Klimaschutz mit der Abscheidung und Speicherung von CO2

Der Klimawandel wird im kommenden November im Rahmen der 26. Klimakonferenz der Vereinten Nationen (COP26) in Glasgow erneut ins Zentrum der öffentlichen Diskussionen rücken. Die rekordverdächtige Häufung von Extremwetterereignissen des Sommers 2021 mit Überschwemmungen, Dürren, Waldbränden und Wirbelstürmen hat einen Vorgeschmack auf die negativen Auswirkungen der Erderwärmung geliefert.

Massgeblicher Treiber dieser Erderwärmung ist die in der Atmosphäre schnell ansteigende Konzentration des Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂). CO₂ macht 74.4% der globalen Treibhausgase aus (gemessen am Erderwärmungspotenzial, welches zum Beispiel bei Methan deutlich höher ist). Sollen die negativen Folgen der Erderwärmung eingedämmt werden, stellt die Reduktion der CO₂-Emissionen eine absolute Notwendigkeit dar.

Kohlenstoffabscheidung und -speicherung ist technologisch geeignet

Ein grosser Teil des CO₂-Reduktionspfads bis zur Erreichung des Pariser Klimaziels kann mit erneuerbaren Energien, Energieeffizienzsteigerungen und der zunehmenden Elektrifizierung bewältigt werden. Aber eben nur ein Grossteil. Die Internationale Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) schätzt, dass circa 6-10% des CO₂ in Bereichen emittiert werden, in denen die Emissionen nur sehr schwer bis gar nicht vermeidbar sind – zum Beispiel in der Zement- und Stahlherstellung. Die Kohlenstoffabscheidung-, -verwertung und -speicherung (engl. Carbon Capture Utilization & Storage, CCUS) wird von Experten als eine technologisch effektive Methode zur Entfernung von CO₂ in einer Vielzahl von Sektoren gesehen.

Bereits praktizierte und mögliche Verwendung

CCUS umfasst die Abscheidung (oder Filterung) von CO₂ aus einer Reihe von Quellen (einschliesslich Luft) und den Transport per Pipeline oder Schiff zur Nutzung oder dauerhaften Speicherung (siehe Grafik). Die Technologie wird bereits bei der Stromerzeugung und bei Industrieanlagen, die fossile Brennstoffe oder Biomasse verwenden und zum Beispiel Wasserstoff herstellen, eingesetzt. Abgeschiedenes CO₂ kann vor Ort verwendet oder in komprimierter Form transportiert werden. Es kann zum Beispiel zur Herstellung von synthetischem Flugzeugkraftstoff verwendet oder dauerhaft in geologischen Formationen wie bespielsweise in erschöpften Lagerstätten von Öl und Gas gespeichert werden.

Der CCUS-Prozess

Kosten für CCUS sind noch immer hoch

Die ersten CCUS-Anlagen sind seit den 1980er Jahren in Betrieb, allerdings nur in sehr ausgewählten Anwendungsbereichen, in denen die CO₂-Konzentration hoch ist, wie zum Beispiel der Ammoniakherstellung oder Erdgasverarbeitung. Die erste Anlage wurde in der texanischen Region Val Verde erbaut.

Grundsätzlich gilt: Je höher die CO₂-Konzentration, desto tiefer die Kosten zur Abscheidung einer Tonne CO2 (vgl. Grafik unten). Diese Faustregel ist auch der Grund, warum die Abscheidung von CO₂ direkt aus der Luft die kostenintensivste CCUS-Variante darstellt. In den Abgasen eines Kohlekraftwerks ist die CO₂-Konzentration zum Beispiel viel höher als in der Luft, wo sie nur 0,04 Volumenprozent beträgt. Hinzu kommt, dass CO₂ am besten dort abgeschieden werden sollte, wo es auch verwertet oder endgültig gespeichert wird. Andernfalls kommen zu den durchschnittlichen Kosten zur Abscheidung einer Tonne CO₂ von circa USD 80/Tonne noch USD10/Tonne für den Transport und USD 30/Tonne für die Speicherung dazu. Heute betragen die Kosten zur endgültigen Speicherung einer Tonne CO₂ in den USA deshalb circa USD 120/Tonne.

Erst ein hoher CO₂-Preis gibt Anreiz zum Einsatz von CCUS

Die wirtschaftliche Attraktivität von CCUS ist untrennbar mit der CO₂-Bepreisung und -Besteuerung verbunden. Die Rechnung ist so simpel wie wahr: In Zukunft werden die CO₂-Preise auf deutlich über USD 100/Tonne steigen müssen. Denn solange es günstiger ist, eine Tonne CO₂ in die Luft zu emittieren als zu speichern, besteht ohne staatliche Subventionen kein wirtschaftlicher Anreiz zum Bau von CCUS-Anlagen. Wahrscheinlich werden die Kosten von CCUS aufgrund von Fortschritten bei der Technologie oder Skalierungseffekten über die nächsten Jahre etwas abnehmen. Für die zunehmende Verwendung von CCUS spricht, dass die Technologie sowohl in der EU als auch in den USA breite politische Unterstützung geniesst, da CO₂-Emissionen gewisser Sektoren eben nicht verhindert, sondern nur neutralisiert werden können.

CCUS im Rahmen unserer globalen Aktienstrategie

In den letzten Jahren liess sich beobachten, dass vor allem Unternehmungen des «traditionellen» Energie- und Rohstoffsektors in Richtung CCUS vorstossen. Beispiele hierfür sind integrierte Ölunternehmen wie Keyera (Kanada) oder Calix (Australien). Es gibt jedoch auch rein auf CCUS spezialisierte Unternehmen wie Aker Carbon Capture, Jericho Energy Ventures und HTC Purenergy.

Wir beobachten die technologischen und politischen Entwicklungen bei CCUS und evaluiert Opportunitäten bei einzelnen Unternehmen mit unserem fundamentalen, ESG-integrierten Research-Ansatz. Ergebnisse setzen wir gegebenenfalls im Rahmen unserer globalen, nachhaltigen Aktienstrategie um.

Kosten der CO₂-Abscheidung ohne Transport und Speicherung

Quelle: IEA analysis based on own estimates and

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• NETL (2014), Cost of capturing CO₂ from Industrial sources, Energy Analysis | netl.doe.gov
• Rubin, E. S., Davison, J. E. and Herzog, H. J (2015), The cost of CO₂ capture and storage The cost of CO₂ capture and storage | Request PDF (researchgate.net)