Carbon Capture and Storage: Potenzial von weltweiten CO2-Speichern weitaus kleiner als gedacht

05.09.2025 – Die Internationale Energieagentur kommt in ihren Netto-Null Szenarien bis 2050 zu dem Schluss, dass jährlich 5 bis 6 Gigatonnen an CO₂ im Boden gespeichert werden müssten, um das Ziel klimaneutralen Wirtschaftens zu erreichen. Andere, wie das World Resources Institute, gehen sogar von 7,6 Gigatonnen (Gt) jährlich aus. Das gesamte globale Potenzial zur CO₂-Speicherung in geologischen Gesteinsschichten, sei es an Land oder unter dem Meer liege laut IEA zwischen 8.000 und 55.000 Gt, wobei nur ein kleiner Teil wirklich technisch und wirtschaftlich realisierbar sei.

Genauere Zahlen lieferte bislang eine Lobbyvereinigung von Öl- und Gasfirmen, der OGCI (Oil and Gas Climate Initiative), dem Global CCS Institute, der International Association of Oil & Gas Producers und Halliburton. Ihnen zufolge liege das weltweite Potenzial an Speicherkapazitäten bei 14.316,6 Gigatonnen, wovon 625,5 Gt bereits erforscht seien und 3,1 Gt wirtschaftlich nutzbar. In Betrieb sind bislang rund 65 kommerzielle CCS-Anlagen, mit einer jährlichen Speicherleistung von 0,05 Gt, also nur einem Bruchteil der von der IEA genannten Zahl von 5 bis 6 Gt jährlich. Die Gesamtspeicherkapazität der bestehenden Anlagen ist schwieriger zu ermitteln, liegt aber auf Grundlage von jährlicher Speicherkapazität und Laufzeit grob geschätzt bei 1 bis 3 Gt.

Eine aktuelle Studie eines internationalen Forschungsteams unter Führung des International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) in Laxenburg, Österreich, kommt jedoch zu dem Schluss, dass die praktisch nutzbare Speicherkapazität lediglich bei etwa 1460 Gigatonnen CO₂ liege. In ihrer detaillierten Analyse schauten sich die Forschenden alle weltweit möglichen Lagerstätten genauer an. Dabei erstellten sie Pufferzonen rund um Siedlungsgebiete und schlossen Lagerstätten in Naturschutzgebieten aus.

Auch seismisch aktive Regionen – also Erdbebengebiete – wurden als Risikofaktoren ausgeschlossen. Dort bestehen hohe Risiken für Leckagen. Zudem wurden die Arktis und Antarktis ausgeschlossen. Das habe laut Autor:innen mehrere Gründe. So würden für die Polargebiete keine konsistenten, hochauflösenden geologischen Daten zu Sedimentbecken, Porosität, Durchlässigkeit und Dichtheit vorliegen. Auch seien Infrastruktur für Erkundung, Bohrungen und Transport in diesen extremen Regionen praktisch nicht vorhanden. Zudem seien es hochsensible Ökosysteme, die unter anderem klimatischen Risiken ausgesetzt sind. Auftauender Permafrost etwa könnte das Risiko von Leckagen erhöhen.

Uneinigkeit über Seezugänge

Zudem schlossen die Autor:innen auf See Meeresgebiete aus, die zu tief seien und daher dortige CCS-Projekte zu kostspielig. Die Autor:innen nehmen an, dass CO₂ nur in Wassertiefen von bis zu 300 Meter und in Tiefen von 1000 bis 2500 Meter unter dem Meeresboden technisch und wirtschaftlich eingebracht werden kann. Klaus Wallmann, Professor und Leiter der Forschungseinheit Marine Geosysteme, Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), widerspricht dem. Die industrielle Praxis zeige, dass diese Grenzwerte nicht realistisch sind. „Bisher werden weltweit nur zwei Offshore-Speicher genutzt (Sleipner und Snøhvit, zwei Standorte in der norwegischen Nordsee; Anm. d. Red.). Einer dieser Speicher liegt in 330 Meter Wassertiefe (Snøhvit), also jenseits der angenommenen Grenze. Das CO₂ wird dort in 2300 bis 2800 Meter unter dem Meeresboden verpresst, also zum Teil tiefer als der vorgeschlagene Grenzwert. Im Sleipner-Projekt wird das CO₂ in einer Tiefe von nur etwa 800 Meter eingelagert, also flacher als in der Studie vorgesehen“, so Wallmann gegenüber dem Science Media Center.

Aufgrund dieser und weiterer Unsicherheiten könne zurzeit nicht seriös abgeschätzt werden, wie groß die globale Kapazität tatsächlich ist und wann sie erschöpft sein wird. Dennoch zeige die Studie, dass die wirtschaftlich nutzbare Speicherkapazität begrenzt und möglicherweise geringer ist, als bisher vermutet. „Sie liefert daher ein weiteres Argument dafür, dass die Vermeidung von CO₂-Emissionen Vorrang gegenüber CCS und CDR haben muss“, so Wallmann weiter.

Matthew Gidden vom IIASA und Hauptautor der Studie sagt: „Diese Studie sollte ein Gamechanger für die CO₂-Speicherung sein. Sie darf nicht länger als unendlich frei verfügbare Lösung betrachtet werden das Klima auf einen sicheren Pfad zurückzubringen.“ Sie sollte nur noch genutzt werden CO₂ aus der Atmosphäre zu ziehen und damit die globale Erwärmung einzudämmen und nicht um weiter fossile Energien zu fördern und verbrennen und das als klimaneutral zu labeln.

Laut den Autor:innen liegen etwa 70 Prozent aller Lagerstätten an Land, die restlichen 30 Prozent offshore. Zu den Ländern mit den größten Potenzialen zur sicheren und dauerhaften Speicherung von CO₂ im Untergrund würden unter anderem die Vereinigte Staaten, Russland und China gehören, also Länder in denen ohnehin besonders viele Rohstoffe gefördert und abgebaut werden. Insgesamt könnten die vorhandenen Speicherkapazitäten bei vollem Ausbau die globale Erwärmung nur um 0,7 Grad senken.

Im Februar letzten Jahres veröffentlichte die EU-Kommission ihre Industrial Carbon Management Strategy. Der zufolge sollen bis 2030 mindestens 50 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr aus industriellen Prozessen abgeschieden und gespeichert oder verwertet werden. Man spricht von Carbon Capture and Storage (CCS) und Carbon Capture and Utilisation (CCU). Bis 2040 sollen es 280 Millionen Tonnen sein und bis 2050 etwa 450 Millionen Tonnen CO₂.

Für Europa aber könnten die technischen Lösungen zur CO₂-Abscheidung ein teures Pflaster werden. Wie das Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA) ermittelt hat, betragen die Kosten aller aktuell geplanten 200 CCS-Projekte in Europa 520 Milliarden Euro. Zwar könnten finanzielle Anreize in Form reduzierter Zahlungen aus dem Emissionshandelssystem etwa drei Viertel der Projektkosten decken, der Rest aber – bis zu 140 Milliarden Euro – müssten die Regierungen der Länder und damit die Steuerzahler:innen tragen. Dabei müssten, um die Klimaziele zu erreichen, 90 der 200 geplanten CCS-Projekte in der Europäischen Union und Großbritannien bis 2030 in Betrieb sein. Aktuell sind drei in der Europäischen Union in Betrieb und keines in Großbritannien.

Ungeachtet dessen hat die deutsche Bundesregierung Anfang August eine Novelle des CO₂-Speichergesetzes auf den Weg gebracht. Der vom Kabinett der Regierung eingebrachte Gesetzesentwurf soll die Abscheidung, den Transport und die unterirdische Speicherung von CO₂ im kommerziellen Maßstab ermöglichen. Bisher ist vorgesehen, das abgeschiedene CO₂ entweder zu exportieren oder in der ausschließlichen Wirtschaftszone Deutschlands – 12 bis 200 Seemeilen vor der Küste – unter der Nordsee zu speichern.

Mit der Novelle einhergehen soll, Bau und Betrieb der dazugehörigen Infrastruktur, also eines deutschlandweiten Pipelinenetzes für Kohlendioxid und Endlagerstätten. Das Gesetz sieht vor, Genehmigungsverfahren für den Bau von CCS-Anlagen zu beschleunigen und Umweltverträglichkeitsprüfungen zu reduzieren sowie für die Projekte ein überragendes öffentliches Interesse festzustellen. Eingebracht noch von der Vorgängerregierung sollten die Lagerstätten nur für unvermeidbare Restemissionen, etwa aus der Müllverbrennung und bestimmten industriellen Prozessen. Doch unter der neuen Regierung könnte auch die Abscheidung von CO₂ insbesondere aus Gaskraftwerken wieder in den Fokus rücken, befürchten Umweltverbände und die Erneuerbaren Branche. mg