nicht davon aus, dass die Sequestrierung vor
Tabelle 3.6-2
Vergleich verschiedener
geologischer
Speicheroptionen.
EOR Enhanced Oil
Recovery, EGR Enhanced
Gas Recovery.
Quellen: Parson und Keith,
1998; IPCC, 2001c; Herzog,
2001
Prozess CO 2 -
Rückhaltung
[%]
Speicheroption Geschätzte
Kapazität
[Gt C]
Kohlenstoffspeicherung („Sequestrierung“) 3.6
CO2-Abtrennung aus Synthesegasen nach
CO-Umwandlung (aus Kohlevergasung oder
Dampfreformierung von Erdgas
CO2-Aufkonzentration im Abgas (meistens
durch Verbrennung in einer Atmosphäre aus
90 7–11
Sauerstoff und rezirkuliertem Rauchgas) ~100 7–11
CO2-Abtrennung aus Rauchgasen k. A. 11–14
Kohlenstoffabtrennung vor der Verbrennung k. A. 18
CO2-Rückhaltung in Kraftwerken mit Brennstoffzellen
k. A. 6–9
2015 überhaupt im großtechnischen Maßstab einsatzfähig
ist (US-DOE, 1999).
Lagerung in geologischen Formationen
Ziel der CO 2-Speicherung ist es, das Treibhausgas für
möglichst lange Zeiträume der Atmosphäre zu entziehen.
Dazu muss das CO 2 nach der Abscheidung an
Orten gelagert werden, die vom Kontakt mit der
Atmosphäre isoliert werden können. Als Speicheroptionen
kommen tiefe geologische Formationen
wie Salzstöcke, tiefe Kohleflöze, ausgeförderte
und aktive Gas- und Ölfelder sowie tiefe (saline)
Aquifere in Frage. Bei der Bewertung der Speicher
muss allerdings zwischen Permanentspeichern und
solchen unterschieden werden, in die CO 2 nur als
zusätzliche wirtschaftliche Maßnahme eingepresst
wird. So dient die Einpressung von CO 2 in tiefe, nicht
abbaubare Kohleflöze der Methangewinnung
(Bachu, 2000). CO 2 reduziert auch die Zähflüssigkeit
des Öls, weshalb es weltweit in der Ölförderung zur
Verbesserung der Ausbeute eingesetzt wird. Allerdings
ist dabei die Verweilzeit mit einigen Monaten
bis Jahren für so sequestriertes CO 2 gering (Bachu,
2000). Daher sind beide Optionen hinsichtlich ihrer
Kohlenstoffbilanz kritisch zu bewerten. Bei den
Abschätzungen des weltweiten Speicherpotenzials
wird meist der theoretisch verfügbare Speicher angegeben
(Tab. 3.6-2), nicht jedoch das technische oder
ökonomische Potenzial. Die Angaben variieren
stark, zumal auch erst wenige systematische Untersuchungen
der Speicherkapazitäten vorliegen.
Relative Kosten Speicherintegrität
Wirkungsgradverlust
bei Stromerzeugung
[%]
Technische
Machbarkeit
Aktive Ölquellen (EOR) klein sehr niedrig gut hoch
Tiefe Kohleflöze (EGR) 40–300 niedrig unbekannt unbekannt
Erschöpfte Öl- und
Gasreservoire 200–500 niedrig gut hoch
Tiefe Aquifere,
Kavernen/Salzstöcke 100–1.000 sehr hoch gut hoch
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