Felix Matthes (Öko-Institut): CCS ist unverzichtbare Option für weltweiten Klimaschutz

In unserem letzten Gastbeitrag meldet sich heute Dr. Felix Chr. Matthes, Öko-Institut zu Wort:

„Das klimapolitische Anspruchsniveau ist hoch. Wenn die globale Klimaerwärmung mit einiger Sicherheit auf einen Wert von unter 2 Grad Celsius (im Vergleich zu den vorindustriellen Niveaus) begrenzt und damit katastrophale Folgen der Klimaerwärmung vermieden werden sollen, so steht der Welt in der ersten Hälfte dieses Jahrhunderts noch ein Emissionsbudget von etwa 1.000 Milliarden Tonnen Kohlendioxid (CO2) zur Verfügung.

In der ersten Dekade werden wir davon etwa 40% aufgebraucht haben. Für die Industriestaaten bedeutet dies, dass eine vollständige Dekarbonisierung ihrer Volkswirtschaften auf der energie- und klimapolitischen Agenda stehen muss. Die Abtrennung und Ablagerung von Kohlendioxid (CCS – Carbon Dioxide Capture and Storage) wird dafür nicht die wichtigste, gleichwohl aber eine wahrscheinlich unverzichtbare Optionen bilden.

Wenn im Bereich der Stromerzeugung fossile Energieträger, d.h. Kohle und/oder Erdgas aus ganz verschiedenen Gründen (von Energiesicherheit bis zur Netzstabilität) einen Rest der Stromversorgung abdecken sollen, so muss ein Weg gefunden werden, die damit verbundenen Emissionen zu minimieren. CCS ist dafür geeignet. Wenn es gelingt, Energieeffizienz und erneuerbare Energien schnell genug wettbewerbsfähig zu machen und in das System zu integrieren, so wird CCS hier möglicherweise keine Rolle spielen müssen, Wenn nicht, dann ist CCS eine sinnvolle Backup-Option.

Diese Einschränkung gilt nicht für die prozessbedingten Emissionen aus der Stahl-, Zement- und Chemieindustrie. Hier sind erneuerbare Energie- und Energieeffizienz keine Alternative, bis auf Weiteres ist hier CCS alternativlos. Für Deutschland geht es dabei um 80 Millionen Tonnen CO2, also etwa 8% der Gesamtemissionen, weltweit um mindestens 2,5 Milliarden CO2. Wer CCS kategorisch ablehnt, muss für diesen Emissionsbereich eine machbare Alternative präsentieren.

Schließlich ist CCS auch eine Option zur Schaffung zusätzlicher CO2-Senken, mit denen die CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre wieder reduziert werden können. Die Nutzung von Biomasse und die Ablagerung des biogenen CO2 ist dabei nicht nur Zukunftsmusik. Bei der Biokraftstoffproduktion fällt beispielsweise schon heute reines CO2 als Beiprodukt an – und wird – klimawirksam – in die Atmosphäre freigesetzt. Bei sachgerechter Anwendung ist der Technologieverbund CCS mit geringen Risiken umsetzbar. Risiken, die um ein Vielfaches geringer ausfallen als die genannten Chancen.“

Dr. Felix Chr. Matthes, Öko-Institut

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5 Responses to Felix Matthes (Öko-Institut): CCS ist unverzichtbare Option für weltweiten Klimaschutz

  1. Günter Thomas sagt:

    Das Umweltbundesamt sagt zu CCS: „Die Klimaschutzziele sind auch ohne CCS durch Effizienzsteigerung,
    Energieeinsparung und Ausbau reg.Energie zu erreichen“. Warum ausgerechnet das Ökoinstitut in Person
    von Dr.Matthes so vehement für CCS eintritt ist mir ein Rätzel und kratzt m.E.am Ansehen dieser
    renomierten Einrichtung. Es gibt ja durchaus Alternativen wie die hydrothermale Carbonisierung, bei
    der aus organischen Materialien Kohlenstoff entsteht. Das BMELV hatte hierzu am 5.3.09 eine Veranstaltung
    die Hoffnung macht und vielfältige Wege aufzeichnet. Wenn man überlegt, daß lt.Fraunhofer Institut durch
    das Verrotten von Biomasse jährlich ca.7 mal mehr CO2 als durch die Verbrennung der fossilen Brennstoffe
    Kohle,Erdöl,Gas entsteht ist das Potential für echten Klimaschutz hier deutlich größer. Die „Endlagerung“
    in salinen Aquiferen, für deren Funktion es bis heute keinen Beweis gibt, ist auch vor dem Hintergrund
    der Erfahrung mit anderen „Endlagern“ leichtfertig und nicht zu verantworten.

  2. Thomas Dyhr sagt:

    CCS mindert nicht die Emissionen, wie der Autor behauptet, sondern lagert die entstandenen Emissionen nur ein.

    Das Thema CCS ist noch nicht ausreichend erforscht. Ich finde es von daher anmaßend und wenig fundiert, eine Behauptung aufzustellen wie es der Autor tut, die Risiken seien um ein Vielfaches geringer, als die Chancen.
    Es ist aber gerade die anmaßende Technikgläubigkeit, die aus solchen Behauptungen erkennbar wird, welche mich nicht nur misstrauisch werden läßt, sondern auch wütend macht.
    Der Staat ist verpflichtet, Schaden von seinen Bürgern fernzuhalten.
    Er ist aber nicht verpflichtet, private Gewinninteressen zu garantieren und hierfür unter Inkaufnahme von Risiken jeglicher Art über die wohlverstandenen Interessen der Bevölkerung hinwegzuwalzen und sich zum billigen Erfüllungsgehilfen von Wirtschaftsinteressen zu machen.
    Leider wird Letzteres heute von vielen führenden Politikern als Form der Wirtschaftsförderung (miss-)verstanden. Wird es hingenommen, daß die Gewinne privatisiert und die Risiken/ Verluste sozialisiert werden.
    Es gibt Formen der CO2-Vermeidung bei der Energieerzeugung. Es gibt wohlbekannte biologische Prozesse, CO2 umweltverträglich aufzuspalten und damit zu entsorgen.
    Man muß keine Methoden entwickeln, die den Dreck unter Inkaufnahme von Risiken unter den Teppich kehren, wo man ihn auf unabsehbare Zeit bewachen muss.

    Wenn die Gelder, die für die Erforschung und Nutzung von CCS in alternative Energieformen gesteckt würden, wäre viel gewonnen und die kohlefreie Zukunft der Ernergieerzeeugung schnell erreicht.

  3. Ich habe meine generellen Gedanken zu der Thematik ja bereits dargelegt. Ich möchte hier zusätzlich aus unternehmerischer Perspektive ein paar unfertige Überlegungen darlegen, die auf ein generelles Problem bei CCS hinweisen. Ein Problem, daß es bei allen Technologien gibt, die im nennenswerten Maße Müll produzieren, der schwierig zu entsorgen ist.

    Das Szenario, das ich im Folgenden skizziere ist vielleicht eine böswillige Karikatur unternehmerischen Handelns, deshalb nehme ich meine Person als Beispiel:

    Nehmen wir an, ich sei Energieunternehmer und investiere in einem Land mit enormen Energiehunger. Nehmen wir weiter an, dass der Müll, den ich als Unternehmer bei meiner Stromproduktion verursache, nicht sichtbar ist und keinen direkten unmittelbaren Schaden anrichtet. Seine Entsorgung ist teuer. Ich als Unternehmer lebe im Wettbewerb mit anderen Unternehmen und zugleich ist der Bedarf nach meinem Strom groß. Zugleich ist in meinem Gastland bekannt, dass andere Länder über mehr als ein Jahrhundert diesen Müll kostenlos in die Atmosphäre blasen durften.

    Ganz ehrlich gesprochen: Es gibt für mich große Anreize, lax mit dem Müllproblem bei meiner Energieproduktion umzugehen, und ähnliches gilt wohl auch für die Bevölkerung wie für die Behörden des Landes, in dem ich tätig bin.

    Setzten wir voraus, dass der Wirkungsgradverlust bei CCS 10% betragen würde. Dann heißt das, dass ein Land und/oder ein Energieunternehmen gezwungen sind, beim Einsatz von CSS auf 20 Kohlekraftwerke zwei weitere Kraftwerke zu bauen. (Bei 15 % wären es 3 Kraftwerke). Viel Geld, das ich da zusätzlich ausgeben muss. Geld, das ich besser vermeide auszugeben. Und von der Seite meiner Kunden und den staatlichen Behörden betrachtet: Sie brauchen Strom, alle brauchen Strom. Das drängt, das ist prioritär. Warum hier kleinlich sein, warum nicht mal ein Auge zudrücken?

    Wo kann ich also als Unternehmer lax sein, um Kosten zu sparen und mehr Geld zu machen?
    – Bei der Durchführung der Kohlenstoffabscheidung. Warum nicht Geld sparen und die Abscheidung abschalten, wenn gerade keine Aufmerksamkeit auf dem Thema liegt oder diversen Delegationen/Honorationen ein schickes, umweltfeundliches Kraftwerk gezeigt werden muss usw.?
    – Bei Transport und Einfüllung. Hey Leute, ein paar Prozent Leakage bei einem Gas, das keinen stört, niemand tötet und ohnehin nur das ist, was wir alle ausatmen. Das stört auch nicht die Kontrolleure vor Ort.
    – Bei der Sicherung der Lagerstätten und der Gewährleistung, dass der Gasaustritt maximal gering. Auch hier ein paar Prozent mehr oder weniger, was macht das schon?

    Ja, eine böswillige Karikatur. Aber ist sie so realitätsfern? Ich für meine Person könnte das nicht sagen.

    Leakage lohnt sich und ein Prozent pro Jahr sind in 30 Jahren bereits 30 Prozent zusätzliches CO2.

    Zum Unternehmertum gehört das Tricksen. Unternehmer sind findig, sie machen Geschäfte, sie ermöglichen durch ihre Kreativität und Erfindungsreichtum, dass Menschen auf dem möglichst leichtesten und kostengünstigsten Weg ihre Bedürfnisse stillen können und man selbst ein Geschäft damit macht. In diesem Fall verführt mich aber die Technologie dazu, auf Kosten des Klimas zu tricksen. (Daran ändert auch eine Bepreisung durch Emissionshandelsmechanismen nichts.)

    Das ist nichts ungewöhnliches. Und bestimmt nichts, was auf Schwellenländer beschränkt ist. Ich erinnere mich an viele Müllskandale hier in Europa – auch in der jüngsten Zeit. Seit wieviel Jahren haben wir in Deutschland, seit wann haben wir in den einzelnen europäischen Ländern in der Gesellschaft ein waches ethisches Bewußtsein für Müll? Ist unseres wirklich so entwickelt? Was erwarten wir beim Einsatz von CCS an Strenge von den handelnden Akteuren in anderen, deutlich ärmeren Gesellschaften?

    Der Fall ist anders gelagert, bei anderen Technologien. Beispiel konzentrierte Solarthermie (CSP) in Asien, die Konzeptionen dazu laufen ja bereits: Nehmen wir an, wir würden große CSP in der Tharwüste in West-Rajasthan (Indien) finanzieren oder/und im Westen von China, in der Mongolei, in Australien. Auch hier geht es um maximalen Energieabsatz. Hier verführt die Technologie nicht dazu, es mit der CO2-Vermeidung nicht ganz so genau zu nehmen. Im Gegenteil. Je mehr CO2-Einsparung, desto mehr Strom. (*)

    Felix Matthes verweist zurecht darauf, dass CCS eine Back-up Technologie sein sollte. Wir brauchen bei einer solchen Herausforderung wie die Bekämpfung des Klimawandels Back-ups. Somit muß eine Vielzahl an Technologien erforscht werden. Allerdings wäre es naiv zu sagen, dass es hierbei nicht zu Konkurrenz um Forschungsmittel und Investitionen (sowohl staatlich wie unternehmerisch) kommt. Nehmen wir wieder CSP: Wo würde die CSP in 10 Jahren in Asien stehen, wenn die bisher für CCS versprochenen und verbindlich angekündigten Mitteln in diese Technologie fließen würde?

    Felix Matthes verweist auch auf das Problem der prozessbedingten Emissionen und fordert eine machbare Alternative zu diesem Emissionsbereich. Auch hier hat er Recht. Wie wäre es im Baubereich z.B. mit einem neu entwickeltem, emissionsreduzierten Werkstoff, der Stahlbeton ersetzt und dessen Rohmaterial (minderwertiges Granit) überall auf der Welt zufinden ist (Link hier.)

    Dort wo Kohlenstoffabscheidung dennoch zur Emissionsverminderung benötigt wird, bleibt weiter das oben von mir beschriebene Problem. Es sei denn wir können das CO2 wieder verwerten und für neue Wertschöpfungsketten verwenden. Etwa bei der Umwandlung in andere, finanziell ertragreiche Stoffe (Der Chemiekonzern Tejiin denkt u.a. darüber nach.)

    Recycling ist hier in Europa ein erfolgreiches Geschäftsmodell. Können wir CO2 „recyceln“, dann würde die Technologie nicht mehr dazu verführen, die Atmosphäre auszutricksen.

    (*) (Das Ganze ist vereinfacht. Es ist selbstverständlich nicht die Technik, die mich verführt. Es gibt generelle
    ethische Einstellungen in der Lebenswelt in der ich lebe, eine Geschäftskultur, ökonomische und soziale Bedingungen usw. Letztendlich bin ich ganz persönlich für meine Taten veranwortlich und keine Technologie. Und ich hoffe, dass ich persönlich die Charakterstärke hätte, in der gegebenen Situation anders zu handeln.)

  4. Das Thema CCS ist ein typisches Beispiel einer neuen Technologie, für die eine umfassende Technikbewertung notwendig ist. Die Position des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie hierzu ist:

    Für Deutschland stellt CCS keine ernstzunehmende Option dar. Die verschiedensten Szenarien der letzten Jahre zeigen, dass mit Effizienzmaßnahmen und einem ambitionierten Ausbau der Erneuerbaren Energien eine CO2-Reduktion um bis zu 90% bis zum Jahr 2050 zu schaffen ist (siehe bspweise das „Leitszenario 2008“ des Umweltministeriums).
    Aber es wurden auch Alternativen mit CCS durchgerechnet, in der RECCS-Studie von Wuppertal Institut, DLR, ZSW und PIK. Sowohl eine Strategie mit maximalem CCS-Einsatz ab 2020 als auch eine Strategie „CCS als Brücke zu Erneuerbaren Energien“ zeigten, dass CCS zwar einen Teil der Emissionsreduktion auffangen kann. Aber auch bei massivem Einsatz von CCS ab dem Jahr 2020 können hiermit die Reduktionsziele Deutschlands nicht erreicht werden. Der Grund hierfür ist, und das wird bei Analysen meist übersehen:

    a) Wenn CCS in großem Maße „betriebsbereit“ sein wird (2020 frühestens, aber auch Unternehmen gehen inzwischen von eher 2025 oder 2030 aus), sind die meisten Kohlekraftwerke neu gebaut. Nur noch sehr wenige Kraftwerke könnten überhaupt mit einer CO2-Abscheidung neu gebaut werden. Die anderen müssten aufwändig nachgerüstet werden, was auch nur bis zu einem bestimmten Alter machbar ist.

    b) Wichtiger ist der Systemeffekt: In einem nachhaltigen Energiesystem wie im Leitszenario 2008 skizziert, wird ein großer Teil des Primärenergieverbrauchs im Wärmebereich eingespart, indem die Kraft-Wärme-Kopplung erheblich ausgebaut wird. Damit kann auch ein großer Teil des Erdgaseinsatzes in den Stromsektor verschoben werden, und ab 2020 würde der Erdgasverbrauch erheblich absinken (gleichzeitig mit Atomausstieg und sehr verminderter Kohlenutzung). Setzt man nun weiter auf fossile Großkraftwerke, findet die Umsteuerung auf KWK nicht statt. Damit würden zwar im Strombereich Emissionen reduziert (falls CCS funktioniert), im Wärmebereich dagegen nicht oder nur eingeschränkt. (Ähnlich wäre die Situation bei einer Verlängerung der Laufzeiten der Atomkraftwerke: Der Umstieg auf eine dezentrale Energieerzeugung mit KWK findet zu spät statt, so dass die Emissionen aus dem Wärmesektor bis zum Jahr 2050 nicht mehr rechtzeitig reduziert werden können. Die kurzfristige Reduktion der CO2-Emissionen durch längere AKW-Laufzeit wirkt sich langfristig gesehen ins Gegenteil aus). Denkt man systemanalytisch, behindern sowohl CCS als auch Atomenergienutzung eine wirksame Klimastrategie in Deutschland.

    Für Europa sieht es ähnlich aus – auch hier existieren Szenarien, die zeigen, dass ohne CCS und ohne Atomkraft die Reduktionsziele in 2050 erreichbar sind.

    Anders sieht es mit Entwicklungs- und Schwellenländern aus – hier existierenden derzeit noch keine Langfristanalysen, die einen massiven Einsatz von CCS durchgerechnet haben und die oben für Deutschland ermittelten Systemeffekte berücksichtigt haben.

    Weltweit gibt es jedoch ein Szenario („Energie Revolution“ von Greenpeace und dem Branchenverband der Erneuerbaren Energien, EREC), das zeigt, dass das 2° Ziel auch insgesamt mit Effizienz und Erneuerbaren und ohne Atom, ohne CCS erreicht werden kann. Szenarien unter dem Einsatz von CCS, die das 2°C Ziel einhalten, gibt es bisher nicht. Selbst die fortschrittlichen Klimaszenarien der Internationalen Energieagentur, die einen hohen Einsatz von CCS vorsehen („Blue Scenario“), gehen nicht von einem Erreichen der Klimaziele des IPCC aus.

    Wir sehen daher nicht die Notwendigkeit, CCS in D und in EU einzusetzen, sehen aber durchaus den Bedarf, die Technologie zu erforschen, um währenddessen auch die Risiken und Kostenentwicklung beurteilen zu können. Im Nicht-Kraftwerksbereich ist der Einsatz von CCS eher unwahrscheinlich, da unter Wettbewerbsgesichtspunkten kein Unternehmen eine derart teurer Technologie ohne staatliche Hilfe installieren würde.

    Weitere wichtige Aspekte in der CCS-Diskussion sind:

    – Der eigentlich kritische Aspekt ist die Verfügbarkeit von Speichern. Die Potenziale werden weltweit immer weiter reduziert, da Geologen inzwischen erst die Methoden entwickeln, die Speicherpotenziale zu bewerten. Die in der Öffentlichkeit genannten hohen Speicherpotenziale und daraus resultierenden Dauer einer möglichen Einlagerung („eine Kraftwerksgeneration“) basieren auf den ursprünglichen, hohen Zahlen. Auch für Deutschland hat die BGR die Speicherpotenziale erheblich abgewertet; die Ergebnisse werden vom BMWI derzeit unter Verschluss gehalten. Das Wuppertal Institut arbeitet in Studien für das BMU derzeit an einer Speicherbewertung.

    – Von anderen Lesern wurde bereits der hohe zusätzliche Energiebedarf erwähnt (plus 20 bis 40%, je nach Verfahren). Damit steigen aber auch fast alle mit der Kohleförderung und –verbrennung entstehenden Emissionen entsprechend an. Die RECCS-Studie hat zudem aufgezeigt, dass bei einer CO2-Abscheiderate von 88% die gesamten Treibhausgas-Emissionen, die eine Kilowattstunde Strom verursacht, nur um 67-78% reduziert werden können. Dies wurde mittlerweile von anderen Studien bestätigt. Das können aber auch fortschrittliche fossile Technologien, die bereits jetzt auf dem Markt sind, z.B. erdgasbetriebene Heizkraftwerke. Das Umweltbundesamt hat die CCS-Technologie als nicht-nachhaltig bewertet, indem es die Nachhaltigkeitskriterien der Enquete-Kommission „Schutz des Menschen und der Umwelt“ zugrunde gelegt hat.

    – Ein dritter und entscheidender Punkt: Von praktisch jedem CCS-Befürworter, ob Öko-Institut, Germanwatch, WWF, Energieversorgern, Industrieverbänden, EU wird die Notwendigkeit von CCS damit begründet, dass CCS als Brücke benötigt wird, bis die Erneuerbaren Energien soweit sind. Hier verwundert vor allem die ambivalente Sichtweise: Die Erneuerbaren Energien werden so beurteilt, als ob sie noch lange „nicht so weit“ wären. Bei CCS spielt es dagegen keine Rolle, dass sie erst zwischen 2020 und 2030 kommerziell einsetzbar wären. Man muss sich jedoch nur einmal die Fakten vor Augen führen: In Dtld haben wir inzwischen 15% Anteil Erneuerbare im Strommix. Photovoltaik wird in den nächsten Jahren wirtschaftlich sein, genauso wie Strom aus solarthermischen Kraftwerken. Windenergie ist jetzt schon nahe an der Wirtschaftlichkeitsschwelle – teilweise ist Windstrom an der Börse inzwischen günstiger als „Normalstrom“. CCS wird davon weit entfernt sein – dies wurde z.B. in der RECCS-Studie nachgewiesen, aber auch eine aktuelle Studie der Landesbank Baden-Württemberg zeigt genau den gleichen Effekt auf. Es wäre wünschenswert, wenn hier mehr Objektivität im Spiel wäre und mit den gleichen Kräften, wie CCS derzeit gepuscht wird, das Naheliegendere, den Ausbau der Erneuerbaren Energien und die Umsetzung von Effizienzmaßnahmen, unterstützt würde.

    Dr. Peter Viebahn
    Programmleiter Systemanalyse
    Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Peter.viebahn@wupperinst.org

  5. Gerd Mahrt (Dipl.-Ing.) sagt:

    Herr Matthes betrachtet CCS m.e. sehr einseitig. Er könnte als Lobbyist für die Kohle- und Kraftwerksbranche arbeiten. Er verschweigt geflissentlich diverse Risiken und Nebenwirkungen.
    1. Die Leckrate. Bei einer Leckrate von 0,1% sind in 1000 Jahren bereits 63% des CO2 wieder in der Atmosphäre.
    2. Die Agressivität. In Texas löst sich z. B. das Deckgestein.
    3. Undichtigkeiten. Bei dem hohen Druck kann CO2 mit Verunreinigungen durch feinste Risse ins Trinkwasser gelangen, eventuell auch Salzwasser in die Süßwasserschichten drücken.
    4. Konkurenzsituation. Für CCS genutzte Aquifere stehen nicht mehr für Tiefengeothermie zur Verfügung, eine Energie, die sonst über viele 1000 Jahre günstig genutzt werden kann.
    Ausgebeutete Gaskavernen stehen nicht mehr als mögliche Druckluftspeicher zur Verfügung.
    Summasumarum: eine Technik, die wegen der Einsparung an CO2-Zertifikaten in erster Linie der Industrie nützt
    Wir alle sollten endlich nach dem Motto leben: Wir haben die Erde nicht von unseren Eltern geerbt, sondern von unseren Kindern geliehen.

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