Der lange Weg zur unterirdischen CO2-Speicherung in Deutschland

Deutschland im Jahr 2035: In der Zentrale des CO₂-Hubs Wilhelmshaven macht sich die Schichtleiterin daran zu entscheiden, wohin sie heute das Gas schickt, das in vier Pipelines aus Richtung Ruhrgebiet, Rhein-Main-Region, Ostdeutschland und Hamburg quer durch Deutschland an die Nordseeküste strömt. Die Prognose besagt, dass die an das CO₂-Netz angeschlossenen Industriebetriebe, Müllverbrennungsanlagen und Gaskraftwerke heute besonders große Mengen einspeisen werden. Zudem haben große Firmen aus den Niederlanden eine Durchleitung in Richtung Skandinavien beantragt. Auch polnische Kohlekraftwerke drängen mit ihren Emissionen ins Netz, um den Kauf teurer CO₂-Zertifikate zu vermeiden. Es wird heute also eng mit den Kapazitäten.

Vor sich hat die Schichtleiterin eine große digitale Landkarte mit zahlreichen Pipelines, die quer durch die deutsche Nordsee bis nach Norwegen reichen. Die CO₂-Injektionsanlagen, die das Gas 600 bis 1200 Meter tief ins Gestein unter dem Meer verpressen, sind als grüne Kreise eingezeichnet. Mit Nebenleitungen ans Netz angeschlossen sind auch Industriebetriebe, die Kohlendioxid abnehmen, weil sie es seit einigen Jahren als Rohstoff nutzen, um Industriechemikalien und E-Fuels zu erzeugen. Jetzt muss die Schichtleiterin festlegen, welche Mengen heute in welches Endlager und zu welchen CO₂-Verarbeitern fließen. Sie macht sich an die Arbeit…

Sieht so die Zukunft aus? Was jetzt noch klingt wie Science Fiction, ist bereits ganz real in Vorbereitung. 700.000 Tonnen CO₂ pro Jahr will allein die Firma Heidelberg Materials, deutscher Marktführer bei Zement, künftig in Gesteinen unter der Nordsee statt wie bisher in der Atmosphäre entsorgen. Dazu will die Firma ihr Werk in Geseke bei Paderborn ab 2026 so umrüsten, dass Kohlendioxid aus den Abgasen abgetrennt und verflüssigt wird. Anfangs per Bahn, später mit einer Pipeline soll das Treibhausgas dann zum geplanten CO₂-Terminal der Firma Wintershall Dea in Wilhelmshaven gelangen. Anfangs Schiffe und später Pipelines sollen es dann zu neuen Anlagen in der Nordsee bringen, die das Gas ab 2029 rund 600 bis 1200 Meter tief ins poröse Gestein unter dem Meer verpressen. Dort soll es den Plänen zufolge auf immer bleiben – statt freigesetzt zur globalen Erwärmung beizutragen und den Ozean zu versauern.

Am 26. Februar diesen Jahres hat nun Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck Grünes Licht für das „Carbon Capture and Storage“ (CCS) genannte Verfahren gegeben: Er legte einen Gesetzesentwurf und zwei Positionspapiere vor, die Projekten wie dem von Heidelberg Materials und einer völlig neuen Infrastruktur für die unterirdische CO₂-Versorgung aus Pipelines und Injektionsanlagen den Weg bereiten sollen. Bisher schob der deutsche Gesetzgeber dem CCS einen Riegel vor. Seit 2012 galt ein faktisches Verbot. Es war damals unter der schwarz-gelben Bundesregierung auf Druck von ebenfalls unionsgeführten Bundesländern wie Schleswig-Holstein und Niedersachsen erlassen worden, auch aus Angst vor dem Widerstand von Bürgerinitiativen, Umweltorganisationen und Grünen.

Habeck: „Pragmatische Richtungsentscheidung“

Die Kehrtwende ausgerechnet eines Bundesministers der Grünen begründete Habeck mit einem simplen Satz: „Sonst sind die Klimaziele unmöglich zu erreichen.“ Diese Ziele besagen, dass die Emissionen von heute 674 Millionen Tonnen CO₂ bis 2030 auf 440 Millionen Tonnen sinken und bis 2045 auf netto Null, was bedeutet, dass verbleibende Emissionen ausgeglichen werden. Das geht mit natürlichen Speichern wie Wäldern und Mooren, mit unterirdischen geologischen Speichern wie beim CCS oder mit der Nutzung von Kohlendioxid als Grundstoff für langlebige Produkte.

Es handle sich um eine „pragmatische und verantwortungsvolle Richtungsentscheidung“, die auch für die Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts Deutschland wichtig sei, sagte Habeck: „Ein Verzicht darauf würde uns teuer zu stehen kommen.“ Er versprach, den Schutz der Umwelt zu garantieren. Mit dem neuen Kurs distanzierte sich der Wirtschaftsminister klar von Gegnern von CCS in der Umweltbewegung und auch in der eigenen Partei. Diese halten das Verfahren für überflüssig, brandmarken es als Zeitspiel zugunsten fossiler Geschäftsmodelle und warnen vor Umweltschäden und drohenden Leckagen.

Nur Kohlekraftwerke sind ausgeschlossen

Der Wirtschaftsminister bemüht sich zu demonstrieren, dass er im Einklang mit der Wissenschaft vorgeht. Deshalb präsentierte er seinen Vorstoß mit Ottmar Edenhofer, dem Direktor des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung (PIK). Zuvor hatte auch die wissenschaftliche Direktorin des Deutschen Geoforschungszentrums (GFZ), Susanne Buiter, CCS grundsätzlich befürwortet. Sie halte die Speicherung von Kohlendioxid im Untergrund für notwendig, anwendungsreif und sicher machbar, sagte sie im Interview von „Spektrum“.

Vor dem Hintergrund der Kritik aus seiner eigenen Partei und Umweltverbänden ist Habeck allerdings bemüht, seine CCS-Pläne möglichst klein aussehen zu lassen: „Oberste Priorität“ werde die Reduktion von Treibhausgasen behalten, Kohlekraftwerken würde der Zugang zu Pipelines und Speichern verwehrt, die Meeresumwelt, in deren Untergrund die künftigen Speicher liegen, werde geschützt. CCS soll Habeck zufolge hauptsächlich dazu dienen, „schwer oder nicht vermeidbare Emissionen“ von der Atmosphäre fernzuhalten. Als wichtigste Nutzer kommen ihm zufolge Zement- und Kalkwerke in Betracht, bei denen das CO₂ auf absehbare Zeit nicht komplett vermieden werden kann, weil es bei der Erhitzung des Kalkgesteins frei wird. Als weiteres Beispiel nennt das Wirtschaftsministerium Müllkraftwerke, weil ein umfassendes Recycling weit entfernt ist: Es stehe zur Verbrennung samt CO₂-Ausstoß von derzeit 20 Millionen Tonnen „Stand heute kein alternativer Verwertungsprozess für Abfall zur Verfügung, bei dem diese Emissionen vermieden werden könnten“.

Diese Beispiele stellt Habeck in der Kommunikation nach vorne, um Kontroversen möglichst kleinzuhalten. Doch Klimaforscher Edenhofer zeichnet ein viel größeres Szenario auf. Er spricht von der Langzeitaufgabe einer „planetarischen Müllabfuhr“, die organisiert werden müsse. „Es ist gut, wenn Deutschland jetzt diesen Schritt geht“, sagt er.

Umweltverbände warnen vor Schäden für die Meeresumwelt

Auch im Text von Habecks Gesetzentwurf klingen die Pläne alles andere als eng begrenzt. Dem CCS wird ganz generell eine übergeordnete Bedeutung für den Klimaschutz zugesprochen: „Durch die Abscheidung und den Weitertransport zu einem Kohlendioxidspeicher werden die Emissionen in Deutschland zum Wohle des Klimas gesenkt oder sogar Negativemissionen erreicht und so ein unverzichtbarer Beitrag zur Erfüllung der Pflichten aus dem Klimaschutzgesetz geschaffen.“ Damit wird ein entsprechend hoher rechtlicher Status begründet, der zum Beispiel auch Enteignungen für Pipelines ermöglicht.

Dass heimische Kohlekraftwerke von dem geplanten Netz an CO₂-Pipelines ausgeschlossen sein sollen, war eine leichte Übung. Klimaforscher Edenhofer sagt, dass es „auch ohne Verbot Kohle-CCS nicht geben würde“, einfach weil die Kosten viel zu hoch seien und es keinen Business Case gebe. Alle anderen Branchen und Unternehmen sollen hingegen „diskriminierungsfrei“ Zugang zum Pipelinenetz und zu den Speichern bekommen – und sogar die Betreiber von Kohlekraftwerken aus angeschlossenen EU-Nachbarländern, sollte es sich für sie lohnen. Das zieht den Kreis der möglichen Nutzer der geologischen CO₂-Entsorgung so groß, wie es nur geht.

Der von Habeck verkündete Vorrang für Erneuerbaren Energien und CO₂-Reduktion vor der Einlagerung im Untergrund ist in dem Gesetzentwurf nicht fest verankert. Er ist nur für den Fall enthalten, dass sich zum Beispiel auf dem Meer Pläne für Offshore-Windanlagen oder Leitungen für „Grünen Wasserstoff“ mit denen für CO₂-Pipelines ins Gehege kommen. Offenbar rechnet die Bundesregierung damit, dass es bei der Vielzahl neuer Infrastrukturen in der Nordsee – einem ohnehin ökologisch schon stark gestressten Ökosystem – bald sehr eng wird. Darauf weisen aktuell auch Umweltverbände hin und zeigen sich sehr besorgt: „Öl- und Gasförderung, Flüssiggas-Terminals, Fahrwasser-Baggerungen und große Kabelbauten fügen der Natur im Weltnaturerbe Wattenmeer einen immer größeren Schaden zu“, heißt es in einer Beschwerde, die nun an die UNESCO ging.

Zeitspiel für fossile Energieträger?

Habecks Versprechen, den Schutz der ohnehin ökologisch schwer strapazierten Nordsee zu gewährleisten („Meeresschutzgebiete nehmen wir aus“), wird im Gesetzentwurf nur sehr eingeschränkt umgesetzt. Denn nur solche Meeresschutzgebiete sollen gesperrt sein, die es vor dem 31.12.2023 bereits gegeben hat. Für neue Schutzgebiete gelten die Bestimmungen also nicht. Ausgeschlossen ist auch nur der Bau jener Anlagen, die das CO₂ an bestimmten Punkten in den tiefen Untergrund injizieren – der Bau neuer Pipelines durch Meeresschutzgebiete dagegen nicht. Das bestätigte das Wirtschaftsministerium auf Anfrage: Das Verbot beziehe sich „auf den Injektionsort“. Für sonstige Einwirkungen sei kein Ausschluss vorgesehen.

Der Wirtschaftsminister erhöht sogar den Druck auf die Meeresumwelt massiv, indem er eine CO₂-Speicherung in Gesteinen an Land ausschließt. Das soll, obwohl es sich bei der Lagerung unter dem Meer um die teurere Lösung handelt, Bürgerprotesten vorbeugen, die um 2012 Landesregierungen dazu gebracht haben, CCS ganz den Riegel vorzuschieben. Der Gesetzentwurf ermöglicht CCS an Land nur dann, wenn Bundesländer dies in Eigenregie machen und allein die Verantwortung übernehmen. Ob von diesem sogenannten „Opt-in“ überhaupt ein Bundesland Gebrauch macht, ist offen. Die Umweltschutzorganisation WWF befürchtet, dass die Strategie, ganz auf das Meer zu setzen, die nötige neue Infrastruktur deutlich vergrößert im Vergleich zu einer Strategie, bei der auch potenzielle Speicher an Land erschlossen werden. Laut Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe gäbe es an Land Speichermöglichkeiten in großer Zahl. „CCS-Gewerbeparks mit kilometerlangen Pipelines und zahlreichen Plattformen bedrohen unsere Meere“, sagt Karoline Schacht, Meeresschutzexpertin beim WWF Deutschland. „Wer CO₂ aus Industrieprozessen speichern will, muss dafür sorgen, dass es auch an Land verpresst werden kann.“

Größter Zankapfel ist, dass auch die Betreiber von fossilen Erdgaskraftwerken Zugang zu den CO₂-Speichern bekommen sollen. Kritiker warnen vor einem sogenannten „Lock-in“ von fossiler Energie, also eine durch CCS künstlich verlängerte Nutzung. Das will Klimaforscher Ottmar Edenhofer ausschließen, indem beim Erdgas alle Emissionen der Treibhausgase Methan und Kohlendioxid einen Preis bekommen, also nicht nur bei der Verbrennung in Deutschland, sondern auch bei der Förderung, Verarbeitung und beim Transport im Ausland. Sein Kalkül: Wenn vom Herkunftsland, ob Katar oder die USA, bis nach Deutschland alle Emissionen ordentlich viel kosten, wird der fossile Brennstoff zu teuer, um ihn weiterzunutzen. Dann würden die Betreiber von selbst auf erneuerbare Quellen oder sogenannten „grünen Wasserstoff“ umsteigen.

Keine befristete Nischentechnologie

Doch Edenhofer gibt zu, dass diese grenzüberschreitende sogenannte „Vorketten-Bepreisung“ sehr schwierig auszuhandeln sein wird. Wenn sie gar nicht kommt, dann wird genau das zur Achillesferse eines Ausstiegs aus fossilen Kraftwerken. Es könnte dann lohnend bleiben, Gaskraftwerke dauerhaft zu betreiben und die Abgase eben unter der Nordsee zu entsorgen. Das Szenario von Habecks Kritikern, dass CCS den Ausstieg aus fossiler Stromerzeugung auf den Sankt-Nimmerleins-Tag verschiebt, würde damit wahr.

Die Ankündigungen lassen CCS in jedem Fall nicht als Ausnahmelösung und Nischentechnologie erscheinen, sondern als neue Großtechnologie – zumal sich die erheblichen Investitionen für Pipelines, Verteilerstationen, Injektionsanlagen und unterirdische Speicher sowieso nur bei entsprechend großen Volumina an CO₂ lohnen werden, die über längere Zeiträume anfallen. Besonders der Freifahrtschein für fossile Gaskraftwerke führt zu heftiger Kritik: „CCS bei Gaskraftwerken ist kontraproduktiv, weil Erneuerbare Energien als Alternative viel günstiger sind“, urteilt Niklas Höhne, Professor für Klimapolitik an der Universität von Wageningen in den Niederlanden und Leiter des New Climate Institute in Köln. Auch der NABU, der zuletzt Unterstützung für eine begrenzte CCS-Anwendung signalisiert hatte, äußerte Kritik: „Die Bundesregierung ist über das Ziel hinausgeschossen“, erklärte der größte deutsche Umweltverband und forderte einen besseren Meeresschutz.

Auch wenn alle Gaskraftwerke vom Netz gehen, wird CCS keine zeitlich befristete Nischentechnologie, wenn es nach dem „Eckpunktepapier Langfristige Negativemissionen“ des Wirtschaftsministeriums geht, die mit dem Gesetzentwurf publik wurde. Demnach wird CCS in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts gebraucht, um, wie vom Weltklimarat IPCC gefordert, den Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre nicht nur zu stabilisieren, sondern auch wieder abzusenken. „Wir werden das 1, 5-Grad-Ziel für mehrere Dekaden überschießen, und wenn wir dann die Temperaturkurve zurückbiegen wollen, wird das nur mit negativen Emissionen gehen“, sagt der IPCC.

Die Strategie nennt dafür auch eine Vielzahl von naturnahen Optionen, die Umweltschutzverbände favorisieren, vor allem die CO₂-Speicherung in Wäldern, Mooren und Böden. Doch auch Habeck sagt offen, der natürliche Klimaschutz allein werde seiner Ansicht nach nicht für Negativemissionen reichen: „Wir müssen auch mit Technik ran und sogenannte technische Senken schaffen – auch dafür brauchen wir eine CCS-Infrastruktur.“ Sein Ministerium malt aus, wie künftig pflanzliche Biomasse aus der Landwirtschaft, aus biologischen Abfällen aller Art oder aus der Natur verbrannt werden könnte, um das entstehende Kohlendioxid dann anschließend in den geologischen Untergrund zu verpressen: „Der bei dieser Verbrennung oder Vergärung freigesetzte Kohlenstoff wird in Form von CO₂ so weit wie möglich abgeschieden und in der Regel in unterirdischen geologischen Lagerstätten gespeichert“, heißt es im Strategiepapier zu dem Verfahren, in Fachkreisen „Bio Energy with Carbon Capture and Storage“ (BECCS) genannt. Statt der Vision eines umfassenden Recyclings wird zudem dauerhafte Müllverbrennung mit angeschlossenem CO₂-Speicher als Option genannt, die nun einer genaueren Untersuchung und Bewertung unterzogen werden soll.

Natürlicher Klimaschutz statt technische CO₂-Filter?

Selbst vor einer noch kühneren Zukunftsvision, die weltweit höchst umstritten ist, schreckt das Bundeswirtschaftsministerium nicht zurück: Es nennt auch die sogenannte „Direct Air Capture“ als mögliches Verfahren, „um negative Emissionen sicherzustellen“. Bei diesem Ansatz geht es darum, Kohlendioxid direkt aus der Atmosphäre zu filtern, indem man es mit Katalysatoren oder Bindemitteln in Kontakt bringt. In Kalifornien, Island und anderswo laufen dazu Experimente, die aber gemeinsam haben, dass sie noch nicht aufzeigen können, wie das Verfahren trotz des riesigen stofflichen Aufwands und Energiebedarfs sinnvoll eingesetzt werden könnte.

Während das CO₂ bei einem Zementwerk oder einer Müllverbrennungsanlage zentral und hochkonzentriert eingefangen, verflüssigt und auf die Reise in den Untergrund geschickt werden kann, muss man es bei „Direct Air Capture“ bei einer Konzentration von derzeit nur 423 parts per million parts (ppm) aus der Luft holen. Susanne Buiter, die Chefin des Deutschen Geoforschungszentrums, ist skeptisch. Sie sieht große, ungelöste Forschungsfragen und empfiehlt, für negative Emissionen hauptsächlich auf die Natur zu setzen, also Ökosysteme wie Mangroven, Seegraswiesen, Moore und Wälder zu revitalisieren, sodass sie wieder mehr Kohlenstoff speichern. Für „Direct Air Capture“ müsse man „erstmal zeigen, wie man das ohne einen riesigen Energieverbrauch umsetzen will“ und wie man genug Rohstoffe finden könne, mit denen das Kohlendioxid reagiere, sagt sie.

Die Debatte um CCS schafft in jedem Fall eine weitere Großbaustelle des Klimaschutzes. Nach dem Ringen um den Ausbau von Wind- und Solarparks, dem Streit um das Heizungsgesetz, den Verzögerungen beim Ausbau der Stromnetze und Stromspeichern und den Schwierigkeiten, den Umstieg auf Wasserstoff als Energieträger anzukurbeln, läuft jetzt die Debatte an, wie groß, für welche Zeiträume und für welche Zwecke die deutsche CCS-Infrastruktur ausgelegt sein soll. Habeck will offenbar die ganz große Lösung mit viel Infrastruktur und möglichst groß dimensionierten Speichern unter der Nordsee. Nach seinem Aufschlag sind in den kommenden Monaten die anderen Ministerien gefragt, ihre Positionen einzubringen, dann Bundesländer und Verbände. Wenn sich dann das Bundeskabinett einig wird, geht der Gesetzentwurf in den Bundestag – sofern die Ampelkoalition dies noch vor der nächsten Bundestagswahl im Herbst 2025 schafft.