Die Schweiz hat sich ein ehrgeiziges Ziel gesetzt: Die Treibhausgasemissionen des Landes bis 2050 auf Netto-Null zu senken. Dazu bedarf es jedoch mehr als nur eines massiven Ausbaus erneuerbarer Energien und Sparmassnahmen.
Die Bundesregierung geht davon aus, dass sich die schwer zu reduzierenden CO2-Emissionen, beispielsweise aus Verbrennungsanlagen, auf 12 Millionen Tonnen pro Jahr belaufen werden. Ein Teil des emittierten CO2 muss daher wieder aus der Atmosphäre entfernt werden. Die Frage ist, wie? Und was ist damit zu tun?
Zwei verschiedene Speicherpfade untersucht
Diese Fragen wurden im Rahmen eines von der ETH Zürich geleiteten Pilotprojekts untersucht, das ein breites Konsortium von Partnern aus Wissenschaft und Industrie zusammenbrachte. Die Forscher untersuchten zwei Lösungen zur dauerhaften Speicherung von CO2:
Das Projekt nutzte Kohlendioxidemissionen einer Kläranlage in Bern. Die Forscher führten eine Lebenszyklusanalyse durch, die die gesamte Kette abdeckte – von der Abscheidung und Verflüssigung des CO2 am Entstehungsort bis hin zu seinem Transport und seiner dauerhaften Speicherung. Außerdem berechneten sie, wie viel neues CO2 entlang der gesamten Kette entsteht. Darüber hinaus wurden verschiedene Lösungen für Methoden und Technologien zur Kohlenstoffabscheidung für eine Müllverbrennungsanlage und eine Zementproduktionsanlage untersucht.
Bereits ein positiver CO2-Fußabdruck
Das Projekt hat gezeigt, dass beide Wege technisch machbar sind und positive Auswirkungen auf das Klima haben. In allen untersuchten Beispielen überstieg die gespeicherte CO2-Menge die entlang der Transportkette verursachten Emissionen. Bei der Einlagerung in recyceltem Abbruchbeton beträgt der Wirkungsgrad und damit das Verhältnis zwischen gespeicherten Emissionen und resultierenden neuen Emissionen 90 %; Beim Transport von Schweizer CO2 und der anschließenden Speicherung in einem geologischen Reservoir in Island sind es rund 80 %.
Diese Effizienz dürfte sich in Zukunft verbessern, da die meisten neuen Emissionen beim Transport der Container per Bahn und Schiff entstehen und einige dieser Verkehrsträger neben fossilen Brennstoffen auch noch Energie aus Kohlekraftwerken nutzen. Soll künftig CO2 in großem Umfang exportiert werden, wäre der Bau einer Pipeline eine mögliche Lösung.
Ein Aspekt, der die Forscher hingegen überraschte, waren die regulatorischen Schwierigkeiten beim Versuch, CO2 durch mehrere Länder nach Island zu transportieren. Dies war der erste grenzüberschreitende Transport von Kohlendioxid zur Speicherung. „In der Lebensmittelindustrie wird viel CO2 benötigt und kann problemlos über die Grenzen transportiert und als Chemie gekennzeichnet werden. Liegt das Kohlendioxid aber – wie in unserem Fall – in Form von Abfall vor, ist das regulatorische Umfeld sehr unklar.“ „, erklärt Marco Mazzotti, Projektkoordinator und ETH-Professor.
Das Projektteam kam daher zum Schluss: Wenn die Schweiz in Zukunft CO2 im großen Stil speichern und Anreize für Unternehmen schaffen will, muss sie sich mit ihren europäischen Nachbarn auf klare Regelungen einigen.
Viele Forschungsfragen sind noch unbeantwortet
Auch wenn die im Projekt erprobten Technologien ordnungsgemäß funktionieren, besteht im Bereich des CO2-Managements noch großer Forschungsbedarf. Es ist auch wichtig, sicherzustellen, dass die Technologien kommerziell ausgereift werden. Im Jahr 2023 hat die ETH Zürich zusammen mit ihren Partnern aus Politik, Wissenschaft und Industrie die „Koalition für grüne Energie und Speicherung“ gegründet, deren Ziel es unter anderem ist, die Einführung und Einführung bestehender Technologien zur Erfassung im industriellen Maßstab zu beschleunigen CO2, produziert klimaneutrale Gase und fossile Brennstoffe und speichert CO2 dauerhaft.
Eine weitere Frage, mit der sich ETH-Forscher beschäftigen, ist, ob CO2 auch näher an der Heimat, in der Schweiz, unterirdisch gespeichert werden kann. Ein möglicher Injektionstest in einem von der Nationalen Genossenschaft für die Entsorgung radioaktiver Abfälle (NAGRA) nicht mehr geforderten Bohrloch in Trüllikon könnte erste Antworten liefern.