Carbon Management

Österreich möchte bis 2040 klimaneutral sein. Das bedeutet einerseits, dass Treibhausgasemissionen so weit wie möglich reduziert und vermieden werden, und andererseits, dass Emissionen, die nicht oder nur schwer vermeidbar sind, kompensiert werden. Das allgemeine Ziel liegt in der Erreichung eines Gleichgewichts („netto-null“) zwischen den ausgestoßenen Treibhausgasemissionen und der Speicherung von CO₂ aus der Atmosphäre in Kohlenstoffsenken. Als Kohlenstoffsenke wird ein System bezeichnet, das mehr Kohlenstoff aufnimmt als es abgibt. Die wichtigsten natürlichen Kohlenstoffsenken sind Böden, Wälder und Ozeane. Die wichtigste technische Kohlenstoffsenke ist die Speicherung von CO₂ in geologischen Formationen.

Die Klimaneutralität ist ein wesentliches Ziel, um die weitreichenden Folgen der Klimakrise und die globale Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, wie es im Pariser Übereinkommen 2015 festgelegt wurde. Das Pariser Klimaübereinkommen wurde von fast allen Ländern der Welt ratifiziert.

Österreich verfolgt ein Netto-Null-Klimaziel. Da nicht alle Treibhausgasemissionen vollständig vermeidbar sind („hard to abate“), braucht es zusätzlich Technologien, die CO₂ entnehmen und dauerhaft speichern. Das sind einerseits Technologien, die fossiles und prozessbedingtes CO₂ an Anlagen abscheiden und speichern und so die Emissionen reduzieren (CCUS). Andererseits gibt es Negativemissionstechnologien (NET), die CO₂ dauerhaft speichern und somit aus der Atmosphäre entfernen.

Carbon Capture and Storage (CCS) bezeichnet die CO₂-Abscheidung, den CO₂-Transport und die dauerhafte CO₂-Speicherung in unterirdischen Speicherstätten. Als Speicherstätte eignen sich beispielsweise leere Öl- oder Gasfelder oder salinare Aquifere. Die Speicher können entweder unterirdisch an Land (on-shore) oder unter dem Meeresboden (off-shore) sein. CO₂ darf nur in Speicherstätten gespeichert werden, wo es sicher, umweltverträglich und permanent bleibt.

Der Prozess verläuft in drei Schritten:

1. Abscheidung: Das CO₂ wird von den anderen Gasen getrennt, häufig durch eine chemische Lösung, die mit CO₂ reagiert. Moderne Technologien können theoretisch das gesamte CO₂ im Abgasstrom abscheiden.
2. Transport: Das abgeschiedene CO₂ kann mittels Pipeline, Lastwagen, Tankwaggons oder Tankschiffen transportiert werden. Für den Transport großer CO₂-Mengen macht es aus ökologischer und wirtschaftlicher Sicht Sinn, ein Pipelinenetz aufzubauen.
3. Speicherung: Das CO₂ wird schließlich in Gesteinsformationen unter der Erdoberfläche injiziert (Speicherstätte). Das CO₂ wird in den Poren geologischer Formationen mit undurchlässigen Gesteinsschichten eingeschlossen, die wie Dichtungen wirken und verhindern, dass CO₂ zurück in die Atmosphäre entweicht.

Bei BECCS wird Pflanzenmaterial als Rohstoff für die Energiegewinnung verwendet und die dabei ausgestoßenen CO₂-Emissionen im industriellen Prozess abgeschieden und gespeichert. Da Pflanzen CO₂ aus der Atmosphäre aufnehmen und speichern (Photosynthese), trägt deren Verbrennung mit anschließender CO₂-Abscheidung und -Speicherung (CCS) zur Reduktion des CO₂-Gehalts in der Atmosphäre bei. BECCS kann beispielsweise bei Biogasanlagen oder Holzheizkraftwerken zum Einsatz kommen.

Die Herkunft des CO₂, das gespeichert oder weiterverwendet wird, ist sowohl in der Unterscheidung der Methoden als auch in der Nachvollziehung dessen Klimawirkung entscheidend.

Unter NET versteht man alle Methoden, die Treibhausgase (primär CO₂) aus der Atmosphäre entnehmen und speichern. Das Verfahren der CO₂-Abscheidung,- Transport und - Speicherung (CCS) bezeichnet dagegen das Einfangen von CO₂ direkt am Verursachungsort (sogenannte Punktquelle), etwa am Kamin von Kraftwerken oder Industrieanlagen, und die anschließende Speicherung. Diese Emissionen stammen entweder aus chemischen Prozessen, etwa bei der Zementproduktion, oder aus der Energiegewinnung. Der verwendete Brennstoff kann dabei entweder aus fossilen Quellen wie Erdöl, Erdgas oder Kohle stammen – oder aus Biomasse. Je nach Brennstoff kann CCS dazu beitragen, fossile oder prozessbedingte CO₂-Emissionen zu reduzieren (fossiles CCS) oder via nachhaltiger Biomasse als Brennstoffe CO₂ aus der Atmosphäre zu entnehmen und speichern (BECCS). Letzteres zählt als Negativemission.

Bei der CO₂-Entnahme und -Nutzung (CCU) wird das an der Quelle abgeschiedene CO₂ mindestens einem weiteren Nutzungszyklus zugeführt. So kann CO₂ in Beton, Schlacke oder Flugasche permanent gespeichert werden (Mineralisation). Einige Weiternutzungen führen allerdings nur zu verlagerten oder verzögerten Emissionen, da das CO₂ nicht permanent gebunden wird. Dazu zählen E-Fuels, die bei der Verbrennung das zuvor aufgenommene CO₂ wieder abgeben, oder Kunststoffe, die am Ende ihres Lebenszyklus in der Abfallverbrennung landen und so das CO₂ wieder freigesetzt wird. 

Die wichtigsten Maßnahmen am Weg zur Klimaneutralität sind der Verzicht auf den Einsatz fossiler Energie und eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz. Allerdings wird es immer einen Teil an schwer oder nicht vermeidbarer Treibhausgasemissionen geben, mit welchen umgangen werden muss. 

Die residualen fossilen und geogenen CO₂-Emissionen im Bereich der Industrie im Jahr 2040 betragen zwischen 4,4 und 12,1 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr. Zusätzlich gilt es die potentiell hinzukommenden CO₂-Emissionen aus der Verbrennung von nachhaltiger Biomasse mitzudenken, die im Jahr 2040 auf jährlich 1-2 Millionen Tonnen geschätzt werden. Ebenso sind auch Wechselwirkungen zwischen Biomassenutzung und natürlicher Senkenleistung (Sektor LULUCF) zu beachten.

Auch in der Land- und Abfallwirtschaft sowie bei F-Gasen werden Residualemissionen von geschätzt 5 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente im Jahr 2040 hinterbleiben. Diese THG-Emissionen müssen mithilfe technischer oder natürlicher Senken kompensiert werden.

Unter atmosphärischem CO₂ versteht man jenes CO₂, das aktuell in der Luft vorhanden ist. Durch die rasche Zunahme der Freisetzung von CO₂ stieg die atmosphärische Konzentration in den letzten Jahrzehnten an und ist die Hauptursache des menschenverursachten Klimawandels. In der Klimaschutzpolitik wird je nach Herkunft des CO₂ unterschieden:

Fossiles CO₂ wird bei der Verbrennung fossiler Rohstoffe wie Kohle, Torf, Öl oder Gas freigesetzt. Dieses fossile CO₂ war seit Millionen von Jahren im Untergrund gespeichert. Durch die Verbrennung der fossilen Brennstoffe wurde innerhalb kurzer Zeit sehr viel CO₂ in die Atmosphäre freigesetzt. Zusätzlich entstehen auch bei chemischen und anderen industriellen Anlagen sowie bei der Zementherstellung prozessbedingte CO₂-Emissionen.

Biogenes CO₂ entsteht etwa durch die Verbrennung oder Zersetzung von organischem Material (Biomasse) in Form von Kompost, verbranntem Holz oder Klärschlamm. Dabei wird das zuvor durch Photosynthese aufgenommene CO₂ wieder in die Atmosphäre freigesetzt. 

Bisher gibt es wenige quantitative Untersuchungen zum geologischen Speicherpotenzial von CO₂ in Österreich. Zu den Einflussfaktoren auf die Speicherkapazität zählen beispielsweise die Größe der geologischen Formationen und die Druckbedingungen in den Lagerstätten. Erste vorsichtige Schätzungen zum vorhandenen CO₂-Speicherpotential in ehemaligen Kohlenwasserstofflagerstätten in Österreich ergaben, dass ein Volumen von 450 bis 500 Millionen Tonnen zur Verfügung stehen könnte. Zur Speicherkapazität von salinaren Aquiferen lassen sich noch keine quantitativen Aussagen treffen.

Der Transport von CO₂ per Zug, Schiff oder LKW ist bereits heute möglich. Der Aufbau eines CO₂-Pipelinetransportnetzes ist aufwendiger und mit einer höheren Planungs- und Vorlaufzeit verbunden. Um ein mögliches Design und den stufenweisen Aufbau eines CO₂-Rohrleitungsnetzes abzuschätzen, hat das Klimaschutzministerium im Jahr 2024 eine Machbarkeitsstudie veröffentlicht.

Die Bundesregierung hat eine Carbon Management Strategie entwickelt, um den Beitrag von CCS, CCU und CDR zu den nationalen Klimazielen einzuordnen und einen strukturierten Prozess einzuhängen. Die Strategie beinhaltet eine Analyse der bestehenden Rahmenbedingungen und der notwendigen Reformschritte, sowie einen Aktionsplan für den klimapolitischen Umgang mit schwer bzw. nicht vermeidbaren Restemissionen in Österreich.

Mehr Informationen im Artikel zur Carbon Management Strategie

• Zunächst wird festgehalten, dass die Vermeidung von Treibhausgasemissionen, Substitution von fossilen Energieträgern durch erneuerbare Energien und Effizienzsteigerung oberste Priorität der österreichischen Klima- und Energiepolitik hat („mitigation/enery-efficiency first“-Prinzip).
• Schaffung der Rechtsgrundlagen zur Aufhebung des Verbots der geologischen CO₂-Speicherung im Inland und die Erarbeitung des notwendigen Rechtsrahmens für die geologische CO₂-Speicherung von schwer bzw. nicht vermeidbaren CO₂-Emissionen aus „hard-to-abate“- Sektoren unter strengen Sicherheits- und Umweltauflagen.
• Festlegung einer Definition von „hard to abate“, die von der Bundesregierung übernommen wurde. Erarbeitet wurde diese durch einen Wissenschaftsbeirat unter Berücksichtigung verfügbarer Daten und internationaler best-practice-Beispiele.
• Evaluierung und gegebenenfalls Anpassung der Rechtslage des rohrleitungsgebundenen CO₂-Transports.
• Schaffung einer wissenschaftsbasierten, gesamtheitlichen, Szenarien-gestützten und zeitlich differenzierten Planung für den nationalen und grenzüberschreitenden Hochlauf der notwendigen CCUS/tCDR-Infrastruktur und deren Betrieb.
• Schaffung eines rechtlichen Rahmens von Standards für technische Senken in Bezug auf Mindestabscheidung, Transport, Einspeicherungs- und Entnahmezielen von CO₂. Ebenfalls sollen Speicherkapazitäten im (europäischen) Ausland dar- und sichergestellt werden.

Der Aktionsplan enthält drei Teile:

• Zuerst soll der grundlegende Rechtsrahmen geschaffen werden. Das beinhaltet eine Neuregelung und Zulassung der geologischen CO₂-Speicherung in Österreich, Anpassungen der Rechtslage des rohrleitungsgebundenen CO₂-Transport und Verbesserung der internationalen Kooperation.
• Der zweite Teil enthält konkrete Maßnahmen über den Aufbau einer CCUS- und CDR-Infrastruktur. Ebenfalls sollen Leitprojekte unterstütz und die öffentliche Akzeptanz durch proaktive Öffentlichkeitsarbeit erhöht werden.
• Der dritte Teil enthält Maßnahmen zum Schutz und Ausbau der natürlichen Senken. Dazu zählen unter anderem Waldbewirtschaftungs- und -pflegemaßnahmen, die zur Steigerung der Resilienz und zur Ausweitung der Waldfläche führen sollen. Dies erfolgt vorrangig in Regionen mit geringer Waldausstattung.

Mit der Ausnahme von Forschungsvorhaben, ist die geologische CO₂-Speicherung in Österreich seit 2011 verboten. Im Jahr 2024 wurde das CO₂-Speicherungsverbot jedoch evaluiert mit dem Ergebnis, dass die ursprünglichen Gründe für ein Verbot nicht mehr vorliegen und gesetzliche Anpassungen notwendig sind.

Die Bundesregierung empfiehlt daher, in Zukunft die geologische Speicherung von CO₂ von schwer bzw. nicht vermeidbaren, prozessbedingten Emissionen (sogenannte Restemissionen) aus ‚hard to abate‘- Sektoren unter strengen Sicherheits- und Umweltauflagen zuzulassen.

Mehr Informationen im vollen Evaluierungsbericht.

Derzeit wird der Gesetzesentwurf zu Novellierung des Bergrechts erarbeitet. Die Erlassung wird bis Ende 2025 erwartet.

Die EU-Kommission veröffentlichte im Februar 2024 eine europäische industrielle Carbon Management Strategie. Hier wird die Notwendigkeit ehrgeiziger, gut koordinierter Maßnahmen auf nationaler Ebene sowie einer strategischen Infrastrukturplanung und -integration auf EU-Ebene betont. Die enge Zusammenarbeit zwischen EU-Behörden, nationalen Verwaltungen, Unternehmen, Zivilgesellschaft und Forschungsgemeinschaften ist dabei entscheidend.

Zudem wurde der EU-Net-Zero-Industry-Act beschlossen, welcher zur Bereitstellung von geologischen Speicherkapazitäten innerhalb der Europäischen Union verpflichtet und diese regelt. Die EU strebt eine jährliche Injektionskapazität von 50 Millionen Tonnen CO₂ ab 2030 an. Dazu verpflichtet sind jene Kohlenwasserstoffförderunternehmen in der EU, die aktive Bohrlöcher betreiben und Erdgas oder Erdöl fördern.

Vor allem Küstenländer wie Italien, Griechenland, Schweden, die Niederlande, Dänemark und Norwegen haben bereits sehr konkrete Pläne und teilweise Anlagen zur Abscheidung, Transport und Verwendung oder Speicherung von CO₂ in Betrieb.

Im Emissionshandel gilt CO₂, welches aus einer Anlage ausgestoßen wurde, ab 2024 als emittiert. Daher sind für diese emittierten CO₂-Mengen Emissionsrechte (Allowances) abzugeben. Es gibt jedoch zwei Ausnahmen davon:

1. wenn CO₂ ausgestoßen und anschließend dauerhaft geologisch gespeichert wird (CCS).
2. wenn CO₂ dauerhaft chemisch gebunden wird, also über den Lebenszyklus eines Produkts hinaus. Das CO₂ darf also auch nicht am Ende des Lebenszyklus, etwa von Kunststoff, durch Abfallverbrennung freigesetzt werden. Diese Anforderung schränkt die Anrechenbarkeit von CCU im Emissionshandel derzeit stark ein.

Die Europäische Kommission erließ einen delegierten Rechtsakt mit Kriterien für relevante CCU-Tätigkeiten, die im Emissionshandel anrechenbar sind. Dieser Rechtsakt trat im Jahr 2025 in Kraft.

Ziel des Londoner Protokolls und der Londoner Konvention ist der Schutz der Meere vor Verschmutzung indem das Einbringen schädlicher Abfälle und anderer Stoffe reguliert wird. Grundsätzlich ist die Entsorgung im offenen Meer verboten, außer es betrifft Stoffe, deren Entsorgung dezidiert erlaubt ist. Dazu zählt seit einer Änderung des Londoner Protokolls im Jahr 2006 auch CO₂. Da Österreich keinen direkten Zugang zum Meer hat, ist Österreich keine Vertragspartei.

Die Frage eines Beitritts zum Londoner Protokoll wird zumeist im Zusammenhang mit dem Transport von CO₂ gestellt. Da Abscheidung, Transport und Speicherung von CO₂ in der EU jedoch bereits in der Emissionshandels-Richtlinie und der CCS-Richtlinie geregelt sind und diese seitens EU-Mitgliedstaaten umgesetzt werden, strebt Österreich derzeit keinen Beitritt zum Londoner Protokoll an.

Der Weltklimarat (IPCC) zeigt Maßnahmen auf, wie die Erderwärmung auf 1,5° Celsius eingedämmt werden kann. Als zentral gilt, dass nicht mehr Emissionen in die Atmosphäre freigesetzt werden, als die durch Senken abgebaut werden können, um so rasch Klimaneutralität zu erreichen.

 Die zentralen Maßnahmen sind folgende:

• Das Vermeiden von Emissionen durch einen geringeren Verbrauch von emissionsintensiven Produkten und Aktivitäten,
• das Ersetzen von treibhausgasintensiven Techniken und Produkten durch treibhausgasneutrale oder treibhausgasarme Alternativen sowie
• die Entnahme von bereits ausgestoßenem CO₂ aus der Atmosphäre.

Oberste Prämisse einer nachhaltigen Klimaschutzpolitik ist die Vermeidung von Treibhausgasemissionen. Beispiele sind Energieeinsparungen im Gebäude- und Industriesektor, sowie eine deutlich anspruchsvollere Kreislaufwirtschaft und Ressourcenverbrauchsminderung. Die Substitution durch den Ausbau erneuerbarer Energien und die Umstellung auf direkte Stromnutzung in allen Sektoren (Produktion, Wärme, Verkehr), wo dies technisch möglich ist, sowie die Dekarbonisierung und klimaneutrale Gestaltung der Industrieprozesse sind unabdingbar. Die Erschließung von natürlichen und technischen Senken für CO₂ ist eine notwendige Ergänzung und stellt keinen Ersatz für Vermeidung und Substitution dar.