BECCS: Negative Emissionen mit großem Potenzial fürs Klima

BECCS ermöglicht es, CO2 aus der Atmosphäre einzufangen und dabei noch Strom zu produzieren. Wir erklären dir, wie die Methode funktionieren soll, welches Potential sie hat und wo es noch Probleme gibt.

BECCS steht für „Bioenergy with Carbon Capture and Storage“. 

• „Bioenergy“ meint die Erzeugung von Energie aus Biomasse wie Holz oder Getreide.
• „Carbon Capture and Storage“ bezeichnet Prozesse, bei denen CO₂ aus der Luft eingefangen und im Boden gespeichert wird. Das CO₂ muss nicht zwangsläufig wie im Fall von BECCS aus Biomasse stammen, sondern kann auch durch die Verbrennung von fossilen Energieträgern entstehen. In letzterem Fall spricht man statt von BECCS einfach nur von CCS.

Das Global CCS Institute erklärt BECCS so:

1. Energiepflanzen wie Bäume, Raps oder Mais ziehen mithilfe der Photosynthese CO₂ aus der Luft.
2. Diese Pflanzen werden in Biogasanlagen verwertet und anschließend zur Strom- oder Wärmeerzeugung verbrannt. Alternativ lassen sich daraus Kraftstoffe wie Bio-Ethanol gewinnen und wiederum verwerten – beispielsweise in Autos. Bei diesen Prozessen wird in den Pflanzen gespeicherter Kohlenstoff unter anderem in Form von CO₂ freigesetzt.
3. Das CO₂ fängt man ein und speichert es in geeigneten Lagerstätten im Boden. Laut dem Umweltbundesamt (UBA) eignen sich beispielsweise ehemalige Erdöl- und Erdgaslagerstätten, salzwasserhaltige Grundwasseradern („saline Aquiferen“) oder der Meeresboden.

Hinweis: Nicht alles ausgestoßene CO₂ lässt sich einfangen. Das UBA nennt Schätzungen von etwa 65 bis 80 Prozent, die sich in der Praxis allerdings noch bestätigen müssen.

BECCS spielt eine wichtige Rolle für das 1,5-Grad-Ziel

Das Potential von BECCS liegt auf der Hand: Theoretisch lässt sich Energie mit negativen CO_2-Emissionen erzeugen. Dafür muss am Ende mehr CO₂ gespeichert werden, als während des gesamten Prozesses vom Anbau der Pflanzen bis zum Abspeichern frei wird.

Ein zentrales Ziel dieses Jahrhunderts ist es, die Klimaerwärmung unter 1,5 Grad zu halten, um gravierende Umweltschäden zu vermeiden. Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) nennt verschiedene Wege, auf denen dieses Ziel erreicht werden kann – die meisten dieser Wege schließen negative CO₂-Emissionen durch BECCS mit ein.

Je nach Szenario müssen um 2100 null bis 16 Gigatonnen CO₂ jährlich durch BECCS eingefangen werden. Das IPCC rechnet damit, dass BECCS bis zu fünf Gigatonnen im Jahr schaffen kann. Dies reicht nicht für alle Pfade zum 1,5-Grad-Ziel, ist jedoch ein sehr wichtiger Baustein. Laut IPCC würde die Minimierung der CO₂-Emissionen ohne Maßnahmen wie BECCS wahrscheinlich teurer werden.

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Stand der Forschung zu BECCS

Laut dem Global CCS Institute befindet sich BECCS momentan noch in der Forschungsphase. Das genaue Einsparpotential, die Kosten und mögliche Zielkonflikte sind noch nicht klar bemessen. Es gibt bereits Pilotanlagen für BECCS. Diese reichen dem IPCC zufolge jedoch nicht aus, um BECCS in den nächsten Jahren im großen Stil anzuwenden. 

BECCS: Zwei große Einschränkungen

Vor allem zwei Faktoren begrenzen das Potential von BECCS.

1. Die landwirtschaftliche Nutzfläche ist begrenzt

Laut dem IPCC könnte einer groben Schätzung zufolge etwa die Hälfte der landwirtschaftlichen Nutzfläche weltweit für BECCS gebraucht werden. Denn Energiepflanzen wie Bäume oder Getreide brauchen Platz. Einer Studie zufolge entsteht hierbei erstens ein Konflikt mit der Nahrungsmittelproduktion. Außerdem schaden Energiepflanzen in Monokultur der Biodiversität und sie brauchen viel Wasser und Düngemittel. Laut der Studie stehen viele Umweltorganisationen BECCS deshalb kritisch gegenüber.

Das IPCC schreibt, dass sich dieses Problem möglicherweise verringern lässt, wenn man die benötigten Flächen auf das Wasser ausdehnt. In Aquakulturen lassen sich Algen züchten, die wie Pflanzen an Land CO₂ binden und Energie liefern. Das Global CCS Institute fügt hinzu, dass sich auch organische Abfälle als Rohstoffe für BECCS nutzen lassen.

2. Die geeigneten Lagerstätten sind begrenzt

Nicht jeder Ort im Boden ist geeignet, um CO₂ über Jahrhunderte hinweg sicher zu speichern. Ein sicherer Speicherort ist jedoch aus mehreren Gründen wichtig, wie das UBA anmahnt:

• Austretendes CO₂ könnte in die Atmosphäre gelangen und damit die CO2-Bilanz verschlechtern.
• Freiwerdendes CO₂ kann Schadstoffe aus dem Boden herauslösen.
• Wenn CO₂ in salinen Aquiferen frei wird, kann das Salzwasser eventuell in höherliegende Grundwasserleiter gelangen und dort das Grundwasser versalzen.

Darüber hinaus könnten sich dem UBA zufolge Zielkonflikte beispielsweise mit Geothermie-Anlagen ergeben. Außerdem sollte BECCS nicht als schnelle technische Lösung gesehen werden, die vom eigentlichen Problem ablenkt: der derzeitigen Verbrennung fossiler Brennstoffe und Zerstörung von Ökosystemen.

Klimarettung mit BECCS – aber nicht ausschließlich

Insgesamt wird deutlich, dass BECCS großes Potential hat – denn es liefert im Idealfall eine Energiequelle mit negativen CO₂ -Emissionen. Genauso ist aber auch klar, dass es in der Praxis große Einschränkungen gibt und es noch dauert, bis sich BECCS im großen Stil einsetzen lässt.

Es gibt noch andere Möglichkeiten, um CO₂ einzufangen. Ein sehr populäres Beispiel sind Bäume. Laut IPCC brauchen diese jedoch pro eingefangener CO₂-Einheit noch mehr Fläche, als es bei BECCS im Durchschnitt der Fall wäre. Außerdem kommt es auch bei der Aufforstung darauf an, dass keine Monokulturen, sondern langlebige und diverse Wälder entstehen.

Um das 1,5-Grad-Ziel einzuhalten, reicht es jedenfalls nicht aus, CO₂ einzufangen. Dem IPCC zufolge müssen wir die CO₂-Emissionen auf allen Ebenen drastisch reduzieren – durch mehr Energieeffizienz, mehr Erneuerbare Energien, eine wesentlich nachhaltigere Landwirtschaft und weitere tiefgreifende Maßnahmen. Das Einfangen von CO₂ durch BECCS oder Aufforstung kann nur eine Ergänzung dazu sein.

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