Ein Netz für das Klimagas – wie CO2 in Zukunft durch Deutschland fließen soll

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In vielen Bereichen der Industrie wird auch künftig noch Kohlendioxid in
erheblichen Mengen anfallen. Damit die Emissionen nicht in die Atmosphäre
gelangen, braucht es ein flächendeckendes, sicheres und wirtschaftlich
sinnvolles CO2-Transportnetz. Zwei Fraunhofer-Institute arbeiten an diesem
Plan.

Sankt Augustin – Im Fraunhofer-Exzellenzcluster CINES entwickeln
Fraunhofer ISI und Fraunhofer SCAI Szenarien für ein künftiges
CO2-Pipelinenetz. Dazu kombinieren sie strategische Standortplanung mit
physikalischer Simulation und liefern damit eine belastbare Grundlage für
Entscheidungen von Politik, Industrie und Netzbetreibern.

Woher kommt das CO2 und wo soll es hin?

Fraunhofer ISI analysiert, wo in Zukunft CO2-Emissionen anfallen,
beispielsweise in der Stahlindustrie, bei der Müllverbrennung oder in
chemischen Prozessen. Gleichzeitig erfasst es, wo CO2 als Rohstoff
benötigt wird, etwa für sogenannte CCU-Technologien (Carbon Capture and
Utilization). Auf dieser Basis entsteht ein realistisches virtuelles Netz
für das Jahr 2045 mit Pipelineverläufen, die Topografie, Transportform
(gasförmig oder flüssig), Standortdichte und Kosten berücksichtigen.

Simulationssoftware prüft das System auf Herz und Nieren

Zum Einsatz kommt dabei die Software MYNTS (Multiphysical Network
Simulation Tool), entwickelt von Fraunhofer SCAI. Sie simuliert das
geplante Netz unter realen physikalischen Bedingungen: Wie entwickelt sich
der Druck in der Leitung? Wo stockt der Fluss? Wie viele Pumpen sind
nötig?

Dabei berechnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch
Extremszenarien wie den plötzlichen Ausfall großer Verbraucher. »Mit MYNTS
erkennen wir Schwachstellen im System, bevor sie entstehen«, sagt Dr.
Mehrnaz Anvari, Leiterin des Geschäftsfelds Network Evaluation
Technologies bei Fraunhofer SCAI.

Ohne Exporte in Nachbarländer wird es teuer

Ein zentrales Ergebnis der Berechnungen: Ohne Exportoptionen in
Nachbarländer müsste Deutschland deutlich größere Rohrdurchmesser
einplanen. Das hätte erhebliche Auswirkungen auf Bau- und Betriebskosten.
Daran zeigt sich, wie wichtig internationale Kooperationen im Klimaschutz
sind. Doch selbst unter nationalen Bedingungen lässt sich mit kluger
Planung und realitätsnaher Simulation ein sicheres, wirtschaftliches und
zukunftsfähiges CO2-Transportsystem entwickeln.

Politik benötigt Planung und belastbare Modelle

Das Zusammenspiel aus Standortanalyse und Simulation schafft eine
fundierte Entscheidungsbasis für politische Weichenstellungen, den
Netzausbau und Investitionsentscheidungen. Und es liefert einen
entscheidenden Beitrag zur Frage: Wie gelingt die industrielle
Dekarbonisierung – ohne heiße Luft, sondern mit System?