CCS und Direct Air Capture — die teure Notreserve

CCS und Direct Air Capture — die teure Notreserve

Foto: Eine Direct-Air-Capture-Anlage — Reihen von Ventilatoren saugen Umgebungsluft durch Filtermodule, in denen sich CO2 anlagert — via Wikimedia Commons — CC BY-SA 4.0 / TRx340

Es gibt ein Versprechen, das jede unbequeme Klimadebatte sofort entschärft: Wir holen das CO2 später einfach wieder aus der Luft. Technisch ist das keine Fantasie — es gibt Anlagen, sie laufen, sie funktionieren. Die Frage ist nicht, ob es geht. Die Frage ist, was es kostet, wie viel Strom es frisst und wie groß es jemals werden kann. Und da wird aus dem Versprechen ziemlich schnell eine Notreserve.

Erst einmal: zwei Dinge, die ständig verwechselt werden

CCS steht für Carbon Capture and Storage — CO2 direkt am Schornstein abfangen, bevor es in die Luft gelangt. Im Rauchgas eines Kraftwerks oder Zementwerks liegt der CO2-Anteil bei etwa 4 bis 15 Prozent. Das ist vergleichsweise konzentriert, und genau das macht die Abscheidung überhaupt handhabbar.

DAC steht für Direct Air Capture — CO2 aus der ganz normalen Umgebungsluft holen. Dort liegt der Anteil bei rund 0,04 Prozent. Man muss also gewaltige Luftmengen durch eine Anlage zwingen, um an dieselbe Menge Kohlenstoff zu kommen. Physikalisch ist das ein völlig anderes Spiel — und ein sehr viel teureres.

Beides ist real, beides hat eine Berechtigung. Aber beides wird regelmäßig größer geredet, als es ist.

Die Energie-Rechnung

Bei CCS am Kraftwerk gibt es einen Posten, der selten erwähnt wird: die Abscheidung braucht selbst Energie, und zwar aus dem Kraftwerk, an dem sie hängt. Das Beispiel Boundary Dam in Kanada — ein Kohleblock mit nachgerüsteter Abscheidung — verlor dadurch rund 45 Megawatt Nettoleistung, etwa 30 Prozent. Als Faustregel gehen 20 bis 30 Prozent der erzeugten Energie für die Abscheidung drauf. Man muss also mehr Brennstoff verfeuern, um dieselbe nutzbare Leistung zu liefern. Und abgeschieden werden nie 100 Prozent, real sind es 85 bis 95, oft weniger.

Bei DAC ist die Rechnung noch unerbittlicher, weil die Verdünnung der Luft direkt in den Energiebedarf durchschlägt. Reife Systeme liegen bei 1.500 bis 3.000 Kilowattstunden pro Tonne CO2. Für die volle Kette — Abscheidung, Verdichtung, Einlagerung — werden an der isländischen Anlage „Mammoth" Werte bis rund 5.500 Kilowattstunden pro Tonne berichtet. Die Ziele der nächsten Technologie-Generation liegen unter 1.200. Die Spanne ist breit, sie hängt stark an Verfahren und Standort.

Was das bedeutet, wird an einer Alltagsgröße greifbar: Ein Mensch in Deutschland verursacht grob acht Tonnen CO2 im Jahr. Um die wieder aus der Luft zu holen, bräuchte man bei 2.000 Kilowattstunden pro Tonne ungefähr den Jahres-Stromverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts. Für eine Person. Jedes Jahr.

Die Kosten-Rechnung

Grafik: Kostenschätzungen für die CO2-Abscheidung aus der Umgebungsluft — die Spanne zwischen heutigen Anlagen und modellierten Großanlagen ist erheblich — via Wikimedia Commons — CC BY 4.0 / Dextrodx

Für CCS liegt die indikative Spanne bei etwa 50 bis 300 Euro pro Tonne für Abscheidung, Transport und Speicherung zusammen. Der Branchen-Konsens lautet, dass sich viele Projekte erst bei Preisen um 200 Dollar je Tonne überhaupt rechnen — deutlich über dem, was CO2 heute im Emissionshandel kostet. Günstig wird es nur bei hochkonzentrierten Quellen wie der Gasaufbereitung oder Ammoniak-Produktion; teuer bei allem, was verdünnt aus einem Schornstein kommt.

Für DAC liegen die realen Preise heute bei 600 bis 1.000 Dollar pro Tonne. Die isländische Anlage bewegt sich bei einer Jahreskapazität unter 50.000 Tonnen am oberen Ende. Selbst bei großen Abnahmeverträgen kommt man nach Einschätzung der Internationalen Energieagentur auf rund 600 Dollar je Tonne — etwa das Sechsfache des höchsten Preises, der in bestehenden Emissionshandelssystemen aufgerufen wird. Modellierte Großanlagen im Millionen-Tonnen-Maßstab könnten theoretisch auf 94 bis 232 Dollar fallen — das ist ein Skalen-Versprechen, kein Preisschild. Eine 2024 viel beachtete Analyse kommt zu dem Schluss, dass die Kosten selbst bei aggressivem Ausbau eher bei 100 bis 600 Dollar plateauen werden und die politischen Zielmarken von 100 Dollar wohl verfehlen.

Der Vergleich, auf den es ankommt: Pro vermiedener Tonne ist DAC heute oft 10- bis 50-mal teurer als Vermeidung durch Erneuerbaren-Ausbau, Effizienz oder Elektrifizierung. Jeder Euro, der in die Absaugung fließt, entfernt weniger CO2 als derselbe Euro in Wind, Sonne oder Netz.

Der Maßstab, an dem sich alles entscheidet

Foto: Der CO2-Kompressor der Abscheide-Anlage am kanadischen Kraftwerk Boundary Dam — das abgeschiedene Gas muss verdichtet werden, bevor es eingelagert werden kann — via Wikimedia Commons — CC BY 4.0 / Implicit Matrix

Weltweit sind rund 51 Millionen Tonnen CCS-Kapazität pro Jahr installiert (Stand 2024) — überwiegend in fossilen Anwendungen. Ein erheblicher Teil davon dient bis heute der sogenannten Enhanced Oil Recovery: Das abgeschiedene CO2 wird in Ölfelder gepresst, um mehr Öl zu fördern. Klimapolitisch ist das mindestens erklärungsbedürftig.

DAC steht bei rund 0,01 Millionen Tonnen pro Jahr. Praktisch null.

Dem gegenüber steht der Pfad, den die Internationale Energieagentur für ihr Netto-Null-Szenario zeichnet: rund 70 Millionen Tonnen DAC im Jahr 2030 und rund 600 Millionen Tonnen im Jahr 2050. Um allein das 2030-Ziel zu erreichen, müsste sich die heutige Kapazität etwa versiebentausendfachen — in vier Jahren. In der Pipeline stecken etwa 130 Anlagen oberhalb von 1.000 Tonnen Jahreskapazität; kämen sie alle, käme man in die Nähe. Aber „wenn alle kommen" ist ein großes Wenn — 2025 gab es mehrere Verzögerungen und Stornierungen.

Und selbst der ambitionierte Pfad entfernt 2050 gut eine halbe Gigatonne, bei heute etwa 37 Gigatonnen energiebedingtem CO2 im Jahr. DAC ist die letzte Meile. Nicht die Strecke.

Warum uns das direkt betrifft

Hier schließt sich der Kreis zu unserem Thema. Eine DAC-Anlage mit 2.000 Kilowattstunden pro Tonne konkurriert um genau denselben sauberen Strom, den wir in einer Überschussstunde lieber ins Auto laden würden. Es ist derselbe Strom, dieselbe Stunde, dasselbe Netz.

Und es gibt eine Rechnung, die das Ganze auf den Punkt bringt: Läuft eine DAC-Anlage mit Strom aus einem modernen Gaskraftwerk — rund 400 Gramm CO2 je Kilowattstunde —, dann stößt sie beim Einfangen einer Tonne selbst etwa 800 Kilogramm aus. Netto bleiben 200 Kilogramm entfernt, bei fünffachen Kosten. Direct Air Capture ergibt nur mit wirklich kohlenstofffreiem Strom Sinn. Alles andere ist ein sehr teures Nullsummenspiel.

Genau deshalb ist die Reihenfolge entscheidend. Zuerst das Billige und Schnelle: den vorhandenen sauberen Strom tatsächlich nutzen, statt Anlagen in Überschussstunden abzuregeln. Danach das Teure und Langsame für das, was sich wirklich nicht vermeiden lässt — Zement, Langstreckenflug, Teile der Schwerindustrie, Altlasten in der Atmosphäre.

Weder die Internationale Energieagentur noch der Weltklimarat halten CO2-Entnahme für überflüssig. Beide sind aber ebenso eindeutig darin, dass sie kein Ersatz für Vermeidung ist und kein Grund, damit zu warten. Die bloße Aussicht auf „wir saugen es später wieder raus" senkt den Druck, heute zu handeln — und das ist der eigentliche Schaden, den ein überzogenes Versprechen anrichtet.

Die Formel, die bleibt: Jede Tonne, die wir heute mit günstigem Überschussstrom gar nicht erst ausstoßen, müssen wir morgen nicht für 800 Dollar aus der Luft holen.

Quellen und Hinweise

• Internationale Energieagentur (IEA): Unlocking the potential of direct air capture — Kosten (600–1.000 $/t), heutige Kapazität, Netto-Null-Pfad 2030/2050
• IEA-Überblick zu Abscheidung und Speicherung: Carbon Capture, Utilisation and Storage
• Sievert, Steffen, Bauer (2024): The cost of direct air capture and storage can be reduced via strategic deployment but is unlikely to fall below stated cost targets, Joule
• Die Kosten- und Energiespannen sind breit und stark technologie- sowie standortabhängig. Wir nennen deshalb durchgehend Spannen statt Einzelwerte. Die Werte für modellierte Großanlagen sind Projektionen, keine erzielten Preise.

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