Entfernung von Klimagas aus der Luft Warum der CO₂-Staubsauger keine Wundermaschine ist

Um ihre Klimaziele zu erreichen, wird die Menschheit auch CO₂ aus der Luft wieder einfangen müssen. Die Technik hat aber auch ihre Schattenseiten.
Anlage zum Entfernen von CO2 aus der Luft in der Schweiz

Anlage zum Entfernen von CO2 aus der Luft in der Schweiz

Foto: Gaetan Bally / KEYSTONE / picture alliance

Die Sache sollte eigentlich ganz einfach sein. Um die Erderwärmung auf zwei, besser anderthalb Grad im Vergleich zur vorindustriellen Zeit zu begrenzen, muss die Menschheit ihren Ausstoß an Treibhausgasen in den kommenden Jahren radikal senken. Irgendwann um die Mitte des Jahrhunderts sollte die Marke von null Emissionen erreicht sein. Doch schon seit Jahren warnen Experten, dass das womöglich noch nicht einmal ausreicht.

Viele Klimaszenarien basieren bereits heute darauf, dass zusätzlich zu den Emissionseinsparungen auch aktiv Kohlendioxid aus der Luft geholt wird. Wichtig ist das auch, um unvermeidliche Emissionen - etwa durch den Langstreckenflugverkehr - auszugleichen.

Eine Möglichkeit besteht darin, das CO2 in bestimmten Gesteinen zu binden. Dazu könnte man großflächig Gesteinsmehl auf Ackerflächen verstreuen. Eine andere Option ist es, auf großen Flächen Energiepflanzen wie Mais anzubauen, diese anschließend in Kraftwerken zu verbrennen und das entstehende Kohlendioxid im Boden zu speichern. Dieses Verfahren heißt "Bio Energy with Carbon Capture and Storage", kurz BECCS.

Leider ziemlich ineffizient

Eine dritte Variante ist, dass Kohlendioxid mit technischen Geräten direkt aus der Luft zu holen. Genannt wird das "Direct Air Capture", abgekürzt DAC. Dass so etwas technisch möglich ist, zeigen Geräte, die unter anderem in der Schweiz, in Kanada und Island stehen. Eine gerade im Fachmagazin "Nature Climate Change"  veröffentlichte Studie legt nun aber nahe, dass diese Anlagen nicht nur ziemlich ineffizient sind, sondern bei einer weltweiten Verbreitung die Nahrungsmittelsicherheit bedrohen könnten. Letzteres Argument bringen Kritiker auch immer wieder gegen BECCS vor, weil der Anbau von Energiepflanzen mit der Nahrungsmittelproduktion in Konflikt stehen kann.

In Bezug auf DAC haben die Forscher um Studienleiter Andres Clarens von der University of Virginia in Charlottesville vor allem den Wasser- und Energiebedarf der Anlagen als kritischen Faktor ausgemacht. So benötigten die Maschinen bis zum Jahr 2050 eine Wassermenge, die bei einem Drittel derjenigen liegt, die aktuell für die globale Stromerzeugung aufgewendet wird. Auch der Energieaufwand - gedeckt werden sollte er im Idealfall aus erneuerbaren Quellen - liegt hoch, bei etwa 115 Prozent des aktuellen Weltverbrauchs an Erdgas.

Eine weit verbreitete Nutzung der Technik, so die Forscher, könnte zu steigenden Lebensmittelpreisen, etwa bei Mais, Weizen und Reis führen. Betroffen sei vor allem das subsaharische Afrika, wo sich die Preise bis zur Mitte des Jahrhunderts teilweise versechsfachen könnten. In anderen Teilen der Welt, etwa in Europa und Südamerika, sei aber immer noch eine Verdoppelung bis Verdreifachung der Preise zu befürchten.

"Sehr wichtige Technologie, die entwickelt werden muss"

Andererseits sei es mit DAC immerhin möglich, nennenswerte Mengen CO2 tatsächlich aus der Luft zu holen, so die Forscher. Für 2035 seien etwa drei Gigatonnen pro Jahr realistisch. Das wären, setzt man die Emissionen von 2019 an, etwa sieben Prozent des globalen CO2-Ausstoßes.

"Ich möchte klarstellen, dass wir in keiner Weise versuchen, den Bemühungen um die Entwicklung von DAC die kalte Schulter zu zeigen", stellt Studienleiter Clarens klar. Es handle sich um eine "sehr wichtige Technologie, die entwickelt werden muss". Die Simulationen zeigten aber, dass die Welt nicht einfach zu 100 Prozent auf DAC setzen dürfe. Es bleibe immer noch ein großer Bedarf an BECCS - mit den bereits erwähnten Risiken, dass einer einstweilen weiter steigenden Weltbevölkerung perspektivisch weniger Anbaufläche zur Verfügung stehen könnte.

Hersteller von DAC-Anlagen wie das Unternehmen Climeworks aus der Schweiz kritisierten  die Methodik der Studie. So sei nicht berücksichtigt worden, dass es mehrere technische Ansätze zur CO2-Entnahme aus der Luft gebe. Würde man dies berücksichtigen, seien die Potenziale der Technik "wesentlich höher und die Risiken geringer".

chs