CO2-Speicherung

Forschung für eine sichere und dauerhafte CO2-Speicherung

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Die Entwicklung von klimafreundlichen Kraftwerken und Speichern ist untrennbar miteinander verbunden, wenn zukünftig die CCS-Kette erfolgreich geschlossen werden soll. RWE unterstützt Projekte, welche die CO2-Speicherung in ehemaligen Gaslagerstätten und auch in tiefen geologischen Formationen (saline Formationen: Salzwassereinschlüsse in Sedimentgestein) untersuchen.

Es ist das Ziel von RWE, sich an der weiteren Entwicklung von großtechnischen CCS-Projekten über die gesamte Prozesskette von der Stromerzeugung über den Pipeline-Transport bis zur Speicherung zu beteiligen. Die Realisierung eines RWE-eigenen klimafreundlichen CCS-Projektes in Deutschland scheiterte 2010 an unzureichenden politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen. Seit dem Sommer 2012 besteht zwar ein deutsches CCS-Gesetz (Kohlendioxidspeichergesetz), jedoch definiert dieses faktisch nur den Rahmen für CCS-Forschungsvorhaben und nicht für großindustrielle Projekte. RWE beteiligt sich an deutschen und europäischen Forschungs- und Entwicklungsprojekten, die z.B. den Aufbau einer europaweiten CO2-Transport- und Speicherinfrastruktur sowie die Erforschung des deutschen CO2-Speichers in Ketzin bei Berlin zum Ziel haben.

Das Gesamtspeichervolumen für CO2 in Deutschland beziffert die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe auf rund 20 Milliarden Tonnen CO2 (±8 Milliarden Tonnen). Das heißt: Bei der Annahme jährlicher CO2-Emissionen der deutschen Energiewirtschaft von rd. 340 Mio. t (Stand 2014) könnten diese Speicherstätten die CO2-Emissionen des deutschen Kraftwerksparks über einen Zeitraum von über 50 Jahren aufnehmen.

Speicherstätten aufspüren und betreiben

Weltweit werden mögliche Orte zur CO2-Speicherung umfangreich untersucht. Es gibt für viele Länder Kataster der geeigneten Speicherregionen. Diese Kataster werden aktuell weiter präzisiert. Als CO2-Speicher kommen tiefe, Salzwasser-führende Gesteinsschichten (tiefe saline Formationen) sowie ehemalige Erdgas- und ausgeförderte Öllagerstätten in Frage. Solche Speicher gibt es sowohl auf dem Festland (onshore) als auch unter dem Meeresboden (offshore). Europäische Forschungsprojekte wie die Vorhaben „CASTOR“, „CO2GeoCapacity“, „CO2GeoNet“, „CENS“ oder „ECCO“ haben die verschiedenen Möglichkeiten untersucht. Das Projekt „CO2EuroPipe“ untersuchte mit RWE-Beteiligung die infrastrukturelle Verbindung der CO2-Quellen mit den Speichern über ein Transportnetz. Inzwischen können wir auf sehr viele Daten und Informationen zurückgreifen. In Europa wurde und wird CO2 bereits an einer Reihe von Standorten in tiefliegende Speicherformationen injiziert. Dieses sind zum Beispiel eine Erdgaslagerstätte in der Konzession K12-B in der niederländischen Nordsee, das Sleipner-Feld in der norwegischen Nordsee und mit RWE-Beteiligung das Snøhvit-Projekt in der Barentssee. Bei letzterem werden bis zu 700.000 t CO2 pro Jahr eingespeichert. Dort wie auch im Sleipner-Feld wird mit einem umfassenden Monitoring die kontinuierliche CO2-Speicherung überwacht.

Erfolgreiche CO2-Speicherung in Deutschland

Ketzin in Brandenburg, direkt vor den Toren Berlins. Wer durch die Straßen der 4.000-Seelen-Ortschaft fährt, wird es nicht ahnen: Für RWE und große Teile der internationalen Energiewirtschaft ist Ketzin seit über 10 Jahren ein besonders interessanter Flecken auf dem Globus. Genauer gesagt: das Gestein unter Ketzin. In 640 Metern Tiefe gibt es nämlich unzählige Poren im Schilfsandstein, die heute dazu genutzt werden, das CO2 dauerhaft einzuspeichern. Denn wenn das Konzept vom klimaschonenden Kraftwerk Realität werden soll, führt kein Weg an der Einspeicherung von Kohlendioxid in die Erde vorbei. Die CO2-Forschung in Ketzin vergrößert das Wissen über die theoretischen Grundlagen und praktischen Verfahren zur unterirdischen CO2-Speicherung auf dem Festland in salzwasserführenden Gesteinsschichten. Dies reduziert die CO2-Emissionen in die Atmosphäre und kann eine Vertrauensbasis für zukünftige Vorhaben zur geologischen CO2-Speicherung schaffen.

Tests in der Tiefe

Unter wissenschaftlicher Begleitung wurde mit RWE-Beteiligung das europäische Gemeinschaftsprojekt „CO2SINK“ (2004–2010) zur CO2-Speicherung in Ketzin durchgeführt. Dazu wurden mit RWE-Unterstützung seit Juni 2008 bis zu 74 Tonnen CO2 am Tag in die Tiefe befördert. Das injizierte CO2 hat im Wesentlichen Lebensmittel-Qualität, wie sie auch für die Verwendung in Getränken üblich ist. Im Speicher unter Ketzin liegt das CO2 in dichter und in gasförmiger Phase vor. Von 2010 bis 2013 lief das Nachfolgeprojekt „CO2MAN“*: dabei wurde untersucht, wie sich das Klimagas sicher und im großen Stil in tiefe Gesteinsformationen injizieren lässt und wie sich das Gas unter Tage verhält. Im Mai und Juni 2011 wurden über 1.500 Tonnen an CO2 aus dem Braunkohlekraftwerk Schwarze Pumpe (Lausitz) in Ketzin eingespeichert. Messgeräte verfolgen die unterirdische CO2-Verteilung und liefern wertvolle Hinweise über das Ausbreitungsverhalten des Kohlendioxids. So konnte im Projekt „CO2MAN“* bewiesen werden, dass die Einspeicherung von CO2 aus Kraftwerken in Deutschland sicher möglich ist. Insgesamt wurden in Ketzin bis August 2013 67.271 Tonnen CO2 eingespeichert. Das entspricht etwa dem CO2-Ausstoß von 32.000 Autos in einem Jahr. Inzwischen ist die CO2-Einspeicherung in Ketzin beendet. Im Rahmen des Nachfolgeprojektes COMPLETE** wurde im Juli 2015 eine der Bohrungen am Standort verfüllt. Bis 2017 wird es zu einem Verschluss auch der übrigen Bohrungen kommen. Der Speicher wird kontinuierlich überwacht, etwa durch wiederholten Einsatz von 3D-Seismikmessungen, auch um wichtige Erkenntnisse für eventuelle zukünftige CCS-Projekte zu gewinnen.

 

* Das BMBF-Projekt CO2MAN wurde durch das GFZ in Potsdam koordiniert. Als weitere Partner waren vertreten RWE, VNG, Vattenfall, Statoil, Voestalpine, OMV, Dillinger Hütte, Saarstahl, das UFZ Leipzig sowie die Universitäten in Stuttgart, Jena, Erlangen-Nürnberg und Leipzig.

** Das BMBF-Projekt COMPLETE wird durch das GFZ in Potsdam koordiniert. Als weitere Partner sind vertreten RWE, VNG, Vattenfall, Statoil, OMV, Gassnova und SINTEF.

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