CCS-Technologie - Verpressen und vergessen

Wer aus dem Ruhrgebiet kommend ins ostwestfälische Geseke fährt, kann nicht übersehen, wovon der Ort lebt: Fünf Zementwerke mit ihren Silos, Schornsteinen und den markanten Zyklonvorwärmer-Türmen prägen den Ortsrand des Städtchens. Der Grund dafür liegt im Boden: Hier in der „Westfälischen Bucht“ findet man den Kalkstein, aus dem Zement erzeugt wird, schon einen Meter unter der Erdoberfläche. 

„Andere Zementhersteller etwa in Süddeutschland müssen erst mal eine Schicht von 20 Metern Erde zur Seite schieben, um an den Kalkstein zu kommen. Und die Qualität ist so gut, dass man nicht wie anderswo noch Silicium oder andere Zusätze beifügen muss, bevor er in den Ofen kommt“, erklärt Steffen Gajewski, Werkleiter des Zementwerks Milke von Heidelberg Materials (bis vor kurzem Heidelberg Cement). 

Doch trotz dieser „perfekten Bedingungen“, die Geseke seit rund eineinhalb Jahrhunderten zum wichtigen Zementstandort machen, ist die Zukunft keineswegs sicher. Das politisch vorgegebene Ziel, die gesamte deutsche Wirtschaft bis spätestens 2050 zu dekarbonisieren, also die Netto-Emissionen an Kohlendioxid (CO2) auf null zu bringen, ist für alle Industrie­branchen eine gigantische Herausforderung. Für die Zementbranche stellt sich die Frage nach Sein oder Nichtsein. 

Denn Zement lässt sich nicht ohne die Freisetzung von CO2 produzieren. Im Dreh­ofen, dem zentralen Element eines Zementwerks, werden nicht nur durch die Verbrennung von Kohle zur Hitzeerzeugung große Mengen CO2 frei. Das Treibhausgas entsteht auch prozessbedingt als Abfallprodukt der entscheidenden chemischen Reaktion, der sogenannten „Calcinierung“ des Kalksteins (CaCO3) zu Branntkalk (CaO), einer Vorstufe des Zementklinkers. Zwei Drittel der Emissionen aus Zementwerken fallen also auch dann an, wenn die zur Befeuerung der Öfen und für andere Prozesse benötigte Energie vollkommen emissionsfrei wäre. 

Drei Milliarden Euro Umsatz 

CO2 ist das Schicksalsmolekül der deutschen Zementindustrie, die mit ihren rund 8000 Beschäftigten mehr als drei Milliarden Euro Umsatz im Jahr 2022 erwirtschaftete. Wenn die Politik mit der Dekarbonisierung ernst macht, gibt es für sie nur einen Weg zum Überleben – und den hat dieselbe deutsche Politik jahrelang verstellt: nämlich die Abscheidung von CO2 aus den Abgasen, um es dann tief im Boden oder als Rohstoff in neuen Industrieprodukten verschwinden zu lassen. Ersteres wird als CCS (Carbon Capture and Storage), Letzteres als CCU (Carbon Capture and Utilization) abgekürzt. 

Das Werk in Geseke wird das erste seiner Art in Deutschland sein, das das unvermeidbare CO2 nicht mehr in die Atmosphäre abgibt. Mit dem Projekt GeZero werden für fast 500 Millionen Euro – 190 davon übernimmt die Europäische Union – neue Anlagen installiert, die ab 2029 jährlich 700 000 Tonnen CO2 abscheiden, das dann verflüssigt in Druckbehältern per Bahn zum Verteilungszentrum von Wintershall Dea in Wilhelmshaven transportiert wird. Von dort aus geht es weiter per Schiff zu Offshore-Speicherstätten in der Nordsee. Möglichst bald sollte dieser Transport in Pipelines stattfinden, so Gajewski. 

Rund zehn Millionen Tonnen CO2 jährlich muss gemäß einer Roadmap des Vereins deutscher Zementwerke (VDZ) eine klimaneutrale deutsche Zementindustrie nach Ausschöpfung aller übrigen Potenziale ab 2050 abscheiden. Dazu kämen noch kleinere Mengen aus anderen Industriezweigen, bei denen ebenfalls prozessbedingt CO2 freigesetzt wird, etwa bei der Müllverbrennung und der Glasherstellung. Der Bundesverband Glasindustrie hat für eine Dekarbonisierungsroadmap im November 2022 ausrechnen lassen, dass für diese Branche rund 0,8 Millionen Tonnen prozessbedingte CO2-Emissionen pro Jahr anfallen. Die dazu notwendigen Infra­strukturen für Transport und Speicherung von CO2 seien, heißt es in der Roadmap lapidar, „bis 2045 an den meisten Glaswerken nicht verfügbar“. Die Branche scheint also bisher im Gegensatz zur Zementindustrie davon auszugehen, mit ihren vergleichsweise geringen prozessbedingten CO2-Emissionen irgendwie durchzukommen. 

Dass CCS auch in großem Maßstab technisch machbar ist und keine unverhältnismäßigen Risiken bedeutet, ist seit langem bekannt. Jedenfalls außerhalb Deutschlands. Die Idee und erste Versuche reichen sogar bis in die 1970er zurück, wie das Global CCS Institute berichtet. Es gibt je nach Anwendungsbereich verschiedene bewährte Verfahren. Allerdings sind alle sehr energie­intensiv. Gajewski erwartet, dass sich der Energiebedarf seines Werkes in Geseke verdreifachen wird.

Rund 50 Millionen Tonnen CO2

Eine der Methoden ist zum Beispiel die „Aminwäsche“. Dabei wird die von Druck und Temperatur abhängige Löslichkeit von CO2 in Amin genutzt, um das CO2 erst aus dem Abgas zu lösen und dann aus dieser CO2-reichen Aminlösung durch Erhöhung der Temperatur und einer Verringerung des Drucks das CO2 in fast reiner Form wieder zu entnehmen. Laut Global CCS Institute sind weltweit schon mindestens 37 CCS-Großanlagen (Stand Juli 2023) im kommerziellen Betrieb, 20 sind im Bau und 200 im Entwicklungsstadium. Die laufenden Anlagen entnehmen und speichern bereits rund 50 Millionen Tonnen CO2 jährlich. 

Dass bisher so gut wie nichts davon in Deutschland stattfand, ist nicht technisch oder ökonomisch, sondern allein politisch begründet. Denn CCS galt in der deutschen Politik bis vor kurzem als höchst unpopulär und wurde nicht gefördert, sondern verhindert. Das „Gesetz zur Demonstration der dauerhaften Speicherung von Kohlendioxid“, das im August 2012 in Kraft trat, ist de facto ein CCS-Verhinderungsgesetz, da es den geologisch infrage kommenden Bundesländern ein Vetorecht einräumt, das Niedersachsen, Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern, Bremen und Brandenburg nutzten, um die CO2-Speicherung zu verbieten. Die Abscheidung war dadurch zwar nicht verboten, aber politisch diskreditiert. 

Das hat sich jetzt geändert, wie der Evaluierungsbericht der Bundesregierung zum Kohlendioxid-Speicherungsgesetz vom Dezember 2022 dokumentiert. Die Grünen haben diesen Positionswechsel auch auf ihrem jüngsten Bundesparteitag 2023 offen vollzogen: Wo Emissionen unvermeidlich seien, etwa in der Zementindustrie, „wollen wir technologische Chancen nutzen und das CO2 direkt bei der Produktion abscheiden, in einer sicheren und stabilen Form speichern und gegebenenfalls im Rahmen geschlossener Kohlenstoffkreisläufe nutzen“, heißt es in dem Beschluss. Grünen-Parteichef Omid Nouripour verkündete im Dezember im Rahmen einer Veranstaltung über CCS in der dänischen Botschaft, er erwarte, dass das Gesetz noch in der ersten Jahreshälfte geändert werde. 

Deutschlands radikale Anti-CCS-Haltung war angesichts der positiven Haltung im Rest der Welt und der eindeutigen Forderung des Weltklimarats IPCC in seinem jüngsten sechsten Bericht nicht mehr haltbar. Wobei der IPCC ausdrücklich auch die CO2-Abscheidung bei fossilen Kraftwerken fordert, was deutsche Grüne und Sozialdemokraten weiter als „fossilen Lock-in“ ablehnen. Ihnen scheint der eingeschlagene Weg der Defossilisierung – eine vollständige Abkehr von Kohle, Erdöl und Erdgas als Energieträger – offenbar wichtiger als das Ziel zu sein, den Kohlendioxidausstoß möglichst schnell zu senken.

Der nun halbherzig vollzogene Positionswechsel in Deutschland kommt so spät, dass andere Länder in der politischen Rahmensetzung und der industriellen und infrastrukturellen Umsetzung längst uneinholbar fortgeschritten sind. Und letztlich scheinen sich SPD und Grüne zumindest implizit einig zu sein, dass das in Deutschland abgeschiedene CO2 keinesfalls in Deutschland verpresst werden soll, sondern im Meeresboden unter der dänischen, norwegischen und vielleicht britischen Nordsee. Nach dem noch gültigen Gesetz von 2012 sind seit 2016 nicht einmal mehr neue Anträge für Speicherprojekte in Deutschland möglich. Der vermeintliche Klimaschutzvorreiter Deutschland ist auf einem zentralen Feld der Klimaschutzpolitik also ein Spätzünder. Die Folge ist, dass viele Millionen Tonnen CO2 aus deutschen Industrieprozessen mehr in die Atmosphäre gelangten und noch gelangen werden, als unbedingt nötig wäre. 

Eine geschickte Kommunikationsstrategie

Im Rückblick wird diese Verspätung als Ergebnis einer multiplen Angst deutlich. Einerseits der von Umweltschutz­organisationen wie Green­peace geschürten Angst vor dem Klimagas im Boden. Und in der Folge daraus auch der Angst der handelnden Politik vor dem Zorn der Bürger. Dahinter wird eine geschickte Kommunikationsstrategie deutlich, in der der Begriff „Endlager(ung)“ eine Hauptrolle spielt. Dieser ist in der jüngeren Erinnerungskultur eindeutig negativ besetzt, da er für die Risiken von Atommüll steht. Zugleich weckt der Begriff bei vielen Menschen Erinnerungen an die jahrelangen Protestaktionen gegen die Atommüll-­Endlagerung in Gorleben. Der Begriff steht damit aber auch als Chiffre für die große Erzählung vom Sieg der Anti-Atomkraft-Bewegung, also einen zentralen Ursprung des heute öffentlich dominanten Milieus der Zivilgesellschaft und nicht zuletzt vor allem der Grünen. 

Indem Greenpeace, der Bund für Umwelt- und Naturschutz Deutschland (BUND) und andere Protestgruppen es schon zu Anfang des einzigen ernsthaften CCS-Demonstrationsprojekts im brandenburgischen Ketzin zwischen 2008 und 2013 schafften, dafür den Begriff „Endlager(ung)“ von ihren Plakaten auch in der Presseberichterstattung und vielen offiziellen politischen Dokumenten zu etablieren, verankerten sie im öffentlichen Bewusstsein einerseits die Gleichsetzung der Gefahr von Kohlenstoffdioxid im Boden mit Atommüll. Dazu noch ein paar Demonstrationen mit Gasmasken und giftig-­gelben Fässern und lokale Legenden über aus dem Boden von Ketzin entwichenes CO2 – fertig war das neue Öko-Horror-Narrativ von der „Zeitbombe“ im Untergrund. 

In der damals regierenden gelb-schwarzen Koalition und erst recht in Angela Merkels von grünen Koalitionsoptionen träumenden CDU war die Motivation, sich für die CO2-„Endlagerung“ einzusetzen, dementsprechend nahe null. Noch ein Gorleben wollte man sich keinesfalls einhandeln. Dass ein EU-Forschungsprojekt über CCS zwischen 2004 und 2008 ausgerechnet als CASTOR abgekürzt wurde, wie die berüchtigten Atommüllcontainer, erscheint im Nachhinein wie ein schlechtes Vorzeichen.

Also knickte die damalige Bundesregierung ganz und gar ein und verpasste dem „Gesetz zur Demonstration der dauerhaften Speicherung von Kohlendioxid“, das im August 2012 in Kraft trat, das genannte Vetorecht der Länder. Dass der Demonstrationsversuch in Ketzin, wo nur 67 000 Tonnen CO2 verpresst wurden, durchweg positive Ergebnisse zeigte und bewies, dass CCS auch im norddeutschen Festlandsboden problemlos möglich wäre, spielte für die politischen Entscheider keine Rolle mehr. 

Wie viel weiter andere Länder in Sachen CCS gegenüber Deutschland sind, zeigt sich auch bei Heidelberg Materials: In deren Werk im norwegischen Brevik wird bereits eine CCS-Anlage aufgebaut, die zum Ende dieses Jahres als erste ihrer Art weltweit betriebsbereit sein soll. Also fünf Jahre vor Gajewskis Projekt in Geseke. 

Längst auf den Zug aufgesprungen

Wie wichtig Norwegens Politik das Thema CCS nimmt, zeigte der Öl- und Energieminister Terje Aasland mit einem Besuch der Baustelle in Brevik. Das Werk liegt direkt an einem Seehafen, von dem aus das abgeschiedene CO2 in verflüssigter Form mit Tankschiffen zur Insel Øygarden gebracht werden wird. Dort bauen die Ölkonzerne Equinor, Shell und Total­Energies mit Unterstützung der norwegischen Regierung unter dem Namen „Northern Lights“ gerade eine große überirdische Tankanlage für CO2, von der aus es dann mit Pipelines mehrere hundert Meter tief in den Meeresboden vor der Küste verpresst werden wird.

Norwegen hat schon seit den 1990er Jahren durchwegs gute Erfahrungen im Verpressen von CO2 im Meeresboden gesammelt. Nirgendwo wurde festgestellt, dass CO2 wieder austrat. Mit ihrer „Longship“-Initiative, zu der auch Brevik und Øygarden gehören, hat die Regierung der früheren konservativen Ministerpräsidentin Erna Solberg CCS zur Chefsache gemacht. Die seit 2021 regierenden Sozialdemokraten unter Jonas Gahr Støre führen diese Politik mit großem Engagement fort. Støre hat mehrmals schon angeboten, vor der norwegischen Küste könnten die gesamten CO2-Emissionen Europas verpresst werden. Und Dänemark und Großbritannien sind längst auf den Zug aufgesprungen. 

Der einzige deutsche Konzern, der im CO2-Speichergeschäft groß eingestiegen ist, nämlich der Energiekonzern Wintershall Dea, ist im Dezember 2023 von seiner Mehrheitsaktionärin BASF an den britischen Ölkonzern Harbour-­Energy verkauft worden. Erst wenige Tage vorher hatte Wintershall den Erwerb einer Lizenz zur CO2-Verpressung in der britischen Nordsee bekannt gegeben – zusätzlich zu mehreren schon weit fortgeschrittenen Projekten in der dänischen Nordsee. BASF wird zwar Großaktionärin im fusionierten Unternehmen sein, hat aber bereits angedeutet, langfristig aussteigen zu wollen. 

Bei einer Konferenz über „Potenziale der CO2-Speicherung für Deutschland und Dänemark“ in der dänischen Botschaft in Berlin im Dezember 2023 sprühte die zuständige Ministerialbeamtin aus Kopenhagen vor Euphorie. Ebenso zuversichtlich wirkten ein Wintershall-Ingenieur, der mit einem Miniaturexperiment anhand echten Kohlendioxids den Speicherprozess im Meeresboden veranschaulichte, und der Vorstandschef des Hafens im dänischen Hirtshals. 

Dort entsteht gerade der Greenport Scandinavia als Sammelstelle für CO2, um es dann per Schiff zur Speicherstätte Greensand in der Nordsee zu transportieren. Das ist der neue Name für das ausgeförderte Ölfeld Nini West. Wo bisher Öl aus dem Meeresboden gefördert wurde, wird nun dieselbe Firma, die bislang die dortige Bohrinsel betrieb, nämlich Wintershall Dea, in Zusammenarbeit mit weiteren Partnern in umgekehrter Richtung etwa 2000 Meter unter dem Meeresboden unter einer Schicht aus undurchlässigem Deckgestein CO2 verpressen – vielleicht demnächst auch welches aus Deutschland.

Gefragt nach den Risiken, erklärt Klaus Wallmann, Leiter der Forschungseinheit Marine Geosysteme am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung, diese beträfen nur mögliche Leckagen durch alte Bohrlöcher früherer Öl- oder Gasförderungen in den eigentlich undurchlässigen Sedimentgesteinen unter dem Meeresboden. Da könnten kleine Mengen CO2 austreten und die Biodiversität in der unmittelbaren Umgebung verringern. Wohlgemerkt, er spricht von Flächen von etwa 50 Quadratmetern, nicht Quadratkilometern. Man müsse die in Betracht zu ziehenden Speicher eben genau explorieren und überwachen. Einspruch klingt anders.

Wie hartnäckig die Abneigung in der Kanzlerpartei bleibt, offenbarte in derselben Konferenz der SPD-Bundestagsabgeordnete Robin Mesarosch. Er ist Mitautor des Positionspapiers seiner Fraktion zum Thema, in dem CO2-Speicherung „Endlagerung“ genannt wird und das von potenziellen Investoren, die den Einstieg in CCS erwägen, nur als Demotivationslektüre gelesen werden kann. Ihm sei wichtig, „keinesfalls Fehlanreize zu setzen, fossile Energie zu verlängern“. Das Thema sei komplex, doziert der 32-jährige Nicht-Naturwissenschaftler. Ein Professor habe ihm geschrieben, CO2 im Boden sei „so schlimm wie Atommüll“. Einen Namen nannte er nicht. 

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