CO 2 -Abscheidung und -Lagerung (CCS) in Deutschland

1. CO2-Abscheidung und -Lagerung (CCS) in Deutschland

2. Prinzip von CCS CCS = Carbon Dioxide Capture and Storage= CO2-Abscheidung und -Lagerung CO2-Transport per Schiff CO2-Pipeline Kraftwerk Kraftwerk Nicht abbaubare Kohleflöze Ausgebeutete Öl- oder Gasfelder Salinare Aquifere G E O L O G I S C H E L A G E R U N G

3. Aktuelle Problemlage: • Derzeit weltweit ca. 800 neue Kohlekraftwerke in Planung (nach Angaben der Internationalen Energie-Agentur) • Wenn nur ein Bruchteil davon ohne CCS gebaut wird, sind ernsthafte Klimaschutzziele zum Scheitern verurteilt • Daher: CCS könnte Option für Brücke ins Solarzeitalter sein

4. CO2-Abscheidung: drei Verfahren möglich • Post-Combustion • Prinzip: Verbrennung der Kohle mit normaler Luft, Auswaschen des CO2 aus Abgas ("Rauchgaswäsche") • Prinzipiell auch in bestehende Kraftwerke integrierbar, wenn Platz vorhanden • wird derzeit getestet von: E.ON • Oxyfuel-Verfahren • Prinzip: Verbrennung der Kohle mit reinem Sauerstoff, entstehendes Rauchgas mit hoher CO2-Konzentration wird gereinigt und verdichtet • wird derzeit getestet von: Vattenfall • IGCC (integrierter Kohlevergasungsprozess, Integrated Gasification Combined Cycle) • Prinzip: Synthesegas wird erzeugt, vor dessen Verbrennung CO2 abgetrennt wird • Sehr komplex / IGCC-Anlage ist eher chemische Anlage als Kraftwerk • wird derzeit getestet von: RWE

5. CO2-Emissionsminderung eines Kraftwerks mit CCS Emissionsmenge: a CO2-Emissionen Kraftwerk ohne CCS b CO2 produziert in Kraftwerk mit CCS c CO2 abgeschieden d CO2-Emissionen Kraftwerk mit CCS (= b-c) e CO2 vermindert (= a-d) => CCS-Kraftwerke produzieren mehr CO2 pro Energieeinheit (Effizienzverlust!) => auch mit CCS entweicht ein Teil des CO2 in die Atmosphäre nach McKinsey 2008

6. Zusätzliche Kosten im Vergleich zu konventionellem Kraftwerk ohne CCS a Kosten Kraftwerk ohne CCS b CCS-Equipment c Effizienzverlust d Kosten Kraftwerk mit CCS (= a + b + c) nach McKinsey 2008

7. CO2-Transport • Kraftwerke + Speicherorte meist räumlich getrennt => CO2-Transport notwendig (z.B. per Pipeline oder Schiff) • Deutschland: potenzielle Lagerorte v.a. im Norden, Kraftwerke in der Lausitz und in NRW • Finanzierungsquellen-Optionen für CO2-Pipelines:- Betreiber- Nutzer- Umschichtung von Kohlesubventionen

8. Optionen geologischer CO2-Speicherung in Deutschland von Goerne 2009 => Theoretisch nutzbares Speicherpotenzial reicht für Einlagerung von CO2 aus allen deutschen Kraftwerken für 30 bis 60 Jahre. Effektiv nutzbares Potenzial wird aber kleiner ausfallen.

9. Speicherkosten in Abhängigkeit von Speicherort und -tiefe in €/tCO2 => Offshore teurer als Onshore => Kosten steigen mit Speichertiefe Quelle: von Goerne 2009, nach Linssen et al. 2005

10. Gesetzgebungsprozess in D + EU • 17.12.08: EU-Richtlinie zu CCS verabschiedet • 1.4.09: Bundeskabinett verabschiedet Entwurf für deutsches CCS-Gesetz • => Verabschiedung durch Bundestag evtl. noch 2009

11. Entwicklung der CO2-Abscheidung in Anlehnung an derzeitig geplante Projekte Quelle: von Goerne 2009, verändert nach: CCS Monitor Juli 2008, iz Klima

12. Planungs- und Entwicklungsstand der CCS-Technologie in Deutschland Quelle: von Goerne 2009

13. Kostenentwicklung CCS-Einsatz in Kraftwerken (pro Tonne CO2 im Vergleich zur prognostizierten Entwicklung der CO2-Zertifikatepreise in Europa) Quelle: von Goerne 2009 nach McKinsey 2008

14. Germanwatch-Forderungen zu CCS Forderungen zum grundsätzlichen Rahmen: • Ziel: Abkehr von fossilen Energien, hundertprozentige Versorgung mit Erneuerbaren bis Mitte des Jahrhunderts! • Energieeffizienz vorantreiben • Selbst nach 2050 ggf. noch CCS für Biomasse-Nutzung erforderlich, um Klima zu stabilisieren Konkrete Forderungen zu CCS: • CCS kann nur Brückentechnologie auf Weg zum Solarzeitalter sein • Technologie testen, u.a. mit Demonstrationsanlagen • Moratorium für Bau neuer Kohlekraftwerke in Industrieländern, bis- CCS nachweislich funktioniert (inkl. Lagersicherheit) und - CCS verbindlich vorgeschrieben ist • Hinweis auf Nachrüstbarkeit allein ist hier keine legitime Ausrede, denn1. Nachweis fehlt noch, dass CCS funktioniert2. Nachrüstung wesentlich teurer als direkte Ausrüstung beim Bau3. Gesetzliche Vorgaben für Verbindlichkeit fehlen noch • Rolle von Deutschland: v.a. Technologieentwicklung und -transfer + Kapazitätsaufbau in Schwellenländern

15. Germanwatch-Forderungen zu CCS, falls Praxistest erfolgreich • Alle max. 12 Jahre alten Kohlekraftwerke nachrüsten • Anreiz für CCS-Einführung: "Emission Performance Standards" für Kraftwerke festlegen (d.h. max. CO2-Emissionen pro KWh) • Speichersicherheit: • Zusammensetzung des zu speichernden Gasstroms (Reinheit von CO2): Grenzwerte für Verunreinigungen festlegen (sonst Gefahr von "Müllentsorgung") • Ausreichendes Monitoring sicher stellen • Leckageraten der Lager sollten 0,01% pro Jahr nicht überschreiten (Problem: schwer nachweisbar) • Haftungsregelung: z.B. Versicherung der Leckage über "Sequestration Bonds", d.h. Zertifikate, die bei Leckage an Wert verlieren (vgl. Edenhofer et al. 2005) • Finanzierung von CCS-Anlagenin kohlereichen Entwicklungsländern (wie China und Indien): nicht über den CDM, sondern über den (in Kopenhagen zu beschließenden) Technologie-Kooperationsmechanismus regeln oder bilateral

16. Weitere Informationen zum Thema CCS: www.germanwatch.org/klima/ccs Impressum: Herausgeber: Germanwatch e.V. Redaktion: Dr. Gerold Kier, Dr. Manfred Treber, Christoph Bals Dieses Projekt wird gefördert von: Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren Stand: April 2009