Kohlendioxid und Klimawandel: Wissenschaftler warnen vor Erdbeben durch CO2-Speicherung

Im Kampf gegen den Klimawandel setzen manche Experten auf die unterirdische Speicherung von CO2. Doch die sogenannte CCS-Methode ist riskant, sagen US-Wissenschaftler: Es drohen Erdbeben.

Der großtechnische Einsatz der sogenannten CCS-Technik könnte Erdbeben auslösen. Das Verfahren, bei dem Kohlendioxid aus Kraftwerken aufgefangen und in tiefe Gesteinschichten gepresst wird, ist daher risikoreich, sagen zwei Forscher der kalifornischen Stanford University.

Zwar seien von den schwachen Erdstößen wohl nicht Menschen an der Oberfläche bedroht. Doch könnten in den unterirdischen Speichern kleine Risse entstehen, durch die das CO2 wieder in die Atmosphäre entweicht. Der Effekt der aufwendigen Technik wäre dann verpufft (PNAS, online).

Damit CCS einen nennenswerten Beitrag zum Klimaschutz leistet, müssten jedes Jahr weltweit 3,5 Milliarden Tonnen Kohlendioxid vor allem in Kohlekraftwerken aufgefangen und eingelagert werden, schreiben Mark Zoback und Steven Gorelick. Die Speicher dafür, zum Beispiel in porösem Gestein, wären fünf Kubikkilometer groß, das entspricht dem Volumen des Rohöls, das jedes Jahr aus dem Boden gepumpt wird.

Weil es bisher wenige Projekte gibt, bei denen tatsächlich CO2 unter die Erde gebracht wird, orientieren sich die beiden Stanford-Forscher am Verpressen von verunreinigtem Wasser. Es wird in den USA zum Beispiel nach Gasbohrungen in die Tiefe gedrückt und hat dabei Erdbeben ausgelöst, die vermutlich irgendwann sowieso passiert wären. Wenn sich die Druck-und Reibungsverhältnisse in der Tiefe ändern, entladen sich Spannungen zwischen den Gesteinschichten; "Sprödbruch" nennen das die Geologen.

Kommt es dabei zu einem Erdstoß der Stärke 4, der an der Oberfläche zu spüren ist, aber kaum Sachschäden auslöst, verschiebt sich der Untergrund über die Länge von einigen Kilometern um einige Zentimeter. Dabei könnte ein Riss entstehen, so die Autoren, durch den eingelagertes Kohlendioxid entweicht.

Ähnliche Szenarien fürchten viele Bürgerinitiativen, die in Deutschland gegen die Erprobung der CCS-Technik in ihrer Region protestieren. Deutsche Forscher schätzen die Gefahr allerdings viel geringer ein als ihre Kollegen aus Kalifornien. Die Lagerstätten, die hierzulande als geeignet gelten, sind ausgebeutete Erdgasfelder und sogenannte saline Aquifere, also Adern von Salzwasser in porösem Sandstein unter Schichten von Tongestein.

"Das Salz, das noch unter den Aquiferen liegt, baut Spannungen ab", sagt Christian Bönnemann von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover, der mögliche CO2-Lager untersucht. "Nach unseren Erfahrungen durchschlagen kleine Erdbeben beim Verpressen auf keinen Fall mehrere Gesteinsschichten."

In den USA sei das von den Stanford-Kollegen beschriebene Risiko real, in Deutschland könne man es weitgehend ausschließen. An jeder Lagerstätte müsste aber eine seismische Untersuchung gemacht werden.