Wird die technische Kohlenstoffentfernung zur Lösung der Klimakrise beitragen?

Um das 1,5°C-Ziel des Pariser Abkommens zu erreichen, sind in diesem Jahrzehnt ehrgeizige Klimaschutzmaßnahmen erforderlich. Es bleiben schwierige Fragen offen, wie die Erwärmung innerhalb der technischen Realität begrenzt werden kann und gleichzeitig die gemeinsamen, aber unterschiedlichen Verantwortlichkeiten und jeweiligen Fähigkeiten der Nationen auf dem Weg in eine nachhaltige Zukunft respektiert werden. Die Bewältigung dieser Herausforderung erfordert erhebliche Emissionsreduzierungen, um weltweit Netto-Null-Emissionen zu erreichen.

Unter den neuen Optionen, die in der wissenschaftlichen Literatur untersucht werden, ist die technische Kohlendioxidentfernung (CDR) wie die direkte Luftabscheidung von CO2 mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (DACCS) eine potenziell vielversprechende Technologie, um diese Lücke zu schließen. DACCS fängt Kohlenstoff ein, indem es Umgebungsluft über chemische Lösungsmittel leitet, was als eine Form von CDR angesehen werden kann, wenn der eingefangene Kohlenstoff dauerhaft unter der Erde gespeichert wird. Ob diese neuartigen Technologien jedoch dazu beitragen können, ehrgeizige Ziele leichter erreichbar zu machen, oder ob sie dazu beitragen können, diese gerechter zu erreichen, bleibt eine offene Frage.

In ihrer Studie veröffentlicht in Umweltforschungsbriefe, entwickelte eine interdisziplinäre Forschungsgruppe unter der Leitung von IIASA-Wissenschaftlern neue Szenarien, die Fairness und Durchführbarkeit tiefgreifender Minderungspfade untersuchen, einschließlich neuartiger CDR-Technologien. Zum ersten Mal implementierte das Team DACCS in einem etablierten integrierten Bewertungsmodell namens MESSAGEix-GLOBIOM und untersuchte, wie sich diese Technologie auf globale Minderungspfade in verschiedenen Szenarien der Wirksamkeit der Umweltpolitik auf der Grundlage von Governance-Indikatoren auf Länderebene auswirken könnte.

„In aktuellen politischen Debatten werden Bedenken hinsichtlich der politischen Machbarkeit und Fairness der aktuellen Generation von Klimaschutzszenarien geäußert, und DACCS wird oft als mögliche Lösung vorgeschlagen. In unserer Studie haben wir quantifiziert, unter welchen Bedingungen und wie DACCS diese Bedenken angehen könnte.“ “ erklärt Elina Brutschin, Co-Autorin der Studie und Forscherin in der Transformative Institutional and Social Solutions Research Group des IIASA Energy, Climate, and Environment Program.

Die Forscher betonen, dass sich das Ziel, die Erwärmung auf 1,5°C zu begrenzen, auch bei der Betrachtung neuartiger CDR-Formen nicht ändert. Um eine breitere Perspektive auf Wege zur Begrenzung der Erwärmung zu erhalten, untersuchte das Forschungsteam, wie neuartige CDR unter verschiedenen Annahmen des technoökonomischen Fortschritts und der Entwicklung regionaler institutioneller Kapazitäten interagieren. Die Forscher betonen die Risiken der Abhängigkeit von unbewiesener CO2-Entfernung und diskutieren gleichzeitig die Rolle, die neuartige CDR- und ähnliche Technologien in Zukunft für Entwicklungsländer spielen könnten.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass neuartige CDRs die vor Pariser Klimaziele unter Berücksichtigung solcher Risiken in Reichweite halten können, aber dass eine Erhöhung der institutionellen Kapazität über historische Trends hinaus notwendig ist, um die Erwärmung auf das 1,5°C-Ziel des Pariser Abkommens zu begrenzen, selbst mit neuartigen CDR-Prozessen. Die Studie legt auch nahe, dass eine wesentliche Verbesserung der institutionellen Kapazität zur Umsetzung von Umweltrichtlinien, -vorschriften und -gesetzen von entscheidender Bedeutung ist, um die Erwärmung unter 2 °C zu halten, falls in naher Zukunft keine neuen Formen der CDR auftauchen.

Die Autoren weisen außerdem darauf hin, dass sich die „Gerechtigkeit“ der Gesamtergebnisse nicht wesentlich verbessert hat, wenn man die mögliche zukünftige Entwicklung neuartiger CDR-Technologien in Kombination mit inhärenten Risiken berücksichtigt. DACCS hatte keinen Einfluss auf die kurzfristig erforderlichen globalen Klimaschutzziele, und die zusätzliche CO2-Entfernung in entwickelten Volkswirtschaften machte nur einen kleinen Teil der Klimaschutzmaßnahmen aus, die zur Erreichung strenger Klimaziele erforderlich sind. Dies liegt daran, dass die Entfernung von Kohlendioxid in diesen Gebieten ihre historischen Emissionen bis zur Mitte des Jahrhunderts nicht ausreichend kompensiert.

Die Unfähigkeit von DACCS, die Gerechtigkeit der Ergebnisse, wie kumulative CO2-Emissionen, in 1,5°C-Szenarien zu verbessern, unterstreicht die Vorstellung, dass das Erreichen globaler Klimaziele eine globale Anstrengung ist, die eine „alle oben genannten“ Minderungsstrategie erfordert. Bei der Erreichung der Klimaziele gibt es keinen Spielraum für Flexibilität.

Die Ergebnisse zeigen jedoch, dass gezielte Entfernungen dazu beitragen können, die Phase der Temperaturstabilisierung (oder des Temperaturabfalls) nach dem Höhepunkt gerechter zu gestalten. Dies bedeutet, dass der vollständige Zeitrahmen, in dem die Rechnungslegung erfolgt, von entscheidender Bedeutung ist, um faire Ergebnisse zu erzielen, mit denen die meisten Vertragsparteien des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (UNFCCC) einverstanden sind.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass neue Technologien zur Entfernung von Kohlenstoff aus der Atmosphäre eine Rolle in einer ambitionierten Klimapolitik spielen können, aber kein Allheilmittel zur Lösung der Klimakrise sein werden. Vor allem Industrieländer müssen ihre Emissionen in diesem Jahrzehnt um mehr als die Hälfte senken.“ , vor allem durch die Reduzierung bestehender Emissionsquellen bei gleichzeitiger Ausweitung der CDR-Technologien, um sie im Einklang mit dem Pariser Abkommen zu halten“, sagt der Hauptautor der Studie, Matthew Gidden, ein Forscher im IIASA-Programm für Energie, Klima und Umwelt.

Die Forscher betonen, dass ein klarer Bedarf für die Modellierungsgemeinschaft besteht, die Rolle neuartiger CDR auf strukturierte Weise zu bewerten, um robuste Ergebnisse und Erkenntnisse im Vergleich zu Beobachtungen im Zusammenhang mit einem bestimmten Modellrahmen oder -ansatz besser zu verstehen. Mit Blick auf die Zukunft können diese Themen explizit in die Szenariogestaltung einbezogen werden, um zu gerechteren Ergebnissen zu gelangen und gleichzeitig die politischen Realitäten der Fähigkeiten von Regierungen und Institutionen zur Umsetzung einer starken Klimapolitik einzubeziehen.