CO2-Abscheidung und -Speicherung (engl. Carbon Dioxide Capture and Storage, kurz CCS) ist die Abscheidung von Kohlenstoffdioxid (CO2) insbesondere aus Verbrennungs-Abgasen sowie dessen Injektion und behälterlose Lagerung in unterirdischen Gesteinsschichten auf unbegrenzte Zeit.
In Deutschland ist der Einsatz von CCS bislang gesetzlich nicht geregelt. Die EU-Richtlinie 2009/31/EG verpflichtet die Mitgliedsstaaten, die Richtlinie binnen zwei Jahren (d.h. bis zum 25. Juni 2011) in nationales Recht umzusetzen. Am 13. April 2011 verabschiedete das Bundeskabinett einen insbesondere mit Niedersachsen und Schleswig-Holstein abgestimmten Entwurf; zu diesem nahm der Bundesrat in seinem ersten Durchgang am 27. Mai 2011 Stellung. Die erforderliche Zustimmung oder Nicht-Zustimmung durch den Bundesrat zum Gesetz erfolgt erst in dem noch ausstehenden zweiten Durchgang im Bundesrat.
Aber die ersten Einsätze von CCS sind bereits geplant, so vom Stromkonzern Vattenfall ab 2015 in den Brandenburger Landkreisen Oder-Spree und Märkisch-Oderland. Die Einlagerung bzw. Endlagerung von CO2-Industrieabfall soll in ca. 1000 – 1200 Metern Tiefe erfolgen. Bürger der betroffenen Regionen um Beeskow und Neutrebbin gründeten eine Bürgerinitiative zur Verhinderung der Endlagerung von Millionen Tonnen CO2 Industrieabfall in den salzwasserführenden, porösen Gesteinsschichten unter Städten, Gemeinden und Naturschutzgebieten.
Die Endlagerung von CO2 birgt allerdings erhebliche Gefahren: So kann das CO2 ausgasen und mit dem vorhandenen Grundwasser Kaltwassergeysire erzeugen. Diese können lokal im Untergrund teils erhebliche Mengen giftiger Schwermetalle aus den Gesteinen lösen und diese so in das regionale Grundwasser eintragen. Außerdem kann es vorkommen, dass das CO2 plötzlich in großen Mengen an die Oberfläche tritt und Menschen und Tiere in der Umgebung tötet, wie beispielsweise bei der Katastrophe am Nyos-See in Kamerun 1986.