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Kann CO2-Nutzung Emissionen reduzieren?

Der Einsatz von CCU-Technologien kann verschiedene schädliche Umweltauswirkungen der Industrie reduzieren, indem: 

  • fossile Rohstoffe durch CO2 ersetzt werden können
  • die eingesetzte Energie in manchen Prozessen reduziert werden kann
  • CO2-Emissionen zumindest temporär gespeichert werden können.

Die Nutzung von CO2, das andernfalls emittiert worden wäre, ermöglicht über die Lebensdauer eines Produkts eine zeitliche Verzögerung von Emissionen. Möglicherweise kann sie diese sogar durch eine dauerhafte Bindung, z. B. in Zement, langfristig verhindern. Ein substantieller Beitrag zum Klimaschutz ist aufgrund der begrenzten  Nutzungsmengen in Materialien jedoch momentan noch nicht absehbar. Nach Schätzungen der Dechema (2017) könnten in einem optimistischen Szenario 2050 in Europa jährlich etwa 290 Mio. Tonnen CO2 in Polymeren und anderen Chemiebasisprodukten eingebaut werden. Bei der Produktion synthetischer Kraftstoffe – beispielsweise Methanol oder  Dimethylether (DME) – wäre in Europa eine Verwendung von etwa 380 Mio. Tonnen CO2 jährlich möglich. Hierbei ist zu beachten, dass das verwendete CO2 nicht direkt dem Einsparpotential entspricht. Dieses läge für die genannte Schätzung der Dechema bei etwa 180 Mio. Tonnen CO2 jährlich durch Basischemikalien und 280 Mio. Tonnen jährlich durch Kraftstoffe. Zum Vergleich: Der globale anthropogene CO2-Ausstoß betrug im Jahr 2017 etwa 36.200 Mio. Tonnen.

Ein Produkt, dessen Bestandteile mit CCU-Technologien hergestellt wurden, muss allerdings nicht zwingend verbesserte Umwelteigenschaften haben. Um eine Bewertung über den gesamten Lebenszyklus zu erstellen, sind viele Kriterien notwendig, welche die CO2-Quellen und den Transport, den Produktionsprozess, die Nutzungsdauer sowie die Recycling- und Entsorgungsoptionen einbeziehen. Dieses Life Cycle Assessment (LCA) von CCU-Produkten zielt auf eine transparente Bewertung ihrer Umweltauswirkungen. Für eine Vergleichbarkeit sind jedoch einheitliche Kriterien notwendig, die bislang nur in Form von wissenschaftlichen Empfehlungen existieren.

Schafft CO2-Nutzung ökonomischen Mehrwert?

Viele Unternehmen aus der Chemieindustrie und der Energiebranche sowie der Baustoffindustrie haben in den vergangenen Jahren in die industrielle Nutzung von CO2 investiert. Die Gründe hierfür sind vielfältig: schwankende Rohstoffpreise, endliche fossile Ressourcen, neue Geschäftschancen sowie das Bestreben, die Emissionen zu reduzieren. Eine lokale ‚Versorgung‘ mit CO2 für CCU-Technologien wäre dagegen langfristig gesichert, und im Vergleich zu fossilen Quellen teilweise sogar mit Kosteneinsparungen verbunden. Für Unternehmen bietet sich die Chance, Emissionen aus eigenen Industrieanlagen oder von Kooperationspartnern zu recyceln und somit unabhängiger von Rohstofflieferanten zu werden. Durch CCU-Prozesse kann im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren ein verbesserter ökologischer Fußabdruck möglich werden. Somit bieten CCU-Technologien die Chance kombinierter ökologischer und ökonomischer Vorteile im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung.

Auch aus volkswirtschaftlicher Sicht bergen CCU-Technologien Potenziale. Eine neue, lokale Rohstoffquelle könnte die regionale Chemie- und Baustoffindustrie im internationalen Wettbewerb stärken. Außerdem kann ein Innovationsvorsprung erreicht und das Know-how könnte exportiert werden. Dies könnte zum wirtschaftlichen Wachstum beitragen und Arbeitsplätze schaffen bzw. erhalten. Die mögliche  Kopplung von Sektoren durch CCU könnte Synergien schaffen und zu industriellen Symbiosen beitragen. Aufgrund gegenwärtig höherer Produktionskosten vieler CCU-Produkte im Vergleich zu herkömmlichen Produkten werden allerdings nicht alle technisch machbaren Technologien von der Industrie weiterverfolgt. Die Anreize, in CCU zu investieren, können auch von der CO2-Preisentwicklung im EU-Emissionshandelssystem abhängig sein. Wegen der Unklarheiten über Kosten und Zugang zu erneuerbaren Energien bergen Investitionen insbesondere in CCU-basierte Kraftstoffe derzeit Risiken, die wenige Marktteilnehmer bereit sind, einzugehen.

Können aus CO2 hergestellte Produkte den Kohlenstoffkreislauf schließen?

Die Möglichkeit der CO2-Nutzung stellt nicht nur eine Prozessveränderung für die Chemie- und Baustoffindustrie dar. Vielmehr ist sie als Komponente eines Perspektivenwechsels zu verstehen: Die Entwicklung hin zu einer nachhaltigen Gesellschaft verlangt eine Neubewertung des Umgangs mit vermeintlichem Abfall und endlichen Ressourcen. CCU-Technologien adressieren beide Aspekte: Die Nutzung eines Abgases, das als zentraler Treiber des Klimawandels gilt, kann gleichzeitig den Verbrauch fossiler Ressourcen reduzieren. In Kombination mit erneuerbaren Energien bietet CCU  vielfältige Möglichkeiten, industrielle CO2-Kreisläufe zu verbessern oder gar zu schließen. 

Damit die Anwendung dieser Technologien ihr volles Potenzial als Beitrag zu einer Kreislaufwirtschaft entfalten kann, sind noch offene Fragen wie zum Beispiel zur Lebenszyklusanalyse und den politischen sowie wirtschaftlichen Rahmenbedingungen der CO2-Nutzung zu beantworten, zu bewerten und mögliche Auswirkungen aufzuzeigen. Dies sollte auf technischer wie auf gesellschaftlicher Ebene unter Beteiligung von Akteuren aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik geschehen.