CCS steht für die englischen Begriffe Carbon Dioxide Capture and Storage und meint übersetzt: das Abfangen und die Speicherung von Kohlendioxid.
Die Grundidee ist einfach: CO₂ soll eingelagert werden, statt in der Atmosphäre das Klima anzuheizen. Die meisten Pläne gehen dabei davon aus, dass das CO₂ aus Abgasen großer Industrieanlagen oder Kraftwerken gefiltert wird. Danach wird es verflüssigt und über Pipelines zu den Speicherorten transportiert und dort gespeichert. Am Speicherort braucht man dann eine große, starke Pumpe, mit der man das CO₂ in den tiefen Untergrund, in den Sandstein, verpressen kann.
Deutschland will bis 2045 klimaneutral sein. Die Bundesregierung sagt, rund fünf Prozent aller Treibhausgas-Emissionen in Deutschland seien auch noch in 20 Jahren "unvermeidbar". Das wären dann rund 55 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente pro Jahr. Davon können laut Bundesregierung 40 Millionen durch natürliche Senken wie Wälder und Moore aufgenommen werden. Für die verbliebenen 15 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr könnte die CCS-Technologie eine Lösung sein.
Nach dem Willen der Bundesregierung soll die unterirdische Speicherung von klimaschädlichem CO₂ in Deutschland zukünftig möglich werden. Einen entsprechenden Entwurf zur Änderung des Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes hat das Kabinett Ende Mai 2024 beschlossen. Demnach ist eine CO₂-Speicherung vor allem in der Nordsee geplant. Allerdings müssen Bundestag und Bundesrat noch zustimmen. Im Februar 2024 hatte die Bundesregierung bereits Eckpunkte einer sogenannten Carbon Management-Strategie vorgelegt.
Der Einsatz von CCS ist in Deutschland seit 2012 gesetzlich geregelt: Lediglich vier Millionen Tonnen CO₂ dürfen pro Jahr gespeichert werden. Eine Klausel gibt den einzelnen Bundesländern zudem die Option zum generellen Verbot der CO₂-Speicherung auf ihrem Territorium. Umgesetzt wurde damit das sogenannte London-Protokoll von 1972, das die Meeresverschmutzung durch das Einbringen von Abfällen und anderen Stoffen verbietet.
Für die Speicherung von CO₂ werden erschöpfte Erdgas- oder Erdöllagerstätten und tiefe, Salzwasser führende Gesteinsschichten (saline Aquifere) an Land und im Meeresgebiet in Betracht gezogen. Je tiefer die Speicher in der Erde liegen, desto effektiver kann man das CO₂ lagern, weil der Tiefendruck das Volumen des Gases erheblich verkleinert. Die Bundesregierung hat sich grundlegend auf eine Speicherung in der Nordsee geeinigt. Eine Speicherung an Land soll vorerst ausgeschlossen bleiben. Auch Meeresschutzgebiete würden ausgenommen.
Neue Schätzungen der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) haben eine Speicherkapazität allein in der deutschen Nordsee von zwei bis acht Milliarden Tonnen CO₂ errechnet - zum Vergleich: Zurzeit stößt Deutschland rund 660 Millionen Tonnen CO₂ im Jahr aus. Aufsummiert wird den salinen Aquiferen eine Speicherkapazität von etwa 20 Milliarden Tonnen zugeschrieben. Bei den erschöpften Erdgasfeldern sind es etwa 2,75 Milliarden Tonnen, bei Erdöllagerstätten 130 Millionen Tonnen. Diese Kapazitäten würden genügen, um die Emissionen aller deutschen Kraftwerke für etwa 30 bis 60 Jahre zu lagern.
Im Sleipner-Feld in der Nordsee verpresst Norwegen schon seit 26 Jahren CO₂ - jährlich rund eine Million Tonnen. In Dänemark startete 2023 das Projekt "Greensand", bei dem in Zukunft pro Jahr acht Millionen Tonnen CO₂ gespeichert werden sollen - 13 Prozent der aktuellen dänischen CO₂-Emissionen. Die Niederlande bauen derzeit im Hafengebiet von Rotterdam Europas größte CCS-Anlage. Mit der Speicherung unter der Nordsee sollen ab 2026 die CO₂-Emissionen des Landes geschätzt um zwei Prozent reduziert werden. Auch Großbritannien plant vor der schottischen Küste einen CO₂-Speicher. Weltweit waren 2022 laut einer Zusammenstellung des Global CCS Institute 30 kommerzielle CCS-Projekte in Betrieb - die meisten in Nordamerika. Die weltweit größte Anlage steht im Nordwesten Australiens.
Geologische Schichten sind in der Lage, Gase über viele Millionen von Jahren zurückzuhalten. Im norwegischen Sleipner-Feld sind bislang keine CO₂-Leckagen entdeckt worden. Die geologische Speicherung von CO₂ sollte in einer Tiefe von mindestens etwa 800 m erfolgen, sodass der Speicher von verschiedenen Gesteinsschichten überdeckt ist. Experten zufolge löst sich das verpresste CO₂ über mehrere Jahrhunderte auf, wird erst zu "Sprudelwasser" und dann zu Kalkstein.
Untersuchungen im Mittelmeer an Stellen mit natürlichem CO₂-Austritt haben ergeben, dass das Wasser auf diesen Flächen sauer wird - zum Schaden der Biodiversität. Die Forschung geht aber - vor allem im Vergleich zu den Mengen, die verpresst werden - nur von sehr kleinen Flächen aus. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) erachtet die Risiken für Leckagen als sehr gering - ebenso wie die Erdbebengefahr. Wenn überhaupt, handele es sich um kaum spürbare Mikrobeben. Allerdings setzte 1986 der Nyos-See in Kamerun - möglicherweise in Folge eines Erdrutsches oder eines kleinen Vulkanausbruches - schlagartig rund 1,6 Millionen Tonnen CO₂ frei: Tausende Menschen und Tiere in der Umgebung starben.
Ein breites Bündnis von Umweltverbänden und Bürgerinitiativen kritisiert CCS als "lebensverlängernde Maßnahme für klimaschädliche Produktion" und prangert die Technologie als "Gegenteil von Klimaschutz" an. CCS verhindere den Ausstieg aus fossilen Energien, blockiere die Energiewende und gefährde den Umbau der Industrie hin zu einer ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft. Zudem belaste CCS kommende Generationen mit der "Ewigkeitslast" von CO₂-Deponien. Der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) und die Deutsche Umwelthilfe (DUH) lehnen eine Gesetzesänderung ab.
Laut BUND ist CCS die teuerste und unrealistischste Option, Treibhausgase zu vermindern. Die Kosten für eine Tonne CO₂ werden auf rund 120 bis 150 Euro beziffert - es ist für die Industrie also billiger, das CO₂ in die Luft zu pusten und zum Ausgleich CO₂-Zertifikate (80 Euro/Tonne) zu kaufen. Ohnehin sollte es eher das Ziel sein, den CO₂-Ausstoß zu minimieren, anstatt CO₂ aufzufangen und zu speichern. Wirtschaftsminister Robert Habeck (Grüne) sagte, ohne die Technologien CCS und CCU ("Carbon Capture and Usage") sei es nicht möglich, die Klimaschutzziele zu erreichen. Beim CCU-Verfahren wird CO₂ nicht unterirdisch abgespeichert, sondern soll für andere Produkte genutzt werden.
Natürliche CO₂-Reduzierer wie Moore, Wälder und Grünland könnten regeneriert und ökologisch genutzt werden. Auch der Ausbau erneuerbarer Energien, der Ausstieg aus der fossilen Infrastruktur und verbindliche Energiesparziele für die Industrie sind Möglichkeiten, die Treibhausgase zu reduzieren. Forscher arbeiten zudem daran, gasförmiges CO₂ in festen Kohlenstoff umzuwandeln. Diesen könnte man deutlich leichter lagern oder auch als Baustoff verwenden. Eine Idee ist, ihn als Ersatz für den immer knapper werdenden Sand bei der Zementherstellung zu nutzen. Festen Kohlenstoff herzustellen ist allerdings nach heutigem Wissensstand sehr energieintensiv.
