Siche­re CCS-Projekte

Carbon Capture and Storage (CCS) bekommt im Klimaschutzprogramm eine Schlüsselrolle. CCS soll einen relevanten Beitrag leisten, indem bis 2040 27 Millionen Tonnen CO2 unterirdisch gespeichert werden. Damit dieses Ziel erreicht werden kann, ist neben einer funktionierenden CCS-Infrastruktur vor allem Planungssicherheit für die Industrie nötig, sagt Frederik Effenberger, Industry Manager Decarbonization bei Endress+Hauser.

Carbon Capture and Storage gilt im Streben nach Klimaneutralität in der Industrie als Schlüsseltechnologie und kommt mit staatlicher Förderung 2026 erstmals systematisch in der Industriepolitik zum Einsatz. Die Bundesregierung hat mit dem Kohlendioxid-Speicherung-und-Transport-Gesetz (KSpTG) den gesetzlichen Rahmen für den grenzüberschreitenden CO2-Transport sowie die Offshore-Speicherung in der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) geschaffen. Bei der Umsetzung von CCS-Projekten sollen insbesondere nicht oder nur schwer vermeidbare Prozessemissionen im Fokus stehen.

Trotz des geschaffenen gesetzlichen Rahmens sieht sich die Industrie bei der Umsetzung von CCS-Projekten weiterhin mit Unsicherheiten konfrontiert. „Unternehmen berücksichtigen den Emissionshandel in ihren Kalkulationen und erwarten sich davon langfristig Wettbewerbsvorteile.“

Unklar ist jedoch, wie sich zentrale Rahmenbedingungen entwickeln – etwa das Auslaufen der freien Zuteilung von Emissionszertifikaten. Damit bleibt offen, welche Kosten künftig entstehen. Solange diese Kosten unklar sind, bleiben Investitionen in CCS schwer kalkulierbar. Zwar kann sich die Technologie wirtschaftlich lohnen, doch ohne verlässliche Rahmenbedingungen zögern viele Unternehmen.

Ein aktuelles Beispiel ist die Abfallverwertung. Müllverbrennungsanlagen sind bisher nicht in den EU-Emissionshandel integriert, sollen jedoch in den kommenden Jahren darin überführt werden. Wann und wie das umgesetzt wird, ist unklar. CCS könnte auch in diesem Bereich Emissionskosten senken, die Technologie ist jedoch teurer als die eingesparten Zertifikate. „Solange unklar ist, ob die Müllverwertung in den Emissionshandel mit einbezogen wird, liegen viele CCS-Projekte auf Eis“, sagt Effenberger.

Neben der Planungssicherheit ist eine ausgebaute CCS-Infrastruktur erforderlich, um die Technologie flächendeckend einzusetzen. „Wenn Unternehmen Carbon Capture umsetzen, stellt sich die Frage, wohin mit dem CO2 und wie es sicher transportiert werden kann“, sagt Effenberger. Damit geplante Carbon Capture Anlagen ohne Verzögerung genutzt werden können, muss das CO2-Pipeline-Netz parallel ausgebaut werden. Dies ist ein zentraler Faktor für die Projektplanung. Bis der Ausbau abgeschlossen ist, stellt der Transport auf der Schiene oder per Schiff eine gute Alternative dar. Unabhängig vom Mittel, spielt Messtechnik beim CO2-Transport eine entscheidende Rolle.

Effenberger: „Der Hochlauf des Verfahrens hängt maßgeblich von regulatorischer Sicherheit und infrastrukturellen Voraussetzungen ab. Nur wenn diese Aspekte ineinandergreifen, wird die Technologie flächendeckend eingesetzt werden.“

CCS-Projekte benötigen an jeder Wertschöpfungsstufe Messtechnik. CO2 kann, bevor es in die Luft abgegeben wird, aus Abgasen herausgefiltert oder direkt aus der Umgebungsluft eingefangen werden. In beiden Fällen müssen Verunreinigungen und nicht kondensierbare Gase entfernt sowie die CO2-Konzentration und die Temperatur exakt bestimmt werden. Nur so lässt sich der sichere Ablauf der ersten Verfahrensschritte gewährleisten. Anschließend muss das abgeschiedene CO2 aufbereitet und die Restfeuchte entfernt werden. Diese könnte den Transport und die Speicherung stören, indem sie Korrosion, Kondensation oder Eisbildung begünstigt oder Leckagen verursacht.

CO2 ist in der Atmosphäre gasförmig. Unter Druck verflüssigt es sich. Diese Eigenschaft spielt beim Transport von CO2 eine zentrale Rolle. Via Kesselwagen auf der Schiene wird CO2 verflüssigt transportiert. „In Pipelines befindet sich CO2 im überkritischen Zustand“, sagt Effenberger. „In diesem Stadium füllt CO2 die gesamte Pipeline aus wie ein Gas. Dabei weist es eine Viskosität auf, die der eines Gases ähnelt, besitzt aber gleichzeitig eher die Dichte einer Flüssigkeit.“ An diesem Punkt ändern sich die physikalischen Eigenschaften von CO2 sehr schnell. Deshalb müssen Temperatur und Druck beim CO2-Transport sorgfältig kontrolliert werden. Gespeichert werden kann CO2 an Land unter der Erde oder unter dem Meeresboden. In etwa zwei Kilometer Tiefe bleibt es von der Atmosphäre getrennt. Auch in dieser Phase ist die kontinuierliche Überwachung mithilfe präziser Messtechnik notwendig, um Leckagen zu verhindern und Umweltrisiken frühzeitig zu erkennen. „Der gesamte Prozess von CCS-Projekten hängt von kontinuierlich präzisen Messdaten ab“, so Effenberger. „Nur so kann der sichere und effiziente Ablauf der Verfahren sichergestellt werden.“

Tags: CCS Endress+Hauser Titel-Thema

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