Der Weltklimarat IPCC hat an diesem Montag einen neuen Bericht vorgelegt. Weniger Emissionen reichen laut den Experten nicht, um die Erderwärmung im Rahmen zu halten. Zusätzlich muss der Atmosphäre CO2 entzogen werden. Wir erklären, wie das funktioniert.
Stuttgart - Bis 2045 will Deutschland klimaneutral werden, also unter dem Strich kein CO2 mehr emittieren. Allerdings wird es auch dann noch Bereiche geben, in denen weiterhin Treibhausgase wie CO2 oder Methan ausgestoßen werden. Dazu zählen insbesondere die Landwirtschaft und Teile der Industrie – zum Beispiel die Zement- oder Glasherstellung. Um diese unvermeidbaren Emissionen auszugleichen, müssen der Atmosphäre größere Mengen von CO2 entzogen werden. Man spricht daher auch von negativen Emissionen.
Lesen Sie aus unserem Plus-Angebot: „Der Klimawandel verstärkt bestehende Ungleichheiten“
Eine Methode der CO2-Bindung funktioniert ganz ohne Technik: Pflanzen nehmen Kohlendioxid und Wasser auf und produzieren mit Hilfe von Sonnenlicht Kohlenhydrate sowie Sauerstoff, den Tiere und Menschen zum Leben brauchen. Durch großflächige Aufforstungen könnte zusätzliches CO2 aufgenommen und für längere Zeit gebunden werden. Forschende der ETH Zürich hatten 2019 in einer Studie das Pflanzen von Bäumen sogar als die effizienteste Klimaschutzmaßnahme eingestuft. Ihre Annahmen wurden aber vielfach als zu optimistisch kritisiert; der tatsächliche Klimanutzen von Aufforstungen ist demnach deutlich kleiner. Ohnehin werden weltweit immer noch mehr Bäume abgeholzt, als neue hinzukommen. Fürs Erste wäre also schon viel gewonnen, wenn es gelingen würde, die vorhandenen Wälder besser zu schützen. Zudem könnten durch Aufforstungen die bereits jetzt knappen Agrarflächen weiter dezimiert werden.
Viel Kohlenstoff ist auch in der Humusschicht der Böden und ganz besonders in Mooren gespeichert. Durch weniger Bodenbearbeitung und mehr organische Düngung lässt sich der Humusgehalt der Böden steigern. Doch dieser Prozess dauert Jahrzehnte und bringt daher keine schnellen Erfolge. Die Wiedervernässung von Mooren kann aber den klimaschädlichen Abbau organischer Substanzen stoppen. Unter dem Strich können natürliche CO2-Senken wie Wälder und Ackerböden durchaus einen Beitrag zur CO2-Bindung leisten, doch parallel dazu sind nach Ansicht von Experten auch technische Lösungen erforderlich.
Lesen Sie aus unserem Plus-Angebot: Wie sich die Welt durch den Klimawandel verändert
Es gibt die Möglichkeit, CO2 direkt aus der Atmosphäre zu entnehmen – Direct Air Capture (DAC) heißt das im Fachjargon. Allerdings ist der Energieaufwand sehr hoch, weil das Gas in der Umgebungsluft nur in einer geringen Konzentration von 0,04 Prozent vorliegt – die aber reicht, um die Temperaturen auf der Erde weiter steigen zu lassen.
Chemisch lässt sich die Direktabscheidung über die sogenannte Aminwäsche bewerkstelligen. Dabei wird das Gas an ein flüssiges Lösungsmittel gebunden. Bei der anschließenden Erwärmung wird das CO2 wieder frei und kann gesammelt werden . Um nennenswerte Mengen des Klimagases zu gewinnen, ist ein enormer Luftdurchsatz erforderlich. Die weltgrößte DAC-Anlage ging im September 2021 auf Island in Betrieb. Sie fängt im Jahr die überschaubare Menge von 4000 Tonnen CO2 ein. Allein die deutschen CO2-Emissionen lagen 2020 laut Umweltbundesamt bei 739 Millionen Tonnen.
Weltweit sind nach Angaben der Internationalen Energieagentur rund 20 DAC-Anlagen in Betrieb. Nachhaltig sind sie nur, wenn sie mit regenerativer Energie oder Abwärme betrieben werden. Die Kosten sind gewaltig. Das Prognos-Institut beziffert sie in einer Studie für die Deutsche Energieagentur aktuell mit rund 700 Euro pro Tonne CO2. Die Emission derselben Menge kostet derzeit im europäischen Emissionshandelssystem nur um die 90 Euro. Die DAC-Technik ist also weit von der Wirtschaftlichkeit entfernt. Prognos-Experte Sebastian Lübbers sieht aber Potenzial, dass die Kosten auf weniger als 200 Euro pro Tonne sinken könnten. „Vor 2030 ist die Methode in Deutschland aber nicht im größeren Maßstab einsetzbar“, erwartet Lübbers.
Weniger aufwendig ist es, das Treibhausgas gleich dort abzufangen, wo es entsteht – an sogenannten Punktquellen. Das können zum Beispiel Zementfabriken oder Heizkraftwerke sein, die mit Biomasse betrieben werden. Hier nennt Lübbers Kosten von rund 120 Euro pro Tonne CO2. Weil das Gas direkt an der Quelle in deutlich höherer Konzentration vorliegt, braucht man für die Abscheidung der gleichen CO2-Menge wesentlich weniger Energie als in DAC-Anlagen.
Lesen Sie aus unserem Angebot: So steht es um die Moore im Land
Unabhängig davon, ob das CO2 aus der Atmosphäre oder aus Abgasen geholt wird, muss es anschließend eingelagert oder verwendet werden. Eine Möglichkeit ist es, das Gas in unterirdische Erdgaslagerstätten zu pressen, die nicht mehr genutzt werden. In Deutschland wären solche CO2-Depots derzeit nicht genehmigungsfähig. Umweltschützer befürchten, dass das Gas irgendwann austreten und das Klima weiter anheizen könnte.
Sicherer ist die dauerhafte chemische Bindung in Basaltgestein, die etwa in Island eingesetzt wird. Doch statt das CO2 als Abfall einzulagern, lässt es sich auch als Rohstoff für Kunststoffe und andere Chemieprodukte nutzen – oder in Kombination mit grünem Wasserstoff für die Herstellung klimaneutraler synthetische Kraftstoffe, die etwa für sauberes Fliegen gebraucht werden. Am günstigsten für das Klima ist es aber, wenn auf Basis von CO2 langlebige Produkte herstellt werden, in denen das Klimagas jahrzehntelang gebunden bleibt.
Experten betonen, dass die technische CO2-Bindung nicht als Alternative zur Minderung des Treibhausgasausstoßes zu sehen ist. Bis 2045 müssten die Emissionen auf rund 95 Prozent des heutigen Niveaus verringert werden, sagt Lübbers. Die restlichen fünf Prozent an unvermeidbaren Emissionen müssten dann durch den Entzug von CO2 aus der Atmosphäre ausgeglichen werden.
