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Einfach wegräumen? Wie Treibhausgase wieder verschwinden sollen | BR24

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Sind sie Wunderwaffen oder Teufelszeug - die Technologien, die in Zukunft in großem Stil Kohlendioxid aus der Atmosphäre zurückholen sollen. Ideen gibt es jedenfalls genug. Sie sollen uns auf dem Weg zur Klimaneutralität helfen.

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Einfach wegräumen? Wie Treibhausgase wieder verschwinden sollen

Milliarden Bäume pflanzen, die Kohlendioxid "schlucken", oder moderne Technik nutzen, die CO2 aus der Luft buchstäblich aufsaugt: Es gibt Möglichkeiten, Treibhausgase, die wir produzieren, wieder loszuwerden. Doch was kostet uns das?

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Weiterhin Auto fahren, in alle Welt fliegen, Fleisch essen, den Fernseher laufen lassen und trotzdem klimaneutral leben, weil wir die Treibhausgase, die wir in die Luft blasen, einfach von dort wieder entfernen. Einsaugen und wegräumen. Oder im Gegenzug einfach genügend Bäume pflanzen und gut. Wäre das nicht toll?

Das geht. Wir können so viele Bäume pflanzen, dass sie einen großen Teil der menschlichen Kohlendioxid-Emissionen aufnehmen. Wir könnten unsere Energie zukünftig nur aus Biomasse gewinnen und das dabei anfallende CO2 gleich auffangen und tief in den Boden pressen, wo es ursprünglich ja auch war. Wir können sogar Sauger aufstellen, die das CO2 wieder aus der Luft herausfiltern. Ok, es müssten ganz schön viele Sauger sein. Aber das ist nicht der einzige Preis, den wir bei all diesen Varianten von "negativer Emission", der CO2-Entnahme, zahlen müssten.

Wissenschaftler setzen sich längst mit den verschiedenen Formen von dieser Dekarbonisierung auseinander, erforschen technische Möglichkeiten, ökonomische Machbarkeit und ökologische Folgen. Denn die CO2-Entnahme wird wohl in jedem Fall nötig sein, um irgendwann CO2-neutral zu leben: Ganz ohne Kohlendioxid-Emissionen wird die moderne Gesellschaft vermutlich nie auskommen.

Variante #1: Neue Wälder braucht die Welt

Eine Milliarde Hektar zusätzlicher Wald könne angeblich zwei Drittel aller Treibhausgase aufnehmen, die die Menschheit seit Beginn des Industriezeitalters in die Atmosphäre geblasen haben, lautete die frohe Botschaft im vergangenen Sommer. So viel ist es wohl nicht, aber auch Prof. Julia Pongratz, Geologin an der Ludwig-Maximillian-Universität in München, sieht in der Aufforstung großes Potenzial zur CO2-Entnahme:

8 Millionen Quadratkilometer neuen Waldes (das entspricht 0,8 Milliarden Hektar) wären nach Berechnungen ihres Instituts in der Lage, Jahr für Jahr etwa 8 Milliarden Tonnen Kohlendioxid aufzunehmen und zu speichern.

10 bis 20 Milliarden Tonnen CO2 werden wir zukünftig vermutlich jährlich aus der Atmosphäre entnehmen müssen, um die Klimaziele zu erreichen und wirklich CO2-neutral zu leben. Neue Waldflächen in der Größenordnung von 8 Millionen Quadratkilometern würden davon einen großen Teil übernehmen. Ein weiterer Vorteil dieser Dekarbonisierungsmethode: Aufforstung ist keine neue Technologie und birgt keine unbekannten Risikiken, sondern ist etwas, womit wir bereits viel Erfahrung haben, so die Geologin Pongratz.

Ganz schön viel Holz

Allerdings nur, wenn dieser große Wald erhalten bleibt und auch in 200 Jahren noch ein "neuer" Wald ist, in dem junge Bäume heranwachsen. Denn Bäume entnehmen nur solange CO2 aus der Luft, wie sie wachsen. Sobald ein Baum verrottet oder verbrannt wird, entlässt er alles Kohlendioxid wieder an die Atmosphäre. Das Holz abgestorbener Bäume des CO2-Waldes müssten also weiter verwendet werden, im Bau oder als Möbel - möglichst dauerhaft.

Klimawald statt umweltschonender Landwirtschaft?

Und dieser Klimaschutz-Wald ist sehr groß. 8 Millionen Quadratmeter entsprechen etwa der Hälfte der landwirtschaftlich genutzten Fläche weltweit. Die Folge von mehr Wäldern für die CO2-Entnahme könnte also sein, dass zukünftig immer mehr Nahrung für eine weiterhin wachsende Weltbevölkerung auf immer kleinerer Fläche angebaut werden muss und dafür der Einsatz von Dünger und Pestiziden zunimmt. Mehr Monokulturen entstehen, weniger Kleinbauern ackern. Und die Artenvielfalt außerhalb des Waldes nimmt weiter ab.

Variante #2: Biomasse zur Energieerzeugung

Eine weitere Möglichkeit wäre, statt des Klimawaldes Biomasse anzupflanzen und damit gleich auch unsere Energie zu erzeugen. Solange die Biomasse wächst, bindet sie ebenfalls CO2. Das wird zwar bei der Verbrennung oder Vergasung der Biomasse wieder frei, man könnte es aber gleich auffangen und dafür sorgen, dass es nicht in die Atmosphäre gelangt.

Mehr Wasser und mehr Fläche für weniger CO2

Doch Biomasse wie Mais speichert lange nicht so viel Treibhausgas wie ein Wald. Ob auf diese Weise Kohlendioxid-Mengen von 10 bis 20 Milliarden Tonnen jährlich aus der Atmosphäre entnommen werden könnten, scheint fraglich. Zudem hat Energiegewinnung aus Biomasse gewaltigen Durst: Gigantische Monokulturen wären nötig, die viel Wasser und große Mengen an Ackerfläche benötigen, die dann wieder nicht zur Nahrungsmittelproduktion zur Verfügung steht. Tank oder Teller, heißt das.

Dass Biomasse nicht die beste Alternative zur Energiegewinnung der Zukunft ist, zeigt auch eine neue Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), die gerade in Nature Communications erschienenen ist und verschiedene Szenarien zur Energiegewinnung der Zukunft vergleicht:

"Pro Kilowattstunde Strom aus Bioenergie braucht man hundertmal mehr Land als für die gleiche Menge Energie aus Solarmodulen." Alexander Popp, PIK

Variante #3: der CO2-Sauger

Sehr viel platzsparender ist ein anderes Verfahren zur CO2-Entnahme: die CO2-Saugmaschine der Schweizer Firma Climeworks. Riesige Ventilatoren saugen - beispielsweise in der unmittelbaren Umgebung eines Kraftwerks - Luft an und filtern das Kohlendioxid aus ihr heraus. Und brauchen dabei viel weniger Platz als Bäume oder Biomassen-Anbau: Auf der Fläche eines Baumes könnten die sogenannten Direct Air Capture-Anlagen tausendmal mehr CO2 auffangen als ein Baum - und verbrauchen auch kein Wasser, so Climeworks.

Allerdings ist dieses Verfahren sehr teuer: Eine Tonne CO2 aus der Luft zu filtern kostet etwa 600 US-Dollar (derzeit rund 540 Euro). Und man bräuchte sehr viele dieser CO2-Sauger, wie Unternehmensgründer Christoph Gebald selbst klarstellt:

"Um 1 Prozent der globalen Emissionen rauszuholen bräuchten wir 250.000 Anlagen." Christoph Gebald, Climeworks

Als Unternehmensziel erstrebenswert, aber eine globale Lösung für die Kohlendioxid-Problematik? Ein weiterer Nachteil der Sauger: Sie brauchen selbst viel Energie. So viel, dass sich der globale Strombedarf verdoppeln würde, auch wenn nur CO2-Reste entfernt werden müssten, weil wir größtenteils schon klimaneutral lebten. Vielleicht steht dann in der Zukunft neben jedem Windrad ein großer saugender Ventilator und neben diesem nochmal ein Windrad, um ihn zu betreiben?

CO2-Speicherung im Boden

Und wohin mit dem Kohlendioxid, das man der Atmosphäre entnimmt? 10 bis 20 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr kann man ja nicht in Sprudelflaschen pressen, aus denen sie letztendlich doch wieder in die Atmosphäre zurück gelangen.

Aber man kann das Kohlendioxid in den Boden pressen. Da ist viel Platz, nämlich genau dort, wo wir die CO2-haltigen Energieträger Kohle, Öl und Gas abgebaut hatten, die als so viel CO2 in unserer Erdatmosphäre gelandet sind.

CCS - verantwortungsvolle Müllentsorgung

Das Verfahren der Carbone Capture and Storage (CCS) gilt unter Wissenschaftler als ungefährlich, Norwegen erprobt die Kohlendioxid-Speicherung unter dem Meeresboden schon seit rund 20 Jahren. Vor seiner Haustüre haben möchte es dennoch niemand, CCS weckt große Skepsis in der Bevölkerung.

Andreas Oschlies von GEOMAR, dem Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel, betrachtet die CCS-Frage unter einem anderen Blickwinkel, dem der Müllentsorgung:

"Wir pusten CO2 in die Atmosphäre, das ist unverantwortlich, und wir weigern uns, diesen Müll verantwortungsvoll zu entsorgen. Dort muss man ansetzen und sagen: Wir machen halt, wir bauen Entsorgungssysteme, Müllhalden für CO2, die keiner gerne haben möchte. Das ist genau wie mit dem Hausmüll. Den möchte auch keiner gerne haben." Prof. Andreas Oschlies, GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Ein Vorteil der CO2-Speicherung im Boden: Selbst der große Berg an Kohlendioxid, den wir produziert haben, würde keinen großen Müllberg ergeben. CCS braucht wenig Platz - zumindest oberhalb der Erdoberfläche.

Doch der große Nachteil ist: CCS ist sehr teuer. So teuer, dass es nicht rentabel ist - außer, man nutzt das Verfahren, um damit die letzten Reste Erdöl aus dem Boden zu drücken (eine Alternative zur Erdölförderung durch Fracking). Deswegen wird CCS derzeit eigentlich auch nur von Öl- und Gasfirmen betrieben.

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Wohin mit dem klimaschädlichen Kohlendioxid? Könnte man es unter die Erde wegpressen, anstatt es in die Atmosphäre zu blasen? Wirtschaftsminister Altmaier lässt die Technik prüfen.

Klimaneutralität - ein Rechenspiel mit Unbekannten?

Die Idee, mit negativen Emissionen, also der Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre, Klimaneutralität zu erreichen, ist verführerisch. Doch es ist eine Rechnung mit vielen Unbekannten, denn die Techniken, deren Ergebnis schon in die Klima-Kalkulationen einfließt, sind noch kaum erprobt und zum Teil noch nicht einmal erfunden.

"Those numbers rely on my generation sucking 100 of billions of tons of your CO2 out of the air with technologies that barely exist. ("Diese Zahlen basieren auf der Annahme, dass meine Generation Hunderte Milliarden Tonnen Eures CO2s aus der Luft saugen - mit einer Technologie, die noch kaum existiert.")" Greta Thunberg, Klimaaktivistin

Auch für Andreas Oschlies (GEOMAR) bergen die verschiedenen Szenarien und Technologien zur Dekarbonisierung noch viele Unbekannte und Risiken. Dennoch sieht er es als zwingend, auf diesem Feld weiterzuentwickeln. Es gebe keine andere Möglichkeit, denn ohne CO2-Entnahme könnten wir niemals CO2-neutral werden:

"Es ist gefährlich auf eine Technik zu setzen, weil wir keine Technik genau erforscht haben. Wir wissen nicht, was alles passieren kann. Und wir werden sicherlich Überraschungen und Fehlschläge haben. Aber es ist gut, jetzt in diesen Wettbewerb reinzugehen, dass wir sagen, wir müssen alles tun, um die Klimaziele zu erreichen. Das heißt, bis 2050 müssen wir alle unsere CO2-Emissionen, die wir noch haben, kompensieren. Wir müssen Pläne entwickeln, das kann jeder für sich machen, das kann ein Land machen, das kann global gemacht werden." Andreas Oschlies, GEOMAR

Um wie viel CO2 geht es überhaupt?

Bis 2050 will Deutschland klimaneutral werden, also kein zusätzliches Treibhausgas mehr in die Atmosphäre entlassen. Das fordern Klimaforscher seit Langem von allen Staaten weltweit, um die Erderwärmung durch den Klimawandel zumindest auf zwei Grad zu beschränken. Denn Treibhausgase wie Kohlendioxid (CO2) sind Hauptursache der globalen Erwärmung.

Seit wir mit Beginn des Industriezeitalters angefangen haben, im großen Stil Kohle, Öl und Gas zu verbrennen, haben wir - weltweit und über den gesamten Zeitraum gerechnet - über zwei Billionen Tonnen CO2 (oder seine Äquivalente an Methan oder anderen Treibhausgasen) in die Luft geblasen. Jahr für Jahr kommen weitere vierzig Milliarden Tonnen CO2 dazu.

Der wichtigste Schritt auf dem Weg zur Klimaneutralität ist also zunächst, die jährlichen CO2-Emissionen zu vermindern, so weit als nur irgend möglich.

"Vermeidung ist das Allerwichtigste, mit Abstand. Wenn wir 2050 wirklich treibhausgasneutral werden wollen, dann müssen wir jetzt schnell unser Wirtschaftssystem so umbauen, dass wir auf Erneuerbare umsteigen. Und wenn wir Klimaziele verwässern, indem wir uns irgendwelche Aufforstungsmaßnahmen anrechnen, das macht das Ganze eigentlich nur schwieriger." Dr. Jessica Strefler, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Der Treibhausgas-Ausstoß wird aber vermutlich nie ganz auf Null zurückgehen. Selbst wenn alle Welt nur noch in Elektroautos unterwegs ist, aller Strom nur noch aus alternativen Energien erzeugt wird und keine Kuh mehr Methan rülpst oder pupst: Treibhausgase entstehen in der modernen Gesellschaft trotzdem, schon bei chemischen Prozessen wie etwa in der Zementherstellung.

Fazit

Eines ist klar: Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen, hat seinen Preis. Es kostet Land, das wir für Nahrungsmittel brauchen, es kostet Energie, die wir ohne Kohle, Öl und Gas erstmal nicht im Überfluss haben, es kostet Wasser, es kostet Geld. Welchen Preis die Gesellschaft zu zahlen bereit ist, muss sie offen und transparent diskutieren. Je entschlossener sie jetzt das Klima schützt und je weniger CO2 entsteht, desto weniger muss sie für die negativen Emissionen zahlen.