brand eins
Oktober 2007
CO2-Sequentierung: Bohrende Fragen
Kohlekraftwerke blasen weltweit ungeheure Mengen CO2 in die Atmosphäre.
Mit neuer Technik ließe es sich einfangen und speichern. Eine Chance für die Umwelt und die Wirtschaft?
Oder nur eine Zwischenlösung?
"Das ist Stuttgart-Formation." Der Geo-Ingenieur Fabian Möller schaut auf. Vor ihm auf dem Tisch liegt ein faustgroßer hellbrauner Steinbrocken. Möller wartet auf den fragenden Blick. Er bekommt ihn. "Das ist eine bestimmte Sandsteinart, die in Stuttgart auch über Tage vorkommt." Der Mann vom Geoforschungszentrum Potsdam tunkt seinen Finger in ein Glas Mineralwasser und träufelt ein paar Tropfen auf den Brocken. Der Stein saugt das Wasser auf wie ein Schwamm. Möller wartet wieder, diesmal wohl auf ein Signal der Verwunderung. Auch das soll er haben. "Die Stuttgart-Formation kann in 20 Prozent ihres Volumens Flüssigkeit speichern."
Möllers Tisch mit dem Brocken steht in einer frisch renovierten Baracke, auf einem Feld 25 Kilometer westlich von Potsdam. 800 Meter unter der Baracke gibt es jede Menge von dem saugfähigen Sandstein. Direkt darüber liegt eine dicke, gasdichte Tonschicht. Deshalb lässt das renommierte Geoforschungszentrum aus Brandenburg gerade hier drei Löcher bohren. Durch eines wird vom kommenden Winter an Kohlendioxid (CO2) in die Tiefe gepresst. In den beiden anderen hängen an langen Kabeln Mess-Sonden, die registrieren, wie sich das CO2 - das niemand mehr in der Atmosphäre haben will - da unten verhält.
So viel ist nach Aussage der Potsdamer Wissenschaftler schon einmal sicher: Es wird das Salzwasser, das zurzeit in der Stuttgart-Formation gespeichert ist, verdrängen und dann langsam aufwärts Richtung Tonschicht wandern. Dort wird es sich sammeln. Technisch ist das alles eigentlich nichts Neues: Mit natürlichen Erdgaszwischenspeichern macht man Vergleichbares schon seit Jahrzehnten. Die Versorger kaufen Erdgas im Sommer, wenn es billig ist, und drücken es hinunter in die Salzwasser führende Gesteinsschicht, im Fachjargon "salines Aquifer" genannt. Im Winter, wenn Nachfrage und Gaspreis steigen, zapfen sie ihren Naturspeicher wieder an. Der große Unterschied: Das Kohlendioxid soll wenn möglich nie, frühestens aber in ein paar Tausend Jahren wieder nach oben kommen. "Uns interessieren vor allem zwei Fragen. Erstens: Wie wandert das CO2 im Sandstein genau? Und zweitens: Reagiert es in irgendeiner Form mit der Tonschicht?", erklärt Geo-Ingenieur Fabian Möller. Diesmal wartet er auf keine Reaktion. Er schaut optimistisch in Richtung Bohrturm und schiebt nach: "Nächstes Jahr werden wir dann die ersten Papers mit Antworten bekommen."
Auf die Antworten warten viele. Denn unter anderem von ihnen hängt ab, ob sich eine Großtechnik durchsetzt, die der Energieerzeugung mit dem klimafeindlichsten aller Brennstoffe, der Kohle, eine saubere Zukunft verschaffen könnte. Ein Kürzel mit drei Buchstaben lässt seit etwas mehr als einem Jahr die kapitalstarken Kohleverstromer deutlich fröhlicher in die Zukunft schauen als zuvor: CCS. Das steht für Carbon Dioxide Capture and Storage, also das Einfangen und Speichern des Klimakillers Kohlendioxid.
Die Idee von CCS ist schnell erklärt. Beim Verbrennungsprozess wird das Kohlendioxid abgespalten, dann verflüssigt und unter die Erde gepresst (die Details sind in brand eins 06/2006 nachzulesen: "Was ist eigentlich Clean Coal?"). Die Umsetzung ist allerdings mit einer Menge technischer, ökonomischer, politischer, juristischer und ideologisch-emotionaler Probleme behaftet, die so groß sein dürften wie die Anzahl der Moleküle in einer Tonne CO2. Befürworter und Gegner des Verfahrens bringen sich gerade argumentativ in Stellung, und dabei hat sich ein auf den ersten Blick überraschender Verlauf der Konfliktlinien ergeben. Die großen Energieversorger geben bei der sauberen Technik Gas, die Umweltverbände blockieren. RWE und Vattenfall bauen zwei Pilotanlagen, die zeigen sollen: Kohlekraftwerke können "CO2-frei" arbeiten. Die Umweltlobby, allen voran der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BU N D) und Robin Wood, hält das für einen miesen PR-Trick mit dem Ziel, die mindestens 27 in Deutschland geplanten neuen Kohlekraftwerke - die keine CCS-Technologie haben werden - ohne größeren Widerstand ans Netz zu bekommen. Der Kampf um Mehrheitsmeinung, politische Unterstützung und Fördergelder verspricht spannend zu werden. Und er scheint völlig offen. Eine Umfrage des Bundeswirtschaftsministeriums kam kürzlich zu dem Ergebnis, dass erst drei bis vier Prozent der deutschen Bevölkerung in groben Zügen wissen, was CO2-Abspaltung und -Speicherung ist.
I. Der Lobbyist
Seit Oktober 2006 spricht die Lobby für CO2-freie Kraftwerke offiziell mit einer Stimme. Diese hat die sympathische Tonlage eines älteren Herrn, der zehn Jahre lang Wissenschaftsminister in Baden-Württemberg war. Klaus von Trotha ist der Vorstandsvorsitzende des Informationszentrums klimafreundliches Kraftwerk e. V., kurz IZ Klima. Bei der Gründungspressekonferenz erzählte von Trotha, dass er sich auch im aktiven Ruhestand weiter für die großen Fragen der Zeit interessiere. Und der Klimawandel sei bekanntlich eine dieser Fragen. Da wolle er helfen, Fortschritte zu erzielen. Rechts und links des freundlichen älteren Herrn sitzen zwei Vorstände der Energieriesen RWE und Eon. Am Rand des Tisches hat ein Vorstand vom Kraftwerksbauer Siemens Power Generation Platz genommen. Auch sie wollen für das Klima Fortschritte erzielen.
Bei der Pressekonferenz fallen viele Zahlen. Zum Beispiel dass sich die Stromerzeugung mit dem Brennstoff Kohle bis zum Jahr 2030 verdoppeln wird. Im Unterschied zu Öl und Gas ist Kohle in fast jeder Region der Welt zu finden und billig abbaubar. Für Chinesen und Inder ist Kohle der Garant, den rasant wachsenden Energiehunger zu finanzierbaren Preisen sättigen zu können. Und damit ihre wirtschaftliche Entwicklung voranzutreiben. Allein in China gehen zurzeit jedes Jahr mindestens 30 neue Großkraftwerke mit bescheidenen Wirkungsgraden ans Netz. Die bringen rund 25 zusätzliche Gigawatt Kohlestrom. 25 GW entsprechen in etwa drei Viertel der Leistung der gesamten deutschen Steinkohlekraftwerke.
Die Argumentation auf dem Podium wirkt so geübt wie schlüssig: Kohle wird weiter verfeuert werden, da sie besonders für die Schwellenländer alternativlos günstig und verfügbar ist. CCS bietet die einzige Chance, die Kohle sauber zu verstromen, und diese Chance muss bei allen Mühen genutzt werden, zumal3 deutsche Unternehmen dabei technisch vorn sein und später beim Export der CCS-Anlagen kräftig verdienen könnten.
Dass Ökonomie und Ökologie kein Widerspruch sein müssen, hat sich auch bei den Energiekonzernen herumgesprochen. Der Zeitplan steht zumindest bei RWE schon fest. 2014 soll das erste große Demonstrationskraftwerk mit CO2-Abtrennung 450 Megawatt Strom produzieren. Sechs Jahre muss der Konzern dann voraussichtlich Kinderkrankheiten kurieren, um mit CCS in Serie zu gehen. Vattenfall erwartet vergleichbare Entwicklungszeiten und plant damit entsprechend einem Energiestrategiepapier der Europäischen Union vom Januar dieses Jahres. Das sieht vor, ab 2020 Kraftwerksneubauten nur mit CCS zu genehmigen. Der Lobbyist von Trotha lächelt freundlich und zufrieden - und spielt seinen größten Trumpf aus: "Nur bei Umsetzung dieser Strategie können auch die im Rahmen des G8-Gipfels unter Federführung von Bundeskanzlerin Angela Merkel beschlossenen Ziele erreicht werden." Diese Ziele lauten wiederum: die Treibhausgas-Emissionen bis 2050 auf die Hälfte des Niveaus von 1990 zu drücken. Und damit die Hoffnung zu nähren, dass sich die Erderwärmung auf zwei Grad beschränkt.
Bei technischen Fragen wird die Brust der Mitglieder des Informationszentrums klimafreundliches Kraftwerk sichtbar breiter. Zweifel, das komplexe Verfahren - von der Abtrennung des CO2 im Kraftwerk über den Transport zur Lagerstätte bis zur Speicherung in salinen Aquiferen - binnen eines guten Jahrzehnts in großem Stil zu beherrschen, lassen sie nicht durchblicken. Scheitern kann die schöne Klimatechniksache eher an den politischen Rahmenbedingungen. Denn die bestimmen auch die entscheidende Frage aus Sicht der Unternehmen: Rechnet sich CCS?
Es gibt viele Variablen in dieser Rechnung. Die vermutlich wichtigste ist der Preis, den eine Firma künftig zahlen muss, wenn sie CO2 in die Atmosphäre entlässt. Bisher ist dieser Preis für fast die gesamte Emissionsmenge null Euro. Mit dem europaweiten CO2-Zertifikatehandel hat die EU vor zwei Jahren versucht, für Kohlendioxid oberhalb einer bestimmten Gratisgrundmenge einen Marktmechanismus zu etablieren. Doch dann gaben die zuständigen nationalen Behörden so viele Zertifikate aus, dass der Preis für ein Zertifikat pro Tonne, die gen Himmel entlassen wird, bei nur rund einem Euro liegt. "Wir brauchen einen Preis über 30 Euro pro Tonne, sonst lohnt sich das nicht", sagt der RWE-Power-Vorstand Johannes F. Lambertz. Und da kalkuliert er eher knapp. Denn CCS-Technik wird keinesfalls billig werden.
Die optimistischsten Schätzungen gehen von CCS-Kosten in Höhe von rund 20 Euro aus. Pessimistische Rechner kommen auf 70 Euro. Immerhin: 2008 beginnt die zweite Handelsperiode für europäische CO2-Zertifikate, und diesmal soll das Recht, die Umwelt zu verschmutzen, so verknappt werden, dass es angemessen kostet. Auf europäischer Ebene gibt es also Anzeichen, dass die ökonomischen Rahmenbedingungen für CCS sich in die richtige Richtung entwickeln.
Nur haben nationale oder auch kontinentale Alleingänge in der Klimapolitik bekanntlich keinen Sinn. "Wenn es uns nicht gelingt, das Thema global auszurollen, werden wir scheitern", prognostiziert Eon-Vorstand Bernhard Fischer. Soll heißen: Wenn dem Kyoto-Protokoll nicht in absehbarer Zeit ein Abkommen folgt, das weltweit einen Preis für CO2-Emission festlegt, wird auch die EU den Zertifikatehandel aufgeben müssen. Zurzeit fühlt sie sich als Vorreiter. Zieht der Rest der Welt - insbesondere die USA - nicht mit, verteuert sie die eigene Energie künstlich ohne spürbaren Effekt für das Klima. Die zweite CO2-Handelsperiode in Brüssel endet 2012. Bis dahin müssen sich die Hauptverschmutzer einig sein, sonst fallen aller Wahrscheinlichkeit nach auch in Europa wieder die Gesetze, die es für Unternehmen erst attraktiv machen, Treibhausgase teuer unter die Erde zu bringen.
Und mit einem globalen CO2-Zertifikatesystem ist es nicht getan. Die europäische Politik hat noch eine Reihe CCS-Hausaufgaben zu erledigen. Bislang gibt es keine Rechts- und Genehmigungsgrundlagen für Unternehmen, die Kohlendioxid abscheiden und dann unterirdisch speichern könnten. Ohne einen rechtlich zuverlässigen Rahmen kann aber kein Vorstand mit gutem Gewissen in die neue Technik investieren. Das IZ Klima fordert deshalb: Noch in diesem Jahr muss eine EU-Direktive auf den Weg gebracht werden. Die Umsetzung in nationales Recht muss dann nächstes Jahr erfolgen.
Der RWE-Mann Johannes F. Lambertz hält das noch für halbwegs realistisch: "Wir haben das Gefühl, dass das Thema in Brüssel und Berlin endlich wahrgenommen wird und jetzt auch zügiger vorankommt." Darauf deutet auch ein anderes Indiz hin: Im neuen Forschungsrahmenprogramm ist erstmals ein Posten für CCS-Forschungsförderung ausgewiesen. Auf der Gründungspressekonferenz der Lobby für den sauberen Kohlestrom kommt die Förderung zwar nicht zur Sprache. In der Energiebranche ist es aber kein Geheimnis, dass auch die Kohleverstromer sich jetzt auf Zuwendungen der Steuerzahler Hoffnung machen, mit denen bislang nur regenerative Energieerzeuger gute Geschäfte machten.
II. Der Kritiker
Thorben Becker übersetzt den englischen Begriff "Storage" aus dem Kürzel CCS nicht mit "Speicherung". Er redet lieber von "Endlagerung". Becker ist Energieexperte beim BU N D. Für die Abtrennung von CO2 benutzt er konsequent die Vokabel "Spaltung". Und auch für das IZ Klima um den freundlichen Klaus von Trotha hat er eine etwas humorige Umschreibung gefunden: "Informationskreis Kernenergie I I". Die gleichen Unternehmen säßen auch da drin, um eine veraltete und zum Aussterben verurteilte Form der Energiegewinnung zu verteidigen.
"Beim Bier sagen uns die Vertreter der Energieunternehmen ganz offen, dass sie mit ihrem CCS-Gebrabbel nur den öffentlichen Protest gegen die real geplanten Kohlekraftwerke schwächen wollen", behauptet er. Besonders aggressiv reagiert Becker auf den Begriff "CCS-ready", mit dem die Versorger zurzeit ihre Kraftwerksneubauten versehen. "CCS-ready" - der Freund der Unterhaltungselektronik kennt das von H D-bereiten Fernsehern - soll heißen: Ein Kraftwerk soll ohne Probleme mit CO2-Abtrennung nachgerüstet werden können, wenn die großtechnischen Lösungen in gut zehn Jahren zur Verfügung stehen. "Wenn Sie in die Planungsunterlagen, so weit möglich, reinschauen, dann finden Sie dazu so gut wie nichts Konkretes", ereifert sich der Umweltlobbyist. Objektiv betrachtet bedeutet "CCS-ready" nämlich vor allem eines: Zugang zu einer Pipeline, die Kohlendioxid zu seinem Speicherort bringt.
In Deutschland gibt es nicht allzu viele Regionen, die dafür infrage kommen. In Süddeutschland sucht man vergebens nach großen Naturspeichern. Am besten eignen sich wohl einige große Aquifere unter der norddeutschen Tiefebene. Das macht die Sache noch um einige Hundert Kilometer komplizierter. Ein Kilometer Pipeline kostet zwischen 500 000 und einer Million Euro. Auch Umweltverbände wissen, wie langwierig und unsicher Planfeststellungsverfahren für große Infrastrukturprojekte hierzulande laufen - und tun mit ihren politischen und juristischen Verhinderungshebeln bekanntlich alles, dass dies auch so bleibt.
Im Fall der CO2-Abspaltung lautet die Argumentation in Kurzform: CCS hört sich nur nach einer sauberen Technik an. In Deutschland und Europa können wir es nicht gebrauchen, denn es verhindert den Umbau zu einer nachhaltigen Stromwirtschaft, die radikal Energie einspart und die Energie, die sie dringend braucht, aus Wind, Wasserkraft, Sonne, Biomasse und Geothermie gewinnt. Technisch gesehen bietet CCS für Kritiker einige Angriffsflächen. Thorben Becker kennt die Schwachstellen. Und er zählt sie gern auf:
