Egal wie schnell die Welt die Treibhausgasemissionen senkt, sie muss immer noch CO2 aus der Luft und den Ozeanen saugen, um eine Klimakatastrophe zu vermeiden, heißt es in einem wegweisenden UN-Bericht diese Woche.
Die Entfernung von Kohlendioxid (CDR) galt lange Zeit als Nebensache oder ein Trick der Industrie zur Vermeidung von Emissionsbegrenzungen und ist laut dem Weltklimarat der Vereinten Nationen (IPCC) heute eine notwendige Waffe im Kampf gegen die globale Erwärmung.
„Dies ist der erste IPCC-Bericht, der klar feststellt, dass die Entfernung von Kohlendioxid erforderlich ist, um unsere Klimaziele zu erreichen“, sagte Steve Smith, Leiter von Oxford Net Zero an der Universität Oxford.
Das Pariser Abkommen fordert eine Begrenzung der globalen Erwärmung auf unter zwei Grad Celsius, und die meisten Länder haben sich auf eine ehrgeizigere Grenze von 1,5 °C geeinigt.
Selbst unter den aggressivsten Szenarien zur CO2-Reduktion müssen bis 2050 jedes Jahr mehrere Milliarden Tonnen CO2 aus der Atmosphäre extrahiert werden, und bis 2100 insgesamt Hunderte Milliarden Tonnen.
„Die Entfernung von Kohlendioxid ist notwendig, um sowohl global als auch national Netto-Null-CO2- und Treibhausgasemissionen zu erreichen“, schließt der Bericht.
Dadurch werden Sektoren kompensiert, in denen die Emissionen schwer zu reduzieren sind, wie Luftfahrt, Schifffahrt und Zement.
Und je nachdem, wie erfolgreich die Kohlenstoffverschmutzung abgebaut wird, kann CDR erforderlich sein, um die Erdoberfläche zu kühlen, wenn die Temperaturziele des Pariser Vertrags verletzt werden.
Wachsen, brennen, begraben
Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, wie „negative Emissionen“ erreicht werden können, aber alle müssten erheblich gesteigert werden, um die derzeit jährlich emittierten rund 40 Milliarden Tonnen CO2 einzudämmen.
Die Reduzierung der CO2-Belastung bleibt absolute Priorität.
„Es ist entscheidend, dass ein gerechter und geordneter Fahrplan für den Übergang weg von fossilen Brennstoffen vereinbart wird“, sagte David King, Leiter der Climate Crisis Group und ehemaliger Chief Scientific Advisor Großbritanniens.
„Aber wir müssen auch deutlich mehr Ressourcen in die Entfernung von Treibhausgasen stecken.“
Nahezu alle IPCC-Modelle, die Wege für eine lebenswerte Zukunft aufzeigen, reservieren eine wichtige Rolle für die Technologie namens BECCS oder Bioenergie mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung.
Das Rezept ist ziemlich einfach: Bäume anbauen, sie zur Energiegewinnung verbrennen und das ausgestoßene CO2 unter der Erde vergraben, zum Beispiel in einem verlassenen Bergwerksschacht.
Bis 2050, so das IPCC, könnte BECCS knapp drei Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr extrahieren.
Die Wiederherstellung von Wäldern und das Pflanzen von Bäumen, die CO2 absorbieren und speichern, während sie wachsen, spielen auch eine herausragende Rolle in Entwicklungsszenarien, die Netto-Null-Emissionen um oder nahe der Mitte des Jahrhunderts erreichen und das gleiche Maß an Kohlenstoffabbau zur Mitte des Jahrhunderts ausmachen.
Aber was auf dem Papier – und in sogenannten integrierten Bewertungsmodellen – funktioniert, hat sich in der Realität nicht verwirklicht.
Eine der wenigen kommerziellen BECCS-Anlagen der Welt in Großbritannien wurde letztes Jahr aus dem S&P Clean Energy Index gestrichen, weil sie die Nachhaltigkeitskriterien nicht erfüllte.
„Ich sehe keinen BECCS-Boom“, sagt Oliver Geden, Senior Fellow am Deutschen Institut für Internationale Politik und Sicherheit und Experte für CDR.
Ausgleichssysteme
Die Fläche, die für Baumpflanzungsprogramme benötigt wird – bis zu doppelt so groß wie Indien – würde mit dem Bedarf an Nahrungsmitteln und Biokraftstoffen konkurrieren.
Viele Unternehmen, einschließlich Unternehmen für fossile Brennstoffe, verlassen sich stark auf CO2-Ausgleichsprogramme, die auf Aufforstung basieren, um die anhaltenden CO2-Emissionen auszugleichen.
Das neueste CDR-Verfahren, ein chemischer Prozess, der als Direct Air Carbon Capture and Storage (DACCS) bekannt ist, stößt auf Interesse.
Der in der Schweiz ansässige Branchenführer Climeworks gab am Dienstag bekannt, dass er 650 Millionen US-Dollar (595 Millionen Euro) aufgebracht hat, und die Technologie hat über die Breakthrough Energy-Partnerschaft von Bill Gates die Unterstützung großer Unternehmen angezogen.
Aber das Potenzial für eine Skalierung muss noch bewiesen werden: Die Direct Air Capture-Anlage von Climeworks in Island – die größte der Welt – entfernt in einem Jahr, was die Menschheit in drei oder vier Sekunden ausstößt.
Andere CDR-Methoden in verschiedenen Phasen des Experimentierens und der Entwicklung umfassen die Verbesserung der Fähigkeit des Bodens, Kohlenstoff zu binden; Umwandlung von Biomasse in eine kohleähnliche Substanz namens Biokohle; Wiederherstellung von Torf- und Küstenfeuchtgebieten; und die sogenannte verstärkte Verwitterung von Gesteinen, die reich an Mineralien sind, die CO2 absorbieren.
Mögliche Methoden auf Meeresbasis umfassen die Erhöhung der Meeresalkalinität, entweder durch direkte Zugabe von alkalischen Mineralien oder eine elektrochemische Verarbeitung, und die Stimulierung des Wachstums von Phytoplankton, winzigen Organismen, die Kohlenstoff durch Photosynthese speichern und dann auf den Meeresboden sinken, wenn sie sterben
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