Jede*r Österreicher*in produziert etwa acht Tonnen CO2 pro Jahr. Das sind etwa 22 Kilogramm pro Tag, die wir von diesem Gas in die Luft schleudern. Wie wäre es, wenn wir das einfach wieder zurücknehmen? Welche Möglichkeiten gibt es, um CO2 langfristig aus der Atmosphäre zu nehmen und wie lassen sich diese umsetzen?
Um das Pariser Klimaabkommen von weniger als 2 Grad Celsius globaler Erwärmung zu erreichen, müssen in den nächsten Jahrzehnten Milliarden Tonnen an bereits emittierten Kohlendioxid wieder aus der Atmosphäre verschwinden. Dies kann mit verschiedenen Methoden erreicht werden: Von der Aufforstung von Wäldern bis zu Maschinen, die CO2 aus der Luft filtern, gibt es einige Lösungsansätze. Entscheidend ist dabei die Abschätzung von effektivem Potential und den wirtschaftlichen Kosten der CO2-Entfernung.
Vor einem Jahrzehnt schien es noch so, als wäre eine einfache Reduktion der Treibhausgasemissionen genug, um den Klimawandel zu stoppen. Inzwischen ist der IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) der Einsicht, dass diese Maßnahmen selbst bei einer Netto-Emission von Null nicht mehr genügen. Eine Studie von Klimaforscher Jan Christoph Minx zeigt auf, dass Negativ-Emissionen biophysikalisch sogar notwendig sind, um die Klimaziele zu erreichen.
Die Zeit drängt, denn mit jedem Jahr, in dem mehr und mehr CO2 ausgestoßen wird, muss in Zukunft auch mehr und mehr CO2 künstlich aus der Luft genommen werden. In den nächsten zehn Jahren wären hunderte Anlagen zur Abschiebung und Speicherung notwendig, um positive Ergebnisse zu erreichen. Die meisten Hightech-Lösungen bergen erhebliche Risiken und potentielle Nebenwirkungen, die notwendige Investitionen unattraktiv machen.
Methoden zur Abscheidung und Lagerung
Die einfachste und billigste Methode ist die Aufforstung ungenutzter Flächen. Bedauerlicherweise sind die Regenwälder der Erde aufgrund der Rodung eher eine Quelle für Kohlendioxid. Es sind drastische Reformen am internationalen Holzmarkt notwendig, um dem illegalen Handel Einhalt zu bieten. Außerdem ist diese Methode auf Dauer relativ instabil: Sobald die Bäume sterben, geben sie wieder CO2 ab und Risiken wie Waldbrände und erneute Rodung bleiben bestehen.
Gewisse Gräser und andere Pflanzen sind gut geeignet, um Kohlenstoff unter die Erde zu befördern. Dort verbleibt er dann mit Hilfe angepasster landwirtschaftlicher Praktiken. Das wäre äußerst effektiv und günstig, jedoch nur kurzfristig, denn das zusätzliche Speichervermögen der Böden ist begrenzt.
Biomasse nimmt zu ihren Lebzeiten CO2 aus der Luft auf. Bei der Verbrennung in Biomassekraftwerken kann das CO2 mit der sogenannten CCS-Technik (Carbon Capture and Storage) eingefangen und in unterirdische Lagerstätten gepumpt (verpresst) werden. Die Erzeugung von Biomasse benötigt jedoch viel Fläche und konkurriert daher mit der Nahrungsmittelproduktion. Auch konventionelle Steinkohlekraftwerke können dieses System adaptieren. Leider wird dadurch der Wirkungsgrad des Kraftwerks deutlich gesenkt. Als geologische CO2-Lagerstätten gelten beispielsweise ausgeförderte Erdöl- oder Erdgaslagerstätten, aber auch Gesteinskörper mit Hohlräumen (aka. Grundwasserleiter), welche bestenfalls das CO2 chemisch aufnehmen. Große Nachteile bei der Lagerung ist natürlich die Bodenverunreinigung und das Risiko des Entweichens aus dem Untergrund. Vermutlich wurde daher auch in Österreich die Endlagerung verboten. Im Gegensatz dazu wird in Norwegen bereits fleißig CO2 gespeichert. Lustigerweise ist in Österreich die Speicherung von Erdgas erlaubt, was weitaus gefährlicher und explosiver ist.
Anstatt organisches Material einfach zu verbrennen, kann man es in einer sauerstofffreien Umgebung erhitzen und in Biokohle umwandeln. Nebenbei würde sogar Öl und Gas entstehen. Diese Kohle kann man landwirtschaftlich nutzen und damit die Bodenqualität erhöhen. Bessere Böden führen zu besserem Pflanzenwachstum und das verbessert wiederum die CO2-Bilanz. Leider kostet dieses Verfahren viel Energie und hat einen hohen Bedarf an Biomasse. Daher ist es nicht sonderlich effizient für die CO2-Abscheidung.
Stadt, Land, Fluss
Eine umstrittene, jedoch effektive, Methode ist die natürliche Verwitterung von gewissen Gesteinsarten wie Basalt, welche sich mit dem CO2 in der Luft zu Karbonaten umwandeln. Diese Gesteine müsste man jedoch erst fördern, zermahlen und auf größeren Oberflächen (am Land als auch im Meer) verteilen. Dieses Verfahren könnte sich außerdem positiv auf die landwirtschaftliche Bodenqualität auswirken.
Eine weitere, äußerst radikale Methode ist die Ozeandüngung: Stoffe wie Eisenspäne könnten das Wachstum von Algen und Plankton beschleunigen. Dies hat aber unvorhersehbare Folgen für das Ökosystem und wird daher von Experten nicht weiter verfolgt.
Am spannendsten ist die direkte Luftentnahme mit dem sogenannten direct–air–capture-Verfahren (DAC). Große Maschinen – welche ähnlich wie gigantische Klimaanlagen aussehen – saugen Luft ein und filtern das Kohlendioxid chemisch (Stichwort Gaswäscheverfahren). Das CO2 wird anschließend in den Boden gepumpt. Diese Technologie ist noch in den Kinderschuhen, daher ist das Potenzial noch schwer absehbar. Die Kosten sowie der Energieverbrauch sind bisher relativ hoch, jedoch senkt die fortschreitende Weiterentwicklung der Technik die Kosten.
Kaum verzichtbare Technologie
Der Statistiker Adrian Raftery stellte in einer Studie fest, dass aktuelle Trends ohne Technologien für negative Emissionen bestenfalls eine globale Erwärmung von etwa 3,2 Grad Celsius erreichen. Dieser Wert hätte bereits katastrophale Folgen für die Menschheit.
Man benötigt Investitionen in Forschung und Entwicklung, um diese Technologien zügig nutzbar zu machen. Bis man soweit ist, kann die Zeit zumindest überbrückt werden. Billige Methoden wie die Aufforstung sind leicht umzusetzen. Nebenbei wäre ein Markt-System wie die Einführung der CO2-Steuer, Emissionshandel oder sogar eine Vergünstigung für die CO2-Abscheidung ein Ansporn für Unternehmen.
Titelbild: (c) August Hammel
Student an der Uni Wien
