„Kohlenstoff“-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung – Fakten und Fiktion
Selbst wenn die Welt jährlich 1 Milliarde Tonnen CO2 effektiv auffangen und dauerhaft entfernen könnte, wären die Auswirkungen auf die Temperatur kaum messbar. Und die wirtschaftlichen und ökologischen Kosten sind sehr hoch. Lars Schernikau listet die ernüchternden Fakten auf.
1. Warum CCUS überzeugend klingt, in der Praxis aber scheitert
Die Abscheidung, Nutzung und Speicherung von Kohlendioxid (CCUS) wird allgemein als unverzichtbar für die Erreichung der „Klimaziele“ angesehen. Die meisten „Netto-Null“-Pläne gehen davon aus, dass in Zukunft große Mengen an CO₂ entfernt werden müssen, um Emissionen auszugleichen, die nicht vermieden werden können.
Die Frage ist: Funktioniert die Entfernung von Kohlendioxid tatsächlich in großem Maßstab?
Die kurze Antwort lautet: Nein.
In meinem Blogbeitrag untersuche ich, ob das Entfernen von Kohlendioxid (CDR), die Abscheidung und Speicherung von „Kohlenstoff“ (CCS), die Abscheidung und Nutzung von „Kohlenstoff“ (CCU) oder die direkte Luftabscheidung (DAC) in der Praxis tatsächlich sinnvolle Klimavorteile bringen.
Anhand veröffentlichter Daten der IEA, des IPCC, von BCG, McKinsey und aus begutachteter Literatur zeige ich, dass CCUS große Mengen an Energie und Kapital erfordert und keine messbaren Auswirkungen auf das Klima in großem Maßstab hat, da tatsächlich nur sehr wenig CO₂ entfernt wird.
Bevor Sie meine Schlussfolgerung als „hart” abtun, lesen Sie bitte weiter (vollständiger Blogbeitrag hier). Schauen wir uns einmal an, was diese Begriffe wirklich bedeuten, was damit erreicht werden soll und was die Daten tatsächlich zeigen.
2. Warum es das Entfernen von Kohlendioxid gibt
In seiner Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger erklärt der IPCC, dass „Netto-Null“-Emissionen „so schnell wie möglich“ erreicht werden müssen, um die globale Erwärmung zu begrenzen. Im Gegensatz zu Emissions-Minderungsmaßnahmen, welche die Menge des freigesetzten CO₂ begrenzen, werden unter CO₂-Entfernung (Carbon Dioxide Removal, CDR) Aktivitäten verstanden, welche CO₂ aus der Atmosphäre entfernen und sicher und langfristig speichern.
Diese Unterscheidung ist wichtig, da „Netto-Null“ nicht allein durch Emissionsreduktionen erreicht werden kann und daher von einem hohen CO₂-Entfernungsvolumen in der Zukunft ausgegangen wird. Aus diesem Grund stehen CCS und DAC trotz begrenzter Ergebnisse in der Praxis weiterhin im Fokus der Politik und ziehen Investitionen an.
3. Was erfassen wir wirklich?
Trotz des Namens wird bei der „Kohlenstoffabscheidung“ kein Kohlenstoff abgeschieden. Es wird Kohlendioxid (CO₂) abgeschieden, was ein großer Unterschied ist, aber lassen wir das vorerst außer Acht…
Kohlenstoff selbst ist ein festes Element und ein grundlegender Baustein des Lebens. Etwa ein Viertel des menschlichen Körpers besteht aus Kohlenstoff, und fast der gesamte Kohlenstoff stammt letztlich aus atmosphärischem CO₂, wenn man so will, dem eigentlichen Baustein des Lebens. Pflanzen nehmen CO₂ auf, Tiere und Menschen ernähren sich von Pflanzen, und wir atmen den größten Teil dieses Kohlenstoffs wieder aus.
Fakt 1: CO₂ ist an sich kein Schadstoff. Es handelt sich um ein für das Leben unverzichtbares Spurengas.
4. CO₂ und Erwärmung: Abnehmende „Erträge“
CO₂ macht etwa 0,04 % der Atmosphäre aus.
Fakt 2: CO₂ ist ein Spurengas, das als geringfügiges Treibhausgas wirkt und einen abnehmenden Einfluss auf Temperaturen hat.
Wasserdampf und Wolken sind für den größten Teil des sogenannten „Treibhauseffekts” verantwortlich, der die Erde zu einem bewohnbaren Planeten macht. Entscheidend ist, dass die Erwärmungswirkung von CO₂ logarithmisch abnimmt. Das bedeutet, dass zusätzliches CO₂ zu immer geringeren Temperaturänderungen führt.
5. Wie viel CO₂ hat CCS tatsächlich entfernt?
Nach fast 30 Jahren hat CCS weltweit weniger als 400 Millionen Tonnen CO₂ gebunden. Ein Großteil davon wurde für die verbesserte Ölgewinnung verwendet und nicht für die dauerhafte Speicherung. Realistisch betrachtet wurden nur 100 bis 200 Millionen Tonnen tatsächlich entfernt, was Kosten in Höhe von mehreren zehn Milliarden Dollar verursachte.
Heute beträgt die weltweite CCS-Kapazität etwa 50 Millionen Tonnen pro Jahr, während die weltweiten Emissionen (einschließlich CH₄ bei GWP20) bei etwa 70 Milliarden Tonnen pro Jahr liegen. CCS bleibt eine Technologie im Millionen-Tonnen-Bereich, während Klimapläne von einem Einsatz im Milliarden-Tonnen-Bereich ausgehen.
Diese Lücke ist nicht politischer Natur. Sie ist physikalischer Natur.
6. Die Energiebilanz, über die niemand gerne spricht
Die Abscheidung von CO₂ ist energieintensiv.
Durch die Nachrüstung eines modernen Kohlekraftwerks mit CCS sinkt dessen Wirkungsgrad um 25 bis 30 %. Berücksichtigt man zusätzlich den Abbau von Brennstoffen, den Transport, die Komprimierung und die CO₂-Handhabung, benötigt das Kraftwerk etwa 40 % mehr Primärenergie, um die gleiche Strommenge zu erzeugen.
Fakt 3: Bei einem modernen Kohlekraftwerk mit ~90 % CCS ist der Gesamtprimärenergiebedarf pro gelieferter MWh in der Regel ~40 % höher als ohne CCS.
Dazu gehören zusätzlicher Kohleverbrauch, Abscheidung und Komprimierung, verstärkter Abbau, Umschlag und Transport der zusätzlichen Kohle sowie Transport und Einleitung von CO₂ zur Speicherung, wobei davon ausgegangen wird, dass das gesamte CO₂ dauerhaft entfernt wird, was in der Praxis nicht der Fall ist.
Einfach ausgedrückt: Es wird mehr Brennstoff verbraucht, um die Abgase zu verbergen.
CCS „reinigt“ Energiesysteme nicht. Es macht sie vielmehr umfangreicher, komplexer und weniger effizient.
Fakt 4: Die „Energiekosten von CCS“ für ein Kohlekraftwerk betragen etwa 1 MWh pro 1 Tonne CO₂.
Unter Berücksichtigung des Brennstoffmultiplikators für Gaskraftwerke mit CCS gehen wir von einer Reduzierung um etwa 25 % aus, da Gaskraftwerke trotz der geringeren CO₂-Konzentration im Abgasstrom tendenziell brennstoffeffizienter sind.
Deutschland beispielsweise plant, etwa 2 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr abzuscheiden… in dieser Größenordnung ist die „Auswirkung auf das Klima” vernachlässigbar.
Australia’s flagship Gorgon CCS project was approved on the condition it would capture 80% of reservoir CO₂. In reality, it captured less than half that amount in 2024. These examples show the same pattern of high ambition, but poor delivery.
Australiens Vorzeigeprojekt Gorgon CCS wurde unter der Bedingung genehmigt, dass 80 % des CO₂ aus dem Reservoir abgeschieden werden. Tatsächlich wurden 2024 jedoch weniger als die Hälfte dieser Menge abgeschieden. Diese Beispiele zeigen das gleiche Muster: hohe Ambitionen, aber schlechte Umsetzung.
7. CO₂ zu verbrauchen entfernt es nicht
Bei der Kohlenstoffabscheidung und -nutzung (CCU) wird CO₂ in Produkte umgewandelt, häufig Kraftstoffe. CO₂ ist jedoch bereits vollständig oxidiert. Um es in Kraftstoff umzuwandeln, sind große Mengen an zusätzlicher Energie erforderlich, hauptsächlich Wasserstoff.
Die Herstellung von Kraftstoffen aus CO₂ verbraucht in der Regel 8–10+ MWh pro Tonne CO₂, und das CO₂ wird bei der Verbrennung des Kraftstoffs wieder freigesetzt.
Die heute gängigste Verwendung ist die Enhanced Oil Recovery (EOR), die wirtschaftlich sinnvoll, energiepositiv und klimatisch fragwürdig ist. EOR ist eine Reihe von Verfahren zur Gewinnung von Öl, das mit normalen primären oder sekundären Verfahren nicht gefördert werden kann.
Fakt 5: Die Nutzung von CO₂ zur Herstellung von Kraftstoffen stellt eine zusätzliche Energiesenke dar, die energieintensiver ist als die CO₂-Abscheidung und -Speicherung (CCS).
Fakt 6: Die Herstellung von Kraftstoffen aus CO₂ unter Verwendung von Wasserstoff verursacht auf Systemebene Energiekosten von insgesamt 8 bis 10+ MWh pro Tonne CO₂, und das CO₂ wird letztendlich immer noch in die Atmosphäre freigesetzt. Die „Energiekosten“ für die Förderung und Raffination von Öl sind deutlich geringer.
8. Direkte Luftabscheidung ist wie ein Kampf gegen die Physik…
Direct Air Capture versucht, CO₂ aus der Umgebungsluft zu entfernen, wo die Konzentration nur 0,04 % beträgt.
Diese extreme Verdünnung bedeutet, dass enorme Luftmengen bewegt werden müssen. Der größte Teil der Energie wird für die Bewegung der Luft aufgewendet, nicht für die Abscheidung von CO₂. Selbst optimistische Schätzungen gehen von 2–4 MWh pro Tonne aus.
Um 1 Milliarde Tonnen pro Jahr zu entfernen, wären etwa 8–15 % der weltweiten Stromproduktion erforderlich.
DAC ist technisch möglich, aber praktisch nicht skalierbar.
Fakt 7: Die verbesserte Ölgewinnung ist die häufigste Verwendung von CO₂, deren „Klimavorteile“ fragwürdig sind, wenn es überhaupt welche gibt. Sie ist jedoch wirtschaftlich sinnvoll und energiepositiv, da sie Öl fördert, das sonst nicht gewinnbar wäre.
9. Welche Klima-Auswirkungen hat es?
Fakt 8: Angenommen, dass CCUS in den letzten 30 Jahren etwa 200 Millionen Tonnen CO₂ (die nie wieder aufgetaucht sind) aus der Atmosphäre entfernt hat, dann sind laut MAGICC des IPCC die Temperaturen im Jahr 2100 um ≈ 0,0001 °C gesunken.
- Runden wir das auf Null auf, da man es weder messen kann, noch wird es irgendwelche Auswirkungen auf Extremwetterereignisse oder den Meeresspiegel haben.
Selbst wenn man 75 Jahre lang jährlich 1 Milliarde Tonnen entfernen würde, würde dies die Erwärmung nur um ~0,035 °C reduzieren, was unterhalb der Nachweisgrenze liegt und keine messbaren Auswirkungen auf Extremwetterereignisse oder den Anstieg des Meeresspiegels hätte. Dies würde zudem nur zutreffen, wenn die Modelle und Annahmen des IPCC korrekt wären, was jedoch ernsthaft umstritten ist.
10. Unter dem Strich?
Die Entfernung von Kohlendioxid löst das Klimaproblem nicht in großem Maßstab. Sie verlagert die Emissionen in komplexe technische Systeme, die über Jahrhunderte hinweg stabil bleiben müssen und dabei enorme Mengen an Energie und Ressourcen verbrauchen.
Die Vorteile für das Klima sind vernachlässigbar. Die Kosten sind enorm.
Diese Ressourcen könnten stattdessen durch Effizienz, Infrastruktur, Umweltschutz, Gesundheit, Bildung und Resilienz einen weitaus größeren Nutzen bringen.
Diese Schlussfolgerung ist nicht ideologisch… Sie ergibt sich direkt aus den Daten!
Continue reading the full blog here: “Carbon” Capture Utilization & Storage (CCUS)
Übersetzt von Christian Freuer
Lars Schernikau
Lars Schernikau
Dr. Lars Schernikau verfügt über mehr als zwei Jahrzehnte Erfahrung in der globalen Energie- und Rohstoffindustrie. Er begann seine Karriere bei der Boston Consulting Group in den USA und Deutschland, wo er von 1997 bis 2003 fundierte Kenntnisse über die internationalen Kohle-, Erz- und Stahlmärkte erwarb. Außerdem leitete er drei Jahre lang einen Windpark in Deutschland, wodurch er Erfahrungen aus erster Hand im Bereich der erneuerbaren Energien sammeln konnte.
Als Mitbegründer, Anteilseigner und ehemaliges Aufsichtsratsmitglied der HMS Bergbau AG und IchorCoal NV – internationalen Rohstoffhandels- und Bergbauunternehmen – hat sich Lars zu einer anerkannten Autorität in der globalen Energiewirtschaft entwickelt. Er hält regelmäßig Keynote-Vorträge auf Energie- und Rohstoffforen weltweit und berät Regierungen, Banken, Bildungseinrichtungen und Unternehmen zu Makroökonomie, Märkten und Energiepolitik.
Lars ist Autor mehrerer Bücher, darunter „The Unpopular Truth… About Electricity and the Future of Energy”, in dem er die wirtschaftlichen Realitäten des Übergangs von Öl, Kohle und Gas zu Wind, Sonne, Speicherung und Wasserstoff untersucht. Er hat auch ausführlich über Kokskohle und Kraftwerkskohle geschrieben und damit datengestützte Erkenntnisse zur globalen Energiedebatte beigetragen.
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