Klimawandel Wie dreht man die Klimaschraube zurück?

Von Roland Knauer 

Angesichts der Erderwärmung wollen Forscher aktiv ins Klimageschehen eingreifen. Das birgt aber auch Risiken.

Forscher haben untersucht, was es bringen würde, ­Wüsten mit Bäumen zu bepflanzen. Foto: dpa
Forscher haben untersucht, was es bringen würde, ­Wüsten mit Bäumen zu bepflanzen. Foto: dpa

Stuttgart - Die jüngsten Wärmerekorde in den Polarregionen zeigen, wie rasant der Klimawandel voranschreitet: Sollen die Durchschnittstemperaturen im Vergleich mit der vorindustriellen Zeit um nicht mehr als 1,5 Grad Celsius steigen, müsste in den kommenden fünf Jahren der gesamte Energiebedarf klimaneutral gedeckt werden. „Eine solche Vollbremsung ist kaum vorstellbar“, meint Andreas Oschlies vom Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Geomar in Kiel. Sämtliche Kohlekraftwerke abschalten und alle Kraftfahrzeuge auf Biosprit, Brennstoffzellen oder Elektroantrieb umstellen, das schafft nicht einmal Norwegen, das bereits ab 2025 keine Autos mit Diesel- oder Benzin-Verbrennungsmotoren mehr zulassen möchte.

Auf der UN-Klimakonferenz in Paris forderten die 195 Mitgliedsstaaten, nicht nur die Kohlendioxid-Emissionen schnell herunterzufahren. Sie plädierten auch dafür, einen großen Teil des Treibhausgases, das durch die Verbrennung von Erdöl, Erdgas und Kohle ausgestoßen wurde, wieder aus der Umwelt zurückzuholen. Doch leider gebe es keinen Fahrplan zur Umsetzung entsprechender Maßnahmen, so Andreas Oschlies. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten, der Atmosphäre CO2 zu entziehen. Doch die Nebenwirkungen des sogenannten Geo-Engineering wurden bisher kaum untersucht. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG hat deshalb ein sechsjähriges Schwerpunktprogramm (SPP) namens „Climate Engineering – Risiken, Herausforderungen, Chancen?“ gestartet, dessen Sprecher Andreas Oschlies ist.

Der Wasserbedarf könnte durch Grundwasser gedeckt werden

Mit Computermodellen versuchen die Forscher, Chancen und Risiken einzelner Maßnahmen zu ergründen. Dabei sind sie teilweise auf unerwartete Ergebnisse gestoßen. Ein Beispiel dafür ist das Pflanzen von Wäldern, das im Übereinkommen von Paris vorgeschlagen wurde. Weil Pflanzen beim Wachsen CO2 verbrauchen, holen Aufforstungen tatsächlich größere Mengen des Gases aus der Luft. Um die CO2-Konzentration nennenswert zu senken, müssten allerdings große, bislang weitgehend kahle Flächen wie die Wüste Sahara in Wald verwandelt werden.

Der Wasserbedarf könnte durch Grundwasser gedeckt werden – und die Wüste würde ergrünen. Die wahrscheinlichen Folgen zeigen die Modellrechnungen der Wissenschaftler. Die Wärme in den Subtropen würde demnach zu einer höheren Wasserverdunstung aus den neuen Wäldern führen. Ein großer Teil der zusätzlichen Feuchtigkeit würde zwar als Regen auf die Sahara und umliegende Regionen zurückfallen, der Rest aber würde am Ende in den Ozeanen landen. „Dadurch könnten die Meeresspiegel zusätzlich um 13 Zentimeter steigen“, fasst Andreas Oschlies die Ergebnisse der Computersimulationen zusammen.

In Mitteleuropa kann man nicht genug Fläche aufforsten

Damit nicht genug: Während die kaum bewachsene Wüste einen Großteil des Sonnenlichtes zurück in den Weltraum wirft, würden die dunklen Wälder mehr Wärme aufnehmen. Das wiederum könnte die Windsysteme beeinflussen, von denen etwa der Monsunregen gesteuert wird. Eine bewaldete Sahara würde genug zusätzliche Sonnenwärme einfangen, um die Durchschnittstemperaturen auf dem Globus weiter steigen zu lassen. Statt das Klima zu schützen, könnte eine Aufforstung der Sahara also das Gegenteil bewirken.

In Mitteleuropa mag das anders aussehen. Nur gibt es dort bei Weitem nicht genug Flächen, die man aufforsten könnte. „Ähnliches gilt auch für das Wiedervernässen von Mooren“, erklärt Andreas Oschlies. Für den Natur- und Artenschutz sind solche Maßnahmen sicher hilfreich – und sie holen auch Kohlendioxid aus der Luft. Davon aber passt in eine zwei Meter dicke Torfschicht nicht allzu viel. Große Auswirkungen auf das Weltklima sind davon also nicht zu erwarten.

Das Ökosystem müsste umgekrempelt werden

Das gilt auch für die Überlegung, Biomasse zur Energiegewinnung zu nutzen, das dabei entstehende Kohlendioxid abzufangen und in die Erde zu pressen. Der von den Pflanzen aus der Luft geholte Kohlenstoff würde so der Atmosphäre entzogen – und der Klimawandel gebremst. Dazu könnte man das Treibhausgas zum Beispiel in ausgebeutete Erdgas-Lager pumpen. Der Haken: Für den Anbau der Biomasse bräuchte man die doppelte Fläche von Indien, um genug Kohlendioxid für die Einhaltung des 1,5 Grad-Ziels aus der Luft zu holen. Das Ökosystem müsste also auf riesigen Flächen völlig umgekrempelt werden, die nicht zur Verfügung stehen.

Schlagzeilen machte vor ein paar Jahren auch die Idee, den Ozean mit Eisen zu düngen und so das Wachstum von Mini-Algen anzukurbeln. Sinken viele von ihnen auf den Meeresgrund, entziehen sie das aufgenommene Kohlendioxid dem Klima-Kreislauf. Doch auch mit dieser Maßnahme könnte könnten allenfalls zehn Prozent des momentanen Kohlendioxid-Ausstoßes kompensiert werden.

Die „künstliche Verwitterung“ wäre ein Möglichkeit

Als bislang einzige Möglichkeit, alle derzeitigen Emissionen auszugleichen, haben die SPP-Forscher die „künstliche Verwitterung“ identifiziert. „Dazu könnte man das reichlich vorhandene Gestein Olivin fein zermahlen und in den Meeren ausstreuen“, erklärt Andreas Oschlies. In einem natürlichen Prozess würde das Gesteinsmehl verwittern und Kohlendioxid aus dem Wasser dauerhaft binden. Vier Tonnen gemahlenes Olivin würden so eine Tonne Kohlenstoff im Wasser speichern. Da beim Verbrennen von Öl, Gas und Kohle derzeit jedes Jahr zehn Milliarden Tonnen Kohlenstoff verbrannt werden, bräuchte man also vierzig Milliarden Tonnen Gestein.

Zwar liefern alle Steinbrüche der Welt derzeit nur 70 Millionen Tonnen Gestein, möglich wäre aber eine Steigerung auf mehr als das 500-fache. Auch kämen neben Olivin auch andere Gesteine in Frage, weshalb die Weltvorräte nicht so schnell erschöpft werden würden. Fragt sich nur, was der Transport kosten würde und woher man das Gestein nehmen sollte. Vermutlich will man weder das Matterhorn noch den Schwarzwald noch den Harz zu Gesteinsmehl verarbeiten wollen.

„Genau solche Probleme und Nebenwirkungen wollen wir ja aufzeigen“, beschreibt Andreas Oschlies den Ansatz des DFG-Schwerpunktprogramms. „Auf diesen Grundlagen kann die Gesellschaft dann entscheiden, welche Wege sie beim Klimaschutz einschlagen will.“ Klar scheint aber jetzt schon: Trotz vielversprechender Ansätze wird Geo-Engineering alleine das Klimaproblem kaum lösen können.