Kohlendioxid-Emissionen von Industrieanlagen können drastisch reduziert werden, in dem das CO₂ an der Quelle aufgefangen und im geologischen Untergrund gespeichert wird. Der überwiegende Teil der europäischen Speicherkapazität befindet sich in Sandsteinformationen im tieferen Untergrund der Nordsee. Obwohl die potentiellen Speicherformationen in der deutschen Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) bisher nur zum Teil exploriert wurden, zeigen die verfügbaren Daten, dass im tiefen Untergrund der deutschen Nordsee genügend Kapazität vorhanden ist, um die anthropogenen Rest-Emissionen durch die Speicherung in Sandsteinformationen signifikant zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund, zielt der Forschungsverbund GEOSTOR der Forschungsmission CDRmare darauf ab, untersuchungswürdige Speicherformationen zu identifizieren und eine Roadmap für die Umsetzung der CO₂-Speicherung im Bereich der deutschen Nordsee zu entwickeln.

Weil ehemalige Öl- und Gasfelder oder Sandstein-Formationen Schätzungen zufolge nur die Hälfte des benötigten Volumens zur Speicherung von CO₂ erreichen, werden zunehmend auch Basaltvorkommen auf ihre mögliche Eignung getestet. PERBAS (Permanent sequestration of gigatons of CO₂ in continental margin basalt deposits) hat sich zur Aufgabe gemacht, die Technologie der CO₂-Speicherung in marinen Basaltkomplexen weiter zu untersuchen und die notwendigen Rahmenparameter für eine kommerzielle Nutzung bereitzustellen. Hierfür arbeiten zehn mittelständische Unternehmen und öffentliche Forschungseinrichtungen aus Deutschland, Norwegen, den Vereinigten Staaten von Amerika und Indien unter Leitung von Dr. Jörg Bialas, mariner Geophysiker am GEOMAR, zusammen. Die beteiligten Staaten unterstützen das Konsortium über drei Jahre mit 3,6 Millionen Euro. Das GEOMAR erhält für seine Beiträge rund 800.000 Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Im Juli 2023 trafen sich alle Beteiligten am GEOMAR zum gemeinsamen Projektstart.

► PERBAS-Factsheet: "CO₂ in Flutbasalten unter dem Meer speichern: Optionen im Milliarden-Tonnen-Maßstab"

Im mehrjährigen Forschungsprojekt ECO2 (2011-2015) beschäftigten sich Wissenschaftler:innen am GEOMAR mit den Risiken und möglichen Folgen von CO₂-Speicherung im Meeresboden. Der norwegische Konzern Statoil (jetzt Equinor) speichert seit 1996 CO₂ oberhalb des Sleipner-Gasfelds in der norwegischen Nordsee. Kohlendioxid, welches bei der Erdgasförderung anfällt, wird dort in die sogenannte Utsira-Sandsteinformation gepresst. Anhand dieses praktischen Beispiels konnten die Forschenden sehr gut die Sicherheit von submarinen Speichern überprüfen. Großflächige Untersuchungen dort und an alten Bohrlöchern in der Nordsee ergaben, dass pro einer Million Tonnen Gas, die in den Untergrund gepresst wird, nur etwa zehn Tonnen wieder aus dem Meeresboden entweichen, so ist der Nutzen von CO₂-Speicherung unter dem Meer ist deutlich größer als der Schaden. In einem Folgeprojekt, STEMM-CCS, das vom britischen National Oceanography Centre initiiert wurde, ging es unter anderem darum, neue Instrumente und Techniken für die Umweltüberwachung sowie für die Überwachung, Quantifizierung und Bewertung von CO₂-Emissionen zu entwickeln.