Möglichkeiten der Verwaltung und Finanzierung eines CO2-Pipelinenetzes in der Schweiz

Juli 2023 – von Oliver Akeret & Martynas Bagdonas, Sustainability in Business Lab der ETH Zürich

Im August 2022 wurde im Rahmen des Pilotprojekts DemoUpCARMA zum ersten Mal CO₂ von der Schweiz nach Island transportiert. Dieses wurde zuvor bei einer Abwasserreinigungsanlage (ARA Bern) aufgefangen und abgeschieden. In Island soll dies im geologischen Untergrund injiziert werden, um dort zu mineralisieren.

Die Wahl Islands als Speicherort ist kein Zufall, obschon die Transportroute somit deutlich verlängert wird. Forschungsprojekte haben gezeigt, dass das Potenzial für die Speicherung von CO₂ in geologischen Formationen in der Schweiz in naher Zukunft begrenzt ist. Daher ist die Untersuchung alternativer Speichermöglichkeiten von entscheidender Bedeutung.

Nach der CO₂-Abscheidung bei der ARA Bern, wird das CO₂ verflüssigt und in ISO-Container mit einem Fassungsvermögen von 20 Tonnen verladen, die das CO₂ bis zur Ankunft am Speicherort in flüssigem Zustand halten können. Die ISO-Container werden per Lastwagen von der ARA Bern zum Bahnhof Weil am Rhein transportiert. Von dort aus wird das CO₂ zunächst per Bahn nach Rotterdam und dann per Schiff nach Reykjavik transportiert. Nach der Anlieferung in Reykjavik wird der ISO-Container per Lastwagen zur Injektionsstelle gebracht.

Vom Pilot-Transport zum Scale-Up

Dieser eher komplizierte Transportweg ist als Pilotphase des Projekts zu sehen. Das eigentliche Hauptziel des Pilotprojekts besteht darin, die generelle Machbarkeit einer CO2-Wertschöpfungskette zu beweisen, um bereits vor dem Scale-up und der weiteren Entwicklung solcher CO₂-Wertschöpfungsketten mögliche technisch-ökonomische und regulatorische Lücken aufzuzeigen. Die Erkenntnisse aus diesem Pilotprojekt werden wichtig sein, angesichts der Mengen an CO₂, die längerfristig in grossem Massstab abgeschieden, transportiert und gespeichert werden müssen.

In der langfristigen Klimastrategie der Schweiz wird geschätzt, dass bis 2050 jährlich sieben Millionen Tonnen CO₂ abgeschieden, transportiert und gelagert werden müssen, um das Netto-Null-Ziel zu erreichen. Selbst wenn man davon ausgeht, dass bis dahin nähere Lagerstätten zur Verfügung stünden, können solche CO₂-Mengen nicht mehr in ISO-Containern und mit Lastwagen, Zügen oder Schiffen transportiert werden. In diesem Szenario wird ein grösseres CO₂-Pipelinenetz benötigt, welches das abgeschiedene CO₂ in der Schweiz sammelt und dann in ein grösseres transeuropäisches Netz überführt. Um dies zu planen, untersuchte das Sustainability in Business Lab der ETH Zürich (sus.lab) im Rahmen des DemoUpCARMA-Projekts verschiedene organisatorische und finanzielle Aspekte einer solchen CO₂-Infrastruktur in der Schweiz, unter Berücksichtigung möglicher Finanzierungs- und Einnahmequellen und der Frage, wer der Eigentümer des Pipelinenetzes wäre.

Wie würde das Pipelinenetz aussehen?

Im Jahr 2021 haben Saipem und der Verband der Betreiber Schweizerischer Abfallverwertungsanlagen (VBSA) eine Studie [1] durchgeführt, die die Machbarkeit und Kosten eines CO₂-Pipelinenetzes in der Schweiz analysiert. Die Studie erlaubt es, erste Schlüsse zu ziehen, wie ein solches Leitungsnetz für die sieben Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr aussehen könnte, die in der langfristigen Klimastrategie der Schweiz vorgesehen sind: Es hätte eine Länge von rund 1'000 Kilometern (siehe Abbildung 1) und würde aus zwei Hauptleitungen (Ost und West) bestehen, die über kleinere Leitungen direkt mit den Emittenten verbunden wären. Die Pipelines würden in Basel zusammenlaufen, wo das Schweizer CO₂-Netz schliesslich mit einem grösseren transeuropäischen Netz verbunden werden könnte. Die in dieser Studie berücksichtigten Emittenten sind solche, die mindestens 100’000 Tonnen CO₂ pro Jahr ausstossen, was 32 grosse Emittenten aus schwer zu dekarbonisierenden Sektoren wie der Zementindustrie oder der Abfallverwertung zur Energiegewinnung (waste-to-energy) umfasst.