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- CO2-Abscheidung und -Speicherung (Fachbegriffe: CO2-Sequestrierung und CCS (engl. carbon dioxide capture and storage)) beschreibt einige großtechnische Vorhaben mit dem Ziel der Reduzierung von CO2-Emissionen in die Atmosphäre durch die technische Abspaltung am Kraftwerk (End of pipe) und „dauerhafte“ Einlagerung in unterirdische Lagerstätten. CO2 wirkt in der Atmosphäre als Treibhausgas und ist die Hauptursache der menschengemachten globalen Erwärmung. Das Anwendungsgebiet der CO2-Abscheidung und -Speicherung sollen große Punktquellen von CO2 werden, vorrangig in Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen, aber auch bei Industrieprozessen und im Bergbau. Die Verfahrensschritte sind die Abscheidung, der Transport (wenn erforderlich) und die geologische Speicherung des CO2. Mittels CCS-Kraftwerken lässt sich der CO2-Ausstoß fossiler Kraftwerke deutlich senken, wenn auch weiterhin nennenswerte Treibhausgasemissionen anfallen. Während z.B. konventionelle Steinkohlekraftwerke in einer Lebenszyklusanalyse einen CO2-Ausstoß von 790–1020 g/kWh aufweisen, liegt der Ausstoß eines CCS-Kraftwerkes bei 255–440 g und damit deutlich höher als bei Erneuerbaren Energien oder Kernkraftwerken. Zudem verschlechtert die CCS-Technik den Wirkungsgrad von Kraftwerken. Bei modernen Kohlekraftwerken wird von einem Brennstoffmehrverbrauch pro kWh in Höhe von ca. 24 bis 40 % gegenüber Kraftwerken ohne CCS-Technik ausgegangen, hauptsächlich für die Abscheidung und Verdichtung des Kohlenstoffdioxids. Als mögliche CO2-Lagerstätten gelten besondere geologische Formationen wie tiefe salzwasserführende Grundwasserleiter (Aquifere) oder ausgeförderte Erdöl- und Erdgaslagerstätten, eventuell kommen ebenfalls tiefe Kohleflöze in Frage, bei denen aber der sichere Einschluss fraglich ist. Die CO2-Abscheidung und -Speicherung in Kraftwerken ist noch im Entwicklungs- und Pilotstadium. Mit Stand 2016 steht die technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit von CCS-Kraftwerken trotz zwei Jahrzehnten der Forschung und des Baus von Prototypen noch aus. Die Wirtschaftlichkeit der Technologie ist fraglich, da davon ausgegangen wird, dass einige erneuerbaren Energien bereits 2020 gleich hohe oder niedrigere Produktionskosten aufweisen werden. Um im Sinne des Pariser Klimaabkommens von 2015 die durchschnittliche Erwärmung bei maximal 1,5 °C zu halten, sind nach Berechnungen des Weltklimarats IPCC „negative Emissionen“ – also das Entziehen von CO2 aus der Atmosphäre notwendig. Auch der Großteil der Szenarien, die die Erderwärmung auf 2°C begrenzen wollen, geht von der Verfügbarkeit negative Emissionen zu erzielen aus, wobei besonders der BECCS-Technik (Biomasseverbrennung mit CCS) eine wichtige Rolle zugebilligt wird. Da die BECCS-Technik jedoch einige Nachteile mit sich bringt und vor allem sehr große Flächen für den Biomasseanbau benötigen würde, ist fraglich, ob sie jemals im großen Maßstab zur Verfügung stehen kann. Da geologische Kohlendioxidspeicher nur begrenzt zur Verfügung stehen und nur für einige Jahrzehnte genutzt werden können, existiert zudem eine Nutzungskonkurrenz zwischen den unterschiedlichen Kohlenstoffquellen. Wurden die Endlager bereits mit Kohlendioxid aus fossilen Quellen wie z.B. Kohle befüllt, stehen sie nicht mehr für weitere Zweck wie z.B. die Kohlendioxidspeicherung aus Biomasse zur Verfügung. (de)
- CO2-Abscheidung und -Speicherung (Fachbegriffe: CO2-Sequestrierung und CCS (engl. carbon dioxide capture and storage)) beschreibt einige großtechnische Vorhaben mit dem Ziel der Reduzierung von CO2-Emissionen in die Atmosphäre durch die technische Abspaltung am Kraftwerk (End of pipe) und „dauerhafte“ Einlagerung in unterirdische Lagerstätten. CO2 wirkt in der Atmosphäre als Treibhausgas und ist die Hauptursache der menschengemachten globalen Erwärmung. Das Anwendungsgebiet der CO2-Abscheidung und -Speicherung sollen große Punktquellen von CO2 werden, vorrangig in Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen, aber auch bei Industrieprozessen und im Bergbau. Die Verfahrensschritte sind die Abscheidung, der Transport (wenn erforderlich) und die geologische Speicherung des CO2. Mittels CCS-Kraftwerken lässt sich der CO2-Ausstoß fossiler Kraftwerke deutlich senken, wenn auch weiterhin nennenswerte Treibhausgasemissionen anfallen. Während z.B. konventionelle Steinkohlekraftwerke in einer Lebenszyklusanalyse einen CO2-Ausstoß von 790–1020 g/kWh aufweisen, liegt der Ausstoß eines CCS-Kraftwerkes bei 255–440 g und damit deutlich höher als bei Erneuerbaren Energien oder Kernkraftwerken. Zudem verschlechtert die CCS-Technik den Wirkungsgrad von Kraftwerken. Bei modernen Kohlekraftwerken wird von einem Brennstoffmehrverbrauch pro kWh in Höhe von ca. 24 bis 40 % gegenüber Kraftwerken ohne CCS-Technik ausgegangen, hauptsächlich für die Abscheidung und Verdichtung des Kohlenstoffdioxids. Als mögliche CO2-Lagerstätten gelten besondere geologische Formationen wie tiefe salzwasserführende Grundwasserleiter (Aquifere) oder ausgeförderte Erdöl- und Erdgaslagerstätten, eventuell kommen ebenfalls tiefe Kohleflöze in Frage, bei denen aber der sichere Einschluss fraglich ist. Die CO2-Abscheidung und -Speicherung in Kraftwerken ist noch im Entwicklungs- und Pilotstadium. Mit Stand 2016 steht die technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit von CCS-Kraftwerken trotz zwei Jahrzehnten der Forschung und des Baus von Prototypen noch aus. Die Wirtschaftlichkeit der Technologie ist fraglich, da davon ausgegangen wird, dass einige erneuerbaren Energien bereits 2020 gleich hohe oder niedrigere Produktionskosten aufweisen werden. Um im Sinne des Pariser Klimaabkommens von 2015 die durchschnittliche Erwärmung bei maximal 1,5 °C zu halten, sind nach Berechnungen des Weltklimarats IPCC „negative Emissionen“ – also das Entziehen von CO2 aus der Atmosphäre notwendig. Auch der Großteil der Szenarien, die die Erderwärmung auf 2°C begrenzen wollen, geht von der Verfügbarkeit negative Emissionen zu erzielen aus, wobei besonders der BECCS-Technik (Biomasseverbrennung mit CCS) eine wichtige Rolle zugebilligt wird. Da die BECCS-Technik jedoch einige Nachteile mit sich bringt und vor allem sehr große Flächen für den Biomasseanbau benötigen würde, ist fraglich, ob sie jemals im großen Maßstab zur Verfügung stehen kann. Da geologische Kohlendioxidspeicher nur begrenzt zur Verfügung stehen und nur für einige Jahrzehnte genutzt werden können, existiert zudem eine Nutzungskonkurrenz zwischen den unterschiedlichen Kohlenstoffquellen. Wurden die Endlager bereits mit Kohlendioxid aus fossilen Quellen wie z.B. Kohle befüllt, stehen sie nicht mehr für weitere Zweck wie z.B. die Kohlendioxidspeicherung aus Biomasse zur Verfügung. (de)
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