Kurzmeldung

Negative Emissionen: Grosser Wurf oder leeres Versprechen?

Der Atmosphäre müsste im grossen Stil CO₂ entzogen werden. Ideen und Pilotprojekte dafür gibt es. Um einen echten Beitrag zu einer neutralen CO₂-Bilanz zu leisten, müssten die Massstäbe jedoch um ein Vielfaches grösser werden.

Negative Emissionen: Grosser Wurf oder leeres Versprechen?

Auf der Suche nach neuen Waffen im Kampf gegen die Klimaerwärmung schielen Wissenschaftler auf Island im Norden Europas. Dort filtert eine spezielle Anlage eines Schweizer Unternehmens Kohlendioxid (CO₂) aus der Luft. Das Treibhausgas wird gelöst in Wasser 700 Meter tief in den Boden gepresst – und damit dauerhaft der Atmosphäre entzogen. Das klingt nach einer sauberen Lösung, wird aber bislang nur in winzigem Massstab betrieben.

Auf dem Projekt und einer Handvoll anderer Test-Anlagen ruhen grosse Hoffnungen. Denn negative Emissionen – also das Entziehen von CO₂ aus der Atmosphäre – müssen in wenigen Jahren eine grosse Rolle spielen. Kaum ein Modellszenario zum 1,5-Grad- oder 2-Grad-Ziel kommt ohne sie aus. «Es ist unrealistisch, die Klimaerwärmung zu stoppen, ohne der Atmosphäre zumindest etwas CO₂ zu entnehmen», sagt Sabine Fuss vom Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC).

Theoretisch enormes Potenzial

Das Potenzial ist in der Theorie enorm. Doch in der Praxis wird der Atmosphäre bislang nur in homöopathischen Dosen CO₂ entnommen. So entzieht die isländische Prototyp-Anlage, die zu den sogenannten DACCS-Verfahren (Direct Air Carbon Capture and Storage) gehört, der Umgebungsluft geschätzte 50 Tonnen CO₂ im Jahr. Sie ist Teil des CarbFix2-Projekts des Schweizer Unternehmens Climeworks und steht auf dem Gelände des Geothermie-Kraftwerks Hellisheidi.

In den nächsten anderthalb Jahren soll laut Climeworks eine grössere Anlage entstehen, die mehrere Tausend Tonnen CO₂ pro Jahr filtern kann. Die kanadische Firma Carbon Engineering will bis zum Jahr 2023 sogar eine Anlage mit einer Leistung von einer Million Tonnen CO₂ im Jahr bauen.

Doch die Menschheit emittiert mehr als 40 Milliarden Tonnen (Gigatonnen) CO im Jahr – ohne erkennbaren Rückgang. Ginge es weiter wie bisher, läge der Temperaturanstieg laut Uno-Umweltprogramm Unep Ende des Jahrhunderts bei 3,4 bis 3,9 Grad. Soll die Erderhitzung hingegen auf 1,5 Grad begrenzt werden, müssen laut Weltklimarat die Netto-Emissionen kontinuierlich sinken, auf null im Jahr 2050.

Climeworks DACS-Pilotanlage von Climeworks Zev Starr Tambor

Restemissionen bleiben unvermeidbar

Der Ausstoss von Treibhausgasen wird sich Experten zufolge nicht ganz vermeiden lassen. «Gewisse Restemissionen werden wohl bleiben», sagt Gunnar Luderer vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Als Beispiele nennt er den Flugverkehr und die Zementproduktion, die sich nur schwer vollständig dekarbonisieren lassen. Damit die Rechnung trotzdem aufgeht, sind negative Emissionen nötig.

Neben technischen Lösungen könnte grossflächige Wiederaufforstung theoretisch grosse CO₂-Mengen aufnehmen. Zudem könnte eine nachhaltigere Landwirtschaft viel CO₂ im Boden speichern. Doch Fuss vom MCC gibt zu bedenken, dass Land- und Forstwirtschaft derzeit der Atmosphäre noch Treibhausgase hinzufügen, statt welche zu entfernen.

Rund 20 Prozent des derzeitigen CO₂-Ausstosses müssten in 30 Jahren durch negative Emissionen ausgeglichen werden, schätzt Andreas Oschlies vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel. Das wären rund acht Gigatonnen im Jahr. «Das ist hochambitioniert und sehr optimistisch, aber machbar», sagt Oschlies.

Bislang sind die Erfolge bei negativen Emissionen durch technische Ansätze extrem überschaubar – auch weil sie oft teuer sind. Es gibt nur wenige Testanlagen.

Bio-Energie mit CO₂-Speicherung

Eine der bislang effektivsten Anlagen ist Teil einer Fabrik im kleinen Städtchen Decatur im US-Bundesstaat Illinois. Hier wird Mais zu Ethanol vergärt. Dabei entsteht CO₂, das anschliessend in ein unterirdisches Lager gepresst wird. Kohlendioxid, das der Mais beim Wachsen aus der Luft gebunden hat, wird also dauerhaft der Atmosphäre entzogen. Im Jahr 2018 wurden mit dem sogenannten BECCS-Prinzip (Bio-energy with carbon capture and storage) nach Betreiberangaben etwas über eine halbe Million Tonnen CO₂ gespeichert. Doch auch BECCS hat einen Haken: Für die Methode sind riesige Agrarflächen nötig, auf denen dann keine Nahrung produziert wird.

Andere Ansätze wie beispielsweise die künstliche Verwitterung sind bislang nur im Labormassstab erforscht. Dabei soll bestimmtes Gestein fein gemahlen und auf Äcker oder auch ins Meer gestreut werden, wie Helmholtz-Forscher Oschlies erklärt, der selbst an der Technik forscht. Die Partikel reagieren dann chemisch mit dem CO₂ aus der Luft beziehungsweise dem Oberflächenwasser des Meeres und entziehen damit der Atmosphäre CO₂. Um eine Tonne CO₂ aus der Luft zu binden, bräuchte es laut Oschlies etwa eine Tonne Gestein.

Luderer vom PIK bezweifelt, dass ohne aktive politische Steuerung eines der technischen Verfahren für sich gesehen in den kommenden 30 Jahren einen nennenswerten Beitrag zum Klimaschutz leisten kann. Das erfordere «extrem hohe Wachstumsraten über einen langen Zeitraum» bei der CO₂-Entfernung, die bislang in kaum einem anderen Industriezweig vergleichbarer Komplexität beobachtet wurden.

Der PIK-Forscher hält bis 2050 global einige Hundert Millionen Tonnen durch DACCS und BECCS für möglich. «Ein bis zwei Gigatonnen sind theoretisch auch erreichbar», sagt er. «Aber nur, wenn man es ernst meint und jetzt in die kommerzielle CO-Entnahme einsteigt.»

Climeworks DACS-Pilotanlage von Climeworks Zev Starr Tambor

Mehr Anreize nötig

Was muss geschehen, damit Technologien zur CO₂-Entnahme in die Gänge kommen? Fuss fordert mehr Forschungsförderung, damit negative Emissionen billiger werden. Ausserdem sei ein hoher CO₂-Preis notwendig, der auf Firmen Druck macht, selbst CO₂ zu entfernen oder negative Emissionen bei anderen Firmen einzukaufen. In jedem Fall sei es notwendig, auf nationaler Ebene konkrete Pläne für Technologien und Massnahmen zu entwickeln, wie etwa in Schweden.

Oschlies plädiert für Zertifikate auf negative Emissionen, damit Unternehmen die Entfernung von CO₂ als Dienstleistung verkaufen können. Verursacher von Treibhausgasen könnten dann negative Emissionen mit ihrem Ausstoss verrechnen und unterm Strich auf null CO₂-Emissionen kommen. Der Helmholtz-Forscher setzt auch auf die Macht der Verbraucher: «Wenn die Stimmung kippt, wird das werbewirksame Thema Emissions-Neutralität neue Hebel für die CO₂-Entnahme schaffen.»

Ob negative Emissionen tatsächlich irgendwann den Kinderschuhen entwachsen, steht in den Sternen. «Das Beste ist, CO₂ gar nicht erst zu emittieren», sagt Fuss vom MCC. «Besser man macht erst gar keinen Dreck, dann muss man hinterher nicht aufräumen.»

 

Text Valentin Frimmer, dpa
Fotografie Zev Starr Tambor (Climeworks)

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