IEA Technology Roadmap Carbon Capture and Storage (2009)

Technologiebeschreibung

Die Reduktion von Treibhausgasemissionen ist eine zentrale Aufgabenstellung in der Industrie und Energiewirtschaft. Durch den steigenden, weltweiten Energiebedarf müssen nicht nur neue Anlagen besonders emissionsarm sein, sondern auch bei bestehenden Reduktionsmaßnahmen getroffen werden.

Unter CCS (Carbon Capture and Storage) versteht man die Summe der Technologien, die zur Separierung von Treibhausgasen aus Abgasen und deren Einlagerung in geologischen Formationen dienen. Die Abscheidung von Kohlendioxid als wesentlichstes Treibhausgas ist weitestgehend erforscht. Bei der Einlagerung gilt es diese noch großtechnisch in Salzbergwerken, ausgebeuteten Erdöl- und Erdgaslagerstätten und tieferen Gesteinsschichten zu beweisen. Andere Projekte erproben die Verwendung von Kohlendioxid für weitere Anwendungen, wie zum Beispiel der Erdölförderung (Enhanced Oil Recovery - EOR).

Abbildung 1 zeigt wie viel die einzelnen Technologien zur Reduktion der Treibhausgasemissionen im BLUE Map Szenario der Internationalen Energieagentur (IEA) beitragen können.

CCS Technologien könnten 2050 rund ein Fünftel der erzielbaren Reduktionen an Treibhausgasemissionen einnehmen und dadurch gemeinsam mit dem Einsatz von erneuerbaren Energietechnologien und der Effizienzsteigerung im Treibstoffverbrauch zu den drei Schlüsseltechnologien zählen.

Entwicklungspotential

CCS Technologien werden hauptsächlich im Energiesektor Einsatz finden. 2050 werden hohe Gaspreise und das begrenzte Angebotspotential von Biomasse den Einsatz von Kohlekraftwerken verstärken, welche durch die Sequestrierung (Abscheidung und Einlagerung) der entstehenden Luftschadstoffe ökologisch besser bewertet werden können. Des Weiteren werden CCS Technologien vor allem bei der Synthesegas- und Wasserstoffgewinnung aus Biomasse sowie in der Eisen- und Stahlindustrie zu finden sein. Abbildung 2 stellt die Ergebnisse aus dem BLUE Map Scenario grafisch dar.

Momentan werden vor allem Nordamerika und Europa entsprechend großtechnisch anwendbare CCS Technologien entwickelt. In den nächsten Jahrzehnten werden auch vermehrt asiatische Länder diese in ihre Energie- und Industrielandschaft integrieren.

2050 wird die Kohlendioxidsequestrierung zu den kostengünstigsten Methoden zur Reduktion von Treibhausgasemissionen zählen, wobei starke Schwankungen aufgrund der vorgelagerten Anwendung zu erwarten sind. So wird zum Beispiel die Sequestrierung bei der Synthesegas- und Wasserstoffgewinnung aus Biomasse ungefähr um den Faktor Zwei teurer sein als jene bei einem Kohlekraftwerk.

Forschungsmeilensteine

Wesentliche Meilensteine für die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten im Bereich der CCS Technologien sind die Erprobung von Einlagerungssystemen, die Entwicklung von Separierungsmethoden und die Errichtung von entsprechenden Pipelines, falls an einem Standort nicht ausreichend Kohlendioxid anfällt und der Transport über gewisse Strecken notwendig wird, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten.

Quelle

Im Volltext der Roadmap finden sich ein Überblick über den aktuellen Entwicklungsstand, ökologische und ökonomische Betrachtungen sowie detaillierte Aussagen zu Forschungsmeilensteinen und zielführenden Maßnahmen.