CO2-Speicherung in der Nordsee?
Wenn es darum geht, wie das 1,5-Grad-Ziel
der Klimapolitik noch zu erreichen ist, spielt die unter­irdische Lagerung von Kohlendioxid eine wichtige Rolle. Wissenschaftler erforschen jetzt
die Speicherung von CO2 in der Nordsee.
TEXT Kristina Simons
Die Erde erwärmt sich schneller und mit gravierenderen Folgen als bisher angenommen. Davor hat der Weltklimarat (IPCC) in seinem Sonderbericht vom Oktober 2018 gewarnt. Weltweit dürfen nur noch knapp 420 Gigatonnen CO2 insgesamt emittiert werden, um das 1,5-Grad-Ziel mit einer Wahrscheinlichkeit von 66 Prozent zu erreichen, rechnet der IPCC vor. Allein den CO2-Ausstoß zu reduzieren, dürfte dafür kaum reichen – er liegt global pro Jahr schon bei rund 42 Gigatonnen CO2. Weltweit befassen sich Klimaforscher deshalb mit verschiedenen Möglichkeiten, bereits ausgestoßenes CO2 nachträglich wieder aus der Atmosphäre zurückzuholen. Entsprechende Methoden werden als Carbon Dioxide Removal (CDR) bezeichnet. Einige von ihnen sind längst in den Modellrechnungen zur Rettung des Klimas einkalkuliert.
Zu den vielversprechenderen CDR-Methoden zählt das sogenannte Carbon Capture and Storage (CCS). Dabei wird CO2 in Kohle- oder Gaskraftwerken, Zement- und Stahlwerken aus den Abgasen herausgefiltert, anschließend verflüssigt und über Pipelines mit hohem Druck in unterirdische geologische Formationen gepresst. Das können leer gepumpte Öl- und Gasfelder an Land oder Gesteinsschichten unter Wasser sein. In den IPCC-Szenarien spielt vor allem das sogenannte
BE-CCS eine entscheidende Rolle: Dabei wird Biomasse in Kraftwerken verheizt, das dabei freiwerdende CO2 wird aufgefangen und anschließend tief unter der Erde gespeichert.
In den Tiefen der Nordsee
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat im Projekt ECO2 Chancen und Risiken einer CO2-Speicherung im Meeresboden der Nordsee untersucht. „Norwegen testet das bereits in zwei Projekten, eines im norwegischen Teil der Nordsee, eines in der Barentssee im Nordpolarmeer“, sagt Projektleiter Klaus Wallmann vom Forschungsbereich Marine Biogeochemie am Geomar. Die Suche nach Öl und Gas hat den Meeresboden der Nordsee allerdings durchlässig gemacht. Mehr als 10.000 Bohrlöcher gibt es hier, und an vielen von ihnen tritt Methan aus. Der Grund dafür ist, dass die sie umgebenden Sedimente während des Bohrprozesses mechanisch beschädigt wurden. „Wir haben in ECO2 untersucht, welche Auswirkungen es hätte, wenn zukünftig in der gleichen Menge CO2 austreten würde, das in der Nähe solcher Bohrlöcher gespeichert wird“, erläutert Wallmann. Zwischen der Nordspitze Schottlands und der Südspitze Norwegens setzten die Wissenschaftler in 82 Meter Tiefe kontrolliert CO2 in einer Menge frei, die den maximal gemessenen Methanemissionen entsprach. Mithilfe eines ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugs mit chemischen und akustischen Sensoren und zusätzlichen Messungen an Bord des irischen Forschungsschiffes Celtic Explorer beobachteten sie dann, was passiert. „Es hat sich gezeigt, dass sich die CO2-Gasblasen in Bodennähe vollständig aufgelöst haben, das CO2 also in der Nordsee geblieben und nicht wieder in die Atmosphäre gelangt ist.“
„Das Experiment hat gezeigt,
dass der
pH-Wert um 0,2 Einheiten
zurückging.“
Klaus Wallmann,
Geowissenschaftler am Geomar Helmholtz-
Zentrum für Ozeanforschung Kiel
pH-Wert verändert sich
Allerdings hat sich durch das aufgelöste CO2 der pH-Wert des umgebenden Bodenwassers verändert: Es wurde saurer. Das hat Folgen für die dort lebenden Organismen, insbesondere Muscheln. „Im Rahmen von ECO2 hatten wir zuvor schon im Mittelmeer vor Sizilien, wo es besonders viel durchlässiges Vulkangestein gibt, die Freisetzung sehr großer Mengen CO2 beobachtet“, berichtet Wallmann. Hier habe die Versauerung des Meeresbodens die Artenvielfalt um rund 90 Prozent reduziert. „Überlebt haben nur die etwa 10 Prozent Spezialisten wie Seegras.“ Vor derartigen Gefahren warnen Umweltorganisationen wie Greenpeace oder das Umweltinstitut München schon über Jahre, wenn es um die CO2-Speicherung im Meer geht. Massive Eingriffe in das Ökosystem Meer könnten sich als „Zeitbombe unter dem Boden“ herausstellen. „Tatsächlich hat sich bei unserem Experiment in der Nordsee gezeigt, dass auf einer Fläche von etwa 50 Quadratmetern der pH-Wert um 0,2 Einheiten zurückging“, bestätigt Wallmann. „Wir konnten allerdings auch feststellen, dass die dort vorhandenen starken Bodenströmungen das gelöste CO2 so schnell wieder verteilt haben, dass die potenziell schädlichen Auswirkungen hier eher gering sein dürften.“ So schlüssig er die Befürchtungen der Kritiker findet, plädiert er doch für ein Abwägen. „Wir wissen inzwischen, dass das Meer etwa ein Drittel der in die Atmosphäre ausgestoßenen CO2-Emissionen aufnimmt. Wenn von einer Million Tonnen CO2, die im Meeresboden gespeichert werden, ein Prozent wieder austritt, also 10.000 Tonnen, dann ist das immer noch deutlich weniger als die 300.000 Tonnen, die das Meer ohne Speicherung aufnehmen würde.“ Der positive Effekt überwiege also. Dennoch: Wer CO2 in der Nordsee im großen Stil speichern möchte, sollte Bohrlöcher so gut wie möglich vermeiden, rät Wallmann. „Auch deshalb ist es wichtig, die Prozesse am Meeresboden permanent genau zu beobachten.“ Beim Nachfolgeprojekt von ECO2 mit dem Titel STEMM-CCS wurde im Mai mit hochempfindlichen Sensoren und Überwachungsgeräten in der Nordsee freigesetztes CO2 verfolgt und die Auswirkungen auf die Umwelt wurden untersucht. „Mithilfe dieser Daten konnten die Technologien zum Monitoring optimiert werden“, sagt Wallmann.
Projekte anderer Nordseeanrainer
Der Experte ist überzeugt, dass theoretisch schon in den nächsten Jahren CO2 in der Nordsee gespeichert werden kann. „Hier gibt es bereits viele Pipelines und Plattformen von den Mineralölfirmen, die weiter genutzt werden können.“ Für die Unternehmen wäre das ein neues Geschäftsfeld. Die Kosten sind derzeit aber noch recht hoch. Das liegt weniger am Speichern selbst, sondern vor allem am CO2-Abscheidungsprozess, der aktuell mit 50 bis 80 Euro pro Tonne CO2 zu Buche schlägt. „Wie alle Technologien unterliegt auch diese einer Lernkurve: Je mehr geforscht wird, desto günstiger wird das Ganze im Laufe der Zeit“, ist sich Wallmann sicher. Noch ein anderer Grund steht der CO2-Speicherung zumindest im deutschen Teil der Nordsee derzeit entgegen: Schleswig-Holstein hat 2014 per Gesetz die Speicherung von CO2 in bestimmten Gebieten untersagt, darunter auch in den Küstengewässern von Nord- und Ostsee. In den Niederlanden planen hingegen die drei staatlichen Unternehmen EBN, Gasunie und Hafenbetrieb Rotterdam mit dem Projekt Porthos, ab 2030 jährlich zwei bis fünf Millionen Tonnen CO2 in leeren Gasfeldern unter der Nordsee zu speichern. Auch die Häfen von Antwerpen und dem belgischen Gent wollen mitmachen. Großbritannien plant unter dem Namen White Rose ebenfalls einen CO2-Speicher unter der Nordsee.
Klimanot macht erfinderisch.