Eine Lösung zur Speicherung von CO₂ bieten so genannte saline Aquifere. Dabei handelt es sich um mehr als 800 Meter tief unter der Erdoberfläche liegende Gesteinsschichten mit mikroskopischen Hohlräumen, die mit salzigem Tiefenwasser gefüllt sind. Zur Speicherung wird das verdichtete CO₂ über Bohrlöcher in tiefe poröse Gesteinsformationen eingepresst. Das CO₂ verdrängt das Salzwasser und löst sich teilweise darin - ein Prozess ähnlich wie bei Mineralwässern. Diese geologischen Speicher sind eine sinnvolle Lösung, weil diese Formationen die Kapazität haben, die großen CO₂-Mengen aus Kraftwerken aufzunehmen.

Eine weitere Möglichkeit, CO₂ im Untergrund dauerhaft einzuschließen, bieten leer geförderte Gaslagerstätten. Erdgas hatte sich hier ursprünglich angesammelt und blieb über Jahrmillionen sicher eingeschlossen. Die Natur verfügt damit über ein Konzept, das für die Speicherung von CO₂ genutzt werden kann. Auch bei Öl-Lagerstätten ist ein ähnliches Verfahren bereits weltweit im Einsatz, wo CO₂ in der Tiefe verpresst wird, um die Förderung zu erhöhen und die Produktivität der Lagerstätten zu verlängern (Enhanced Oil Recovery, EOR). Heute betrachten wir dieses Verfahren aus einem neuen Blickwinkel und  profitieren bei der Entwicklung der CO₂-Speicherverfahren von den bisherigen Erfahrungen.

In Deutschland bieten ausgeschöpfte Lagerstätten ein beachtliches Speicherpotenzial, das allein aber nicht ausreicht, um das in CCS-Anlagen abgetrennte CO₂ aus den kommenden Kraftwerksgenerationen aufzunehmen.

Eine dauerhafte und sichere Lagerung von abgeschiedenem Kohlendioxid in geologischen Formationen wirkt einem Anstieg der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre entgegen. Die Möglichkeit plötzlicher lokaler und für die Atmung problematischer Austritte großer CO₂-Mengen an der Geländeoberfläche ist aufgrund der sehr tiefen Lagerung in entsprechend geeigneten geologischen Strukturen auszuschließen. Die porösen Gesteinsschichten, in denen das CO₂ eingeschlossen wird, liegen beispielsweise mehrere tausend Meter tief unterhalb der Erdoberfläche und sind schon über sehr lange geologische Zeiträume isoliert.

Außerdem kennzeichnen geologische Formationen, die für die CO₂-Speicherung geeignet sind, zwei wesentliche Merkmale: Ein poröses Speichergestein und mindestens eine dichte, abdeckende Schicht darüber (Deckgebirge). Das Speichergestein nimmt das CO₂ auf und das darüber liegende sogenannte Deckgebirge hält es in der Tiefe. Die Qualität des Deckgebirges ist also entscheidend für die Dichtigkeit eines Speichers und damit ein wichtiges Standortkriterium.

Was passiert über die Jahrtausende in einem solchen Speicher? Das CO₂ löst sich zum Großteil, wenn nicht sogar vollständig im Wasser, wie es von kohlensäurehaltigem Mineralwasser bekannt ist. Aufgrund seiner Dichte sinkt es in die Tiefe auf den "Boden" des Reservoirs. In einem zweiten Schritt können Mineralumbildungen für eine Kristallisation des CO₂ und eine Fixierung am festen Gestein sorgen. Die Natur und die Zeit helfen, das Klimagas zu isolieren und langfristig im Untergrund zu binden.

Erdbeben stellen keine ernst zu nehmende Gefährdung für unterirdische Speicherstätten dar. Denn in hochaktiven Zonen kontinentaler Plattenränder sind keine Speicher vorgesehen und in den übrigen Bereichen fester und stabiler Erdkruste sind die Auswirkungen nicht wahrnehmbar oder so klein, dass sie den Zusammenhalt der massiven Deckschichten nicht beeinträchtigen.

Alle Speicheransätze erfordern hinreichende natürliche Sicherheiten, die durch eine zusätzliche Überwachung ("Monitoring") kontinuierlich bestätigt werden. Mit der Speicherung von Erdgas im Untergrund gibt es bereits jahrzehntelange betriebliche und institutionelle Erfahrung, so dass auch eine qualifizierte und zuverlässige Speicherung von CO₂ gewährleistet werden kann. Dabei werden sämtliche Maßnahmen entsprechend des dann gültigen Rechtsrahmens behördlich genehmigt und anschließend beaufsichtigt werden.

Technische Anlagen wie Gas-Pipelines lassen sich mit derzeit verfügbarer Technik vollständig überwachen und sicher betreiben. Es gibt bereits heute verlässliche Überwachungssysteme, die einen eventuellen Gas-Austritt frühzeitig anzeigen, sowie Sicherungseinrichtungen, die den unkontrollierten Austritt großer Gas-Mengen im Falle eines Rohrleitungsschadens verhindern. Diese Erfahrungen lassen sich auf die Anforderungen beim CO₂-Transport in Pipelines übertragen.

Aktivitäten

Weltweit wird die Technik zur Speicherung von CO₂ im geologischen Untergrund erforscht und in einzelnen Vorhaben bereits in kommerziellem Maßstab genutzt. Es besteht jedoch noch intensiver Forschungsbedarf - insbesondere hinsichtlich der Erkundung des Speicherpotenzials, der Langzeitstabilität, der geochemischen Prozesse während der Einlagerung sowie der Kosten der unterirdischen Speicherung. Zudem müssen die Möglichkeiten zur Überwachung des CO₂ in den Speicherformationen weiterentwickelt sowie Genehmigungsfragen im Dialog mit der Politik geklärt werden.

Um die CO₂-Speicherprozesse weiter zu erforschen und sie in Zukunft auf ein großtechnisches Niveau zu heben, beteiligten wir uns gemeinsam mit 18 Unternehmen aus neun Ländern an dem ersten EU-geförderten Forschungsprojekt zur Speicherung von CO₂ in einem salinen Aquifer in der Nähe von Ketzin, westlich von Berlin (CO₂SINK). Bis April 2011 wurden dort bereits mehr als 48.000 Tonnen CO₂ unter der strengen Aufsicht des Landesamts für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg eingelagert. Über Sensoren beobachteten Wissenschaftler, wie sich das CO₂ in den Gesteinsschichten verhält, wo es in die Poren des Gesteins eindringt und wie es sich wie in einem Schwamm ausbreitet. Koordiniert wurde der Großversuch durch das Deutsche Geo-Forschungszentrum (GFZ) in Potsdam. Dem Speicherprojekt in Ketzin mit relativ kleinen CO₂-Mengen sollen bei E.ON mittelfristig größer dimensionierte eigene Speicherprojekte folgen. Die Beteiligung an CO₂SINK war dabei ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu unserem Ziel. E.ON verfügt durch die Entwicklung und den Betrieb von herkömmlichen Gasspeichern über wichtiges Fachwissen und wertvolle Erfahrung mit der Speicher-Technik und den entsprechenden Genehmigungsprozessen.

Im Rahmen des Demonstrationsprojektes ROAD in Maasvlakte ist die Abscheidung des CO₂ aus dem Kraftwerk und der Transport über eine Leitung in ein nahegelegenes und ausgefördertes Gasfeld in der Nordsee vorgesehen. Über Tiefbohrungen soll das CO₂ dort dauerhaft eingespeichert werden.