Harmonized Life Cycle Assessment of Technologies for Carbon Capture and Utilization

CO2 Abscheidung und Verwendung (Carbon Capture and Utilization, CCU) können den Ausstoß von Treibhausgasen potentiell reduzieren und möglicherweise sogar atmosphärisches CO2 dauerhaft speichern. Dieses Potenzial muss mit einer ganzheitlichen Methode wie der Ökobilanzierung (LIfe Cycle Assessment, LCA) nachgewiesen werden. LCA berücksichtigt die Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenzyklus von Produkten oder Dienstleistungen. Obwohl NCA-Normen existieren, bestehen große Freiheitsgrade bei der Auswahl von Methoden und es bestehen CCU spezifische Probleme bei der Anwendung von LCA, z. B. da CO2 emittiert sowie als Rohstoff verwendet wird. Folglich können Ergebnisse von LCA Studien identischer Technologien stark abweichen, wodurch die Bewertung dieser Technologien erschwert wird.
In dieser Arbeit wird vorgeschlagen, durch zusätzliche Regeln die Anwendung von LCA für CCU-Technologien zu harmonisieren. In einem ersten Schritt werden veröffentlichte LCA-Studien empirisch analysiert, um die Gründe für die Abweichungen z ermitteln. Um diese Abweichungen zu reduzieren, wird anschließend ein harmonisches Konzept auf Basis von bestehenden LCA-Normen und -richtlinien und in Zusammenarbeit mit etwa 40 internationalen Experten entwickelt. Das entwickelte Konzept liefert klare Vorgaben zur Auswahl von LCA-Methoden und Datensätzen für die Produktion häufig genutzter Rohstoffe und Betriebsmittel. Durch die Harmonisierung können Abweichungen von Ergebnissen reduziert, Studien vergleichbar werden und Entscheidungen auf Basis von LCA-Studien einfacher getroffen werden.
In einer sektorweiten Fallstudie zur Abscheidung und Nutzung von CO2 und erneuerbarer Energie in der chemischen Industrie wird die vorgeschlagene Harmonisierung angewendet und mit einer ökonomischen Bewertung verbunden. Die damit berechneten marginalen Vermeidungsgrenzkosten von Treibhausgasen zeigen, dass bis zu 60 % der Emissionen mit Vermeidungsgrenzkosten unterhalb des prognostizierten Zertifikatspreises im Jahr 2050 (380 €2017 pro T0nne CO2 eq) liegen und damit ökonomisch reduziert werden können. Um diese Reduktionen zu erreichen, muss in die Entwicklung von CCU Technologien investiert, neuartige internationale Handelswege etabliert und eine entsprechende Klimapolitik umgesetzt werden.