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Technik

Christian Bartels

Carbon Capture and Storage: Verfahren zur Reduzierung von CO2-Emissionen in Kraftwerken

ISBN: 978-3-95934-740-2

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Produktart: Buch
Verlag: Diplomica Verlag
Erscheinungsdatum: 08.2015
AuflagenNr.: 1
Seiten: 60
Abb.: 16
Sprache: Deutsch
Einband: Paperback

Inhalt

Der Klimawandel stellt eines der größten Probleme des 21. Jahrhunderts dar. Dennoch steigt der CO2-Ausstoß stetig an. Besonders hoch ist hierbei der Ausstoß von Kraftwerken, die auf fossile Rohstoffe setzen. Die Studie hinterfragt, ob der anthropogene CO2-Anstieg wirklich den Grund für den globalen Temperaturanstieg darstellt. Weiterhin werden sowohl das grundlegende Prinzip des natürlichen Kohlenstoffkreislaufes als auch darauf aufbauende, künstliche Verfahren erörtert und bereits praktizierte und in der Forschung stehende Techniken zur Abscheidung von CO2-Emissionen fossiler Kraftwerke erläutert. In dieser Untersuchung werden aktuelle Forschungsstände zur Technologie Carbon Capture and Storage überprüft und es wird diskutiert, ob CCS für den Klimaschutz ausreicht oder ein anderer Weg eingeschlagen werden sollte, um das vom Klimarat des Intergovernmental Panel on Climate Change geforderte 2-Grad-Ziel einzuhalten.

Leseprobe

Textprobe: Kapitel 4, Künstliche Verfahren zur Reduzierung von CO2 aus der Luft: 4.1, ‘Düngung’ der Kohlenstoffsenken: Da die Wichtigkeit von natürlichen Senken für die Reduzierung von CO2 aus der Atmosphäre und der dauerhaften Speicherung erkannt wurde , gibt es die Überlegung, ausgewählte Areale, wie Wälder, Böden und Moore mit Kohlenstoffdioxid zu ‘düngen’. Dies hätte den Effekt, dass, Pflanzen den Kohlenstoff für das Wachstum umsetzen und somit auf lange Sicht im Boden dauerhaft speichern. Wie bereits in Kapitel 3.3.1 beschrieben, laufen derzeit Experimente zu diesen Überlegungen. Für den Großeinsatz einer solchen Senkendüngung ist es jedoch erforderlich, großflächig die Speicherkapazitäten durch land- und forstwirtschaftliche Maßnahmen zu erhöhen. Während dies auf kleinen Flächen, die für die experimentelle Erprobung verwendet werden, kein Problem darstellt, ist großflächig mit Einschränkungen in der Landnutzung zu rechnen. Ferner stellt sich die Frage, ob die als CO2-Speicher angedachten Böden noch zur landwirtschaftlichen Nutzung betrieben werden können. Weiterhin gehört das pflanzlich gespeicherte CO2, wie bereits beschrieben, zu den kurzzeitigen Kohlenstoffkreisläufen und wird erst auf Dauer fest gelagert, wenn es im Boden gespeichert wird. Die Wahrscheinlichkeit, dass das kurzfristig in den Pflanzen gespeicherte CO2 wieder freigesetzt wird, ist demnach sehr hoch. Aufgrund der geringen Erfolgsversprechen wird das Düngen von Senken, wie zum Beispiel landwirtschaftlicher Flächen, mit CO2 keine nachhaltige und signifikante Maßnahme zur Reduzierung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre sein (IPCC 2005). 4.2, Technische Methoden: Im Projekt ‘Direct Air Capture’, kurz DAC, wurde über einen Zeitraum von zwei Jahren das Konzept der direkten Abscheidung von CO2 aus der Luft getestet. Dabei wird Umgebungsluft angesogen und das enthaltene CO2 mithilfe chemischer Bindemittel als Calciumcarbonat gebunden. Der zum Binden verbrauchte Stoff muss in einem weiteren Schritt erwärmt werden, um diesen erneut als Bindemittel nutzen zu können, was einen energetischen Aufwand bedeutet. Das CO2-freie Gasgemisch gelangt nach der Prozessreihe wieder in die Atmosphäre (APS 2011). Trotz Konzepte zur Umsetzung dieser Methoden ist aufgrund der geringen Konzentration von CO2 in der Luft, der spezifische Aufwand, diesen abzuscheiden, zu groß und stellt keine sinnvolle Option dar, sofern diese nicht über natürliche und automatische Prozesse durch Bildung von Biomasse oder durch Lösung im Ozean erfolgt (UBA 2006a). Technisch ist diese Methode bereits umsetzbar, jedoch ist die Effizienz bisher keineswegs ausreichend. Weiterhin sind die Kosten ca. zehnmal höher, das CO2 aus der Luft zu binden, im Vergleich es direkt an großen Emittenten, wie Kraftwerken abzufangen und zu speichern, weswegen diese Methode als Option gegen den Klimawandel, zumindest in diesem Jahrhundert, keine Rolle spielen wird (APS 2011). 5, Dauerhafte Reduzierung von CO2-Emissionen: Die Industriesparten Chemie, Energie, Stahl, Beton und Papier erzeugen allein 50 % des weltweit emittierten anthropogenen CO2. Dabei ist der komplette Verkehrssektor von CO2-einsparenden Maßnahmen befreit (ALTEMEIER 2013). Weiterhin werden jedes Jahr allein in Deutschland durch fossile Kraftwerke ca. 350 Millionen Tonnen CO2 in die Atmosphäre ausgestoßen (IZ KLIMA 2010). Obgleich Deutschland zu den führenden und antreibenden Kräften im Klimaschutz gehört, wird auch in Zukunft der Großteil des deutschen Stroms durch das Verbrennen von fossilen Rohstoffen erzeugt. Das liegt zum einen daran, dass der Bedarf an Energie stetig weiter wächst und zum anderen, dass mit dem Beschluss des Ausstiegs aus der Atomenergie ein großes Energiedefizit entsteht, welches ohne den fossilen Strom kurzfristig nicht kompensiert werden kann. Da die bisherigen Techniken und Kapazitäten zur Gewinnung von sogenanntem grünem Strom aus erneuerbaren Energiequellen nicht ausreichen um den Bedarf Deutschlands zu decken, wird davon ausgegangen, dass in naher Zukunft bereits abgeschaltete Kohlekraftwerke wieder in Betrieb genommen oder neue, effizientere Kraftwerke gebaut werden. Derweil werden in der Bundesrepublik acht neue Stein- und Braunkohlekraftwerke gebaut sowie drei weitere geplant (BUND 2012). Um diese Energie dennoch weitestgehend klimaneutral erzeugen zu können, bedarf es, neben nationalen und internationalen politischen Regelungen, Gesetzen und Engagements, neuer Technologien, die sowohl in neuen Kraftwerken vorinstalliert, aber auch klimaeffizient in bereits bestehenden Kraftwerken nachgerüstet werden können.

Über den Autor

Christian Bartels wurde 1987 in Berlin geboren. Sein Studium der Geowissenschaften an der Universität Potsdam schloss er im Jahre 2013 mit dem akademischen Grad des Bachelor of Science erfolgreich ab. Im Jahr 2015 folgte der Master of Science-Abschluss im Studium der Geoinformation an der Beuth Hochschule in Berlin. Fasziniert von den Kreisläufen der Erde widmete sich der Autor bereits während des Studiums der aktuellen und sehr brisant diskutierten These des Klimawandels durch CO2 und den Möglichkeiten, den stetig wachsen Ausstoß zu reduzieren oder gar die anfallenden Emissionen zu speichern, welche Sie zusammengefasst in diesem kurzen aber prägnanten Buch nachlesen können.

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