Klimaschutz in der Landwirtschaft Steinstaub könnte tonnenweise CO2 binden

Forscher arbeiten an einer neuen Methode, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen. Die Idee: Landwirte sollen großflächig Steinstaub auf ihren Feldern verstreuen.
Testversuche mit Steinstaub auf dem Gelände der britischen University of Sheffield

Testversuche mit Steinstaub auf dem Gelände der britischen University of Sheffield

Foto: Dr. Dimitar Epihov

Nur noch wenige Jahre bleiben der Menschheit, um die Anreicherung von Kohlendioxid (CO2) in der Erdatmosphäre zu stoppen - ansonsten drohen irreversible Klimaveränderungen. Da sind alle Technologien willkommen, die nicht nur CO2 einsparen, sondern das Gas auch wieder aus der Luft holen.

Solche sogenannten negativen Emissionen ließen sich bereits mit einfachen Mitteln erzielen, berichten Forscher nun im Fachmagazin "Nature" . Steinstaub kann demnach große Mengen des Treibhausgases CO2 aus der Luft binden, wenn es auf Äckern verteilt wird.

Würden Landwirte die Technik großflächig anwenden, ließen sich jedes Jahr zwei Milliarden Tonnen CO2 aus der Atmosphäre entfernen, schreiben die Wissenschaftler um James Hansen von der Columbia University.

Möglich machen das die natürlichen Eigenschaften von Basaltgestein: Beim Verwittern bindet es CO2, es entstehen sogenannte Karbonate. Der Prozess lässt sich künstlich beschleunigen, indem man die Steine zerkleinert oder erhöhter Witterung aussetzt, etwa auf einem Feld. Die Methode wird im Fachjargon auch Enhanced Rock Weathering (ERW) genannt - zu Deutsch "Beschleunigte Gesteinsverwitterung".

Finale Verwitterung auf dem Feld

Da Basalt eines der häufigsten Gesteine der Erde sei, werde es ohnehin im Bergbau abgetragen und bleibe bei der Zement- und Stahlproduktion übrig, berichten die Forscher. Es müssten also keine neuen Minen erschlossen werden, um das Material zu gewinnen. Verstreuten Landwirte das körnige Gestein dann weiträumig auf Feldern, verwittere es unter Wind und Wetter schnell und binde Kohlendioxid.

Basaltgestein der Klimaretter schlechthin: Beim Verwittern bindet er CO2

Basaltgestein der Klimaretter schlechthin: Beim Verwittern bindet er CO2

Foto: JACKIE JOHNSTON/ AP

Das könnte den Äckern sogar zugutekommen: Der Gesteinsstaub verbessere die Fruchtbarkeit und die Ernteerträge, schreiben die Forscher. Der Nährstoffgehalt der Böden steige und auch die negativen Folgen von Düngern wie Ammonium, Schwefel oder Harnstoff könnte der Steinstaub zumindest abmildern.

Letztlich würde das entstandene Karbonat über Bäche und Flüsse in die Ozeane gespült, wo es als Kalkstein auf den Boden sinke und gegen die Versauerung der Meere wirke.

Die Landwirtschaft hat derzeit einen Anteil von 25 Prozent am globalen Ausstoß von Treibhausgasen. Mit der Basaltstein-Technik könnten laut Studie immerhin fast ein Viertel dieser Emissionen eingespart werden. Weltweit sind in der Landwirtschaft bisher kaum Emissionen reduziert worden. Ein Großteil entsteht in der Tierhaltung, unter anderem in Form von Lachgas.

Probleme bei der Materialbeschaffung

Die Wissenschaftler um Hansen sind daher nicht die einzigen, die an Basaltstaub als CO2-Fänger forschen. In einem ersten, kleinen Praxistest  haben Experten der University of Sheffield Sorghum mit dem Material gedüngt. Laut einer Analyse vom April konnten sie den Ertrag des Getreides damit um 20 Prozent steigern. Das würde die Methode auch für Landwirte attraktiv machen.

Auch deutsche Forscher des Potsdamer Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) haben vor zwei Jahren eine Studie zur Verwitterung von Gestein  veröffentlicht. Darin behaupteten sie sogar, dass sich mit der Technik weltweit bis zu fünf Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr aus der Luft holen ließen.

"Die beschleunigte Verwitterung von Gestein ist eine interessante Option zur Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre", erklärt Jessica Strefler, Expertin für Negativemissionen beim PIK. Im Gegensatz zur Aufforstung würden keine neuen Flächen benötigt. Stattdessen könnten Ackerflächen genutzt und dabei sogar noch deren Bodenqualität verbessert werden.

Anders als die britischen Forscher warnt Strefler jedoch, dass es Probleme geben könnte geeignetes Material zu beschaffen: "Es sind große Mengen an Gestein nötig, um signifikante Mengen an CO2 zu binden", so Strefler. Diese müssten abgebaut, zerkleinert und transportiert werden - auch das koste Energie und Wasser. Zudem müsse darauf geachtet werden, dass nur Gestein genutzt werde, das keine gesundheitsgefährdenden Stoffe enthalte.

Für eine Klimawirkung sind riesige Flächen nötig

Sollte sich die Klimawirkung der ERW-Methode längerfristig bewähren, bleibe die Frage, wie sich Landwirte von der Anwendung überzeugen ließen, schreiben Johannes Lehmann von der Cornell University und Angela Possinger vom Virginia Polytechnic Institute in einem Begleitartikel in "Nature" . Denn nur, wenn der Staub großflächig auf zahlreichen Feldern eingesetzt werde, gebe es einen messbaren Effekt.

Demnach könnte es sich lohnen, noch genauer zu untersuchen, welche positiven Effekte der Steinstaub auf Nutzpflanzen hat. Die Eindämmung des Klimawandels allein sei kein ausreichender Anreiz, um Landwirte von der Methode zu überzeugen, zumal sie Geld kostet. Der Preis für eine Tonne Steinstaub liegt laut Studie zwischen 80 Dollar und 160 Dollar - je nach Land.