Treibhausgase unter die Nordsee?

Um bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen, setzt die Bundesregierung auch auf die umstrittene unterirdische CO2-Speicherung. Forscher untersuchten jetzt, ob man das Kohlendioxid unter der Nordsee verpressen kann.


Zwei Schiffe auf dem Meer vor einer Gasplattform
Zwei Forschungsschiffe an der Gasförderplattform "Goldeneye" vor Schottland während des CO2-Freisetzungsexperiments. (Foto: Peter Linke/​GEOMAR)

Wohin bloß mit dem ganzen Kohlendioxid? Bis 2050 will Deutschland nun – wie andere Länder Europas – klimaneutral werden. Das Ziel bedeutet nicht Nullemissionen, sondern ein Nullsummenspiel: Das Land kann so viel CO2 ausstoßen, wie es durch sogenannte Senken wieder der Atmosphäre entzieht. Auch der Weltklimarat hat darauf hingewiesen, dass derartige "negative Emissionen" nötig werden könnten, um die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen.

Es gibt natürliche Senken wie Wälder, die man, um CO2 zu binden, in großem Maßstab aufforsten kann. Möglich ist auch die Wiedervernässung trockengelegter Moore.

Größere Hoffnungen verbinden sich aber mit technischen Lösungen wie "Carbon Capture and Storage" (CCS), also der unterirdischen Speicherung von Kohlendioxid in porösen Gesteinsschichten oder ausgebeuteten Gaslagern.

Die Debatte über die unterirdische CO2-Speicherung nimmt wieder Fahrt auf. Dafür sorgte Bundeskanzlerin Angela Merkel (CDU) in dieser Woche höchstpersönlich. Es werde auch 2050 noch CO2-Emissionen geben, deshalb wolle man "alternative Mechanismen finden, wie man das CO2 speichern oder kompensieren kann", sagte Merkel beim Petersberger Klimadialog in Berlin – und weil Aufforsten in den Industrieländern nur begrenzt möglich sei, müsse das neu gebildete Klimakabinett über CO2-Speicher reden.

Größtes CCS-Potenzial in Europa unter dem Meer

An Land sehen sich derartige Speicher dem breiten Widerstand der Bevölkerung ausgesetzt. Wie es aber um die Chancen und Risiken steht, wenn CO2 unter dem Meeresboden gespeichert wird, haben jetzt Forscher des Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel (Geomar) untersucht. Die Studie ist Teil des europäischen Projekts "ECO2", das die Folgen von untermeerischer CO2-Speicherung auf marine Ökosysteme untersucht.

In Europa gebe es das größte Speicherpotenzial für CO2 vermutlich in tiefen salzhaltigen Grundwasserleitern vor der gesamten Nordseeküste sowie in weit unter dem Meeresboden gelegenen geologischen Formationen, schreiben die Wissenschaftler.

Ein Problem dabei: Weil es in der Region auch über 10.000 Bohrungen nach Gas und Öl gab, sind die Formationen teilweise zerlöchert. Aus vielen dieser Löcher tritt bereits heute Methangas aus, weil die umliegenden Sedimente gestört sind. Deshalb könnte auch das CO2, das dort eigentlich "dauerhaft" festgehalten werden soll, früher oder später wieder austreten.

Versauerung bleibt lokal begrenzt

Um herauszufinden, was passiert, wenn das Kohlendioxid wieder aus dem Meeresboden austritt, und welche Folgen das für die Ökosysteme hat, setzten die Wissenschaftler im norwegischen Teil der Nordsee in 82 Metern Wassertiefe CO2 mit einer Rate von 31 Tonnen im Jahr frei. Verfolgt wurde der Weg des Gases durch Messungen von einem ferngesteuerten Unterwasserfahrzeug und einem Forschungsschiff aus.

Die Daten zeigen, dass sich die CO2-Gasblasen in Meeresbodennähe vollständig auflösen, sagt Studienautorin Lisa Vielstädte vom Geomar. Dadurch sank der pH-Wert des Wassers in der Umgebung der Stelle, wo das CO2 freigesetzt wurde, von acht auf sieben.

"Diese Versauerung wirkt sich nachteilig auf die am Meeresboden lebenden Organismen aus", erklärt Projektleiter Klaus Wallmann. Allerdings werde das CO2 so schnell verteilt, dass die Fläche, auf der Schäden auftreten könnten, gering sei. Um mehr als 0,2 Einheiten sei der pH-Wert nur auf einer Fläche von 50 Quadratmetern zurückgegangen.

Die Wissenschaftler ziehen daraus den vorläufigen Schluss, dass es "möglich ist, CO2 sicher in Formationen unter dem Meeresboden zu speichern, wenn sich der Speicherort in einem Gebiet mit wenigen undichten Bohrlöchern befindet". Ein einziges Loch, aus dem CO2 austritt, beeinträchtige die marine Umwelt noch nicht, bilanzieren die Forscher. Nur ein lang andauerndes Austreten an mehreren Bohrlöchern würde lokale Meeresökosysteme beeinträchtigen.

Die unterseeischen Risiken müsste man in dem Maße übrigens nicht eingehen. So entweichen allein aus entwässerten deutschen Mooren jährlich rund 45 Millionen Tonnen CO2. Das sind rund fünf Prozent der jährlichen Gesamtemissionen. Wären diese Moore wieder intakt, fielen nicht nur diese CO2-Mengen weg, sondern die Moore würden auch zusätzliches CO2 binden – eine natürliche Senke, die es lohnen würde, dass sich Merkels Klimakabinett damit befasst.

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