Klimaziele unerreichbar: Wir müssen CO2 aus der Luft saugen
Die Klimaziele des Pariser Klimaabkommens werden womöglich nicht erreicht. Die derzeitigen Bemühungen, den CO2-Ausstoß zu verringern, um unter 1,5 Grad Celsius Erderwärmung zu bleiben, reichen nicht aus .
Damit die globale Erwärmung auf ein Minimum reduziert werden kann, müssen Kohlenstoffabscheidungen direkt aus der Luft gezogen werden. Der am 18. Januar 2023 veröffentlichte Erstbericht The State of Carbon Dioxide Removal (CDR)(öffnet im neuen Fenster) (Der Stand der Kohlendioxidbeseitigung) gibt einen genauen Einblick in die potenziellen Ansätze, der Atmosphäre CO2 zu entziehen. Der Bericht soll ab nun jährlich erscheinen.
So viel Treibhausgas muss tatsächlich aus der Atmosphäre entzogen werden
Der CDR-Bericht verweist auf drei Szenarien, die zeigen sollen, wie viel Kohlenstoffdioxid wirklich aus der Luft gefiltert werden muss. Die Szenarien zeigen auch, welche Maßnahmen wie viel bringen und dass es ohne eine zusätzliche Absorption des CO2 keine Möglichkeit gibt, die Erderwärmung aufzuhalten.
Szenario 1: Energieerzeugung durch erneuerbare Energien. Wenn die Klimapolitik zur Reduktion von CO2 bei der Energieerzeugung nur noch auf erneuerbare Energien setzt, müssen bis 2030 dennoch 5,4 Gigatonnen an CO2 zusätzlich entfernt werden. Im Jahr 2050 müssen 7,6 Gigatonnen an CO2 aus der Luft entfernt werden.
Szenario 2: Wälder und Moore als Absorber. Werden die derzeit natürlichen und üblichen Beseitigungsmethoden durch Wälder und Moore gewählt, müssen bis 2030 dennoch 3,9 Gigatonnen an CO2 eliminiert werden. Doch Wälder und Moore lassen sich nicht beliebig weit aufforsten und ausweiten. Im Jahr 2050 würden sogar 9,8 Gigatonnen an CO2 übrig bleiben.
Szenario 3: Konsum reduzieren. Die größten Erfolgschancen wären gegeben, wenn die Welt ihren Drang nach Konsumgütern reduzieren würde – vermutlich das unwahrscheinlichste Szenario. Dann wären 2030 zusätzliche 3,5 Gigatonnen und 2050 4,7 Gigatonnen an CO2 zu eliminieren.
Deutschland steht sich selbst im Weg
Deutschland will ab 2045 nicht nur klimaneutral sein(öffnet im neuen Fenster) , sondern in den darauffolgenden Jahren auch CO2 aus der Atmosphäre abbauen. Laut dem deutschen Klimaschutzgesetz soll ab 2050 die "negative Treibhausgasemission" erreicht werden.
Doch das Land legt sich selbst Steine in den Weg. Die Proteste im nordrhein-westfälischen Lützenrath, bei denen ein weiteres Dorf für den Tagebau abgerissen werden soll, zeigen, dass der tatsächliche Kohleausstieg noch in weiter Ferne liegt. Immerhin soll das Dorf abgerissen werden, obwohl nicht einmal klar ist, ob die Braunkohle überhaupt benötigt wird.
Beim Ausbau der erneuerbaren Energien sind Windräder vor allem Bayern ein Dorn im Auge(öffnet im neuen Fenster) . Den bayrischen Abstandsregeln zufolge soll es zwischen einem Windrad und einem Wohngebäude zwei Kilometer Abstand geben. Kohlekraftwerke, Düngemittelherstellungsanlagen, Kottrocknungsanlagen oder auch Mülldeponien dürfen näher an einem Wohngebäude stehen. Nach der niedersächsischen Abstandsregel müssen es nur 400 Meter Abstand für Windkraftanlagen sein.
Auch der Zubau von neuen Windrädern sank von 2014 bis 2019 jährlich(öffnet im neuen Fenster) . Dabei müssten bis 2029 eigentlich sechs Windräder am Tag gebaut werden .
Eigentlich können Windkraftanlagen bei starkem Wind den Großteil der deutschen Energieerzeugung ausmachen. Am 15. Januar 2023 wurden 80 Prozent des gesamtdeutschen Stromverbrauches durch Windenergie gedeckt(öffnet im neuen Fenster) – wobei dies nur eine Momentaufnahme war. 2022 war Windkraft zwar die wichtigste Form der Stromerzeugung, jedoch lag Braunkohle knapp dahinter.
So kann CO2 aus der Luft gefiltert werden
Die Welt kommt nicht darum herum, der Atmosphäre Kohlenstoffdioxid zu entziehen. In Island steht beispielsweise eine Direct-Air-Capture-Anlage. Diese ist mit Ventilatoren und Filtern ausgestattet und soll das CO2 aus der Luft holen. Es wird dann später im Boden gemeinsam mit Wasser und Basalt zu einem festen Gestein.
Die Anlage kann jährlich 4.000 bis 5.000 Tonnen an Kohlendioxid filtern(öffnet im neuen Fenster) . Das entspricht der jährlichen CO2-Bilanz von 500 Deutschen.
Das ist im Angesicht von mindestens 3,5 Gigatonnen, die 2023 zusätzlich aus der Luft gezogen werden müssen, fast nichts. Eine Gigatonne entspricht eben einer Milliarde Tonnen. Das isländische Unternehmen Carbon Engineering plant für 2025 aber den Bau eines Eine-Million-Tonnen-Kraftwerks. Laut dem Klimaforscher und Autor des CDR-Berichtes Jan Minx wäre dies das erste Kraftwerk "in solch einem industriellen Maßstab" , heißt es bei Tagesschau.de.
Solche Anlagen stehen erst am Anfang. Sie sind noch sehr teuer und benötigen einiges an Energie aus erneuerbaren Quellen. Die meisten Verfahren, die der Atmosphäre CO2 entziehen können, werden derzeit in Laboren getestet. Nur zwei Millionen Tonnen CO2 könnten derzeit durch alle neuen Technologien gespeichert werden, erklärt Minx.
Direct-Air-Capture-Anlage in Deutschland möglich, aber ...
Zwar wären Direct-Air-Capture-Anlage auch in Deutschland möglich. Jedoch legt sich das Land auch hier wieder Steine in den Weg. Denn viele Speichertechnologien sind in Deutschland durch das Kohlendioxid-Speichergesetz verboten. Das entnommene CO2 aus der Atmosphäre müsste also exportiert werden – beim Strom ist Deutschland ja bereits fleißig dabei .
Christine Merk vom Institut für Weltwirtschaft an der Universität Kiel gibt gegenüber der Tagesschau zu bedenken: "Heute sind die meisten noch abgeschreckt von den Methoden." Doch sie ist auf die Entwicklung in den nächsten Jahren gespannt. Immerhin könnte Deutschland so einen Teil seines Kohlendioxidausstoßes wieder wettmachen.
CO2 per Schienenverkehr aus der Luft filtern
Eine andere Möglichkeit wäre die Nutzung des Schienennetzes. Güterzüge könnten zusätzlich einen CO2-Rail-Waggon mit sich führen. Theoretisch müssten dafür nicht einmal neue Waggons gebaut werden, alte Waggons könnten einfach umgerüstet werden. Die Luft muss nicht einmal angesaugt werden, da sie durch den Fahrtwind in eine Kammer im Inneren des Waggons gepresst wird. Darin befindet sich ein Filter, der das Kohlendioxid aus der Luft entfernt. Die gereinigte Luft wird hinten aus dem Waggon hinausgeleitet.
Sobald genug Kohlendioxid gesammelt wurde, schließt sich die Kammer. Dann wird das CO2 konzentriert in einem Flüssigkeitsbehälter gespeichert und kann als Rohstoff beispielsweise für synthetischen Treibstoff verwendet werden. Da es sich um einen elektrischen Waggon handelt, können sich die Batterien für den Betrieb beim Bremsen des Zuges wieder selbst aufladen.
Wir befinden uns noch am Anfang
Die derzeitigen Methoden zur direkten Absonderung des Treibhausgases aus der Luft sind begrenzt. Noch sind die neuen Technologien so rückständig, wie es die erneuerbaren Energien vor 25 Jahren waren(öffnet im neuen Fenster) . Vielen Staaten fehlt es noch an konkreten Plänen, um ihre Klimaziele zu erreichen.
Etwa 120 Staaten möchten langfristig klimaneutral werden. Die Innovationen sollen in diesem Bereich zwar in den letzten zwei Jahren zugenommen haben – dennoch braucht es eine große politische Anschubhilfe.
Vielleicht könnte China der Vorreiter werden, wenn es um die Absorption von Kohlendioxid aus der Atmosphäre geht. Immerhin stammen 36 Prozent der eingereichten Patente für diese Technologie aus China. An manchen Orten unterbindet das Land sogar die Freisetzung von zusätzlichem Kohlendioxid. "In der Provinz Nanjing [Nanjing ist keine Provinz, sondern eine bezirksfreie Stadt in der Provinz Jiangsu, Anm. der Redaktion] darf kein Reisstroh mehr verbrannt werden. Deshalb machen die da Pflanzenkohle draus, die sie entweder in Baustoffe einbringen oder schlichtweg damit düngen" , sagt der Mitautor der CDR-Studie Oliver Geden(öffnet im neuen Fenster) vom Deutschen Institut für Internationale Politik und Sicherheit der Stiftung Wissenschaft und Politik.
Was passiert, wenn sich die Erde erwärmt und die Klimaziele nicht erreicht werden?
Das Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung hat bereits im September 2022 prognostiziert(öffnet im neuen Fenster) , welche gefährlichen Klimapunkte bei einer weiteren Erderwärmung zu kippen drohen. Insgesamt kommt man auf sechzehn Punkte.
Fünf dieser Kipppunkte könnten bereits bei den heute erreichten Temperaturen erreicht werden: ein massives Absterben der tropischen Korallenriffe, ein weiträumiges abruptes Auftauen der Permafrostböden, das Auftauen des grönländischen und westantarktischen Eisschilds sowie der Zusammenbruch der Konvektion in der Labradorsee.
Laut David Armstrong McKay gibt es jetzt "bereits Anzeichen für eine Destabilisierung in Teilen der westantarktischen und grönländischen Eisschilde, in Permafrostgebieten, im Amazonas-Regenwald und möglicherweise auch in der atlantischen Umwälzzirkulation." Und das gelte bereits bei einer globalen Erwärmung von 1,5 Grad Celsius. Er ist der Hauptautor der vom Stockholm Resilience Centre, der Universität Exeter und der Earth Commission beauftragten Studie..
"Die Welt steuert auf eine globale Erwärmung von 2 bis 3 °C zu. Damit ist die Erde geradewegs auf Kurs, mehrere gefährliche Schwellenwerte zu überschreiten, die für die Menschen auf der ganzen Welt katastrophale Folgen haben würden" , warnt Co-Autor Johan Rockström, Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung, in der Potsdamer Pressemitteilung vom 9. September 2022. "Jedes Zehntelgrad zählt" , weswegen die Welt alles tun müsse, um die Erderwärmung zu stoppen.
Ab einer Erwärmung von 2,0 bis 3,7 Grad Celsius würden auch der Amazonas-Regenwald absterben und das subglaziale Einzugsgebiet der Ostantarktis kollabieren. Bei 3,7 bis 6,0 Grad Celsius würde die atlantische Umwälzzirkulation kollabieren und der Kollaps der borealen Permafrostböden bevorstehen. Der Kollaps des ostantarktischen Eisschilds und des arktischen Winter-Meereises würde ab einer Erwärmung von 6,0 Grad Celsius bevorstehen. Hinzu kommen noch regionale Katastrophen.
Bei einem Ausstoß von knapp 40 Milliarden Tonnen CO2, die die Menschheit 2022 emittiert hat, wird es bis zur Erwärmung auf globale 1,5 Grad laut den Berechnungen des Global Carbon Projektes(öffnet im neuen Fenster) noch acht Jahre dauern.