Bioenergie und CCS (BECCS)
Ein anderes Verfahren, das im Kontext von CCS diskutiert wird, ist die Kultivierung schnell wachsender Pflanzen, die der Atmosphäre Kohlendioxid entziehen. Durch deren Verbrennung kann dann Energie gewonnen und das im Verbrennungsprozess freigesetzte CO2 permanent gespeichert werden. Diese Methode wird als Bioenergie-CCS (BECCS) bezeichnet. Pflanzen, die hierfür infrage kommen, sind unter anderem das Chinaschilf (Miscanthus), Pappeln, Weiden sowie Eukalyptus-Arten. Sie alle liefern in sehr kurzer Zeit viel Biomasse. Durch die Kombination der Biomasse-Kraftwerke mit CCS ließe sich das bei der Verbrennung wieder frei werdende Kohlendioxid der Umwelt entziehen. Anders als Direct Air Capture hat dieses Verfahren den Vorteil, dass es Energie erzeugt und nicht nur verbraucht. Im Gegensatz zu Direct Air Capture benötigt BECCS zum Anbau der Pflanzen jedoch große Landflächen und gegebenenfalls Wasser und Dünger, steht also im Konflikt mit anderen Landnutzungsformen wie der Nahrungsmittelproduktion. Eine Alternative wäre die Verwendung von Algen als BECCS-Rohstoff, wodurch sich der Landnutzungskonflikt zum Teil entschärfen ließe.
Potenzial und Maßstab
BECCS spielt eine entscheidende Rolle in den Emissionsszenarien des Weltklimarats zur Erreichung der Klimaziele und wird seit dem Pariser Klimaabkommen als wichtige Negative Emission Technology (NET, negative Emissionstechnologie) kontrovers diskutiert. Aktuelle Energie-Szenarien gehen davon aus, dass BECCS im günstigsten Fall bis zu 20 Prozent des weltweiten Energiebedarfs decken könnte, wobei die Schätzungen hier deutlich auseinandergehen. Würde man in den kommenden Jahren beginnen, die BECCS-Technologie aufzubauen, könnten damit laut verschiedenen wissenschaftlichen Studien ab dem Jahr 2050 jährlich weltweit zwischen 2,4 und elf Milliarden Tonnen Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernt werden. Dies setzt voraus, dass in diesem Ausmaß auch rechtzeitig geologische Speicherstätten erschlossen werden, was zumindest in Deutschland aufgrund großer Widerstände in Politik und Gesellschaft aktuell nur schwer vorstellbar ist.
Um eine Kohlendioxid-Reduktion der oben erwähnten Größenordnung zu erreichen, wäre für den Anbau von Energiepflanzen eine Landfläche von rund einer bis vier Millionen Quadratkilometern nötig – was immerhin bis zu einem Drittel der heutigen weltweiten Ackerfläche entspricht.
Ein weiteres großes Problem von BECCS ist, dass der Anbau von Energiepflanzen genau wie die Aufforstung mit Blick auf Flächen-, Wasser- und Düngerbedarf in Konkurrenz zur Kultivierung von Nahrungspflanzen steht. Angesichts des Wachstums der Weltbevölkerung und des wachsenden Bedarfs an Nahrungsmitteln wird inzwischen bezweifelt, dass BECSS in großer Dimension als CDR-Methode infrage kommt.
Anwendungsreife und Forschungsbedarf
Bezüglich des Anbaus von Energiepflanzen im Rahmen von BECCS sind noch viele Fragen offen, insbesondere inwieweit der Anbau in großer Dimension den Druck auf die verbliebenen naturnahen Landflächen der Erde erhöhen, die Artenvielfalt verringern und zum Aussterben von Tier- und Pflanzenarten beitragen könnte. Unklar ist auch, inwieweit der Anbau im Hinblick auf Flächen- und Wasserkonkurrenz (Nahrungsmittel und naturnahe Flächen) vertretbar ist. Denn ein massiver Ausbau von bewässerten Plantagen könnte den Wassermangel in einigen Regionen der Welt drastisch verschärfen. Der Einsatz von BECCS ist auch davon abhängig, ob Lagerstätten zur Speicherung von Kohlendioxid in ausreichender Größe aufgebaut werden. Für die nahe Zukunft ist die Verfügbarkeit solcher Lagerstätten nicht absehbar. Aktuell wird versucht, die Wirtschaftlichkeit groß dimensionierter BECCS-Projekte genauer abzuschätzen.