Klimawandel Goodbye? Naht die Lösung dank Climate Engineering?

Neuer EU-Green Deal, nächste Klimakonferenz, Warnungen vor katastrophalen Auswirkungen der globalen Erderwärmung – neben Corona scheint der Klimawandel gerade DAS Thema unserer Zeit zu sein. Zurecht. Waren wir im Winter noch traurig, dass nicht genügend Schnee zum Skifahren fällt, wird diesen Sommer durch die Hitzewelle stärker bewusst, welche gefährlichen Folgen der Klimawandel und die damit einhergehende globale Erderwärmung für uns Menschen hat. So führte der Hitzesimmer 2018 zu circa 8.700 hitzebedingten Sterbefällen.

Der Motor des Klimawandels wird jedoch von uns Menschen angetrieben – oder besser gesagt von den Abgasen, die wir durch Verkehr und Industrie tagtäglich in die Atmosphäre pusten. Treibhausgase wie Kohlendioxid, Methan und Distickstoffmonoxid sammeln sich seit Jahren in der Luft und verstärken den Treibhauseffekt des Erdsystems und damit direkt den Klimawandel.

Neben industriellen Firmen sind aber auch Individuen für die Emissionen verantwortlich. So stößt ein Auto beispielsweise im Durchschnitt 150 Gramm Kohlendioxid pro Kilometer aus. Ganz nach der Devise schlimmer geht’s immer – ein Flugzeug emittiert pro Person sogar 380 Gramm CO2 pro Kilometer. Betrachtet man die jährlichen Treibhausgasemissionen in Deutschland wird schnell deutlich, dass diese seit den 1990er rückläufig sind. Dennoch geht der weltweite Trend zu einer Steigerung der Treibhausgase in der Atmosphäre. Doch sind wir der damit einhergehenden Klimaerwärmung endgültig ausgeliefert? Nein, frei nach dem Motto man, bzw. wir – die Menschen, wachsen mit unseren Aufgaben – müssen nun eben neue Technologien und Methoden erfunden werden, um der Atmosphäre die Treibhausgase auch wieder zu entziehen. Oder vielleicht einfach gleich einen Teil der Sonnenstrahlung abschirmen und damit die Energie durch Solarstrahlung in unser Erdsystem verkleinern?

Die Lösung naht durch Geoengineering, teilweise auch als Climate Engineering bezeichnet. Dies beschreibt Ideen zum Eingreifen in das Erdsystem zur Reduzierung der Klimaerwärmung. Betrachten wir aber die Erde, sehen wir, dass Mutter Erde das schon seit Jahren selbst macht. So nimmt der Ozean jährlich circa 30 Prozent der vom Menschen erzeugten Emissionen auf. Teilweise wachsen auch Pflanzen durch eine erhöhte CO2-Konzentration in der Atmosphäre schneller – dennoch können die Aufnahmekapazitäten des Erdsystems nicht mit dem Menschen Schritt halten und die Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre steigen. Es ist also Zeit für den Menschen sein selbst verursachtes Problem anzupacken. Bei Geoengineering wird zwischen zwei Technologien unterschieden. Maßnahmen, die Kohlendioxid aus der Luft herausfiltern sollen und so die Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre verringern, und Technologien, die die Solarstrahlung im Erdsystem durch ein gezieltes Abschirmen des Sonnenlichts reduzieren.

Durch Maßnahmen des sogenannten Carbon Dioxide Removal, also negative Emissionen durch Technologien, soll Kohlenstoffdioxid aus der Luft, zum Beispiel durch die terrestrische Biosphäre, aufgenommen werden durch erhöhte Biomassenproduktion. Aber auch das chemische Entnehmen von Kohlenstoffdioxid aus der Luft und anschließendes Speichern im Untergrund oder Produkten gehört dazu. Weitere Maßnahmen beziehen sich auf die Verwitterung, dabei reagiert CO2 mit Mineralien und wird geologisch gespeichert.

Bei der CO2-Aufnahme durch die terrestrische Biosphäre geht es unter anderem um die Idee der großflächigen Aufforstung. Bei dem Potential der Aufforstung spielen verschiedene Faktoren eine Rolle. Neben der Nutzung der Fläche vor der Aufforstung, ist auch die Pflanzenart, der Ernteprozess und die weitere Verarbeitung der Pflanzen von Bedeutung. Gehen wir nun von einem Wald aus – speichert eine 100 Jahre alte 35 Meter hohe Fichte circa 0,7 Tonnen Kohlenstoff, also circa 2,6 Tonnen Kohlenstoffdioxid – eine Buche desselben Alters und Höhe speichert dagegen ungefähr eine Tonne Kohlenstoff mehr. Wird das Holz nun zur Verbrennung genutzt, würde der Kohlenstoff direkt wieder in die Luft geraten. Um einen negativen Effekt auf die CO2 Bilanz der Atmosphäre zu erzielen, müsste der Wald entweder stehen bleiben oder das Holz nachhaltig verarbeitet werden – zum Beispiel zum Bau von Möbeln genutzt werden.

Hat man nun einen Arbeitsweg von 10km – dieser wird zweimal täglich mit dem Auto zurückgelegt – Entspricht dies 20km am Tag, 400km im Monat und circa 4800km im Jahr. Also einem durchschnittlichen CO2 Ausstoß von 720.000 Gramm oder eben 0,72 Tonnen CO2. Alle 3 ½ Jahre müsste zur Kompensierung für den Arbeitsweg also eine Fichte gepflanzt werden – vorausgesetzt diese wächst 100 Jahre lang. Dann wären nach 100 Jahren die Treibhausemissionen des Arbeitsweges kompensiert. Schnell wird erkennbar, dass die Klimaerwärmung nur mit Aufforstung nicht zu bewältigen wäre. Das Vertrauen in Wissenschaft und Technologie – bzw. genauer gesagt spezielle Forschung – ist gefragt. Da es in großem Maßstab bis jetzt noch keine Lösung gibt, bleibt ein gewisses Risiko für die Zukunft und die Entwicklungen des Klimawandels. 

Neben den Maßnahmen im Bereich des Carbon Dioxide Removal gibt es zusätzlich Möglichkeiten, die eine Veränderung der Sonnenstrahlung im Erdsystem bezwecken, sogenanntes Radiation Management. Dabei wird eine Veränderung der Strahlungsbilanz in das Erdsystem bewirkt und eine direkte Steuerung der Temperaturveränderung des Erdsystems möglich. Durch das Reflektieren von Solarstrahlung, bevor diese in das Erdsystem gelangt, gelangt auch die Wärmeenergie der Solarstrahlung nicht in das System. Dies kann zum Beispiel durch den Einsatz von einer erhöhten Schwefelkonzentration in der Atmosphäre erreicht werden. Radiation Management wird kritisch betrachtet, da die Folgen des Eingreifens schwer vorhersehbar sind, weitreichend und auch negativ sein könnten.

Neben den erhofften positiven Effekten des Climate Engineerings, könnte dieses auch negative Folgen mit sich ziehen. Teilweise sind Maßnahmen noch nicht genug erforscht, um den Einfluss dieser und weitreichende Folgen einzuschätzen. Dennoch wird in den momentanen Klimaszenarien und auch in dem Ziel der deutschen Regierung bis 2045 klimaneutral und ab 2050 sogar auf negative Emissionen zu kommen bereits mit Maßnahmen des Climate Engineering gerechnet. Durch Climate Engineering in Kombination mit erneuerbaren Energien und der Verminderung von Treibhausgasemissionen kann eine Abschwächung des Klimawandels herbeigeführt werden.