Treibhausgas in die Tiefsee

US-Wissenschaftler haben in Modellrechnungen gezeigt, dass sich CO₂ dauerhaft in tiefen Sedimentschichten unter dem Meeresboden speichern ließe. In einem in dieser Woche vorab online von der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichten Aufsatz (DOI: 10.1073/pnas.0605318103) zeigen Kurt Zenz House und Kollegen von der Harvard University, dem MIT und der Columbia University, unter welchen Bedingungen das funktioniert: Wenn man das Gas in einigen hundert Meter Tiefe in Sedimente presst, die mindestens 3000 Meter unter dem Meeresboden liegen, lagere sich das CO₂ als Flüssigkeit und in Form von Hydraten im Sediment ab. Das Wasser in den Poren des Sediments bilde wegen seines höheren Auftriebes eine Art Kappe über dem CO₂, sodass nur Millionen Jahre dauernde Diffusionsprozesse das Gas wieder in den natürlichen Kreislauf zurückführen könnten. Allerdings müssten nun Experimente zeigen, ob sich das System so verhält, wie im Modell beschrieben.

Sequestrierung – also die Abscheidung und unterirdische Lagerung von CO₂ – gilt als einer der großen Hoffnungsträger für eine klimaneutrale Energieversorgung ohne Drosselung des industriellen Wachstums. Drei grundsätzlich verschiedene Abfangtricks haben Ingenieure für Kraftwerke und Industrieanlagen bereits entwickelt: Am besten erprobt sind Verfahren, bei denen das Kohlendioxid nach der Verbrennung von Erdgas oder Kohle chemisch aus dem Rauch herausgewaschen wird. Wesentlich bequemer lässt sich das Kohlendioxid abfangen, wenn man das Brennmaterial im Kraftwerk nicht, wie üblich, mit Luft, sondern mit reinem Sauerstoff verfeuert. Das Abgas besteht dann überwiegend aus zwei Komponenten – CO₂ und Wasserdampf –, die durch Kühlen trennbar sind: Der Dampf kondensiert zu Wasser, das Kohlendioxid bleibt übrig. Bei der dritten Abfangvariante – der integrierten Kohlevergasung (IGCC) – wird das CO₂ noch vor dem Verfeuern aus dem Brenngas geholt. Im Rahmen des Cooretec-Programms, einer Forschungsinitiative des Bundeswirtschaftsministeriums, entwickelt RWE gemeinsam mit Vattenfall und anderen Energiekonzernen Entwürfe für eine neue, verbesserte Generation von IGCC-Kraftwerken. Spätestens in zehn Jahren wollen die europäischen Unternehmen die erste Demonstrationsanlage mit CO₂-Fängern fertiggestellt haben.

Die Frage, wo und wie Tausende von Tonnen CO₂ gelagert werden sollen, ist allerdings noch ungelöst. Analoge Modellbetrachtungen, wie die jetzt veröffentlichte, haben beispielsweise ergeben, dass direkt in die Tiefsee gepresstes CO₂ bereits nach einigen hundert Jahren wieder in den CO₂-Kreislauf zurückgelangt. Außerdem, meinen die Autoren, sei dieses Verfahren "zurzeit unpopulär aus Sorge um das maritime Ökosystem". Die Speicherung in Tiefsee-Sedimenten erlaube es jedoch, "innerhalb der 200-Meilen-Zone den CO₂-Ausstoß von Tausenden von Jahren" zu speichern. (wst)