Wissen & Technik Klimaschutz: Wie lässt sich CO2 aus der Atmosphäre entfernen?

18:25  28 september  2020
18:25  28 september  2020 Quelle:   dw.com

CO2-Kompensation: Bringt es wirklich etwas, einen Klima-Ausgleich beim Online-Shopping zu zahlen?

  CO2-Kompensation: Bringt es wirklich etwas, einen Klima-Ausgleich beim Online-Shopping zu zahlen? In Onlineshops können Kunden über eine freiwiliige Gebühr die Treibshausgasemissionen ihrer Bestellung ausgleichen. Hilft das wirklich dem Klima?Nichts anderes verspricht der Handel mit Zertifikaten zur freiwilligen Kompensation von Treibhausgasemissionen. Nach Angaben des Statistischen Amts der EU verursachte jeder Deutsche im Jahr 2017 im Schnitt 11,3 Tonnen CO2-Äquivalente. Das liegt über dem EU-Durchschnitt von 8,8 Tonnen. Zum Vergleich: In Frankreich lagen die Pro-Kopf-Emissionen bei 7,2 Tonnen.

Die Erderhitzung soll gestoppt werden. Kohle, Öl und Gas müssen deshalb im Boden bleiben. Experten fordern zusätzlich die Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre. Was sind die Optionen und Dimensionen?

Provided by Deutsche Welle © Imago/Ikon Images/I. Cuming Provided by Deutsche Welle

Heute ist es auf der Welt im Durchschnitt 1,1 Grad wärmer als 1850 und bei einem weiter so wie bisher wird es laut Weltklimarat noch mal 2-3 Grad heißer bis zum Ende dieses Jahrhunderts.

Das umstrittene Fett im Nutella-Glas: Warum Palmöl so umstritten ist

  Das umstrittene Fett im Nutella-Glas: Warum Palmöl so umstritten ist Palmöl ist billig und in fast allen Alltagsgegenständen vorhanden. Gleichzeitig werden für den Anbau ganze Regenwälder und Lebensräume zerstört.Im Durchschnitt verbraucht jeder Mensch acht Kilogramm Palmöl im Jahr, ohne das überhaupt zu merken. Von Lebensmitteln bis hin zu Pflegeprodukten, das Öl ist fast überall verarbeitet. 85 Prozent des Anbaus findet mittlerweile in Indonesien und Malaysia statt. Die Nutzung stieg in den 80ern stark an, nachdem der Palmenrüsselkäfer dort eingeführt wurde. Dieser bestäubt die Pflanzen ständig, sodass menschliche Eingriffe nicht mehr nötig sind.

Hauptverantwortlich für den Temperaturanstieg ist die Zunahme von CO2 in der Atmosphäre, da es die Abstrahlung der Wärme von der Erde ins Weltall bremst. Seit 1850 stieg der CO2-Anteil in der Luft von 0,029 auf 0,041 Prozent (288 ppm auf 414 ppm).

Klima durch Verbrennung von Kohle, Öl und Gas gestört

Beim Verbrennen von Kohle, Öl und Gas entsteht CO2, zudem durch Brandrodungen und industrialisierte Landwirtschaft. In den letzten 50 Jahren wurden so weltweit über 1200 Milliarden Tonnen CO2 in die Atmosphäre emittiert, 2018 waren es 36,6 Milliarden Tonnen. Dadurch stieg in nur einem halben Jahrhundert die globale Durchschnittstemperatur um 0,8 Grad.

Kohle, Öl und Gas sind in Jahrmillionen aus Wäldern, Plankton und Pflanzen entstanden. Die Pflanzen hatten damals CO2 aus der Atmosphäre gebunden. Mit der Verbrennung wird das CO2 wieder freigesetzt.

Neue Studie bescheinigt E-Autos geringeren CO2-Ausstoß als bisher angenommen

  Neue Studie bescheinigt E-Autos geringeren CO2-Ausstoß als bisher angenommen Anders als bisher angenommen, sind Elektroautos wohl schon heute deutlich klimafreundlicher als Verbrenner. Das zeigt eine neue Studie. Doch die hat auch ihre Schwächen. In einigen Studien der vergangenen Jahre wurde Elektroautos eine schlechtere CO2-Bilanz bescheinigt als Verbrennern. Die Berechnungen, etwa des Ifo-Instituts aus dem Jahr 2019, hatten allerdings einige Werte außer Acht gelassen, die eindeutig für das Elektroauto sprechen. Im Fall der Ifo-Studie war es etwa der steigende Anteil erneuerbarer Energien am Strommix.

Nur sehr wenig CO2 darf noch in die Atmosphäre

2015 vereinbarte die Welt mit dem Pariser Klimaabkommen den Stopp der Erderhitzung auf deutlich unter zwei, möglichst 1,5 Grad.

Durch das Abkommen ist die CO2-Menge sehr begrenzt, die noch in die Atmosphäre gelangen darf. Laut Weltklimarat sollten möglichst nur noch rund 300 Milliarden Tonnen CO2emittiert werden. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 Prozent würde dann der Temperaturanstieg auf 1,5 Grad begrenzt. Bei gleichbleibendem CO2-Ausstoß wie bisher, ist dieses CO2-Budget in sieben Jahren aufgebraucht.

Der Weltklimarat geht deshalb in seinem Sonderbericht zum 1,5-Grad Ziel davon aus, dass zur Erreichung der Klimaziele auch negative Emissionen nötig sind.

CO2-Entfernung mit Aufforstung

Eine Maßnahme zur Bindung von CO2 ist die planmäßige Aufforstung von Wäldern. Während der Wachstumsphase könnte laut Studien3,6 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr gebunden werden, rund 10 Prozent der derzeitigen CO2 Emissionen. Dafür würden sehr große Flächen gebraucht wie die Fläche der gesamten USA, betonen Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule ETH Zürich in einer Studie.

Bekämpfung der Klimakrise: Schon 500 Firmen bei deutscher Startup-Initiative

  Bekämpfung der Klimakrise: Schon 500 Firmen bei deutscher Startup-Initiative Die 2019 in Berlin gestartete Startup-Initiative Leaders for Climate Action (LFCA), die sich dem Kampf gegen die Klimakrise verschrieben hat, verzeichnet schon 500 Mitglieder – europaweit.Vor einem Jahr hat sich in Berlin die Initiative Leaders for Climate Action (LFCA) gegründet. Ziel ist unter anderem, die gesamte Digitalindustrie klimaneutral zu machen und einen CO2-Preis durchzusetzen, wie Mitinitiator Ferry Heilemann dem Handelsblatt sagte. Mittlerweile haben sich der LFCA schon 500 Firmen aus der Technologie- und Riskokapitalszene angeschlossen – aus 22 europäischen Ländern.

Mit mehr Humus im Boden CO2 binden

In Humus ist viel Kohlenstoff. Durch die Industrialisierung der Landwirtschaft ging jedoch viel Humus im Boden verloren und aus dem Kohlenstoff wurde CO2. Mit Zwischenfruchtanbau, tiefwurzelnden Pflanzen, Einarbeiten von Ernteresten und Verzicht von tiefem Umpflügen lässt sich der Humusgehalt im Boden wieder deutlich steigern. Laut aktueller Studie von Stiftung Wissenschaft und Politik (SWP) zur gezielten CO2-Entnahme als Ansatz der EU-Klimapolitik, könnte mit einem weltweiten Humusaufbau zwischen zwei und fünf Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr gebunden werden.

Humus mit abgestorbenen Pflanzen und Bodenlebewesen: Durch industrielle Landwirtschaft geht Humus derzeit verloren. © picture alliance/WILDLIFE/D. Harms Humus mit abgestorbenen Pflanzen und Bodenlebewesen: Durch industrielle Landwirtschaft geht Humus derzeit verloren.

Pflanzenkohle bindet zusätzlich CO2

Als vielversprechende Technik der CO2-Bindung sehen einige Wissenschaftler Pflanzenkohle. Organisches Material wird mit Hilfe von Hitze, Druck und Ausschluss von Sauerstoff verkohlt. In pulverisierter Form wird die Biokohle anschließend auf Ackerböden gestreut. Dort wirkt sie als Dünger und erhöht ebenfalls den Kohlenstoffgehalt im Boden. Laut SWP-Studie könnten bei einer globalen Anwendung mit dieser Technik pro Jahr zwischen 0,5 und zwei Milliarden Tonnen CO2 gebunden werden.

Vorher-Nachher Häuser: 5 extreme Verwandlungen

  Vorher-Nachher Häuser: 5 extreme Verwandlungen Ein ganz spezielles Hobby - warum diese Niederbayerin aus dem Landkreis Passau Plüschaffen sammelt.

CO2 aus der Luft filtern und in der Tiefe lagern

Das Speichern von CO2 tief in der Erde ist bekannt und wird zum Beispiel in Norwegens Ölfeldern praktiziert. Das Verfahren ist aber auch umstritten, weil das CO2 im Untergrund zu Erdbeben führen undlangfristig entweichen kann. Eine andere Methode wird derzeit in Island praktiziert. CO2 wird dort mit Basalt gebunden und zu Stein umgewandelt. Die Verbindung ist stabil. Bei beiden Verfahren gibt es noch Forschungsbedarf.

Das CO2 für den Untergrund kann aus der Umgebungsluft mittels chemischer Prozesse gewonnen werden. Einige Anlagen (Direct Air Capture) gibt es bereits in Europa. Das Potential dieser Anlagen ist groß, eine Mengenbegrenzung gibt es nicht. Der Nachteil sind aktuell die Kosten von rund 550 Euro je Tonne CO2. Einige Wissenschaftler glauben, dass mit einer Massenfertigung der Anlagen die Preise bis 2050 auf 50 Euro pro Tonne sinken könnten.

Die Technik gilt als eine Schlüsseltechnologie für den Klimaschutz.

Technologie mit Potential: Hier (Schweiz) wird aus der Luft CO2 gefiltert und im Gewächshaus verwendet (hinten). © Climeworks/Julia Dunlop Technologie mit Potential: Hier (Schweiz) wird aus der Luft CO2 gefiltert und im Gewächshaus verwendet (hinten).

Eine andere Möglichkeit der CO2 Gewinnung aus der Luft geht über den Weg der Biomasse. Pflanzen werden angebaut und im Kraftwerk verfeuert, um Strom zu produzieren. Aus dem Abgas des Kraftwerks wird dann CO2 entzogen und tief in der Erde eingelagert.

Wie Amerika aus einer klimafreundlichen Handelspolitik gewinnt

 Wie Amerika aus einer klimafreundlichen Handelspolitik gewinnt Wer im November das Weiße Haus gewinnt, wird mit einer sich rasch verändernden Weltwirtschaftsordnung und internationalen Forderungen konfrontiert, den Klimawandel sinnvoll anzugehen. Die Zukunft der Handelsverhandlungen, des globalen Wettbewerbs und der Diplomatie wird zunehmend vom Klima beeinflusst - sowohl von seinen Auswirkungen als auch von der Art und Weise, wie die Länder es angehen.

Das große Problem dieser Technik (BECCS) ist der immense Flächenbedarf. Aus diesem Grund sehen viele Experten diese Technik kritisch. Unter den CO2-Entfernungstechnologien wird sie laut Felix Creutzig vom Mercator Research Institute on global Commons and Climate Change (MCC) in Berlin deshalb nur "eine kleine Rolle" einnehmen.

Mineralien im Gestein können CO2 binden

Bei diesem Verfahren werden Karbonat- und Silikatgesteine abgebaut, gemahlen und auf landwirtschaftlich genutzten Flächen oder im Oberflächenwasser der Ozeane ausgebracht. Im Laufe der Jahre bindet sich daran CO2. Das CO2-Bindungspotential aus der Atmosphäre liegt laut Forschern bei zwei bis vier Milliarden Tonnen pro Jahr zur Jahrhundertmitte. Die große Herausforderung sind vor allem die Mengen von gemahlenem Stein und die dafür notwendige Infrastruktur. Konkrete Verfahren sind bisher nicht erforscht.

Keine Option: Meeresdüngung mit Eisen

Die Idee: Durch Düngung der Ozeane mit Eisen wird der Nährstoffgehalt im Ozean erhöht. Auf diese Weise könnte Plankton stärker wachsen und so CO2 gebunden werden. Das Verfahren und das mögliche Potential sind jedoch sehr umstritten. Zudem hätte dieser Eingriff zahlreiche und kaum abschätzbare Nebenwirkungen. "In der Forschung wird dies inzwischen kaum noch als ernsthafte Option behandelt", lautet das Fazit der Studienautoren Oliver Geden und Felix Schenuit von SWP.

Autor: Gero Rueter

Klimaschutz: Großanleger fordern 1800 Firmen heraus .
Klimaschutz: Großanleger fordern 1800 Firmen heraus

usr: 2
Das ist interessant!