CCU/CCS: Baustein der Energiewende?

Um das Ziel einer klimaneutralen Industrie zu erreichen, setzen viele die Hoffnung auf die Abscheidung, Nutzung und Speicherung von CO2. Denn insbesondere die Schwerindustrie kann hierdurch ihre vergleichsweise hohen Emissionen deutlich senken.

Neben den energieversorgenden Unternehmen und dem Transportsektor setzt vor allem die Industrie erhebliche Mengen von CO2 frei. Gut ein Viertel der CO2-Emissionen der Industrie ist dabei auf Produktionsprozesse zurückzuführen, wie sie beispielsweise bei der Eisen- und Stahlherstellung, der Kalk- und Zementproduktion oder in der Grundstoffchemie entstehen. Diese nur schwer vermeidbaren sogenannten Prozessemissionen zählen nach Einschätzung von Experten zu den größten Herausforderungen auf dem Weg zu einer klimaneutralen Industrie. 

Einen erheblichen Beitrag zu deren Bewältigung können CCU- und CCS-Technologien leisten: CCU steht für die Abscheidung von CO2 und die anschließende Nutzung (engl. Carbon Capture and Utilization) – und CCS für die sichere und dauerhafte Speicherung in tief liegenden geologischen Gesteinsschichten (engl. Carbon Capture and Storage). Beiden Technologien gemeinsam ist das anfängliche Einfangen der Emissionen, deren Reinigung sowie die Vorbereitung für den Transport. „Die Abscheidung von CO2 bietet sich vor allem bei großen Industrieanlagen an, da sich gerade dort der Einsatz fossiler Brennstoffe in absehbarer Zeit nur schwer vollständig ersetzen lässt“, sagt Massimo Pardocchi, Global Development Director Projects bei Bilfinger. Für den anschließenden Transport – aus Sicherheits- und Wirtschaftlichkeitsgründen vorzugsweise via Pipeline – genügt es allerdings nicht, das CO2 nur abzuscheiden: „Damit das Gasgemisch seine Reise zum Bestimmungsort antreten kann, muss es durch Verflüssigung und/oder Kühlung auch stark komprimiert werden“, so Pardocchi.

Mithilfe von CCU-Technologien können sowohl wertvolle Rohstoffe eingespart als auch Kohlenstoffemissionen reduziert werden“ 

Massimo Pardocchi, Global Development Director Projects & Key Account Management, Bilfinger

 

Vielfältige Nutzungsmöglichkeiten

Soll das CO2 einer Weiterverwendung zugeführt werden (CCU), kommen sehr unterschiedliche Empfänger in Betracht. Während beispielsweise in Deutschland vor allem die Chemische Industrie auf die Zufuhr von Kohlenstoff angewiesen ist, werden in den Niederlanden bedeutende Mengen an CO2 auch an Gewächshäuser geliefert. Zudem kann CO2 in Müllverbrennungsanlagen abgetrennt und für die Herstellung von Natriumbicarbonat verwendet werden, das für die Reinigung von Rauchgasen benötigt wird: „Hierdurch können sowohl wertvolle Rohstoffe eingespart als auch Kohlenstoffemissionen reduziert werden”, sagt Pardocchi. Vielversprechende Erfahrungen mit der Wiederverwendung von CO2 gebe es auch bei der Herstellung von alternativen Brennstoffen, Kunststoffen und Chemikalien: „Alle diese Alternativen tragen zu dem Ziel einer künftigen Kreislaufwirtschaft bei, in der CO2 produziert, abgeschieden und wieder dem Markt zugeführt wird.”

Für die dauerhafte Speicherung von CO2 (CCS) eignen sich erschöpfte Öl- und Gasfelder, die von den betreibenden Unternehmen ansonsten stillgelegt würden, sowie Salzwasser führende Gesteinsschichten – sogenannte saline Aquifere. Sie befinden sich im geologischen Untergrund in einer Tiefe von etwa 1.000 bis 4.000 Metern. In Europa liegen die größten Speicherkapazitäten vor allem unterhalb der Nordsee und der Norwegischen See: Sie verfügen über natürliche geologische Strukturen und bieten zusammen genügend Platz für die Einlagerung von mehr als 200 Milliarden Tonnen CO2

Anforderungen an CO2-neutrale Produktion steigen

Ob und inwieweit dieses Potenzial künftig genutzt wird, ist in vielen Ländern Europas gegenwärtig allerdings noch Thema von Pilot- und Forschungsprojekten sowie der klimapolitischen Diskussion. „Fakt ist, dass die Anforderungen an eine CO2-neutrale Produktion immer mehr steigen und sich die Gesellschaft diesem Problem stellen muss“, sagt Pardocchi. „Und da wir bereits im Jahr 2030 eine signifikante CO2-Reduktion realisieren müssen, ist sofortiges Handeln nötig. CCS ist sicherlich eine unmittelbar umsetzbare Lösung, die neben der Vermeidung von Emissionen und der Nutzung von kohlenstofffreien Brennstoffen wie Wasserstoff wichtig ist“, ist der Bilfinger-Manager überzeugt. „Daher ist gerade Betreibern von größeren Industrieanlagen zu empfehlen, sich mit dieser Technologie intensiv auseinanderzusetzen, deren Potenziale zu bewerten und Roadmaps für deren etwaigen Einsatz abzuleiten.“

Speicherung von CO2 unter der Nordsee

Mehrere Anrainerstaaten der Nordsee wie Norwegen, die Niederlande, Belgien und Großbritannien haben Pilotprojekte zur Speicherung von CO2 unter dem Nordseeboden gestartet. Zu den weltweit größten und am weitesten fortgeschrittenen Vorhaben dieser Art gehört das Porthos-Projekt: Im Hafen von Rotterdam entsteht derzeit eine Anlage, um von der Industrie abgeschiedene CO2-Emissionen zusammenzuführen, zu verdichten, zu transportieren und in nicht mehr genutzten Gasfeldern unter der Nordsee zu speichern. Bilfinger erbringt im Rahmen dieses Projekts verschiedene Dienstleistungen, entwickelt ein Simulationsmodell für das Gesamtsystem und führt für Teile des Projekts auch das Engineering durch.

Ihr Kontakt bei Fragen:

Massimo Pardocchi 
Global Development  Director Projects & Key Account Management
Tel. +49 172 4595593
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