Notoperation fürs Klima Gebirge abtragen, Amerika bewalden

Megaplantagen sollen Treibhausgas binden, geschredderte Gesteinsmassen die Ozeane entsäuern: Die Planspiele von Forschern zur Klimarettung erscheinen grotesk - doch mancher hält derartige Eingriffe für unvermeidlich.

Pappelplantage (Archivbild)
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Pappelplantage (Archivbild)

Von Christopher Schrader


"Das ist doch was mit Bäumen. Kann also nicht so schlimm sein." Schon die Stimmlage verrät, dass Naomi Vaughan das nicht ernst meint. Tatsächlich karikiert die Wissenschaftlerin von der University of East Anglia mit ihren Sätzen eine verbreitete, naive Ansicht über eine Form des Geoengineering. Hinter diesem Fachbegriff verbirgt sich ein Strauß möglicher technischer Eingriffe mit dem Ziel, die Erde künstlich zu kühlen, wenn die Bemühungen zum Klimaschutz nicht ausreichen.

In diesem Fall geht es um den Plan, auf gewaltigen Plantagen zum Beispiel Pappeln anzubauen, ihr Holz zur Stromversorgung zu verbrennen, das entstehende Treibhausgas Kohlendioxid abzufangen und unter der Erde zu verpressen. BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Sequestration) heißt das in Fachzirkeln. Mit Naturromantik à la "Mein Freund der Baum" hätte es wenig zu tun.

Geoengineering ist derzeit ein viel diskutiertes Thema. Nicht nur wegen des Weltklimagipfels in Bonn, wo Staaten über ihre bislang unzureichenden Zusagen beraten, wie sie Treibhausgase reduzieren wollen. Der Weltklimarat IPCC arbeitet gerade auch an einem Sonderbericht, der die Wege zu der in Paris geforderten Erwärmungsgrenze von 1,5 Grad erhellen soll. Laut dem ersten, noch vertraulichen Entwurf spielt Geoengineering dabei eine wichtige Rolle.

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Umwelt: Die wahren Krisenherde des Klimawandels

Das Gros der vorliegenden und im Sonderbericht verwendeten Modellrechnungen hält die 1,5-Grad-Grenze nur ein, weil ihre Macher großzügig negative Emissionen eingeplant haben. Das bedeutet: Die Menschheit muss mehr CO2 aus der Atmosphäre entnehmen, als sie über Abgase hineinpustet. Vor allem mit dem BECCS-Verfahren wollen die Macher der Modelle das erreichen.

Für dieses "Carbon Dioxide Removal" (CDR) genannte Vorhaben gibt es inzwischen eine gute Handvoll an Ideen: Dazu gehören auch das Unterpflügen von Holzkohle auf Feldern, das Zerreiben und Verteilen großer Mengen Mineralien, die CO2 chemisch binden, sowie große Fabriken, die CO2 aus der Luft saugen.

Die Größenordnung der nötigen Anlagen ist schwindelerregend. Die Einfälle wirken aber beinahe harmlos im Vergleich mit ebenfalls diskutierten Plänen, wonach eine Flotte von Flugzeugen Schwefelsäure in der Atmosphäre verteilt, um das Sonnenlicht abzuschwächen.

Techniken zur CO2-Entfernung aus der Atmosphäre
Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS)
Idee: Pflanzen binden beim Wachstum Kohlendioxid und liefern beim Verbrennen Energie. Wenn man dabei das wieder freiwerdende CO2 abfängt und unterirdisch verpresst, hat man es praktisch der Atmosphäre entzogen (BECCS).

Stand der Umsetzung: In nahezu allen Modellrechnungen für die 1,5-Grad-Grenze wird der Einsatz der Technik vorausgesetzt, aber es hat nur kleine Pilotversuche gegeben.

Mögliche Probleme: Realistischerweise lässt sich vielleicht die Hälfte des aufgenommenen CO2 speichern. Plantagen bräuchten sehr viel Land und Wasser. Es gibt bisher keine Möglichkeit, irgendwo im großen Maßstab Kohlendioxid unterirdisch zu speichern; womöglich hilft die Kombination mit Biokohle oder der Verwitterung von Gestein.
CO2-Entnahme aus der Luft (Direct Air Capture, DAC)
Idee: Kohlendioxid aus der Atmosphäre saugen und industriell verwenden oder unterirdisch einlagern.

Stand der Umsetzung: Mindestens zwei verschiedene Firmen arbeiten daran. Die eine, Climeworks aus der Schweiz, pumpt das CO2 bisher in Treibhäuser, um dort den Ertrag zu steigern. Die andere, Carbon Engineering, will es zu einem künstlichen Brennstoff veredeln, der Flugzeuge antreibt. Bei einer Variante dieser Idee kommt das CO2 aus einer Biogasanlage; Audi versucht sich daran.

Mögliche Probleme: hoher Energiebedarf; Speicher für das Treibhausgas unter der Erde gibt es bisher nicht, sie einzurichten, trifft auf politischen Widerstand.
Biokohle (Biochar)
Idee: Pflanzenreste oder andere organische Abfälle werden pyrolisiert, also sozusagen in Holzkohle verwandelt, und dann in Ackerland eingearbeitet. Das verbessert die Bodenqualität, außerdem bleibt ein großer Teil des Kohlenstoffs für Jahrhunderte der Atmosphäre entzogen. (Biochar)

Stand der Umsetzung: Vertreter verweisen gern auf die traditionelle Praxis im Amazonasgebiet, den Boden mit "terra preta", schwarzer Erde zu verbessern. Was das Verfahren mit moderner Technik und großflächig angewandt bedeutet, darüber gibt es nur vergleichsweise kleine Experimente.

Mögliche Probleme: Energiebilanz für Pyrolyse und Transport
Verwitterung von Gestein (Enhanced weathering)
Idee: Wenn man Mineralien wie Olivin, Kalk oder andere Silikate zerreibt und zum Beispiel in der Landschaft verteilt, verwittern sie und binden dabei Kohlendioxid chemisch; Basaltgestein wird zu einem Karbonat-Mineral.

Stand der Umsetzung: In Island versucht Climeworks mit diesen Verfahren, aus der Luft entnommenes CO2 unterirdisch zu speichern.

Mögliche Probleme: Hoher Material- und Energiebedarf für Zermahlen und Transport; die chemische Reaktion beim Binden von Kohlendioxid ist exotherm, erzeugt also Wärme.
Entsauerung des Meeres (Artifical Ocean Alkalinization, AOA)
Idee: Wird zermahlenes Olivin oder Kalziumkarbonat (Kalk) im Meerwasser verteilt, steigt der pH-Wert wieder. Das schützt die Bewohner vor der Ozeanversauerung und hilft dem Wasser, wieder mehr CO2 aufzunehmen.

Stand der Umsetzung: Modellrechnungen und erste, winzige Experimente

Mögliche Probleme: So lassen sich vielleicht bedrohte Riffe schützen, aber nicht der ganze Ozean: Energie-, Transport- und Materialaufwand
Eisendüngung/künstlicher Auftrieb
Idee: Algen im Meer leiden meist an einem Mangel an Nährstoffen. Behebt man ihn, indem man zum Beispiel mit dem fehlenden Eisen düngt oder nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe nach oben pumpt, könnten sich die winzigen Lebewesen stark vermehren und bei ihrem Tod viel Kohlenstoff mit in die Tiefe nehmen, wo er dann lange verbleibt.

Stand der Umsetzung: Einige Experimente sind gescheitert.

Mögliche Probleme: Gefährdet die Artenvielfalt. Eisendüngung ist darum von einem internationalen Abkommen (London Protokoll) verboten. Eine Firma, die das Verfahren kommerziell einsetzen wollte, ist pleite gegangen.

Vor dem Eindruck, CDR sei ein gutartiger Eingriff ins Klimasystem, warnen Fachleute jedoch: "Es gibt physikalische, ökologische und soziale Risiken", sagt Janos Pasztor von der Initiative C2G2, die versucht, einen möglichst breiten Dialog über die Techniken des Geoengineering anzustoßen. "Wir kennen sie im Prinzip: Immer wenn es zum Beispiel darum geht, in großem Maßstab Energiepflanzen anzubauen, können die Preise für Nahrungsmittel steigen und gibt es Konflikte um den Wasserverbrauch."

CDR-Maßnahmen müssten zudem ungeahnte Dimensionen erreichen, um auch nur eine Delle im Klimawandel zu hinterlassen. Es ginge darum, ganze Berge zu zermahlen oder halbe Kontinente zu Plantagen zu verwandeln. "Das erreicht die Größenordnung der gesamten Bergbauindustrie oder des globalen Systems, das Erdöl und Gas sucht, fördert und bis zur Tankstelle und in den Heizungskeller transportiert", sagt der ehemalige stellvertretende Generalsekretär der Vereinten Nationen. Wollte die Welt wirklich damit beginnen, "dann brauchen wir eine Diskussion, wie man die entnommenen Mengen zuverlässig erfasst und verbucht und wer überhaupt dafür verantwortlich ist, solche Eingriffe zu initiieren und zu steuern".

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Geoengineering: Nur mal kurz die Welt retten?

Die Dimensionen der BECCS-Strategie hat Lena Boysen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg vor Kurzem mit Kollegen durchgerechnet. In ihrem Szenario reduzieren die Staaten der Welt die Emissionen zwar, schaffen es aber nicht, die Zwei-Grad-Grenze einzuhalten. In diesem Fall könnte in der Tat eine gewaltige Plantagenwirtschaft helfen, die erst 2050 startet.

Diese müsste dann aber selbst unter besten Annahmen zur Produktivität von Land und der Speicherung von CO2 ein Fünftel der bisherigen Naturflächen oder ein Viertel aller heutigen Felder umfassen: in jedem Fall mehr als die gesamten USA. Weil die produktivsten Felder in Plantagen umgewandelt werden müssten, würden der Menschheit danach sogar 40 Prozent der Kalorien in Nahrungsmitteln fehlen.

Ein zentraler Aspekt ist zudem ungeklärt: Die nötigen Lagerstätten für das Kohlendioxid gibt es noch nicht. Die CCS-Technik (Carbon Capture and Storage) ist in vielen Ländern auf heftigen Widerstand gestoßen, unter anderem in Deutschland. Bürgerinitiativen haben sich das Wort "Endlager" aus dem Streit um Atommüll angeeignet und so großen Druck entfesselt, dass das Vorhaben politisch so gut wie tot ist.

Gebirge schreddern, Riffe retten

Auch Ideen, die auf das Verwittern von Gestein oder die Entsäuerung des Ozeans setzen, führen zu potenziell gewaltigen Vorhaben. Dazu muss schließlich Fels fein vermahlen und dann in der Landschaft oder dem Meer verteilt werden. Das Kohlendioxid wird dann im Gestein als Karbonat gebunden.

Modellrechnungen sprechen von vier Billionen Tonnen Kalk oder Olivin bis zum Ende des Jahrhunderts, dazu müsste die heutige Produktion um Faktoren von 100 oder 1000 erhöht werden. "Das Verfahren könnte helfen, einzelne Riffe zu schützen, aber als globales Programm zum Kampf gegen die Versauerung ist das illusorisch", sagt Ulf Riebesell vom Helmholtz-Forschungszentrum Geomar in Kiel. "Wir müssten dazu ganze Gebirge wie die Dolomiten abtragen, schreddern, transportieren und im Wasser lösen."

Falle für das Treibhausgas

Dennoch ist der Ozeanograf überzeugt: "Wir müssen uns über Geoengineering ernsthaft Gedanken machen. Anzunehmen, dass wir das noch vermeiden können, ist naiv." Und dabei treibt den Wissenschaftler nicht nur die Sorge um den Lebensraum Ozean um. Er fürchtet vor allem um die Lebensbedingungen der Menschheit, und diese Sorge teilen inzwischen viele Klimawissenschaftler.

"Wir sind sehr beunruhigt"

Umweltgruppen geht die ganze Diskussion zu schnell. "Es gibt keinen Grund, über Geoengineering nachzudenken, weil wir noch viele andere Dinge nicht ausgeschöpft haben", sagt Lili Fuhr von der Heinrich-Böll-Stiftung. Insbesondere müssten Gesellschaften die Gelegenheit bekommen, breit über die Eingriffe zu diskutieren und zu entscheiden, ob praxisnahe Forschung oder gar Anwendung überhaupt wünschenswert sind. Stattdessen gebe es bereits eine große Anzahl von Versuchen zu Geoengineering und Wettermodifikation, wie ihre Organisation mit einer Karte veranschaulicht.

Die Wahrheit über die Erwärmung

Dem SPIEGEL liegt zudem ein Beschwerdebrief vor, in dem sich Fuhr gemeinsam mit anderen Kritikerinnen und Kritikern von Nicht-Regierungsorganisationen (NGOs) an den Weltklimarat IPCC gewandt hat. "Wir sind sehr beunruhigt, dass Techniken des Geoengineering praktisch in jedem Kapitel erwähnt werden und breite Beachtung erfahren", heißt es darin. Der zuvor beschlossenen Gliederung des Sonderberichts entspreche dies jedenfalls nicht. "Sich auf Techniken mit hohem Risiko und niedrigem Entwicklungsstand zu verlassen, um den Klimawandel ,zu reparieren', kann in unseren Augen nicht als realistische und verantwortungsvolle Strategie betrachtet werden."

Beim Weltklimarat wehrt man sich gegen die Kritik. "Den IPCC mit solchen Wertvorstellungen zu konfrontieren, ist nicht richtig", sagt Hans-Otto Pörtner vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven, der als Co-Vorsitzender eine der drei Arbeitsgruppen des IPCC leitet. Die NGOs könnten nicht erwarten, dass der IPCC für die Politik entscheide. "Wenn die Gesellschaft Geoengineering ablehnt, muss sie schleunigst die Transformation in eine CO2-arme Zukunft beginnen. Hier haben auch die Nicht-Regierungsorganisationen eine wichtige Aufgabe."



insgesamt 153 Beiträge
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msdelphin 16.11.2017
1. Wahnsinn!
Es ist unglaublich welche Wahnsinnstaten nötig sind um das Klima zu retten, wenn letzendlich deutlich wird, dass die Klimaerwärmung tatsächlich stattfindet. Und das alles nur, weil heutzutage einige Schwachköpfe weiterhin an Kohleverbrennung und Verbrennungsmotoren festhalten wider besseren Erkenntnissen. Der billigste, sauberste, effektivste und bequemste Weg ist jetzt alle Mittel in den Ausbau regenerativer Energien zu stecken und so schnell wie möglich unser Energiesystem auf nachhaltige Energieträger wie Wind, Sonne, Wasser, Geothermie, ... umzustellen. Und alle Untersuchungen von Fachexperten sagen aus, dass diese Umstellung jetzt möglich ist und langfristig auch wirtschaftlich gesehen sogar empfohlen wird.
danduin 16.11.2017
2. Politik hat Industrie nicht unter Kontrolle
Die Politiker haben die Industrie nicht unter Kontrolle, ansonsten ist die Machtlosigkeit bzgl. dem CO2-Anstieg nicht zu erklären. Fakt ist das Grüne Technologien sau günstig und problemlos ist. Ich würde in Betracht ziehen den Amazonas wieder aufzuforsten und die Leute, außer Indianer, nach Europa oder USA kommen zu lassen.
fletcherfahrer 16.11.2017
3. Bäume verbrennen?
Das ist mir zu hoch. Wenn es technisch möglich ist, das CO2 abzuspalten, dann kann man das doch auch bei der Kohleverbrennung machen und die Bäume stehen lassen, die dann weiteres CO2 binden. Oder denke ich zu einfach?
HeisseLuft 16.11.2017
4. Könnte interessant werden
Klingt nach spätmittelalterlichen Ärzten, die einen chronisch kranken Patienten mit einer Serie riskanter Operationen heilen wollen. Operationen, die leider erst 600 Jahre später einigermaßen beherrscht werden. Preisfrage: welche interessanten Dinge werden dem Patienten wahrscheinlich zustoßen?
Fletsch 16.11.2017
5. Dahin, wo es her kommt
Beim heutigen Stand der Technik sind diese Vorhaben anscheinend nicht effizient. Wenn man aber technologischen Fortschritt, auch in der Agrarwirtschaft, berucksichtigt, koenten einige dieser Vorhaben zumindest eine Teilloesung darstellen. Vor allem BECCS fuhrt doch im Endeffekt dazu, dass CO2 wieder dahin verschwindet, wo es herkommt: in der tiefen Erde (daher verbluefft mich, dass es keine Lagesrtaetten geben soll: die leeren Oellager im Mittleren Osten bieten sich doch an..?)
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