US-Energiewirtschaft Ein Traum namens CCSSeite 2/2
© ZEIT Grafik/Quelle: U.S. Energy Information Administration
Ein paar Stunden Autofahrt von Morgantown entfernt, auf der anderen Seite der Appalachen, lässt sich diese viel gepriesene Zukunft besichtigen. Am dahindümpelnden Ohio River erprobt das Mountaineer-Kraftwerk von American Electric Power erstmals ein CCS-Verfahren. Am 1. September hat West Virginias Gouverneur John Manchin III das endlose Gewirr aus Pipelines, Turbinen, Kühlaggregaten und Pumpen feierlich eingeweiht. 72 Millionen Dollar kostete die Umrüstung des alten Kraftwerks, vier Jahre lang will man Erfahrungen sammeln und auswerten.
Vom Dach eines Kraftwerkblocks aus erklärt Gary Spitznogle das weit verzweigte, komplizierte System. Er ist heiser, denn er muss selbst in 30 Meter Höhe gegen den hämmernden Lärm der Röhren und Pumpen anbrüllen. Der Chefingenieur ist begeistert von der Technik und den ersten Probeläufen. Auf seinem Laptop zeigt er in einem simulierten Verfahren, wie wunderbar und reibungslos im Prinzip alles funktionieren sollte. Und doch, gesteht er unumwunden ein, habe auch er bislang mehr Fragen als Antworten. »Wir brauchen Geduld, viel Geduld«, meint Spitznogle, »vor dem Jahr 2020 wird CCS nicht serienreif sein.« Falls es dies jemals werden sollte.
Die Aussonderung des CO₂ ist teuer und kostet enorm viel Energie. Etwa zehn bis zwölf Prozent der Emissionen eines Kohlekraftwerks bestehen üblicherweise aus Kohlendioxid. Das Treibhausgas ist so eng vermischt mit anderen Umweltgiften, dass es aufwendig herausgetrennt werden muss. Am Ende speist das Werk nur 35 Prozent der produzierten Energie ins Stromnetz ein, den großen Rest braucht es für den Betrieb der eigenen Anlage. »Der Preis für Kohlestrom«, meint Spitznogle, »wird sowieso und mit CCS noch mehr steigen müssen.«
Das größte Problem aber: Niemand weiß, wie sich das CO₂ auf Dauer in der Tiefe verhält. An mehreren Stellen wird es in New Haven 2500 bis 3000 Meter unter die Erde gejagt, in poröse Sandstein- und Schieferschichten. Doch wie reagiert das Gestein auf den Druck? Und wird das Kohlendioxid dort bis in alle Ewigkeit friedlich ruhen? Wohin entweicht das verdrängte Salzwasser? Was machen die darüber liegenden Schichten, wird sich die Erde vielleicht heben und gar beben? Explodiert das CO₂ möglicherweise eines Tages mit einem großen Knall, oder bahnt es sich heimlich, still und leise einen Weg an die Oberfläche und schießt aus dem Boden in die Atmosphäre? Fragen über Fragen. Dutzende unterirdischer Kameras überwachen jede Regung und erstatten Bericht.
Die Idee: Riesige Pipelines voller Kohlendioxid durchziehen das Land
Aber selbst wenn alles reibungslos funktionieren sollte, bleibt die Frage: Gibt es unter der Erde überhaupt genug geeigneten Speicherraum für Millionen Tonnen von Kohlendioxid? Ingenieur Spitznogle zieht auf dem Dach des Kraftwerkblocks mit beiden Armen große Kreise. »Rechts, links, geradeaus«, sagt er, »fast so weit das Auge reicht, gehört das Land uns.« Doch in vier Jahren, wenn das Pilotprojekt ausläuft, wird der gesamte Untergrund vollgestopft sein. Und das bereits von den nur anderthalb Prozent des gesamten CO₂-Ausstoßes in New Haven, die derzeit herausgefiltert und in der Erde gelagert werden. Die restlichen 98,5 Prozent entweichen weiterhin durch den Schornstein in die Luft und heizen die Atmosphäre auf.
Spitznogle spricht von einem gigantischen Pipelinesystem, mit dem man künftig das Kohlendioxid aus Amerikas Kraftwerken zu den riesigen unterirdischen Gesteinsmassen des Mittleren Westens transportieren könne. Alles sei möglich, sagt er, doch zuvor müsse man die vielen komplizierten Eigentums-, Nutzungs- und Haftungsfragen klären. Wem gehören die Steine da unten, wer darf sie wirtschaftlich nutzen, wer kommt für Schäden auf? Das Mountaineer-Kraftwerk von New Haven zum Beispiel liegt direkt an der Grenze von West Virginia und Ohio. Wie ein Schießhund, sagt Spitznogle, passe der Nachbarstaat darauf auf, dass bei den Pumpaktionen kein Gramm CO₂ unter dem Ohio River hindurch in seine Gesteinsschichten gerate. »Die wollen erst mal abwarten, was in den nächsten vier Jahren hier auf unserer Seite geschieht.«
Auf dem Kohlegipfel in Morgantown entwirft ein Professor der Technischen Universität bereits eine ganz andere Zukunft für die Kohle und das CO₂. Von wegen CCS. Diese Technik sei nur von vorübergehendem Wert. Man müsse das schädliche Kohlendioxid eines Tages vielleicht gar nicht mehr unter der Erde lagern, erklärt er in einem fensterlosen, von einer Klimaanlage eisgekühlten Hotelraum. Stattdessen zerlege man es in seine Bestandteile: »In C und O₂ – und schwuppdiwupp gewinnt man mit dem C den Baustoff Kohlefaser.« Seine Stimme schnappt vor Begeisterung über, in der er schon überall auf der Welt Milliarden von Fahrrädern und Autos herumfahren sieht, sämtlich gebaut aus der Resteverwertung der Kohlekraft. Zu diesem Zeitpunkt hören aber nur noch einige Unermüdliche zu. Die meisten sind ins Footballstadion entschwunden und lassen dort auf ihre Weise die Kohle hochleben.
- Datum 12.01.2010 - 12:03 Uhr
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- Quelle DIE ZEIT, 07.01.2010 Nr. 02
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Wir beobachten den gleichen Vorgang, den wir von der Kernenergie kennen: Erst Kraftwerke aufbauen, in Betrieb nehmen und den Lebensstandard darauf aufbauen, und dann erst überlegen, wohin mit den Endprodukten. Kohle-Endlagerung wird beschlossen, gefeiert, umklammert, ohne auch nur mit Sicherheit über die Machbarkeit Bescheid zu wissen.
Das ignorierte Problem sind nicht die Kosten und der sinkende Wirkungsgrad, sondern die qualitative Frage, ob es der Umwelt *überhaupt* helfen könnte.
Dass man schließlich aus Kohlenstoff schöne Dinge fertigen kann, wenn man ihn nicht unter Energiefreisetzung mit Sauerstoff reagieren lässt, ist eine schöne Erinnerung, die der Professor gibt. Wie die energieproduzierende Reaktion, dann Wiederaufspaltung von CO_2 in seine Ausgangsprodukte funktionieren soll, ohne beiläufig ein perpetuum mobile zu erfinden, erklärt er freilich nicht :-)
...aus, als könnte man Bakterien einsetzen um CO2 zu spalten.
...aus, als könnte man Bakterien einsetzen um CO2 zu spalten.
...ist nach den Grundsätzen der Thermodynamik doch bestenfalls ein Nullsummenspiel. In die Spaltungsreaktion muss doch mehr Energie reinfliessen als beim Verbrennen der Kohle frei wird.
Oder sieht das irgendjemand anders?
... welche Technologie man als Basis zum "cracken" des CO2 ansetzt.
Mit heutiger Technologie ist das natürlich extremer Blödsinn, sowohl energetisch als auch logistisch. Warum sollte man höchst energieaufwändig den Kohlenstoff aus CO2 gewinnen, wenn es noch massenhaft andere und vor allem billige Kohlenstoffquellen gibt,wie z.B. Erdöl, Erdgas, Kohle und Biomasse.
Eine denkbare Alternative wäre aber die künstliche Photosynthese. Diese könnte man dann statt Solarkraftwerke in Wüstengegenden aufstellen und analog zur natürlichen Photosynthese die Sonnenenergie zur Aufspaltung des CO2 nutzten. Bei einem durchschnittlichen Wirkungsgrad der natürlichen Photosynthese von nur 2-5% und den gferigen Effizienz von Biomasse oder Solarstrom/H2 wäre das vielleicht sogar wirtschaftlich.
Wobei diese "künstlichen Blätter" aber einer der Heiligen Grale der Wissenschaft sind technologisch etwa so weit entfernt wie kommerzielle Kernfusionskraftwerke oder ein Weltraumlift.
Insofern ist der Vorschlag des "crackens" von CO2 aus Kohlekraftwerken natürlich nur eine weitere Nebelkerze der Kohleindustrie.
Andererseits liesse sich aber auch natürliche Fotosynthese nutzen. Also das Durchleiten der Abgase durch Becken, in denen Photosynthese betreibende Algen lebten. Als Produkt erhielte man Biomasse, die sich anderswo wieder einsetzen liesse, die sich aber auch einfacher entsorgen lässt (immerhin waren fossile Verbrennungenergieträger auch mal Biomasse). Setzte man als Ziel der Filterung nicht 100% sondern nur 40 -60 an, so wäre das Kohlekraftwerk zumindest als Übergangslösung diskutabel.
... welche Technologie man als Basis zum "cracken" des CO2 ansetzt.
Mit heutiger Technologie ist das natürlich extremer Blödsinn, sowohl energetisch als auch logistisch. Warum sollte man höchst energieaufwändig den Kohlenstoff aus CO2 gewinnen, wenn es noch massenhaft andere und vor allem billige Kohlenstoffquellen gibt,wie z.B. Erdöl, Erdgas, Kohle und Biomasse.
Eine denkbare Alternative wäre aber die künstliche Photosynthese. Diese könnte man dann statt Solarkraftwerke in Wüstengegenden aufstellen und analog zur natürlichen Photosynthese die Sonnenenergie zur Aufspaltung des CO2 nutzten. Bei einem durchschnittlichen Wirkungsgrad der natürlichen Photosynthese von nur 2-5% und den gferigen Effizienz von Biomasse oder Solarstrom/H2 wäre das vielleicht sogar wirtschaftlich.
Wobei diese "künstlichen Blätter" aber einer der Heiligen Grale der Wissenschaft sind technologisch etwa so weit entfernt wie kommerzielle Kernfusionskraftwerke oder ein Weltraumlift.
Insofern ist der Vorschlag des "crackens" von CO2 aus Kohlekraftwerken natürlich nur eine weitere Nebelkerze der Kohleindustrie.
Andererseits liesse sich aber auch natürliche Fotosynthese nutzen. Also das Durchleiten der Abgase durch Becken, in denen Photosynthese betreibende Algen lebten. Als Produkt erhielte man Biomasse, die sich anderswo wieder einsetzen liesse, die sich aber auch einfacher entsorgen lässt (immerhin waren fossile Verbrennungenergieträger auch mal Biomasse). Setzte man als Ziel der Filterung nicht 100% sondern nur 40 -60 an, so wäre das Kohlekraftwerk zumindest als Übergangslösung diskutabel.
... welche Technologie man als Basis zum "cracken" des CO2 ansetzt.
Mit heutiger Technologie ist das natürlich extremer Blödsinn, sowohl energetisch als auch logistisch. Warum sollte man höchst energieaufwändig den Kohlenstoff aus CO2 gewinnen, wenn es noch massenhaft andere und vor allem billige Kohlenstoffquellen gibt,wie z.B. Erdöl, Erdgas, Kohle und Biomasse.
Eine denkbare Alternative wäre aber die künstliche Photosynthese. Diese könnte man dann statt Solarkraftwerke in Wüstengegenden aufstellen und analog zur natürlichen Photosynthese die Sonnenenergie zur Aufspaltung des CO2 nutzten. Bei einem durchschnittlichen Wirkungsgrad der natürlichen Photosynthese von nur 2-5% und den gferigen Effizienz von Biomasse oder Solarstrom/H2 wäre das vielleicht sogar wirtschaftlich.
Wobei diese "künstlichen Blätter" aber einer der Heiligen Grale der Wissenschaft sind technologisch etwa so weit entfernt wie kommerzielle Kernfusionskraftwerke oder ein Weltraumlift.
Insofern ist der Vorschlag des "crackens" von CO2 aus Kohlekraftwerken natürlich nur eine weitere Nebelkerze der Kohleindustrie.
Andererseits liesse sich aber auch natürliche Fotosynthese nutzen. Also das Durchleiten der Abgase durch Becken, in denen Photosynthese betreibende Algen lebten. Als Produkt erhielte man Biomasse, die sich anderswo wieder einsetzen liesse, die sich aber auch einfacher entsorgen lässt (immerhin waren fossile Verbrennungenergieträger auch mal Biomasse). Setzte man als Ziel der Filterung nicht 100% sondern nur 40 -60 an, so wäre das Kohlekraftwerk zumindest als Übergangslösung diskutabel.
... sind durchaus eine denkbare Form der Biomasseproduktion.
Jedoch sind auch die Algenfarmen teuer. Um den Ausstoß an CO2 auch nur eines mittelgroßen Kohlekraftwerks zu kompensieren würde es eine Algenfarm erfordern, die sehr viel mehr kostet als das Kraftwerk selbst. Auch müsste so eine Algenfarm, je nach verwendeter Technik, hunderte Hektar bis Quadratkilometer groß sein.
Überdies entfallen ja auch nicht die energetischen und finanziellen Kosten der CO2-Abscheidung am Kraftwerk, auch wenn die Filterung nur 40-60% des CO2 beträfe.
... sind durchaus eine denkbare Form der Biomasseproduktion.
Jedoch sind auch die Algenfarmen teuer. Um den Ausstoß an CO2 auch nur eines mittelgroßen Kohlekraftwerks zu kompensieren würde es eine Algenfarm erfordern, die sehr viel mehr kostet als das Kraftwerk selbst. Auch müsste so eine Algenfarm, je nach verwendeter Technik, hunderte Hektar bis Quadratkilometer groß sein.
Überdies entfallen ja auch nicht die energetischen und finanziellen Kosten der CO2-Abscheidung am Kraftwerk, auch wenn die Filterung nur 40-60% des CO2 beträfe.
... sind durchaus eine denkbare Form der Biomasseproduktion.
Jedoch sind auch die Algenfarmen teuer. Um den Ausstoß an CO2 auch nur eines mittelgroßen Kohlekraftwerks zu kompensieren würde es eine Algenfarm erfordern, die sehr viel mehr kostet als das Kraftwerk selbst. Auch müsste so eine Algenfarm, je nach verwendeter Technik, hunderte Hektar bis Quadratkilometer groß sein.
Überdies entfallen ja auch nicht die energetischen und finanziellen Kosten der CO2-Abscheidung am Kraftwerk, auch wenn die Filterung nur 40-60% des CO2 beträfe.
Die Veranstaltung in West Virginia zeigt einige Parallelen zur den verzweifelten Bemühungen hierzulande, den Kohlebergbau an Saar und Ruhr am Leben zu halten. Denn ähnlich wie in Europa rechnet die US-Regierung in den kommenden Jahren mit einem rapiden Rückgang der Kohleproduktion in den traditionellen Kohlefeldern der Appalachen. Daher verlagert sich der US-Kohlebergbau immer mehr in den mittleren Westen, von wo aus der Rohstoff allerdings über weite Strecken transportiert werden muss.
Da inzwischen generell mit künftigen CO2-Kosten gerechnet wird und auch bei CCS-Projekten zunehmend auf Schwierigkeiten gestoßen sind sind die Chancen für neue Kohlekraftwerke in den USA gesunken. Tatsächlich wurde in den vergangenen ?20 Jahren von allen angekündigten Anlagen nur jede Zehnte realisiert.
Eigentlich handelt es sich in den Appalachen um Tagebau. Die Spitze eines Berges wird weggesprengt und anschliessend der Berg von oben nach unten abgefräst. Mit den gleichen Monster-Gerätschaften, die wir hier in Deutschland aus dem Braunkohleabbau kennen. Die Kohle wird anschliessend auf Waggons verladen und abtransportiert.
Da Kohle nicht nur aus reinem Kohlenstoff besteht, gibt es die bekannten Umweltschäden durch Schwermetalle und andere Giftstoffe und eine vom Leben "befreite" Mondlandschaft. Bitterfeld in XXXL sozusagen.
Da in den Ballungsräumen des Nordostens niemand AKWs will und auch keine alternative Energieversorgung erkennbar ist, wird es wohl so weitergehen. Es geht ja nicht nur um Strom sondern auch ums Heizen in den wirklich eklig nass-kalten Wintern.
Natürlich ist CCS eine Nebelkerze. Niemand würde in Chicago, Boston oder NY ein paar Millionen Kubikmeter CO2 verbuddeln.
Eigentlich handelt es sich in den Appalachen um Tagebau. Die Spitze eines Berges wird weggesprengt und anschliessend der Berg von oben nach unten abgefräst. Mit den gleichen Monster-Gerätschaften, die wir hier in Deutschland aus dem Braunkohleabbau kennen. Die Kohle wird anschliessend auf Waggons verladen und abtransportiert.
Da Kohle nicht nur aus reinem Kohlenstoff besteht, gibt es die bekannten Umweltschäden durch Schwermetalle und andere Giftstoffe und eine vom Leben "befreite" Mondlandschaft. Bitterfeld in XXXL sozusagen.
Da in den Ballungsräumen des Nordostens niemand AKWs will und auch keine alternative Energieversorgung erkennbar ist, wird es wohl so weitergehen. Es geht ja nicht nur um Strom sondern auch ums Heizen in den wirklich eklig nass-kalten Wintern.
Natürlich ist CCS eine Nebelkerze. Niemand würde in Chicago, Boston oder NY ein paar Millionen Kubikmeter CO2 verbuddeln.
CCS halte ich für unsinnig. Sinn würde es nur machen, wenn es JETZT schon Einsatzbereit wäre und alle Fragen geklärt wären.
Anstatt Leitungsnetzte für CO2 zu bauen, sollten lieber die Stromnetze ausgebaut werden und das Geld in regenerative Energien gesteckt werden. Diese sind jetzt seit mehreren Jahrzenten erprobt und wahrscheinlich alle (vergleichsweise geringfügigen) Probleme bekannt.
Zur Energiespeicherung, dem größten Problem: Erstens würde dieses durch entsprechende Netzstrukturen deutlich veringert (Wasser in Schweden, Solar in Afrika, ...), zweitens kommt das Problem glaube ich erst bei wesentlich größeren Anteilen regenerativen Stroms zum tragen.
Eigentlich handelt es sich in den Appalachen um Tagebau. Die Spitze eines Berges wird weggesprengt und anschliessend der Berg von oben nach unten abgefräst. Mit den gleichen Monster-Gerätschaften, die wir hier in Deutschland aus dem Braunkohleabbau kennen. Die Kohle wird anschliessend auf Waggons verladen und abtransportiert.
Da Kohle nicht nur aus reinem Kohlenstoff besteht, gibt es die bekannten Umweltschäden durch Schwermetalle und andere Giftstoffe und eine vom Leben "befreite" Mondlandschaft. Bitterfeld in XXXL sozusagen.
Da in den Ballungsräumen des Nordostens niemand AKWs will und auch keine alternative Energieversorgung erkennbar ist, wird es wohl so weitergehen. Es geht ja nicht nur um Strom sondern auch ums Heizen in den wirklich eklig nass-kalten Wintern.
Natürlich ist CCS eine Nebelkerze. Niemand würde in Chicago, Boston oder NY ein paar Millionen Kubikmeter CO2 verbuddeln.
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