Wunschtraum: Fünf Megaprojekte zur CO2-Abscheidung und -Speicherung befinden sich derzeit im Bau

Die fertiggestellte Kohlenstoffabscheidungsanlage im Brevik-Zementwerk von Heidelberg Materials in Norwegen im Dezember 2024. Foto: Heidelberg Materials

In Norwegens größter Zementfabrik in der Stadt Brevik sticht neben den grauen Fabrikgebäuden ein glänzendes neues 100 Meter hohes Metallrohr hervor.

Dieses Rohr, das nach jahrelanger Planung im Dezember 2024 endlich maschinell fertiggestellt sein wird, soll nach Angaben seines Eigentümers Heidelberg Materials den aus dem Fabrikschornstein aufsteigenden Rauch auffangen.

Das Kohlendioxid im Rauch wird dann von anderen Gasen getrennt, zu einer Flüssigkeit komprimiert und in einem riesigen Tank gespeichert, der für den Transport unter die Nordsee bereitsteht, wo es für immer eingeschlossen werden kann.

Das Ergebnis, so Heidelberg, sei die weltweit erste großtechnische Anlage zur CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) in einer Zementfabrik.

„Die Bedeutung dieses Projekts wird sowohl national als auch international immens sein“, sagte Giv Brantenberg, General Manager von Heidelberg Materials Northern Europe, bei einer Zeremonie zur Fertigstellung. „Es zeigt, dass Branchen wie unsere sich selbst und ihre Produkte dekarbonisieren können.“

Der Bau der Brevik-Kohlenstoffabscheidungs- und -speicheranlage begann vor mehr als vier Jahren und erfolgte, während das Zementwerk rund um die Uhr in Betrieb ist.

Die Kohlenstoffabscheidungstechnologie wurde von Aker Capture, einem Spin-off des norwegischen Ingenieurunternehmens Aker Solutions (jetzt SLB Capturi), auf EPC-Basis geliefert. FLSmidth lieferte Filter, Leitungen, Prozessventilatoren und andere Ausrüstung. Norconsult lieferte die Tiefbauarbeiten und HAB führte den Hauptbauauftrag aus.

1. Nordlichter, Norwegen

Der britische Premierminister Keir Starmer, der norwegische Premierminister Jonas Gahr Støre und der Geschäftsführer von Northern Lights Tim Heijn besichtigen im Dezember 2024 die Empfangsanlage Øygarden. Foto: Northern Lights/ Johannes Bærhaugen, Forsvaret

Schon bald werden die Tanks mit flüssigem Kohlendioxid aus der Anlage in Brevik rund um die zerklüftete Küste des Landes nach Øygarden, einer Insel an der Westküste, verschifft und anschließend durch eine 100 Kilometer lange Pipeline zum Northern Lights-Speicherreservoir 2.600 Meter unter dem Meeresboden der Nordsee geleitet. Dieses wurde im letzten Jahr von den Ölkonzernen Equinor, Shell und Total Energies fertiggestellt und soll ab diesem Jahr jährlich bis zu 1,5 Millionen Tonnen CO2 von Unternehmen aus Norwegen und Nordeuropa empfangen.

Und das Northern Lights-Projekt ist nur eines von zahlreichen Projekten zur Kohlendioxid-Abscheidung, die derzeit weltweit entstehen.

Nach Angaben des Global CCS Institute, das die Zahl der CCS-Projekte weltweit überwacht, waren Ende 2024 weltweit 50 spezielle CCS-Anlagen in Betrieb, ein Anstieg gegenüber 41 im Vorjahr.

Demnach sind derzeit 44 Anlagen im Bau, im Vorjahr waren es nur 26. Darüber hinaus steigt die Gesamtzahl der geplanten CCS-Anlagen weltweit auf 628 im Jahr 2024, ein Anstieg von 60 % gegenüber dem Vorjahr.

Die USA waren das Land mit den meisten geplanten CCS-Projekten (276 im Jahr 2024), während Großbritannien mit 65 geplanten CCS-Projekten auf dem zweiten Platz landete. Auf Kanada entfielen 58, Norwegen 26 und China 25.

„Der globale Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft beschleunigt sich und die CCS-Pipeline wächst von Jahr zu Jahr deutlich“, sagte Daniela Peta, Leiterin für öffentliche Angelegenheiten beim Global CCS Institute. „Dieses Wachstum wird durch unterstützende politische Maßnahmen, Finanzierungsmechanismen und finanzielle Anreize vorangetrieben – entscheidende Elemente, die sicherstellen, dass Projekte wirtschaftlich tragfähig bleiben.“

Obwohl die CCS-Technologie bereits seit den 1950er Jahren von Ölkonzernen eingesetzt wird, vor allem um die Ölproduktion aus erschöpften Ölfeldern zu steigern, erfreut sie sich seit den 2000er Jahren als Strategie zur Eindämmung des Klimawandels zunehmender Beliebtheit.

So verändern sich die Projekte selbst: Statt Pipelines, die CO2 in erschöpfte Gasfelder pumpen, um die Kraftstoffproduktion anzukurbeln, gehen sie zu weitaus ausgefeilteren Ansätzen über, bei denen die Kohlendioxidemissionen von Fabriken und Kraftwerken aufgefangen und tief unter der Erde gelagert werden – oder bei denen das Kohlendioxid direkt aus der Luft gesaugt und Emissionsrechte an Unternehmen verkauft werden, die ihre Emissionen kompensieren möchten.

Die Befürworter sagen, dass CCS ein wesentliches Instrument in den von Organisationen wie der Internationalen Energieagentur und dem IPCC ausgearbeiteten Fahrplänen zur Begrenzung des Klimawandels ist. Ohne CCS, so sagen sie, werden viele Schwerindustrien (wie die Zementherstellung) Schwierigkeiten haben, Netto-Null-Emissionen zu erreichen.

Die Gegner argumentieren, dass der Prozess ineffizient und teuer sei, das Potenzial für gefährliche Lecks berge und ein kaum verhüllter Versuch von Greenwashing sei, der darauf abziele, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen aufrechtzuerhalten.

Construction Briefing hat vier weitere der bedeutendsten Projekte zur Kohlendioxidabscheidung auf der ganzen Welt zusammengefasst, die in den nächsten zwei Jahren in Betrieb gehen sollen.

2. Projekt Greensand, Dänemark

In Dänemark arbeiten 23 Partner unter der Leitung des Chemieproduzenten Ineos an einem Plan, zunächst bis zu 400.000 Tonnen CO2 jährlich 1.800 Meter unter dem Meeresboden im erschöpften Ölfeld Nini West in der dänischen Nordsee zu speichern.

Das „Greensand Future Project“ zielt darauf ab, die Kapazität bis 2030 auf bis zu 8 Millionen Tonnen pro Jahr zu steigern. Dazu wird CO2 an großen europäischen Industriestandorten wie dem Ineos Oxide-Standort im belgischen Antwerpen aufgefangen, verflüssigt und per Schiff zur Ölplattform Nini West transportiert, wo es unter dem Meeresboden verpresst wird.

Im März 2023 führte das Projekt Greensand im Rahmen eines Pilotprojekts vor Ort die erste CO2-Injektion in die Nordsee durch. Einige Monate später bestätigte die Klassifikationsgesellschaft DNV die Sicherheit der CO2-Speicherung des Projekts.

Im vergangenen Jahr trafen die Partner des Projekts Greensand eine endgültige Investitionsentscheidung, 150 Millionen US-Dollar in kommerzielle Vereinbarungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu investieren. Das Projekt soll Ende 2025 oder Anfang 2026 den kommerziellen Betrieb aufnehmen, abhängig von der endgültigen Genehmigung durch die dänische Regierung.

Zu den am Projekt beteiligten Ingenieur- und Bauunternehmen gehören das dänische Unternehmen Rambøll, das britische Unternehmen Aquaterra und das in Dubai ansässige Unternehmen Kent.

3. Stratos, Texas

Künstlerische Darstellung der Stratos DAC-Anlage. Bild: 1PointFive

Stratos, eine Anlage aus Gebäuden und Rohren auf 65 Acres in Ector County, Texas, soll bei seiner Eröffnung im Sommer 2025 das weltweit größte Direct Air Capture (DAC)-Projekt werden. Das 1-Milliarden-US-Dollar-Projekt zielt darauf ab, jedes Jahr 500.000 Tonnen CO2 aus der Atmosphäre zu saugen, in eine Flüssigkeit umzuwandeln und tief unter der Erde zu injizieren. Das Projekt gehört dem US-amerikanischen Ölkonzern Occidental Petroleum und wurde von der US-Regierung unter dem ehemaligen Präsidenten Joe Biden finanziert.

4. Porthos, Niederlande

Im vergangenen Jahr begannen der Hafenbetrieb Rotterdam und die Gasunternehmen Gasunie und EBN mit den Bauarbeiten für das Porthos-Projekt in den Niederlanden. Bei dem 1,3 Milliarden Euro teuren Plan geht es darum, die CO2-Emissionen der Anlagen und Fabriken rund um den Hafen von Rotterdam aufzufangen und in das erschöpfte Gasfeld P18 in der Nordsee einzuleiten.

Die niederländischen Ingenieurunternehmen Allseas und Denys wollen eine insgesamt 50 Kilometer lange Land- und Seepipeline bauen, die unter Druck stehende CO2-Gase zu einem Reservoir aus porösem Sandstein 3,5 Kilometer unter der Nordsee transportieren soll.

Die Ölgiganten Shell und ExxonMobil sowie die Wasserstoffproduzenten Air Products und Air Liquide planen, die Pipeline zur Bindung von CO2 zu nutzen, das in ihren Raffinerien und Wasserstoffanlagen entsteht.

Porthos soll 2026 in Betrieb gehen und so den Ausstoß von 37 Millionen Tonnen CO2 in die Atmosphäre verhindern. Und falls die Pipeline erfolgreich ist, plant Rotterdam bereits eine zweite Pipeline – Aramis –, die mehr als zehnmal so viel Kohlendioxid entfernen könnte.

5. Northern Endurance Partnership, Großbritannien

Northern Endurance Partnership, ein Joint Venture zwischen BP, Equinor und TotalEnergies, rechnet mit dem Baubeginn seines 4 Milliarden Pfund (4,9 Milliarden US-Dollar) teuren Megaprojekts zum Aufbau einer CO2-Transport- und -Speicherinfrastruktur in Teesside, nachdem die Finanzierung im Dezember abgeschlossen war.

Das Vorhaben umfasst auch Pläne zum Bau von Net Zero Teesside Power, einem der weltweit ersten kommerziellen Gaskraftwerke mit Kohlenstoffabscheidung. Das Kraftwerk sieht den Transport von komprimiertem Kohlendioxid über eine 145 Kilometer lange Pipeline zum salzhaltigen Grundwasserleiter Endurance vor, der rund 1.000 Meter unter dem Meeresboden der südlichen Nordsee liegt.

NEP hat im vergangenen Jahr neun Auftragnehmer für die Fertigstellung des Projekts ausgewählt. Dazu gehört ein Konsortium bestehend aus Balfour Beatty, Technip Energies und GE Vernova, das für die Bereitstellung von Strom, Abscheidung und Kompression an Land zuständig ist. Costain wurde für die Bereitstellung eines CO2-Sammelsystems an Land und eines Gasanschlusses ausgewählt. Saipem wird die Offshore-Pipeline bauen, während das in Großbritannien ansässige Ingenieurbüro Wood als Projektmanager fungiert.

Das Team strebt an, den kommerziellen Betrieb ab 2027 aufzunehmen.