Markt für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose, 2018-2028, segmentiert nach Typ (EOR-Prozess, Industrie und Landwirtschaft), nach Anwendung (Abscheidung, Transport und Speicherung), nach Technologie (Vorverbrennung, Nachverbrennung und Oxy-Fuel-Verbrennung), nach Endverbrauchsbranche (Öl und Gas, Chemie, Zement, Eisen und Stahl, Zell

Marktübersicht

Der globale Markt für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung hatte im Jahr 2022 einen Wert von 1,26 Milliarden USD und soll bis 2028 2,42 Milliarden USD erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 10,58 % während des gesamten Prognosezeitraums. Die zunehmende Besorgnis über die negativen Umweltauswirkungen von Kohlenstoffemissionen hat zur Einführung der Technologie zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) geführt. Regierungen weltweit fördern die Umsetzung dieser Technologie aktiv durch Pilotprojekte in verschiedenen Branchen und erkennen ihr Potenzial als groß angelegte Lösung zur Erreichung ehrgeiziger Ziele zur Reduzierung der CO2-Emissionen und zur Erreichung von Klimaschutzzielen.

Wichtige Markttreiber

1. Klimaschutz und Emissionsreduzierung sind unerlässlichDer wichtigste Wachstumstreiber des globalen Marktes für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) ist die dringende Notwendigkeit, den Klimawandel zu bekämpfen und Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Während die Welt mit den schwerwiegenden Folgen der steigenden globalen Temperaturen zu kämpfen hat, stehen Länder und Industrien unter zunehmendem Druck, konkrete Maßnahmen zur Reduzierung ihres CO2-Fußabdrucks zu ergreifen. Die CCS-Technologie bietet einen gangbaren Weg, um dieses Ziel zu erreichen, indem sie CO2-Emissionen aus verschiedenen Quellen wie Kraftwerken und Industrieanlagen abfängt, bevor sie in die Atmosphäre freigesetzt werden. Die zunehmende CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist ein Hauptfaktor für die globale Erwärmung und die damit verbundenen Auswirkungen, darunter häufigere und schwerere Hitzewellen, steigende Meeresspiegel und Störungen der Ökosysteme. CCS spielt eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung dieser Herausforderung, indem es eine groß angelegte Kohlenstoffabscheidung aus wichtigen Emissionsquellen ermöglicht. Die Technologie erleichtert nicht nur den Übergang zu saubereren Energiequellen, sondern bietet auch eine sofortige Lösung zur Reduzierung der Emissionen aus bestehender Infrastruktur, die kurzfristig nur schwer zu ersetzen ist. Regierungen und internationale Organisationen setzen ehrgeizige Emissionsreduzierungsziele, die oft in Richtlinien wie dem Pariser Abkommen verankert sind. Diese Verpflichtungen treiben die Einführung von CCS als wesentliches Instrument zur Erreichung der notwendigen Emissionssenkungen voran. Es werden finanzielle Anreize, CO2-Preismechanismen und regulatorische Rahmenbedingungen entwickelt, um die Einführung von CCS-Projekten in allen Branchen zu beschleunigen. Während die Nationen danach streben, ihre Ziele zu erreichen und die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden, gewinnt der CCS-Markt als zentrale Lösung im Kampf gegen die globale Erwärmung an Dynamik.

2. Regierungspolitik, Anreize und regulatorische RahmenbedingungenRegierungspolitik, Anreize und regulatorische Rahmenbedingungen spielen eine entscheidende Rolle als Schlüsseltreiber des globalen Marktes für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS). Während die Nationen danach streben, Emissionsreduktionsziele zu erreichen und den Klimawandel zu bekämpfen, werden regulatorische Maßnahmen ergriffen, um die weitverbreitete Einführung von CCS-Technologien in verschiedenen Branchen und Sektoren zu fördern. Regierungen weltweit erkennen die entscheidende Rolle von CCS bei der Erreichung der Emissionsreduktionsziele an. Um die Einführung von CCS-Projekten zu erleichtern, setzen Regierungen finanzielle Mechanismen wie Zuschüsse, Subventionen, Steueranreize und zinsgünstige Darlehen ein. Diese finanziellen Anreize ziehen nicht nur private Investitionen an, sondern tragen auch dazu bei, die hohen Vorlaufkosten zu senken, die mit der Entwicklung der CCS-Infrastruktur verbunden sind. Darüber hinaus spielen Kohlenstoffpreismechanismen eine entscheidende Rolle bei der Förderung des CCS-Marktes. Indem sie den CO2-Emissionen einen Geldwert zuordnen, bieten Kohlenstoffpreise den Industrien einen finanziellen Anreiz, ihren Kohlenstoff-Fußabdruck proaktiv zu reduzieren. Indem die Kosten der Emissionen in Produktions- und Betriebsentscheidungen einbezogen werden, werden Unternehmen motiviert, CCS-Lösungen zu erforschen und umzusetzen, um ihre kohlenstoffbezogenen Ausgaben zu minimieren. Darüber hinaus zwingen regulatorische Rahmenbedingungen und Emissionsreduktionsziele, die durch internationale Abkommen wie das Pariser Abkommen festgelegt wurden, die Industrie dazu, innovative Technologien wie CCS zu erforschen und einzuführen, um strenge Emissionsgrenzwerte einzuhalten. Regierungen erwägen auch Gesetze, die den Einsatz von CCS in Sektoren mit erheblichen CO2-Emissionen vorschreiben. Um den Erfolg von CCS-Projekten sicherzustellen, investieren Regierungen in Forschung und Entwicklung, Wissensaustausch und den Aufbau einer CCS-Infrastruktur. Ein klares und unterstützendes politisches Umfeld sowie regulatorische Klarheit schaffen das notwendige Vertrauen der Industrie, sich an CCS-Projekten zu beteiligen und so das Wachstum des Marktes voranzutreiben.

Wichtige Marktherausforderungen

1. Hohe Kapitalkosten und wirtschaftliche RentabilitätEine der größten Herausforderungen für den globalen Markt für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) sind die erheblichen Kapitalkosten, die mit der weitverbreiteten Einführung von CCS-Technologien verbunden sind. Die erheblichen Investitionen, die für die Entwicklung und Implementierung der CCS-Infrastruktur erforderlich sind, können für Industrien und Regierungen, die eine Einführung in Erwägung ziehen, abschreckend wirken. Diese Kosten umfassen verschiedene Aspekte, darunter den Bau von Abscheidungsanlagen, Transportnetzen und sicheren Lagerstätten. Die mit CCS verbundenen Kosten ergeben sich aus der Komplexität der Technologie und dem Bedarf an Spezialgeräten zur Abscheidung, zum Transport und zur Speicherung von CO2. Beispielsweise erfordert der Bau von Kohlenstoffabscheidungsanlagen fortschrittliche Technik und Materialien, was zu höheren Bau- und Betriebskosten führt. Darüber hinaus erfordern geologische Lagerstätten umfangreiche Bewertungs-, Überwachungs- und Verifizierungsprozesse, um die sichere Eindämmung des gespeicherten CO2 zu gewährleisten. Die wirtschaftliche Machbarkeit von CCS-Projekten wird oft durch den relativ niedrigen Preis von Kohlenstoffemissionen in vielen Regionen in Frage gestellt. Wenn Kohlenstoffpreismechanismen die tatsächlichen Kosten der Kohlenstoffverschmutzung nicht angemessen widerspiegeln, sinkt der finanzielle Anreiz für Industrien, in CCS zu investieren. Diese Diskrepanz kann die Wirtschaftlichkeit von CCS-Projekten beeinträchtigen und zu einer langsameren Einführung der Technologie führen.

2. Regulatorische und rechtliche Rahmenbedingungen für die SpeicherungEine große Herausforderung auf dem globalen Markt für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) ist die Schaffung umfassender und harmonisierter regulatorischer und rechtlicher Rahmenbedingungen für die Speicherung von abgeschiedenem CO2. Der erfolgreiche Einsatz von CCS hängt von der sicheren Speicherung von CO2 in geologischen Formationen über längere Zeiträume ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt oder Leckagen ab. Obwohl die unterirdische Speicherung von CO2 technisch machbar ist, bestehen weiterhin Bedenken hinsichtlich der langfristigen Stabilität und Sicherheit der Speicherstätten. Regulatorische Unsicherheit und Lücken in den rechtlichen Rahmenbedingungen können Investitionen in CCS-Projekte behindern, indem sie Unklarheiten in Bezug auf Haftung, Eigentumsrechte und langfristige Verantwortung schaffen. Die Aufgabe besteht darin, Vorschriften zu entwickeln, die ein Gleichgewicht zwischen der Förderung des CCS-Einsatzes und der Gewährleistung des Umweltschutzes herstellen. Robuste Überwachungs- und Überprüfungsmechanismen sind unerlässlich, um die Bewegung und Eindämmung von gespeichertem CO2 zu verfolgen und potenzielle Lecks zu erkennen. Die Umsetzung dieser Mechanismen erhöht jedoch die Komplexität der regulatorischen Landschaft. Darüber hinaus ist mit CCS häufig der grenzüberschreitende Transport und die Speicherung von CO2 verbunden, was internationale Abkommen und die Harmonisierung von Vorschriften erfordert. Unterschiede in den rechtlichen Ansätzen und Haftungsrahmen zwischen den Rechtsräumen können die Entwicklung einer groß angelegten CCS-Infrastruktur, die sich über mehrere Regionen erstreckt, behindern.

Wichtige Markttrends

1. Integration mit erneuerbaren Energien und kohlenstoffarmen LösungenEin bemerkenswerter Trend auf dem globalen Markt für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) ist der zunehmende Fokus auf die Integration von CCS-Technologien mit erneuerbaren Energiequellen und anderen kohlenstoffarmen Lösungen. Während die Welt ihren Übergang zu einer nachhaltigeren Energielandschaft beschleunigt, erkennen die Beteiligten die Synergien zwischen CCS und erneuerbaren Energietechnologien wie Solar- und Windenergie. Erneuerbare Energiequellen sind von Natur aus intermittierend, d. h. sie erzeugen Energie, wenn die Sonne scheint oder der Wind weht. Der Energiebedarf bleibt jedoch den ganzen Tag über konstant. Durch die Integration von CCS mit erneuerbaren Energien kann überschüssige erneuerbare Energie genutzt werden, um den Kohlenstoffabscheidungsprozess anzutreiben, wodurch das Problem der Intermittenz gelöst und die Gesamtsystemeffizienz verbessert wird. Ein Integrationsansatz, der als „grüner Wasserstoff“ bekannt ist, besteht darin, erneuerbaren Strom zu nutzen, um Wasserstoff durch Wasserelektrolyse zu erzeugen. Der entstehende Wasserstoff kann dann mit abgeschiedenem CO2 kombiniert werden, um synthetische Kraftstoffe oder Chemikalien zu erzeugen, was zu einem CO2-neutralen oder sogar CO2-negativen Prozess führt. Solche integrierten Systeme ermöglichen die Nutzung sowohl erneuerbarer Energien als auch von CCS, um Emissionen aus Sektoren zu reduzieren, deren direkte Elektrifizierung schwierig ist, wie etwa Schwerindustrie und Transport. Dieser Trend steht im Einklang mit dem Konzept der „Sektorkopplung“, bei der verschiedene Sektoren wie Elektrizität, Transport und Industrie miteinander verbunden werden, um den Energieverbrauch zu optimieren und Emissionen zu reduzieren. Während die Länder nach ehrgeizigen Emissionsreduktionszielen streben, stellt die Integration von CCS mit erneuerbaren Energien und kohlenstoffarmen Lösungen einen umfassenden Ansatz dar, um Emissionen in mehreren Sektoren zu reduzieren und gleichzeitig eine zuverlässige Energieversorgung sicherzustellen.

Segmentale Einblicke

Typische Einblicke

Das Segment EOR-Prozess wird den Markt im Prognosezeitraum voraussichtlich dominieren. Enhanced Oil Recovery (EOR) ist eine Technik, bei der verschiedene Substanzen, einschließlich Kohlendioxid (CO2), in Öllagerstätten injiziert werden, um die Ölförderung zu verbessern. Innerhalb des globalen Marktes für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) hat EOR aufgrund seines Potenzials, wirtschaftliche Vorteile mit Zielen der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung zu verbinden, eine erhebliche Bedeutung. EOR stellt für Ölunternehmen eine wirtschaftlich attraktive Option dar, da es eine verbesserte Ölgewinnung aus reifen oder erschöpften Ölfeldern ermöglicht. Durch die Injektion von CO2 oder anderen Substanzen in das Reservoir kann eingeschlossenes Öl verdrängt werden, was zu einer erhöhten Produktion, einer längeren Lebensdauer des Feldes und zusätzlichen Einnahmen für die Ölproduzenten führt. Die Einnahmen aus der verbesserten Ölförderung können dazu beitragen, die mit der CCS-Infrastruktur und dem Betrieb verbundenen Kosten auszugleichen, wodurch die finanzielle Machbarkeit von CCS-Projekten verbessert wird. Die Öl- und Gasindustrie verfügt über wertvolles technisches Know-how in den Bereichen Bohrung, Reservoirmanagement und Untergrundtechnik, das effektiv für die erfolgreiche Umsetzung von EOR-Projekten genutzt werden kann. Die Kenntnisse der Industrie in Bezug auf unterirdische geologische Formationen sind besonders wichtig für die Auswahl geeigneter Reservoirs für die CO2-Injektion und -Speicherung. In bestimmten Regionen unterstützen staatliche Anreize und Vorschriften EOR-Projekte als Teil umfassenderer Energie- und Emissionsreduzierungsziele. Kohlenstoffpreismechanismen, Emissionsreduzierungsziele und Steueranreize dienen als Katalysatoren, um Ölunternehmen zur Einführung von CCS-Technologien wie EOR zu ermutigen. Die Abstimmung von Vorschriften und wirtschaftlichen Anreizen spielt eine entscheidende Rolle für das Wachstum von EOR im CCS-Markt.

Anwendungseinblicke

Es wird erwartet, dass das Capture-Segment im Prognosezeitraum den Markt dominieren wird. Es umfasst die Technologien und Prozesse, die zum Auffangen von Kohlendioxid-Emissionen (CO2) aus verschiedenen Quellen vor ihrer Freisetzung in die Atmosphäre verwendet werden. Die Capture-Phase ist entscheidend für die Eindämmung des Klimawandels und die Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Das Capture-Segment umfasst eine breite Palette von Technologien zur Erfassung von CO2 aus verschiedenen Quellen, darunter Kraftwerke, Industrieanlagen und direkte Lufterfassung. Das Capture-Segment spielt eine entscheidende Rolle bei der Erreichung der Emissionsreduktionsziele. Durch die Erfassung von CO2 an der Quelle wird effektiv verhindert, dass eine erhebliche Menge an Treibhausgasen in die Atmosphäre gelangt. Das erfasste CO2 kann dann transportiert und unterirdisch gelagert oder für industrielle Anwendungen wie die verbesserte Ölgewinnung oder die Produktion synthetischer Kraftstoffe wiederverwendet werden. Viele Regierungen bieten Anreize und Subventionen, um die Einführung von Capture-Technologien zu fördern. Kohlenstoffpreismechanismen, Emissionsreduktionsziele und Steueranreize bieten der Industrie wirtschaftliche Anreize, in CCS-Lösungen zu investieren und diese umzusetzen.

Regionale Einblicke

Es wird erwartet, dass Nordamerika im Prognosezeitraum den Markt dominieren wird. Nordamerika, insbesondere die Vereinigten Staaten und Kanada, ist führend bei der technologischen Innovation und Forschung im Bereich CCS. Diese Länder haben erhebliche Investitionen in die Entwicklung fortschrittlicher Technologien zur Erfassung, Beförderung und Speicherung getätigt. Forschungseinrichtungen, Universitäten und private Unternehmen sind aktiv an der Suche nach effizienteren und kostengünstigeren Methoden zur Erfassung und Speicherung von Kohlendioxidemissionen beteiligt. In Nordamerika wurden unterstützende regulatorische Rahmenbedingungen und Richtlinien eingeführt, die den Einsatz von CCS fördern. In den Vereinigten Staaten beispielsweise bietet die Steuergutschrift 45Q Anreize für die Erfassung und Speicherung von Kohlendioxid aus industriellen Quellen und ermutigt Unternehmen, in CCS-Infrastruktur zu investieren und die Bemühungen zur Emissionsreduzierung voranzutreiben. In Nordamerika wurden bemerkenswerte CCS-Projekte initiiert, wie beispielsweise das Petra Nova-Projekt in Texas, bei dem CO2-Emissionen aus einem Kohlekraftwerk erfasst und für die verbesserte Ölgewinnung genutzt wurden. Das kanadische Boundary-Damm-Projekt war eines der weltweit ersten CCS-Projekte im kommerziellen Maßstab. Dabei wurde CO2 aus einem Kohlekraftwerk abgeschieden und zur verbesserten Ölgewinnung eingesetzt. In Nordamerika hat die Öl- und Gasindustrie Interesse an CCS gezeigt, insbesondere für die verbesserte Ölgewinnung (EOR). Die Einspritzung von abgeschiedenem CO2 in Ölfelder kann die Ölproduktion steigern und gleichzeitig das CO2 sicher unter der Erde speichern. Dieser doppelte Vorteil hat Investitionen aus der Industrie angezogen und die Entwicklung von CCS-Projekten erleichtert, die sowohl wirtschaftlichen als auch ökologischen Zielen entsprechen.

Neueste Entwicklungen

• Im Juli 2021 gab Shell seine Pläne bekannt, eine bedeutende Anlage zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) in Alberta, Kanada, zu errichten. Die Anlage soll die CO2-Emissionen ihrer Chemie- und Raffinerieanlagen auffangen und während ihrer gesamten Betriebsdauer etwa 300 Millionen Tonnen Kohlenstoff speichern. Im Juni 2021 gaben Carbon Engineering und Storegga gemeinsam ihre Zusammenarbeit bei der Entwicklung und Konstruktion der ersten groß angelegten Direct Air Capture (DAC)-Anlage in Großbritannien bekannt. Die Anlage soll eine Kapazität von 0,5 bis 1 MTPA haben.

Wichtige Marktteilnehmer

• Aker Clean Carbon AS
• Alstom SA
• Chevron Corp.
• Fluor Corp.
• General Electric Co.
• Hitachi Ltd
• Linde AG
• Mitsubishi Heavy Industries
• Siemens Energy Inc.
• Southern Co.