Bietet die Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre eine mögliche Lösung für den Klimawandel?

Wissenschaftlicher Fortschritt [oder] Forschungsentdeckungen - Kohlendioxid einfangen: Könnte dies die Antwort auf den Klimawandel sein?

Die Steigerung der Kohlenstoffdioxid-Emissionen (CO2) bleibt ein anhaltendes Problem. Obwohl zahlreiche Länder versuchen, Treibhausgase aus der Atmosphäre zu entfernen, berichtet eine bedeutende Studie, dass diese Bemühungen für wirksames Klimaschutz unzureichend sind. Die Reduktion von CO2-Emissionen ist weiterhin die Schlüsselaktion für die Klimaschutz, so ein Team unter der Leitung des Autors Stephen Smith von der Universität Oxford.

Allerdings müssen die Entfernung und Speicherung von CO2 bis zur Mitte des Jahrhunderts auf 7-9 Milliarden Tonnen pro Jahr erhöht werden, wie die Studie besagt, um den Klimavertrag von Paris einzuhalten, entweder deutlich unter zwei Grad oder bis zu 1,5 Grad.

Die deutsche Regierung hat kürzlich ein Gesetzentwurf für die CO2-Speicherung genehmigt, der sich hauptsächlich auf den Nordsee konzentriert. Zunächst wird dies auf Emissionen aus Industrien wie Kalk und Zement sowie Abfallverbrennung bezogen.

Moderne Methoden zur CO2-Entfernung, wie Filter, sind noch in ihren Anfängen. Diese Methoden haben bisher nur 1,3 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr entfernt, was weniger als 0,1% der insgesamt extrahierten Menge entspricht.

"Wir sind auf der Stufe, auf der wir mit erneuerbaren Energien 30 Jahre zurück waren", sagte Daniela Thrän vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. "Wir müssen überlegen, wie wir diese neuen, fortschrittlichen Lösungen auf dem Markt einführen können." Die Errichtung von Demonstrationsanlagen, wie dies die USA bereits getan haben, und die Auswahl von CO2-Speicherungsstätten sind wesentliche Schritte in diesem Prozess.

Weitere moderne Techniken umfassen:

Biochar: Pflanzenreste werden erhitzt und als kohlenstoffreiches Substrat im Boden verwendet, das sich sehr langsam zersetzt.
Verstärkte Verwitterung von Gesteinen: Viele Gesteine absorbieren CO2 während der Verwitterung. Das Zermahlen dieser Gesteine kann mehr Oberfläche für die Aufnahme schaffen.
CO2-Aufnahme und Speicherung (DACCS): Großmaschinen extrahieren CO2 aus der Luft und speichern es unterirdisch.
Bioenergie mit CO2-Aufnahme und Speicherung (BECCS): Pflanzen absorbieren während des Wachstums erhebliche Mengen an CO2. Sobald sie verbrannt werden, wird auch das entstehende CO2 gespeichert.

Ein interessantes Projekt ist die "Mammoth" (Mammut)-Anlage der Zürcher Firma Climeworks, die 2024 in Island errichtet wurde. Die Kapazität dieser Anlage beträgt 0,036 Millionen Tonnen CO2-Absorption pro Jahr, nahezu neunmal größer als die Kapazität der größten Anlage der gleichen Firma.

Aber Energie ist für die Errichtung und den Betrieb dieser Anlage erforderlich. "Das Kraftwerk wurde in Island errichtet, weil dort eine große Menge an erneuerbaren Energie verfügbar ist", sagte Thrän. Für Länder wie Deutschland wären diese Methoden nur dann praktikabel, wenn ausreichend grüne Energie verfügbar ist.

Es gibt in Deutschland in der Näheren Zukunft wenige Optionen aufgrund des Fehlens einer CO2-Infrastruktur und Demonstrationsanlagen. Dies umfasst die Aufwachstumsbewirtschaftung, die Bereicherung des Bodens mit kohlenstoffreichem Material wie Biochar oder den Erhalt eines dauerhaften Bodenbedeckungsgewebes. Außerdem ist die Möglichkeit der CO2-Aufnahme im Rahmen von Torfmooren-Näsung fragwürdig.

Der Unterschied zwischen den nationalen Vorschlägen für CO2-Entfernung von Ländern und vereinbarbaren Szenarien mit dem Paris-Klimaziel bleibt erheblich. Die genaue Größe des Lückenwerts bleibt unklar.

"Eine große Unsicherheit besteht darin, dass die globalen Emissionen nicht wie vorgesehen gesunken sind", sagte Oliver Geden von der Stiftung Wissenschaft und Politik in Berlin, der auch am Bericht beteiligt war. Das könnte bedeuten, dass der Lückenwert deutlich größer ist als zuvor geschätzt.

Die globalen CO2-Emissionen erreichten 2023 einen Rekordwert von 40,9 Milliarden Tonnen, wenn Methan und Stickstoffdioxid mit einberechnet werden, was einen vollständigen Klimaeinfluss von etwa 55 Milliarden Tonnen CO2 ergibt. Methoden zur Entfernung von Methan und Stickstoffdioxid befinden sich noch in frühen Entwicklungsstadien. Die Entfernung dieser Gase ist schwierig, da sie in der Atmosphäre in geringen Konzentrationen vorhanden sind.

Die Studie hat einen Fehler in ihren Zahlen: Die mögliche Unwirksamkeit bestimmter Aktivitäten, wie z. B. solche, die durch unerwartete Störungen oder schlechte Führung beeinflusst werden, wird nicht berücksichtigt.

Die Erhaltung von CO2-Speicherungsgebieten wie Wäldern stellt eine große Herausforderung dar. Die zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels, wie veränderte Niederschlagsmuster, Waldbrände und der Ausbreitung des Kiefernkäfers, könnten den Zeitplan für die Erreichung der notwendigen CO2-Entfernung verlängern.

Die Entwicklung von CO2-Entfernungstechnologien ist schwierig zu prognostizieren. Kritisch ist die nächste Runde nationaler Klimaschutzbeiträge, die von Ländern 2025 eingereicht werden. (Bericht über den Status der CO2-Entfernung 2024.)

Die Studie hat einen Fehler in ihren Zahlen: Die mögliche Unwirksamkeit bestimmter Aktivitäten, wie z. B. solche, die durch unerwartete Ereignisse oder schlechte Führung beeinflusst werden, wird nicht berücksichtigt.

Simon Wolf, Vertreter von Germanwatch, lobt den Bericht dafür, dass die entscheidende Nachricht von vornherein klar formuliert ist: "Emissionen reduzieren ist Schlüssel zum Kampf gegen den Klimawandel, und die aktuellen Bemühungen reichen nicht aus." Nach Wolf ist es unerlässlich, rasch zu negativen Emissionen überzugehen, um mit einem 1,5-Grad-Weg in Einklang zu kommen.

Um Prioritäten zu setzen, betont er die Bedeutung, zunächst auf die Erhaltung von Wäldern, Torfmooren und Meeresökosysteme zu konzentrieren, bevor auf technische Lösungen gehen. Die vielfältigen Vorteile, die diese Anstrengungen bieten, machen sie vorteilhafter.