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Es reicht nicht, dass der CO2 Ausstoß reduziert wird. Auch das überschüssige CO2 muss aus der Atmosphäre entzogen werden, um die bereits existierende Erwärmung – wenn möglich – rückgängig zu machen. Wenn das nicht mehr möglich ist, muss auf andere Ansätze zurückgegriffen werden. Heute soll es um Technologien zu beiden Themen gehen.
Climeworks Luftfilter
Riesige Luftfilter sollen pro Jahr bis zu 900 Tonnen Kohlenstoffdioxid aus der Luft filtern. Die erste ist auf dem Dach einer Müllverbrennungsanlage in der Schweiz aufgebaut. Doch das Startup Climeworks hatte bereits vor einem Jahr 14 Standorte weltweit. Sie verkaufen das gewonnene CO2 an Getränkehersteller und Gewächshäuser.
Künstliche Photosynthese
Erst im Februar 2019 ist Forschern ein Durchbruch bei der künstlichen Fotosynthese gelungen. Bis dahin funktionierte sie nur im Labor, denn die künstlichen Blätter waren lediglich in der Lage reines CO2 aufzunehmen. CO2 kommt in der Natur aber im Luftgemisch vor. Nun ist es mit Hilfe einer speziellen Membran gelungen, dass die Blätter das CO2 aus dem natürlichen Luftgemisch gewinnen. Dafür wird das Blatt mit Wasser und einer speziellen Membran umgeben. Erwärmt das Sonnenlicht das Wasser, verdunstet es über die Membran. Zeitgleich wird CO2 absorbiert. Dieses wird in Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff umgewandelt.
Sollten die Berechnungen stimmen, wäre ein solches künstliches Blatt bei der Umwandlung von Kohlendioxid in Brennstoff mindestens zehnmal effizienter als ein natürliches Blatt. Stellt man künstliche Blätter auf einer Fläche von 500 Quadratmetern auf, könnte man die CO2-Kozentration der Umgebungsluft innerhalb eines Tages um etwa zehn Prozent reduzieren.
Zermahlene Gesteine
Gesteine wie Basalt oder Dunit binden CO2, wenn sie verwittern. Indem man das Gestein fein mahlt und das Pulver großflächig ausgestreut z.B. auf Äckern, lässt sich der Prozess beschleunigen. Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und die Universität Hamburg konnten in einer Studie zeigen, dass es theoretisch allein mit Basaltgestein möglich wäre pro Jahr etwa fünf Milliarden Tonnen Kohlendioxid zu binden, also etwa ein Achtel des heutigen, globalen CO2-Ausstoßes.
In der Praxis ist es zu aufwändig die dafür benötigte Basaltmenge zu fördern, zu zermahlen und auf mögliche Flächen zu transportieren. Dennoch kann der Ansatz lokal einen guten Beitrag leisten.
Biokohle
CO2 ließe sich auch mit Wiederaufforstung und Humusbildung aus der Atmosphäre entziehen und in die Böden einarbeiten, was eine langfristige Lösung wäre. Jedoch dauert dieser Ansatz sehr lang, so dass man auch hier überlegt ihn künstlich zu beschleunigen durch hydrothermale Karbonisierung (HTC). Aus Planzenresten und Bioabfällen (Stroh, Grünschnitt, Gülle, Klärschlamm, Gärresten) wird dabei unter Druck Biokohle hergestellt, welche in die Böden eingearbeitet wird. Dabei würden 3 wesentliche Vorteile entstehen. Es würde CO2 langfristig gebunden werden. Die Böden wären fruchtbarer und ggf. ertragreicher, was im Hinblick auf die Ernährungssituation der wachsenden Weltbevölkerung wichtig werden wird. Außerdem kann aus den flüssigen und gasförmigen Nebenprodukten der Biokohlegewinnung Bioenergie hergestellt werden. Durch den Einsatz der Biokohle könnte man auch Emissionen sparen, indem auf Düngemittel verzichtet wird. Diesen Gewinnen stehen die für die Herstellung, den Transport und die Einarbeitung in die Erde anfallenden Treibhausgase entgegen. Der Ansatz scheint dennoch vielversprechend und beruht auf Forschungen zur Terra Preta. Dies ist eine dunkle, sehr fruchtbare Erde, welche in Teilen des Amazonasgebietes vorkommt. Sie ist durch menschliche Eingriffe in präkolumbischer Zeit entstanden.
Geo-Engineering
Darunter versteht man den Eingriff ins Klima durch technische Maßnahmen. Die Ideen sind vielfältig und die Folgen sind weitestgehend unerforscht.
Ein Beispiel ist ein von den Astronomen der University of Arizona vorgeschlagener Sonnenschirm aus Siliziumscheiben zwischen Sonne und Erde. Sie könnte die Sonneneinstrahlung laut Berechnungen um etwa 1,8 Prozent verringert werden.
Ein weiteres Beispiel dreht sich darum Algen mit Eisen zu düngen und so zu vermehren. Diese brauchen Kohlendioxid um zu wachsen. Nach dem Absterben sinken sie auf den Meeresboden ab. Dann ist CO2 zwar der Atmosphäre entzogen, es ist aber unklar, welche Auswirkungen das auf die Ökosysteme im Meer hat.
Ein sehr günstiges und effektives Verfahren nennt sich “Solar Radiation Management”. Die Methode sieht vor Schwefelteilchen (Aerosole) in die Stratosphäre zu bringen, wo sie wie ein Sonnenschirm wirken würden und das Klima abkühlen. Vorbild sind die natürlichen Vorgänge bei Vulkanausbrüchen. Die Auswirkungen eines solchen Eingriffs auf Niederschlagsmuster, Wasserkreislauf und Geschwindigkeit der Neubildung der Ozonschicht sind jedoch nicht absehbar.
Es gibt zahlreiche solcher Geoengineering-Methoden wie die Erhöhung der Reflektivität durch das Aufhellen der Atmosphäre, der Wolken oder der Erdoberfläche. Außerdem könnte man die Bildung von hohen Zirruswolken verhindern, weil diese einen ausgeprägten Treibhauseffekt vorweisen. Auch bei diesen Maßnahmen sind die Folgen nicht absehbar.
Geoengineering gegen die Gletscherschmelze
Da der Großteil der Erderwärmung derzeit von den Meeren aufgenommen wird, ist es auch interessant sich die Zusammenhänge und Lösungsansätze für die damit einhergehende Gletscherschmelze mal anzuschauen. Dazu habe ich mal diese Videos herausgesucht, in denen ich die Erklärung ganz gut finde:
und hiervon mal die 1. Minute anschauen:
Ansätze gibt es also viele, doch ihre Umsetzbarkeit ist nicht immer gegeben und ihre Auswirkungen sind nicht immer bekannt. Die Kosten und die investierte Zeit für die Forschung und für die spätere Umsetzung sind hoch. Zudem löst keines der Ansätze das Quellproblem des zu hohen CO2 Ausstoßes. Dennoch kann es sein, dass die Welt irgendwann auf genau diese Lösungen zurückgreifen muss, um eine zu große Erderwärmung zu verhindern.
Bis dahin ist aber noch Zeit und es gibt auch viele Leute, die sich ganz produktiv mit Lösungen für die aktuellen Probleme beschäftigen und auch große Preisgelder für Lösungen ausgeben:
Quellen
https://reset.org/knowledge/co2-vom-klimakiller-zum-wertstoff-03202019
https://www.br.de/wissen/geoengineering-climateengineering-wettermanipulation-klimawandel-100.html
https://www.deutsches-klima-konsortium.de/de/klimafaq-7-3.html
https://www.dw.com/de/wie-co2-aus-der-atmosph%C3%A4re-entfernt-werden-kann/a-18100245
https://www.dw.com/de/wie-co2-aus-der-atmosph%C3%A4re-entfernt-werden-kann/a-18100245